【关键词】适性发展;“三三一”教学;自学;导学;探究实践
中图分类号:G622文献标识码:A文章编号:1671-0568(2016)34-0036-02
小学数学课程的基本理念是,教师要引导学生独立思考、主动探索、合作交流,使学生理解和掌握基本的数学知识与技能,体会和运用数学思想与方法,获得基本的数学活动经验。由此,青岛市实验小学(以下简称我校)探究了适性课堂“三三一”教学方式。“三三一”教学,是用“自学、导学、探究”三学归一的教学方式,完成创设情境、分析体验、拓展实践“三点一线”的教学过程,实现知识、技能、方法“三位一体”的教学目标。这里要提到的是“三学归一”的教学方式,它是一种全新的、颠覆过去教学模板的教学方式。对于这样一个全新的教学方式,笔者从最初的迷茫到有所感悟与收获。学生怎样自学与探究?教师如何导学又如何熟练运用这种教学方式才能引领学生适性发展?这一切都要我们从实践中去摸索探讨。下面就以“折线统计图”一课为例,谈一谈“三三一”课堂教学在实践中的应用,以求与读者共同商榷。
本节课执教的是青岛版五年级上册,信息窗1、2折线统计图。根据“三三一”课堂指导纲要,笔者为本节课量身定做了如下的教学目标。有关知识目标主要是认识、会画折线统计图,体会折线统计图在表示数量变化中的作用。根据知识目标确定了学生应达到的能力目标:能合理选择条形统计图、折线统计图。进一步发展数据分析观念,能根据结果作出简单的判断或预测。
在学习方法上主要是通过学生自学折线统计图的画法,培养学生掌握一些自主学习数学问题的基本方法;通过探究新知掌握分析数据的方法;发展学生的创新意识。以上目标,互相渗透、不可割裂,最终达成本课学习的终极目标。
一、教学过程
1.创设情境
通过反馈微视频学习情况引导学生初步感知折线统计图。
【设计意图】教师首先以课本素材为情境,在微视频里介绍折线统计图的画法,引导学生自学。然后以青岛的房价这样的学生身边的现实素材入手,绘制一幅折线统计图和条形统计图,激活了学生头脑中有关统计的经验。把数学知识与现实生活结合起来,有效激发了学生学习的热情。
2.分析体验
(1)小组讨论。①在绘制折线统计图时有哪些要领?还有什么细节要注意?②同一组数据用了两种统计图表示,这两种统计图有什么相同点?有什么不同点?③折线统计图和条形统计图在分析数据上各自有什么优势?
(2)小组汇报,教师适时引导并总结。
【师总结】课件演示条形图隐藏数据只看竖条,让学生体会在条形统计图中通过条形的高矮就能反映出数量的多少。
课件演示将条形变化成点并连线,当把点用线连起来的时候看到的不仅仅是数量,而是走势变化了。所以折线统计图不仅能反映出数量的多少,还能展示数量的变化情况。
【设计意图】适性课堂应该拓展学生独立思辨、自我提升的张力,发展学生相互交流、协同生长的空间。在开课伊始就开门见山,将所有问题放手让学生讨论,注重调动学生自主学习的能力,给学生创设了观察、发现、思考、交流的学习空间。教师在总结时适时引导,这种自学、导学加探究“三学归一”的教学方式促进了学生的适性发展。
3.拓展延伸
(1)教学信息窗二,选择合适的统计图。教师出示这两组数据(①2016年8月青岛市各区新房成交量统计表;②2015.11~2016.11北京市新房成交量月度统计表),小组合作分析选择合适的统计图,然后画出相应的统计图。
教师结合小组汇报追问引导学生分析两幅统计图。
【设计意图】统计的核心目标是学生经历数据分析活动过程,掌握一定的数据处理方法。这一环节放手让学生独立分析选择合适的统计图,以加深学生对统计意义的理解,注重了解决问题策略的渗透。
(2)渗透复制折线统计图。教师出示一张青岛市2015.11~2016.11新房成交量月度统计图简单分析后,课件演示将青岛市和北京市新房成交量月度统计图合成复式折线统计图,引导学生对比分析并结合时事新闻让学生体会变化原因。
【设计意图】本环节由单式折线统计图自然过渡到复式折线统计图,增加了思维的广度和深度。并结合时事新闻再度引导学生对统计图进行分析,培养了学生的数据分析观念,引导学生用数学的眼光发现和分析身边的事物。
(3)回归生活,实践应用。
①以下几种生活现象选择哪种统计图进行数据分析比较合适?
a.青岛市2016.1~2016.12PM2.5浓度监测。
b.2016年10月全国部分城市PM2.5浓度监测。
c.病人24小时体温情况监测。
d.文具店2016年不同文具销售情况统计。
②折线统计图在生活中应用是很广泛的,你知道身边哪些事物应用了折线统计图吗?
③师:其实折线图还能记录一个人运动的过程。
【设计意图】通过多层次与多形式的巩固性练习与开放性、深化性练习,学生在应用拓展中巩固知识、形成技能、发展思维。教师注重引导学生在关注数据的同时打开思路,从折线的形态分析变化,透视“图外之意”,进行折线图示意义的猜想和联想,让学习呈现出立体丰满的态势。
二、教学反思
本节课是“三三一”教学方式的一次实践应用,从课堂实践到课后研讨有以下几处感悟:
1.在创设情境这一教学环节中创造性地使用教材
适性课堂要根据学生的年龄特点和认知水平,把学生引入一个与问题有关的情境中。不同地域的学生生活背景不尽相同,所以数学学习材料的呈现方式应该多样化、切合学生生活实际,有利于激发学生的学习兴趣,有利于学生获得良好的情感体验,建构自己的数学知识。为达到上述目标,笔者大胆地尝试把教材进行重组。课本呈现的素材距离学生生活实际比较远,学生学习起来可能会感到枯燥,没有亲切感,也调动不了学生的学习积极性。而今年青岛市被评为全国最宜居住的城市,房价猛涨,笔者特意选取了热门话题――青岛的房价为例题学习内容,在分析数据后进行预测。这一连串贯穿课堂始终的教学情境,蕴含丰富的数学知识。这样,可以让学生真正从情境中得到学习的动力和源泉。
2.巧妙的课前微课自学,深入的课中导学探究,实现了多个知识点的整合
在第一次试教时,由于担心学生不能充分掌握画法,领略折线统计图的特点,笔者设计的前三个环节是:①课前自学微视频里的折线统计图画法;②课上反馈画法;③对比条形统计图和折线统计图,总结各自的特点并详细追问折线统计图中点的作用和线的作用。最后教师总结板书强化知识点来逐步引导。结果上课时发现问题简单,孩子们上课时毫无兴趣,导学过程过于琐碎,导致时间不够,没有完成预设的教学任务。
几位老师深入研究“三三一”教学方式,重新设计教学环节,在第二次试教时改成开课简单回顾课前微视频,紧接着放手让学生小组合作讨论:①折线统计图画法的要领是什么?有哪些注意事项?②同一组数据分别用折线统计图和条形统计图表示有什么相同点和不同点?③折线统计图和条形统计图在分析数据时各自的优势是什么?结果课堂气氛活跃,孩子们完全能通过讨论探究,自主完成本节课的教学目标,当一个小组汇报得不够完善时,另一个小组马上补充。全班学生都能掌握本节课的教学内容,老师所担心的根本不存在。这样设计之后,孩子们进行了深入讨论探究,大大提高了课堂效率,不仅将教材的两个信息窗整合到一节课,完成了两节课的教学任务,还将知识延伸到了复式折线统计图。这种“自学、导学、探究”三学归一的教学方式促进了课内多个相似知识点的课程整合。
3.巧设问题,体现统计图的重要性和折线统计图的作用
统计的最终目的是为了解决某个现实问题,本课通过设置“对比青岛市和北京市住房成交量”的问题,并将两条折线合并成复式折线统计图让学生体会感受折线统计图能有效地分析数据的变化。又列举了一些如体温变化、PM2.5监测等生活问题让学生选择合适的统计图,一方面突出了统计的必要性,另一方面使学生在选择统计图的过程中加深对折线统计图特征的认识。这样顺学而导,让学生在矛盾冲突中找到新方法,显示了折线统计图产生的必要性。
4.引领学生适性发展
在折线统计图学习中,结合身边发生的大事、时事新闻,进行小组合作等给学生提供了自主学习探索的空间,放手让学生去制图、去探索、去讲解,培养了学生关心家乡事,用数学的眼光分析身边的事物的能力。最后,在各方面的反馈中,让学生在感悟、选择、反思、纠正中学到了知识,三学归一的教学方式为学生适性发展打下基础。
关键词:分析化学;数据处理;0rign7.0
分析化学实验中实验结果的处理的准确性和测定结果[1]是分析化学实验最基本的要求。化学实验数据处理对获得有益的实验结论非常重要。学生分析结果的准确程度也是教师判定其实验成绩的主要依据。利用0fign7.0软件绘制实验结果图进行多条曲线[2]的拟合,建立分析化学实验数据库,绘制学生实验的质量控制图,操作简易可行,结果准确及时,图形清晰美观,能够有效地调动教师和学生的创造性和积极性。累积存储教学资料,提高了学生处理数据的能力,节省时间,掌握了数据处理的有效方法。且能在后续的实验课程中,应用所学的0rign7.0软件处理各类实验数据[3],乃至在今后的学习和工作中发挥应有的作用。
1数据处理和判定的重要性
1.1分析数据结果的统一标准值不宜用教师预先实验的数据的分析结果为标准,给全体学生评分,因为教师预先实验的样本数目偏少,以其操作结果为标准,风险比较大。考虑到实验条件不相同(如温度、湿度)客观因素,为了公正的评价应该以当天的学生总体平均值为标准。
1.2运用0rign7.0建立学生实验记录分析数据结果
选择分析化学中部分实验内容[4](如吸收光谱、酸度或pH值等实验)利用0fign7.0建立学生实验记录分析数据结果的统一标准值,进行曲线拟合,将学生测量的曲线绘制在一张图中,其中重合性最强的是本次实验结果的标准值。
2应用0rign7.0建立教师质量控制体系
2.1学生应用0rign7.0软件绘制曲线。进行实验结果的初步分析每一位学生打开0rign7.0软件,毕业论文在Datal的列表[5]的A[x]和B[Y]中分别按“列”输入实验数据。选定所有实验数据,依次点“Plot”和“Line+Symbol”,出现实验草图,点击“Line”和“Style”中和各项,选择所得曲线的类型、颜色和曲线上的实验点的大小、类型。点击“AddText”给所得曲线加记标注,完成整个绘图过程。如果实验曲线是线性,学生可应用0rign7.0软件的功能可以对线性曲线进行拟合直线的回归方程“Y=A+BX”和相关系数,对实验结果进行分析。选定所得数据,通过[6]Analysis/Statistics0nCo1.umns工作表窗口得到实验的平均值,标准偏差、标准误差和总和。并且可以将所绘图形拷到W0RD文档中。例如测甲基橙与亚硝酸反应的紫外吸收光谱曲线由图1所示,由图1(b)(非催化体系)和图1(e)(催化体系)可以看出最大吸收波长为λ=510nm,故实验选择510/lm为测定波长。
1.空白试剂(HS0+甲基橙);
2.非催化体系(HS0+甲基橙+KBr03);
3.催化体系(HS0+甲基橙+KBr03+NaN02)。
2.2教师绘制实验结果拟合图教师打开新的工作表,按照Orign7.O软件绘制图形的步骤,选AddPlottoLayer,以2O位同学为一组,将所有学生实验所得的数据拟合在一张图表上。每条线上按照学生绘图时的标记进行排列。
3评价学生实验和实验教学过程
教师绘制实验结果拟合图后,在规范的实验操作条件下,医学论文从图1可以看出图形重合性好,学生分析结果的误差较小;说明实验数据比较可靠的就是本次实验的标准值。利用相对平均偏差确立实验的上下控制图,如某一位学生实验数据偏离上下控制界线,需要进一步查找原因分析实验中的误差和偏差,及时进行纠正。如果20位同学的离散情况均符合实验要求,说明该学生实验准备工作,实验技巧,仪器试剂均正常。通过实验结果拟合图,确定了合理的评价标准;起到指导、促进学生做好实验的作用,使学生当场了解自已的实验结果,便于及时找出实验中存在的问题,更好的完成实验任务。
在现有的分析化学实验条件下。对学生的实验数据引人Orign7.0软件进行处理;不仅能提高分析实验的准确性,使数据处理与标准曲线简单化,还能使学生掌握课程之外的一些数据处理技巧,拓展同学们的计算机应用能力,有助于综合素质的培养和提高。同时教师通过学生绘制的图形进行拟合,是决定学生实验数据取舍的最好标准和依据,并且容易对学生实验结果进行直观性评价;找出误差明显的学生,寻找脱离控制的原因。
参考文献:
[1]华中师范大学,华北师范大学等.分析化学实验(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2001,21,5.
[2]贾文平,李芳.Orign5.0/r分析化学实验教学中的应用[J].台州学院学报,2003,12,(25).
[3]罗华军.Orign7.0在化工数值计算中的应用[J].安徽理工大学学报(自然科学版)2005,3,(25).
[4]谢庆娟.分析化学实验[M].北京:人民卫生出版社,2003,4.
[5]马卫兴,葛洪玉.Ofign软件在化学实验教学及科学研究中的应用[J].化工时刊,2006,8,(20).
关键词:线性代数解析几何嵌入式教学
一、线性代数和解析几何的分析和比较
线性代数是普通高等学校理工科开设的一门基础课,主要研究线性方程的解的结构及应用,课时短,概念多且抽象,与高中所学知识衔接不大,在现实中的应用背景少。目标已经从中学时的求解具体方程组转化为判断抽象的方程组有无解的问题。同时解的个数会出现无穷个情况,于是将无穷个解用有限个解表示出来成为大学里线性代数要解决的问题之一。因此,大多数理工科学生在学习中感觉困难大,理解起来困难。
所谓解析几何,就是在空间建立直角坐标系后,使空间的点与坐标一一对应,而空间中的线和面作为点的轨迹与它的方程建立联系[1]。理科里有专门的解析几何课程,有的与高等代数合为一门课程,工科专业学生的解析几何部分出现在高等数学某一章中。在解析几何中介绍二维和三维向量的几何表示及意义,二维的曲线和三维的曲面是后面研究的必备基础。正是有了直观的几何映像,学生更有兴趣和动力学习解析几何.
线性代数的语言是抽象且富于概括性的,因此是比较难以理解的。解析几何的研象主要是低维的,在现实世界中能够找到例子或者画出,相对来言更直观和易懂。可以用代数知识解决具体几何问题,也可以用解析几何形象地阐述代数问题,在教学中二者不可分离。
线性代数中的概念、定理比较抽象,对初学者来说难以理解,原因之一是在现实生活中缺乏实例和直观图示。解析几何中的曲线和曲面在线性代数教学中起着模型和示例作用。通过长期教学实践,我们发现这些具体模型对帮助学生理解抽象的概念和理论起着重要作用。这些模型将抽象的代数概念、代数过程、代数结构具体化,帮助学生完成从具体到抽象、再从抽象到具体的认知过程。
二、将二者结合起来学习的必要性
1.有助于加深学生对这两门学科的理解。
这两门课有一个共同的研究对象――向量。在线性代数中,研究的都是n维向量,由于现实世界的局限性,我们只能画出三维以下的向量,对于高维向量,只能将它的每一个分量写出来,不能给人直观的认识,也就没有直观的几何解释。这就要求教师从解析几何中二维和三维向量的直观几何映像推测出高维向量的性质,然后用代数严密的语言证明。在几何上,n维向量的每一个分量都决定了它在高维空间中的位置,在代数上,n维向量的每一个分量都有其具体的含义。换句话说,解析几何为线性代数提供了直观背景,线性代数为解析几何提供了研究工具[2]。事实上,线性代数的许多概念、过程和结论都存在几何原型,一些抽象的代数结论有了几何解释以后,常常会变得通俗易懂。相反,很多看起来复杂的几何结论,如果从代数观点来看,则十分简易且通俗易懂。更重要的是线性代数作为一门抽象思维学科,给出更为本质、更为广泛的结果,从这个角度讲,线性代数可以视为高维空间的解析几何。解析几何中的向量是线性代数中向量的具体和低维情形。通过研究高维向量的线性相关性和正交化等特点,对低维向量和空间图形的面积和体积有更深刻的理解。
2.有助于培养同学们多学科交叉学习能力。
未来的世界是信息时代,严格意义上讲已经没有学科的界限,我们获取的信息可能综合了各门学科的知识,必须具备各学科的知识才能将信息读懂并得到需要的资料,将线性代数与解析几何结合,正是让我们从另一个侧面将向量线性相关性正交化过程和曲线的方程转变形理解得更加深刻,对提高本科教学质量、培养更全面的人才有巨大的帮助。
三、教师应该注意的问题
1.应该对两门课都比较熟悉。
在全日制高校中教师要想上好线性代数课,前提是应该系统教过微积分中的解析几何部分或者给数学专业学生上过高等代数与解析几何,切实要求老师对各学科有较强的把握,对这两门课中各个知识点在大纲中要求的程度,学生掌握程度有一个直观了解,切忌想让两门学科结合起来,限于自己水平有限,学生一知半解、适得其反。
2.切忌用未讲过的内容解释正在讲的内容[3]。
线性代数和微积分都是大学一年级课程,各知识点的学有一个先后顺序,教师在使用解析几何知识的时候一定要注意学生是否学习此知识点。如果没有学习,教师就尽量不要使用此知识点解释代数问题,否则学生会处于同时接受两门课并且应用的处境,不仅起不到让学生加深理解的目的,反而打击学生积极性。
3.教师教学要不断创新,与时俱进。
解析几何是图形学科,因此具有直观性和形象性,为了形象地将解析几何知识渗透到线性代数中,需要教师画许多图形,如果在黑板上徒手画图,难度很大,因此需要教师充分利用多媒体技术将图形画出来,不同部位的颜色加以区别,必要时以动画形式显现,让同学们有更直观的认识,如在讲解线性方程组解的结构时,先将特解显现出来,然后将导出组的通解以不同颜色显现,再次利用向量合成的定义将二者合成为齐次线性方程组的通解。
4.充分利用MOOC教学的研究成果。
MOOC(massiveopenonlinecourse)是大规模在线开放课程的简称,有的地方称为“慕课”。自2012年以来,MOOC在全球发展迅速,获得了公众超乎想象的关注,对MOOC的继续发展当然大有益处。清华大学、国防科技大学等高校在国内处于领先地位,教师可以引导同学们到网上观看相关视频,吸收不同老师的上课风格,加深对相关知识点的理解。同时,利用网络上已有的成果,课后给学生布置一些代数与几何相结合的题目,培养学生用代数和几何两种观点和视角互相渗透的习惯,让学生学习线性代数时自觉从解析几何中找相关模型,在学习解析几何时自觉用代数语言验证并推广相关结果。学生学习线性代数时可以看与线性代数相关的视频,从一个更广更深的层面理解所学知识。利用并修改健全MOOC教学课后评价体系和考试系统,思考并创建一些开放性题目,培养同学们发散性思维能力,改变当前单纯知识点的模式。
四、结语
通过以上讨论,我们看到将解析几何渗透到线性代数中使我们受益匪浅,同时多学科交叉已经成为当前学习和研究的一种趋势,我们把这两门学科结合后的效果展示给大家固然重要,但是培养同学们自觉养成这种习惯更加重要,如果充分利用网络中已有成果,充分吸收各家之长,就会使同学们在学习数学的道路上越走越宽。
参考文献:
[1]王颖.将解析几何融入线性代数教学的思考[J].高师理科学刊,2013,33(4):62-64.
[2]腾树军.线性代数的几何化与应用化教学探讨[J].河北工业大学成人教育学院学报,2008,23(3):23-28.
关键词:微带天线;M+N+K模式;课程设计;创新课题
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2016)18-0079-02
一、引言
《微带天线》课程是为电磁场无线技术专业和电波传播与天线专业开设的重要专业课程,是在学习《电磁场与电磁波》、《天线原理与设计》等课程基础上,结合无线通信领域的具体需求,深入学习和探究微带天线和阵列的理论与设计,是一门理论性和实践性较强的课程[1-2]。为了培养复合型国际化人才,迅速提高学生的专业英语应用水平,《微带天线》课程的教学采用原版英文教材并辅之以英文讲授。在前期的双语教学中对教材选择和部分教学方法进行了改革探索,但多集中在如何合理运用案例教学法等以激发和调动学生的学习积极性,对实践和动手能力的培养有待改进[3]。学时分配多注重课堂教学和课后作业,对应用性的课程设计及课外学习没有相关的学时分配。
为结合学校教学综合改革试点工作,对《微带天线》双语课程进行M+N+K模式的改革探索,即教学方式按照M(课内学时)+N(课程设计)+K(课外学时)进行。目前《微带天线》双语课程是32学时,30学时理论学时,2学时习题学时。根据课程内容和教学经验,可调整相应课时安排,即课内学时28学时,课程设计4学时,课外学时4学时进行课程改革探索。下文将针对该课程的特点,分析目前存在的问题,结合M+N+K模式进行相应的初步改革探索和实践。
二、M+N+K教学模式
1.存在的问题。《微带天线》是一门理论丰富、实践性强的课程,主要涉及微带天线辐射与接收的基本原理,微带天线的基本分析方法,圆极化微带天线分析与设计,典型微带天线及阵列的基本特性等内容。该课程理论性较强,对数学基础要求高;内容复杂且抽象,需要有较强的空间想象力和抽象思维能力;同时在工程领域中应用性强。基于上述课程的特点,结合近年来双语教学经验,对目前存在的问题总结如下:
一是教学内容多,更新不及时。在学时较少的情况下要让学生较好地掌握微带天线发射与接收原理,各类微带天线、天线阵的分析方法与设计原理等知识是一项艰巨的任务。同时教学内容多年来变化不大,对新技术的更新不及时。部分学生对全英文教材、教案及教辅材料理解有困难。
二是理论教学偏多,与实例结合较少。由于微带天线分析不可避免涉及较多数学知识,如复变函数、数学物理方程等。教学中一般会通过大量的推导,获得天线的辐射特性,加之学时有限,和工程运用中的实例结合讲解不够充分。
三是缺乏实践与创新教学内容。由于理论分析占据了较多的学时,结合实践的课程设计很少甚至没有,激发学生创新意识的创新课题更是没有开设,这样很难有效提高学生的动手能力,也不利于培养学生的自主学习能力和创新意识。
针对上述问题,结合自身的教学经验和体会,提出对《微带天线》双语课程进行M+N+K模式的教学改革探索。即教学方式按照M(课内学时)+N(课程设计)+K(课外学时)进行。在夯实基础的前提下,为学生提供更多实践和创新的机会
2.课内学时-M。M+N+K模式中的M对应28学时的课内学时。首先,由于理论学时比之前减少4学时,同时需要动态增加新技术教学内容,因此必须对已有的内容进行必要的精简。例如在学习线极化微带天线时,可以只介绍矩形贴片天线分析与设计,而把圆形贴片天线的分析与设计调整到课程设计中,这样既减少了理论学习内容,又增加了实践动手的环节;又如在学习圆极化微带天线时可以将圆极化微带行波天线的分析与设计调整到课外学时中,这样可以利用课外分组学习培养学生的自主学习能力。
其次,在保证基础理论和重点部分学习的前提下,需要结合当前的实际应用需要,适度增加新的教学内容,对现有的教学内容进行吐故纳新,及时动态更新课程内容。由于本课程是一门专业课,随着技术的不断进步,会不断出现新的微带天线形式、新的分析方法和设计理论,所以必须保持教学内容的动态更新,例如增加智能天线、MIMO天线、超宽带天线、可重构天线等教学内容。在学习了基础理论和重点技术后,学生对无线通信领域的新技术兴趣浓厚,因此,为提高他们的学习热情和积极性,多开展讲座形式的前沿技术介绍更能吸引他们的关注。讲座中可以预设开放式问题让学生参与讨论,让他们在思考中提升专业水平。
再次,学习仿真软件的使用,让学生具备仿真分析的能力。目前相关用人单位需要具有研发能力,具备多种仿真软件应用能力的人才。因此在课堂教学中有必要将如AnsoftHFSS、CST、ADS等仿真软件介绍给学生,并让他们学习使用[4]。教学实践表明,在讲授了相关内容后,通过仿真软件,不仅可以使学生更好地理解课程的基本原理,掌握分析方法,还可以通过直观的三维结构和多种性能分析图表,提高学习效率,增强学习积极性。
最后,针对双语教学进行教学方式的改进。对英文教材内容进行分解,使学生更容易理解;丰富多媒体教学课件,适度增加动画与视频教学资料,如天线的三维方向图,动态电场和电流分布图,使教学手段多样化;开展互动式教学,备课时根据教学内容,做出合理规划,事先做好与学生互动的方案,让被动的接收变成主动的思考与总结,发挥学生的主体地位。
3.课程设计-N。M+N+K模式中的N对应4个学时的课程设计环节。《微带天线》课程是一个与无线通信领域应用结合紧密的专业课程,在之前的教学中,学生在完成了32学时的理论学习后对理论分析比较清楚,应用范围和实例也有一些了解,但对于如何将理论分析真正应用到具体的设计实践中却不甚明了。
因此通过教学改革,增设了课程设计环节,希望通过实践教学有效提高学生的动手能力[5]。实践教学是实施创新教育的重要环节,教学是为实践服务,实践是目的,教学是手段,从而体现培养学生的创新精神和实践能力的特点。
首先,根据教学内容及其延伸内容,设计了多组实践课题,包括微带矩形天线、微带圆形天线、正交馈电微带圆极化天线、单点馈电微带圆极化天线、微带行波梳形天线等8种不同天线设计。其次,让学生自行组合,每组3~4人,选择好题目后组内人员分工合作,完成资料收集与分析、设计仿真、性能分析、撰写报告等工作;授课教师和多名研究生组成辅导团队,进行过程辅导。最后每组选派一名代表做口头陈述,介绍各自的设计方案与性能,教师对设计结果进行讲解和评价打分,并按比例记录入最终成绩。教学实践表明,通过完整的参与课程设计过程,学生的自主学习能力和实践精神都得到了良好的改进,实现了课堂学习与实践应用的较好结合。
4.课外学时-K。M+N+K模式中的K对应4个学时课外学时。结合学校开展的创新教育,将课外学时设置为创新课题,让学生自愿组合参与其中,提升创新意识与创新能力[6]。许多研究型大学已经开始对本科生参加科研的探索,将教学重点从过去知识的传授转移到以研究、探索为基础的教学上来,使学生从单纯的知识接受者变成探索者,实现教学与研究相统一的目标。
首先,从教学内容出发,调研科技研究发展的前沿动态,设计了多组创新课题,如可重构微带天线设计,基于基片集成波导的微带天线设计,基于异向介质的微带天线设计等。创新课题属于开放式课题,只给出研究的方向,具体的性能要求需要学生从最新的科技资料中寻找并确定。其次,在自愿参与的原则下,学生自由组合成研究团队,完成背景资料收集与分析、确定设计的具体要求和指标,进行设计与仿真优化,制作天线实物,开展相应的实验测量工作,并撰写研究报告。教师进行过程辅导,最后对各组研究情况做评价和打分,并按比例记录入最终成绩。
本科生参加创新课题对于创新型人才的培养来说具有重要的意义和作用。可以使学生直接接触最新的科研动态,这对于开阔学生的思维空间、培养学生的创新意识与合作精神很有帮助。
三、结束语
本文从《微带天线》双语课程的教学实践出发,采用M+N+K模式进行了有益的教学改革和探索,将课内学时(M)、课程设计(N)与课外学时(K)有机地结合在一起。通过初步探索与实践,实现了课堂学习与实践应用的良好结合,较好地激发了学生的自主学习和创新意识。课程的教学改革还需要进行不断的探索与完善,使教学更好地服务于实践,才能为我国的现代化建设培养更多更好的创新型人才。
参考文献:
[1]李素萍,吴伟.“微波技术与天线”课程教学改革探讨[J].科技信息,2011,(8):108-109.
[2]高喜,于新华,刘小蓉.试论《微波技术与天线》课程中的研究性教学[J].教育教学论坛,2015,(36):166-167.
[3]唐红艳,骆无穷,杨鹏.《微带天线》课程双语教学改革探索与实践[J].实验科学与技术,2013,11(4):225-226.
Keywords:Functionexperiment,MOOCs,Teachingmethod
中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1003-9082(2016)11-0127-01
近些年来,我校将生理学、药理学和病理生理学实验合并成立了机能实验学一门将综合性实验课程。在教学过程中我们引入了慕课(MassiveOpenOnlineCourses,MOOCs)教学模式[1],进行教学探索。在具体实践教学中,我们发现考核在慕课教学中是十分重要的一个环节。
一、考核形式分为线下和在线考核两种形式
线下考核以笔试和操作技能考核相结合的形式进行。共进行三次,每次九十分钟。首先是笔试,试卷构成包括名词解释、单项选择、是非判断题、综合分析题。用时30分钟,满分100分,占期末总成绩的5%。然后进行操作技能考核,每次一位同学进行操作,由两位教师根据评分细则分别评判成绩。满分100分,两位教师评分的平均值就是该同学的最终操作成绩。操作成绩每次占期末总成绩的5%。三次平时测试占期末总成绩的30%。
在期末时,进行一次期末综合技能操作测试。选取一个实验项目,每个同学五分钟进行一步操作,然后下一位同学进行下一步操作,六位同学依次合作,共同完成实验项目。有三位教师同时依据评分细则评判成绩,满分100分。三位教师评分的平均值就是该同学的最终成绩。占期末总成绩的20%。
在线考核通过网络进行。每次实验课结束后开放下一侧实验的测试平台,全部为单项选择题,限时15分钟内完成。学生只有在学习了全部内容后才能登陆测试页面。测试平台于下一次实验课开始前一天关闭。测试结束后不会马上给出正确答案与解析,正确答案与解析会在正式实验结束后给出。每次测试题为10道,满分100分,占期末总成绩5%。共十次测试,总计成绩占期末总成绩的50%。
二、考核内容包括基础知识、操作技能和实验分析能力考核[2]
基础知识考核主要考核学生对实验相关的学科的基础知识的掌握[3]。例如关于哺乳类动脉血压测量与失血性休克这个实验,要求学生具备生理学中的动脉血压的形成与影响因素和病理生理学中休克的知识。这些内容的考核通过线下和线上同时进行,以线上为主。
操作技能考核主要考核学生对实验器材是正确使用和实验操作的技巧的掌握。例如手术剪刀的正确拿持方法和正确的家兔颈部神经识别。这些考核通过线上和线下结合,以线下为主。
实验分析能力考核主要考核学生对实验现象的分析能力。例如对不同因素导致呼吸曲线的变化分析。这些考核主要通过线下考核。
三、考核效果
通过我校慕课教学实践发现,学生学习兴趣高涨,在实验中操作成功率明显上升。学生对实验分析考核特别感兴趣,认为有助于提高他们的实践能力,为成为一名合格的医务工作者奠定良好的基础。
通过成绩分析发现,线上成绩普遍得分率较高,线下成绩相对得分率较低。可能与线上试题侧重于基础知识的考核有关。
通过学生问卷调查统计发现,大部分学生认为慕课教学法对自己的实验课学习有帮助,同时认为有助于实验操作的掌握。
为了提升一线教师的命题和试卷分析水平和能力,在县教研员牵头下,组织全县学科骨干教师对本市(金华市)2003―2007学年的中考试卷进行全面分析,以提升广大一线教师的命题能力,组织了一次规模较大的《金华市2003―2007学年、学业考试试卷分析会》。共有50多位骨干教师参加本次分析会。笔者作为本次活动的主要组织者之一,对本次活动深有感触,体会颇深。
(1)通过活动,极大提高了一线教师试卷分析命题的专业水平。本次活动在开始之前,召开了预备会,对每一个学校、每位老师都有具体分工和任务,通过各学校教师之间的相互讨论,形成分析意见,由组长将其他教师对试卷的看法进行汇总,形成共同性的观点,然后交由各位老师审议最后定稿,而各位老师针对试卷的题型、内容又有分工合作,他们深入细致的对试卷进行全方位的分析,深思熟虑后将自己的观点与同行进行交流,而对中考试卷分析在往年都由教研员及个别资历较高的老师来代替,一线教师的观点(聪明才智)不能尽情发挥,这对一线教师是一种约束,限制了她们发表意见的机会,而这次活动的形式正好满足了这一要求,这对一线教师来说也是一次绝好的锻炼机会,能极大提高一线教师的试卷分析能力和命题水平。同时这对资深老教师、教研员也是一个触动。这种活动是全县政治社会骨干教师业务水平的一次大展示,通过平等交流、对话,开阔了广大教师的视野,也是教师业务能力的提升。
(2)通过活动,强调团队精神,提升了团队整体实力。本次活动按照事先安排,对每所学校教师布置有具体任务,基本上是一所大学校的老师组合完成一个学年的试卷分析。对整个2003―2007学年试卷分析来说,既有分工,又有合作,为了充分显示各校的整体实力,各校教师通力合作,实验中学、武阳中学两所规模最大、档次最高学校积极带头,在学校教研组长的带领下,每位教师积极参与查找各种资料,对试卷进行分析综合,最后拿出较为完整的综合性意见,而其他几所学校也是校校之间联合,各尽其职,较好的完成试卷分析任务,并且分别与对应的名师、专家联系,相互交流看法。这样做强调发挥了团队精神的作用,而学校强有力的团队精神是实现活动目标的关键,这是一所学校学科教师团结向上、理解与沟通、分析与协作、同甘共苦、兄弟姐妹相互商量携起手苦渡难关的结果,这次活动较好体现了团结合作的团队精神,较好发挥了集体的力量。
(3)通过活动,能较好把握方向,更好地为教学服务。教学一线的老师,不光要根据教学大纲的要求完成教学任务,也要有把握一年一度试卷命题的方向的能力,才能更有效地帮助学生解决各种问题。在实施新教材的过程,教学研究尤其重要,作为一线教师对教学中发生的现实问题进行研究,寻求解决的策略,加强实践反思,寻求伙伴合作,建筑专业引领,创造性地实施新课程,从而提高教学质量。命题是教学的需要,而教学离不开对试卷命题方向的把握,教师只有有效的把握命题方向,才能更加有的放矢的开展教学,命题的目的与教学的目的是相互一致的,都是为了培养学生良好的分析问题和解决问题的能力,一个老师如能较好的把握试卷命题方向,就能体现较好的教学效果,学生的综合运用分析和解决实际问题的能力就能较好的体现。而我们的这次教研活动,为一线教师提供了充分把握试卷命题方向的机会,通过活动,集众人之所长,总结了近几年试卷命题的五大特点,针对这五大特点,又总结出在今后教学中的五个努力方向。思路清晰,目标明确,这对一线教师的教学提供了极为有效的目标和做法,对全县教师的教学提供了极为有效的方法,为教学服务。
形势在不断发展,教学方法和手段也在不断创新,在创新教育发展的时代,我们教师有义务也有能力不断改进教研的形式及方法,我县政治社会教研活动的形式,是在这种形势下产生的,它适应了时代的要求,通过这种活动,使广大一线教师能在交流中感悟其教学规律及其特点,在老师和专家的互动中提升教学理念,为了教育事业的发展,贡献自己的聪明才智。
一、突出重点、化难为易、面向全体是素质教育的基本要求。
“气温的水平分布”一节中,重点内容是气温的水平分布规律,难点是教会学生学会分析等温线图。因此,教师在教学活动中,结合地理学科时空观念较强的特点,紧扣课文中“1月和7月世界等温线的分布图”,引导学生从图例——等温线的基本概念——分析特殊等温线——归纳等温线分布规律——推出气温的水平分布规律。由简单到复杂,符合学生的认识规律。
在整个教学过程中,都是可采用“提出问题——学生读图、读文、分析、推理、找出答案——教师检查、评价——提出分析问题的方法和注意的问题”的方法。即根据本节教材的知识结构,提出问题:
(1)从图上等温线数值,找出气温的纬度分布规律和世界最热、最冷的地方。
(2)从图上等温线的弯曲情况,分析海陆热力差异对气温分布的影响。
先由学生读图、读文、回答,再由教师检查、分析评价,提出解决等温线的弯曲状况。可通过分析0°C、10°C等特殊等温线经过大陆和海洋的变化情况,得出下面结论。
7月{大陆上向北凸出
1月{大陆上向南凸出{海洋上向南凸出{海洋上向北凸出
这样,既抓住了教学的重点,又突破了难点,把抽象问题具体化,深入浅出,面向全体学生,学生在整个教学过程都处于活动之中,教师只起画龙点睛的作用,使教师导在学生的疑难处,利于学生掌握基本知识和基本技能。
二、充分挖掘教材中育人的因素,体现素质教育的全面发展。
素质教育的人才观是把青年一代培养成适合社会需要的、多层次、全方位的人才观,要求的是德、智、体、美、劳全面发展。课堂教学是学生接受教育的主渠道,因此,在课堂中,教师应尽量挖掘教材中育人的因子。
在“气温的水平分布”一节课中,学生通过准确掌握气温水平分布的四大规律,培养他们新生客观规律,按自然规律办事的辨证思维。分析等温线不完全与纬线平行,可培养学生用全面观点分析问题的哲学思想,即气温的变化除受太阳辐射影响外,还受地面状况、大气坏流等的影响。这样,可寓德育于课堂教学中。
教学手段的现代化,采用录像、投影等电教手段,将电教设备调节到最佳状态,图象的亮度、清晰度、色彩对比度、大小等指标均可满足学生的学习需要,并且符合卫生的要求,加强美感。如在讲本节新课,可首先放一段“关于地球上大气热量的来源”录像,导入新课,说明影响气温度化的主要因素,而且投影放出气温水平分布图,根据知识内部结构,清楚地显示讲授提纲,具有传统教学粉笔加黑板无法体现的美感,给学生以一种美的教育。
素质教育内容除思想素质、文化素质、身体素质外,还包括心理素质的培养。在课堂教学中,教师可通过设计不同难度的题目,培养学生的受挫能力,以良好的心态面对人生的困难和挫折,提高学生的心理素质。
三、加强启发,重视能力,变教学生“学会”为“会学”,体现教育的主体性,是素质教育的关键。
教学是一个教与学双边活动的过程,所谓“学”是指学生在教师的指导下,主动地掌握知识技能、发展智力才能,养成良好的学习习惯。多年来,教育界研究怎么教比较多,研究怎么学却很少,尤其不重视学生学习方法的研究。目前学校受应试教育的影响,在课堂教学中,教师只是把知识讲授给学生,通过题海战术,获取较高的分数,培养出来的学生绝大部分是高分低能,缺乏创造能力的庸才。素质教育打破了传统的教学模式,突出学生为主体,充分发挥学生在学习过程中的主动性和积极性,做学习的主人,以达到提高教学质量的目的。
“气温的水平分布”一节,面对的是高中学生,具有一定分析和解决问题的能力。因此,在教学过程中,可充分利用课文中的两幅等温线分布图,通过分析特殊等温线的弯曲情况。即如下:
要求学生自绘0°C或10°C等温线在陆地和海洋的变化:
教师提问:比较A、B两地气温高低?比较C、D两地气温高低?
A>10°C
B<10°C
C>0°C
O<0°C
A>B
C<D
学生归纳回答:
图一说明:北半球,夏季同一纬度陆地比海洋气温高图二说明:北半球,冬季同一纬度陆地比海洋气温低。
教师检查学生掌握分析问题方法的程度(提问):
南半球气温变化情况?检查结果显示,学生基本上能用类似的方法解决问题。为开发学生的创造性思维,让学生进一步寻找等温线分布在同一时间南北半球的弯曲状况是否有一定的规律性,不少学生很快回答出:七月份南北半球等温线大到呈“M”字型分布,一月份南北半球等温线大到呈“W”字型分布。
在整个教学过程中,不断启发学生的思维,重视了能力的培养,变教师“教会学生学”为“教会学生会学”,这样,学生基本上掌握了分析等温线的方法,也使学生的思维能力,得到锻炼,体现了学生在课堂教学的主体作用。
四、因材施教,促进学生的个性发展是素质教育的实质。
“合格十特长”的办学思想,强调的是学生个性的发展。由于学生的智力、知识基础、生活环境等都不一样,在教
学过程中,教师应注意针对不同学生,因材施教,既要根据大多数学生的实际进行教学,又不能忽视对个别尖子学生的加强培养。
素质教育兼顾共性和个性的发展,但更注意全面掌握气温水平分布的四大规律的基础上,教师可根据教材设计适合不同层次学生回答的问题或练习。如从等温线图中,找出世界上最热和最冷的地方,由于问题在图中较易找到答案,可让中下层学生回答;但为什么世界炎热中心出现在20°N——30°N的撒哈拉沙漠,而不出现在赤道地区,这个问题涉及到太阳辐射、地面状况等因素的影响,具有一定的难度,可让中上层学生回答;为适合高层次学生的需要,可提出为什么世界极端最低气温出现在南极洲大陆上而不出现在北冰洋上?
【关键词】在线学习;学习过程管理;大数据思维;学习分析
【中图分类号】G434【文献标识码】B【文章编号】1009―458x(2016)11―0017―05
现代信息技术对教育领域产生着越来越深远的影响。以大数据、云计算、移动互联网等为特征的信息化手段,催生出各种新的学习模式、教学模式和管理模式。教育部在《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》中指出:党的十以来,“互联网+”行动计划、促进大数据发展行动纲要等有关政策密集出台,信息化已成为国家战略,教育信息化正迎来重大历史发展机遇,我们要坚持融合创新,拓展教育信息化应用广度与深度,依托网络学习空间逐步实现对学生日常学习情况的大数据采集和分析,优化教学模式。(教育部,2015)因此,利用互联网和信息技术促进教育大数据建设与应用,有效开展在线学习并实现过程管理,不仅是开放大学、各高校网络学院、各类培训机构的主要教育目标,也是我国教育信息化发展的重要任务,是构建继续教育公共服务平台,扩大教育供给,促进教育公平,完善终身教育体系的主要途径。
在当前互联网+环境下,大数据思维被越来越广泛而深入地应用到教育领域,数据分析结果越来越多地影响管理和决策。在教育实践中,我们如何对海量信息进行有效而充分的采集和挖掘,同时又要避免对数据和技术产生过度依赖,陷入技术决定教育和数据决定管理的误区(郑争文,2016)?本文通过分析国内当前在线学习过程管理现状和学习者学习过程中产生的相关数据,探讨如何应用大数据思维来提升在线学习者的学习效果、在线教育的教学效果与管理水平,并以在线学习过程管理大数据应用为例,探讨互联网+环境下教育大数据管理的新思维和新模式。
一、在线学习过程管理现状
在线学习是随着网络技术发展出现的新的学习模式,是远程教育发展的新阶段,是利用计算机互联网和移动互联网,通过依托于网络的学习平台和管理平台建立虚拟的学习环境实施教学、开展学习的过程。
我国在线教育于2000年前后缓慢起步。1999年,中央广播电视大学在电大系统启动“开放教育”试点;2000年,教育部批准68所高校建立网络教育学院,同一时间,新东方网校上线运行;2010年,在线教育开始蓬勃发展;2012年美国三大MOOC平台催生了国内千百计企业加盟教育培训,进军在线教育特别是高等教育市场;2014年,随着国务院“取消和下放利用网络实施远程高等学历教育的网校审批”,我国在线教育市场走向开放和多元化;2015年,“互联网+”时代到来,为我国基于信息技术的在线教育带来新的机遇与挑战。
我国在线教育学习过程管理存在几个普遍性现象:一是教、学、管分离,使得信息碎片和数据孤岛问题凸显(顾小清,等,2014);二是各高校或培训机构信息技术与教育教学的深度融合不够,对整个学习周期的管理缺乏顶层设计,导致诸多平台运行不力,管理模式固化,数据标准不统一;三是在教学和资源建设方面,教学设计和课程资源面向所有学习者,没有考虑对不同学习者的适用性,无法满足其个性化需求,也就无法实现真正意义上的个性化人才培养;四是在学习支持服务方面,大众化的学习支持多,个性化的学习支持少(吴南中,2015);五是缺乏对学习效果、教学效果的有效评价和激励机制,在线学习活动的参与度低,学习任务的完成率差。此外,在线课程学习的课程完成率低,在线学历教育的毕业率明显低于传统教育的问题一直是困扰远程教育可持续发展的难题之一,特别是在缺乏有效的教学约束管理和学习支持服务的情况下这一现象尤为明显。
二、大数据思维对在线学习过程管理的启示
与传统数据相比,互联网和信息时代产生的大数据呈现出在线、实时、全貌的显著特征。如果说传统数据产生出自然价值,大数据则衍生出智慧价值,它深刻改变了人们对待数据的思维方式,这主要体现在:一是总体思维,从原本只能采集样本数据到获取全面、系统的所有相关数据;二是容错思维,从微观和精准性向宏观和包容性转变;三是相关思维,不再执着于对数据进行因果关系的分析,而是聚焦到相关关系和对未来的洞见与预测分析;四是智能思维,使线性、简单的机器思维变得像人脑一样呈现出主动性、逻辑性和前瞻性。
针对在线教育领域,我们可以把大数据思维应用到在线学习过程管理中,以数据为核心梳理架构管理流程,利用全样本数据搜集协助管理判断,通过对过程数据的快速获取实现管理高效,通过过程相关性数据分析预测管理风险,把数据处理结果转化为管理决策支持,探索实现管理主动性和智能化的渠道。例如通过对多维度、多元化、分散异构的海量在线学习相关数据进行采集、分析和挖掘,研究学习者需求,推荐适用不同个体的学习资源,避免其面对海量信息却无法提取有效资源而产生空茫状态(杨现民,等,2016);研究学习者特点,协助其制定个性化的学习计划;研究学习者学习过程,通过及时有效的技术支持与信息推送服务,缓解在线学习者由于时空分离、师生分离产生的孤独感;研究学习者学习生命周期中的动态影响因素,进行评估预测与风险预警等。
在在线学习过程管理中应用大数据思维和技术,跟踪学习者学习过程和学习行为,跟踪教学活动与学习者参与状况,进行教学质量监控,对学习效果、教学效果、资源适用度等进行评估预测,具有积极的现实意义:①挖掘有效学习模式,助力在线学习者学习能力和自我管理能力的提升,实现深度学习;②掌握学习者学习动因与需求,为在线学习者提供真正意义上的个性化教学与支持服务;③促进在线教学模式的改进和教学效果提升,提高教学活动参与度,降低辍学率(谢洵,2016);④为教学管理和科学决策提供智慧支撑;⑤促进数据标准统一,实现信息共建共享,促进教育的透明与公平。
三、在线学习过程管理大数据建设关键问题探讨
在线学习者的学习过程概括讲包括学习内容选择(课程资源或专业)、就读学校或机构选择、注册缴费、参加教学活动、自主学习、学习效果考核与评价、成果获取(如获得毕业或课程证书)。在线学习者的学习过程,由于处在虚拟网络和课堂中,又受到诸如学习者特征、环境、工作与生活状态、对教师与资源适应度等多种因素影响与制约,因此在线学习过程管理大数据建设与应用,要关注以下几个关键问题:
1.化零为整与化整为零的思维
大数据是一种新的思维方式,一种解决问题的新方法(赵靖岩,等,2016)。化零为整就是要收集与学生学习过程相关的各类碎片化信息,进行分类统计,通过大数据建模,形成结构化的数据表或可视化的分析结果,据此对学习、教学和管理进行评估和预测。化整为零是对大数据所呈现结果的反馈与落实,关注到每一位学习者个体分析结果,对教学与管理从每一个细节进行调整与改进。例如依据在线学习特点对资源进行分解制作微课,依据风险预警为每一位学习者提供有针对性的信息推送服务,教师依据学习效果评估实时改进教学设计,在教学过程中为学习者提供个性化支持等。
2.关键数据库的建立
数据采集是大数据应用的首要和基础工作。围绕在线学习者的学习过程,要建立一系列关键信息数据库:①学生信息库,包括个人基本信息、学习者特征、环境、学习动因与目标等;②师资信息库,包括学习过程涉及的专业负责人、课程责任教师、课程辅导教师、导学教师、技术支持教师、教务管理教师等各类师资;③课程资源库,包括围绕课程学科建设的系统资源、针对课程模块提供的支撑素材、各类专题研究与讨论等;④学分与成绩库,记录学习者围绕课程或专业学习的阶段性和终结性学习效果与获得成果及相关信息;⑤教学过程信息库,采集教学实施过程中的教学策略、教学行为、教学活动、技术运用、教学效果等信息;⑥质量评价保障信息库实现多元化质量因子采集与质量标准的确立。
3.数据的互通性
互联网极大地促进了数据的开放,但基于在线学习的各类高校和教育机构都建有独立的诸多教学、教务、考核等管理平台,这些平台使用不同的开发工具和数据库技术,必然造成数据管理上的独占性、封闭性和数据范式的不一致。因此,大数据应用需要更高层面的统筹规划和顶层设计,建立开放的、采用相同范式和标准的数据接口,实现数据管理的标准化和数据互通共享。2015年9月正式启动的国际开放数据就提出了开放数据必须保证互通性的倡议,提出将努力“制定并实现统一、开放的数据标准,从而确保数据的格式、结构和通用标识符都具备互通性”(高丰,2016)。
4.数据的有效性
信息技术的飞速发展使海量的数据采集变得越来越高效,但并非收集的基础数据量越庞大,分析预测的结果准确性就越高,大量无效的信息不但会造成冗余,影响数据处理的效率,更重要的是会干扰数据加工过程与风险导向,使预测结果偏离最接近真实的方向。因此,有效数据的遴选是在线学习过程数据采集的首要任务。
5.数据的时效性
大数据应用中,反应速度极为关键。我们知道,大数据获取的不仅是历史数据,更重要的是即时数据。数据从产生的一刻起,就是有不同生命周期的,这就决定了数据价值会随时间发生动态变化。因此,在线学习过程管理大数据应用中要重视数据采集、数据挖掘与结果呈现的时效性。要确保预测结果的有效性和价值实现,建立对在线学习过程相关数据的快速反应机制就显得尤为重要。
6.分析结果的准确性与质量
数据分析结果的准确性和质量直接影响管理决策方向。对于在线学习过程管理中关键环节的教学评价,在数据建设中要聚焦于实现教育质量保障的理性、透明性、可测量性和专业性,建立一种相互信任、权利与责任相平衡的质量文化(张应强,等,2014)。要重视对在线学习参与水平而不仅仅是参与度的数据研究,通过大数据应用探索有效的测量标准、方法与机制。对此,美国雪域大学DISun提出了测量学习者参与水平的三要素,即情感参与、认知参与和行为参与,并构建了包含21项条目的量表(梁林梅,等,2016)。这些研究成果可作为我们探索在线学习过程管理大数据挖掘和分析的参考。
7.人的因素
对大数据进行加工处理,依托的不仅仅是数据分析软件和信息技术,更重要的是人的参与。数据挖掘的灵魂是智能算法,通过对数据的分析、整合与设计实现信息向价值的转换,体现的是人的智慧与思维。因此,在线教育的教师和管理者要具备一定的大数据思维和数据挖掘基础知识,做既懂得数据分析技术又谙熟各项具体业务的复合型人才;大数据建模与应用的技术实施者,同时要了解并熟悉在线教育的特征和发展现状,要跟踪在线教育的新变化和新理念,才能挖掘教育大数据所潜藏的更高价值。
四、在线学习过程管理大数据
应用模式设计
大数据应用遵循数据采集、数据加工、结果呈现的基本模型。其中,数据收集是大数据应用的最基础最底层任务,通过数据采集将数量庞大、结构复杂的信息汇聚起来建立关键信息数据库。依据不同模型对收集到的各类数据通过挖掘和分析等技术手段和设计进行预处理和再加工,最终转化为可视化结果输出并落地应用,是大数据管理要实现的核心目标。依据不同的研究领域,大数据管理衍生出诸多不同的更具体的应用模式,这里围绕在线学习过程,从学习分析、教学分析以及二者相结合的维度对大数据管理模式进行探讨。
1.学习分析模式
学习分析是大数据在教育领域的典型应用(王良周,等,2016)。新媒体联盟(NewMediaConsortium)将学习分析定义为:利用松散耦合的数据收集工具和分析技术,研究分析学习者学习参与、学习表现和学习过程的相关数据,进而对课程、教学和评价进行实时修正(徐鹏,等,2013)。以在线学习者及其学习过程为主体,对在线学习过程进行分析的过程同样如此。它通过收集学习者特征、学习背景、学习动因与需求等数据,跟踪学习过程中的状态、行为、影响因子、资源利用、作业与考核情况等信息,利用预设的模型对数据加以分析,并呈现出可视化数据分析结果。在线学习分析的大数据应用主要体现在:在保护学生个人隐私的基础上,尽可能全面并有效地反映客观真实;能预测学生的学习行为与需求,实现有针对性地为学习者提供支持和服务;依据正确的判断进行风险预警,并体现关键性和前瞻性;能够挖掘有效的个性化学习模式,提升学习者的学习能力、自我调适能力和管理能力。
2.教学分析模式
在线学习教学分析围绕教师的教学周期进行,聚焦于教师特征提取、课程资源建设、教学活动设计、线上互动学习设计、线下任务部署、学生资源访问情况、活动参与情况、考核与学习效果评价、教学评价等环节,在数据采集和分析的基础上,力争针对每一位学习者实现真正意义上的“因材施教”。对在线学习教学分析应用大数据思维的重点聚焦在三方面:一是从互联网海量的公开资源中遴选优质、适用的资源应用于课程教学;二是通过跟踪教学活动参与效果与学生行为,及时调整、改进教学设计手段与策略方法,激发学习者学习动力,提升其学习效果;三是通过对整个教学过程的跟踪反馈与评价,找到提高课程整体设计水平和资源质量的切入点,同时提升在线课程责任教师、在线辅导教师的教学能力和教学效果(郑燕林,等,2015)。
3.学教管相结合的分析模式
学习、教学和管理在在线学习中是交叉进行并互相影响的。随着教育领域中大数据应用逐渐引起关注,功能相对单一的“学习分析系统”已经不能满足互联网+环境下教育发展的需要。学习者希望能利用碎片化的时间学习到丰富有用的知识或技能,实现高效能又不枯燥的学习;教师希望设计出受欢迎的优质课程或资源,开发学习者感兴趣又能保持高参与度和持久度的学习活动,展现教师的价值与成就感;管理者希望能建立一个通畅的管理流程和渠道,并实时捕捉过程中发生的问题和需求,实现高品质服务和高效率管理。上述三者目标的共同实现,将促成学校或机构的品牌建立与影响力提升。于是,学教管相结合的大数据分析模式应此而生。这种分析模式如图一所示,它具备统筹规划与顶层设计,围绕学习者整个学习周期,从更全面的多元化的角度收集数据,在有专业技术人员进行大数据平台搭建的基础上,结合实际需求与发展趋势对数据进行算法设计研究,再将处理结果在学习、教学与管理中落地应用,并在实践中不断调整和改进。
结束语
终身学习已经从教育观念发展成为全球性的共同行动,成为人们不可或缺的生存和生活方式,在线学习作为实现终身学习的必要途径,以其丰富多样的资源、多元化的教学方式、自由灵活的学习方式、开放包容的入学条件等优势,受到越来越多学习者青睐。2015年在青岛举行的国际教育信息化大会上通过的《青岛宣言》中指出,“在线学习,包含大规模开放在线学习课程(MOOCS),具有建立迈向高等教育和终身学习新路径的潜力。我们鼓励那些为改进在线学习而探索大数据潜力的努力,这使我们深入了解学生行为和学习活动,并且改进在线课程的设计和组织形式。”以信息技术为手段,对在线学习者学习过程产生的大数据进行研究,是一项复杂的系统工程,探讨更适应学习者个性化的学习模式,不断改进教学模式,建立先进的管理体系,是在线教育工作者不懈努力的目标。在此,笔者结合多年在开放教育一线教育教学管理经验,谨以此文与从事在线教育的同行们就在线学数据思维与应用进行探讨,以期引发对在线教育大数据更深入的研究。
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【关键词】案例教学法;电力拖动;提高学习兴趣
电力拖动课程是本校中级电工和高级电工的一门重要基础主干课,也是为后面学习机床线路和PLC课程打下夯实的基础。电力拖动课程的课本学习过程是先学习器件,再学习基础控制线路,最后是机床控制线路的学习。在课程安排上是将机床控制线路的学习单独作为一个模块,学生往往出现学完基础控制线路后,过一段时间再学习机床线路时,学生对基础控制线路基本都忘记,对机床控制线路的教学增加难度.由此可见,学生对电力拖动的基础控制线路只有一个感性的认识,没有完全理解。采用案例教学法,将知识点融入实际设备中,便于学生理解和灵活掌握知识点。
一、案例教学法的特点:
“案例教学法”是在教师的指导下,根据教学目地的要求,组织学生通过对案例的阅读,思考,分析,讨论和交流等活动,教他们分析问题和解决问题的方法和道理,进而提高他们分析问题和解决问题的能力,加深他们对基本原理和概念的理解的一种特定的教学方法。案例教学法具有明确的目地性,突出的实践性、学生的主动性及过程的动态性与结果多元性等特点。
二、实施过程
(一)案例教学中任何结论的得出都需要作为学生主体的学习者亲自实践,通过运用自身已有知识,进行分析、思考,独立自主的深入案例,做出决策,这就体现了案例教学法突出的实践性与学生主动性的特点。
在电力拖动课程中,有按钮、接触器双重连锁正反转控制线路的学习,在授课中,先讲解按钮、接触器双重连锁控制线路的工作原理,以及线路的控制特点,使学生对控制线路的理论知识有所了解,紧接着由学生按照布线图组装配电盘,对双重连锁控制线路进行实作练习,目地是让学生通过自己操作观察器件的动作过程,加深对控制线路的理解。通过以上的过程学习,学生对双重连锁控制线路的学习已经有了感性的认识。有的学生会有疑问,在实际的机床线路中有用双重连锁的吗?为了让他们能意识到我们学习的基础控制线路,对机床控制线路学习的重要性,使学生灵活掌握知识点,我采用将本校的Z5125A立式钻床引入到课程中。学校因录制视频的需求将钻床进行改造,录制结束后,需要恢复原有的控制要求,因立钻的主轴是双重连锁控制,学生已经有了感性的认识,教师在整个工作过程中,只起到指导的作用。首先是画图,以前在课堂上是,教师画出基本控制线路图,学生根据原理图画出布线图,根据线路图进行配线调试。而现在学生根据控制机床要求,以及现场的混乱线路,运用自己学到的知识,联系到实际,需要测量线路,进行现场画图,与传统教学正好相反,应该说难度又更高了一层。我们在学习基本控制线路时,只接触主电路和控制电路,而在混乱的机床控制线路中,有主电路、控制电路、照明线路、指示线路,在测量线路时,对于线路的测量,需要学生在实践中反复测量比较,讨论研究,才能保证正确率,才能保证现场画出的图纸与课堂所学的线路有可比性。可见案例教学更具有趣味性,案例内容的情景性使得学习者扮演一定的角色,这种主人翁的角色作用能够充分调动学习着的积极性,使其积极参与到案例的探讨当中,整个探讨过程中,师生之间,学生与学生之间不断进行对话,这种学习方式与学习内容在一定程度上激发学习着的学习兴趣,充分调动其积极性,促进学生自主学习。学生在教师的指导下整整用了两天的时间,每天都工作到晚上6点多,才正确的画出主轴双重连锁控制在机床实际中的原理图和布线图!因此,“案例教学”这种学习方法本身也将理论知识融于实践探讨中,使得学习者在实践中能够更灵活的掌握理论和技能,同时能够切身体会理论与实践的关系,学习兴趣异常高涨!
(二)案例教学中往往隐含着各种不同的问题,教师不断引导学生发现问题,解决问题,有助于提高学生的学习能力。不同的学生对问题解决会持有不同的观点,大家在探讨中会不断发生思想的碰撞,有助于促进学习者创新思维的培养。
学生根据自己画的原理图和布线图,进行拆线和接线。接线完毕后,要进行通电前的检测。在测量电源相线与相线时,发现有阻值,学生判断线路有故障,不能进行通电。部分学生怀疑自己接线出现问题,反复拆接,始终都有阻值;有部分同学怀疑自己画出的图纸与实物不相符,又在反复测量研究图纸;还有部分同学怀疑电源线出现绝缘损坏情况,要求更新电源线;教师指导研究图纸,精确分析线路,选择合理的测量方法,以上几种方法的实施都需要耗费大量的工作时间和耗材,择优选择最佳方案。同学们经过讨论,大胆的放弃传统的测量方法,先测量主电路,再测量控制电路的方法,而是逐点测量有阻值的测量点,不管是主电路还是控制电路还是照明电路,拆一根、测一根、接一根,这样既可以避免线路接线错误,又能以最快的速度查出阻值到底在那一个点产生。同学们按照此方法不断的拆,测量,研究,最终确定是由于变压器的原边阻值而影响同学们判断电源线路的阻值。同学们脸上露出幸福的笑容,他们意识到原来他们画的原理图,接线图没有问题,接线方法没有问题,测量方法没有问题,只是在分析阻值时,忽略了变压器的原边阻值。通过此案例教学让学生能够意识到配电线路的接线方法有无数种,测量方法有无数种,关键是分析研阻值的大小方法很重要。案例教学可以拓宽学生视野,勇于创新,提高思考和决策水平,形成解决实际问题的能力和综合学习的能力。
(三)学生通过对关键问题的探究和决策获得知识,同时对指导教师具有深刻的启发性,能使教师在原有案例基础上有新的收获和启迪。
课程结束后,教师可以根据实际情况,将整个教学过程中出现的有价值的材料作为新素材对原有案例进行改变和充实,形成新的案例。通过本案例教学让我意识到,在开始的基础控制电路授课中,应逐步将指示电路,照明电路等辅助电路充实到基础控制电路中,拓宽学生的思维,在接线方法和测量方法上不能局限性太强,方法只能给予指导,采用哪种方法由学生自己决定!教师应该给学生提供更广阔的空间。
三、小结
电力拖动的教学并不是简单的教学生画出原理图,配出配电盘,通电试车成功,标明学生已掌握本模块的理论点和技能点,而是应当教会学生通过学习配线和调试来解决实际问题的方法,要求学生通过思考,分析和探究提出适当的解决方法,并对实施效果进行总结、反思。案例教学更关注学生的体验性学习,倡导师生间的交流与合作,是一种不断走向自主创新学习的教学模式。案例教学法的实施有助于提高学生问题和解决问题的能力,增强互相协作、取长补短,而且学生与老师之间建立了一种新型的师生关系,因此,在今后的电力拖动授课中,要尽量将基础控制线路的学习,以机床控制线路的部分控制线路为拓展基础,以案例的形式呈献给同学们,从而增强了教学效果!
参考文献:
关键词自动控制原理频域分析法数学问题反复训练
中图分类号:G424文献标识码:A
AbstractLinearsystemfrequencydomainanalysismethodistheemphasisanddifficultyofautomaticcontrolcourse.Itisverydifficultforthejuniorstudentsbecausethissectionincludesmanyclasshoursandawiderangeofknowledge.Thispaperproposesamethodofdesalinationmathproblemsandextractionemphasis,repetitiontrainingproblemsaswell.Thismethodisverifiedforreducingthedifficultiesandraisingtheinterestingofstudents.
Keywordsautomaticcontrol;frequencydomainanalysismethod;mathproblems;repetitiontraining
自动控制原理课程是自动化、电气工程及其自动化等工科专业的重要专业基础课,是各专业学生学好后续主干课的重要基础。以长春工程学院电气工程及其自动化专业为例,自动控制原理共有56学时,线性系统频域分析法的教学会占到8学时,包含有大量的数学问题,涉及到很多公式和绘图原理,所以这部分内容是整个教学的重点与难点。频域分析法与时域分析法、根轨迹等章节联系不大,所以内容比较独立。另外,频域分析法一章会涉及到工程数学基础,在教和学过程中都会存在难度,也给授课教师带来一定的教学难度。笔者针对自动控制原理的线性系统频域分析法部分,探讨了一种效果良好的教学方法。
1教学中存在的问题和现状
1.1较强的数学理论基础
开篇讲授频率特性概念时,就会涉及到傅里叶变换以及信号与系统相关数学问题。绘制开环幅相曲线和对数频率特性曲线时,也会以复数和对数计算等为基础。奈奎斯特稳定判据是频域分析法的难点,其数学基础为复变函数里的幅角原理。所以高等数学、工程数学、信号与系统等数学基础课程会贯穿频域分析法的整个教学过程,综合性非常强。而高等数学相隔较久,工程数学和信号系统有很多部分为选修内容,所以必然会使线性系统频域分析法的教学存在一定的困难。学习中遇到数学方面的推导以及应用,就会茫然不知所措。这样问题越积越多,学生学习的兴趣就会逐渐降低。
1.2教材繁多,知识点不够集中
自动控制原理课程已成为各大专院校电类工科专业的必修专业基础课程,以长春工程学院为例,自动化、电气工程及其自动化、电子信息、发电、建筑电气、能源动力等多个专业都在学习这门课。因为每个专业对课程的要求不同,教师一般会根据实际情况编制适合本专业需求的教材,这样会导致各种良莠不齐的自动控制原理教材出现。以长春工程学院电气工程及其自动化专业为例,近年来一种选用科学出版社胡寿松老师编著的教材,该教材覆盖面广、内容全面等优点,但也会存在一定的学习难度。近年来,课题组成员不断进行教学改革和教学研究,根据本校的具体情况和各专业特点,准备对教材进行改革,编写适合不同专业的深入浅出的教材。比如自动化等专业还会继续使用原来的教材,而对于建筑电气等专业,则会编制相对较易理解的简明教材。
1.3题型没有针对性
自动控制原理课程是以强大的数学理论为基础,线性系统频域分析法有很多数学计算过程,需要通过反复练习加深理解和掌握。以开环幅相曲线的绘制为例,很多教材没有给出条理清晰的步骤,而只是给出了绘图的重要因素。由于奈奎斯特稳定判据的数学基础较难,但应用它判定系统稳定性的时候相对会好理解,如何让学生避开复杂的数学基础而很好地应用则成为教学的关键,很多教材没有给出这些典型问题的题型。
2教学方法探讨
2.1淡化数学问题
考虑到学生会出现数学基础较差,分析能力较弱的特点,我们在教学过程中尽量以学生为主体,将一些数学运算简化,使学生能够更好地掌握难点和重点。以频率特性概念为例,我们主要以图形图像形式给学生直观的概念理解,而避开大量的工程数学问题。以奈奎斯特稳定判据为例,我们不会把幅角原理当作重点,只从原理上介绍如何将传递函数与幅角原理的原函数相对应,进而得到稳定判据:闭环极点在s右半平面个数=开环极点在s右半平面个数-奈奎斯特曲线绕(-1,j0)点圈数。而把这部分教学重点放在稳定判据的应用部分,教会学生如何绘制奈奎斯特曲线、如何计算如何找到绕(-1,j0)点圈数、开环极点在s右半平面个数。
2.2精讲典型问题
线性系统频域分析法部分的主要内容和典型问题包括频率特性的概念,开环幅相曲线绘制、对数频率特性曲线绘制、奈奎斯特稳定判据。我们会针对这几个问题精讲方法,通过参考其他教材总结出条理清晰、记忆方便、计算简单的步骤和方法。以开环幅相曲线绘制为例,第一步绘制低频段概略曲线,主要取决于积分环节的个数和比例环节;第二步绘制高频段曲线,取决于开环传递函数分子分母最高阶次及其系数;第三步绘制中频段与实轴虚轴的交点。根据这样“三步”的方法,学生可以直观地掌握绘制方法,具有很好的教学效果。而针对具有一定难度的奈奎斯特稳定判据部分,我们也是强调应用。利用该方法判定稳定性的步骤可以归纳为:第一步根据开环频率特性绘制幅相曲线,并根据积分环节个数补画半径无穷大的圆弧得到奈奎斯特曲线;第二步是根据奈奎斯特曲线找到(-1,j0)点圈数N;第三步是根据开环传递函数找到s右半平面极点个数P;最后一步则是应用公式Z=P-2N。这样学生就会感到非常有条理性,降低了学习难度,增加了学习兴趣。
2.3题型反复训练
自动控制原理的教与学过程和数学的方法有很多类似之处,根据前面频域分析法部分已经总结出的几种典型问题,我们会通过反复练习的方法加深理解和巩固知识。课题组教师会选择教材上的典型例题在课堂上精讲,授课方式全部采用板书形式,争取给学生讲解透彻。课后一部分留作学生的作业,批改完之后也会精讲。还有一部分留给学生自己课后完成,然后在课后或者答疑的时候针对大家普遍存在的共性问题进行讲解。补充例题、往届试题也是不错的训练途径,通过多年的教学实践,收到了一定的效果。
3结束语
本文针对线性系统频域分析法部分存在数学理论强、知识点不集中、难度大等问题,采用淡化数学问题、提炼精华以及典型题型反复训练的教学方法,使学生自主总结学习方法,同时使知识接受程度明显提高,经过教学实践证明,所提出的教学改革方法行之有效、效果良好,学生普遍接受,可以作为教学教改研究的借鉴。
参考文献
[1]李莉.改善教学方法,淡化数学计算[J].职教与成教,2010(10):585.
关键词:理论分析排故演示实践操作考核
机床控制线路是我校维修电工专业必修的实践课程,是一门理论与实践紧密相连的教材。该课程通过介绍几种典型机床的结构、动作过程、常见故障分析及排除方法,可以使学生掌握机床控制线路的设计、选料、原理分析及如何正确排除故障,让学生掌握了机床的工作原理和安装接线及工艺要求,突出了实践性。为使学生学好这门课程,提高对实际问题的分析与解决能力,本人结合工作实际,对如何搞好机床控制线路教学提出一些自己粗浅的看法。
一、无法在课堂上演示的环节进行视频录制,给学生放映或到企业、校办工厂实地参观,增加感性知识
因为机床设备比较昂贵,品种类型又比较多,一般学校设备不足,无法满足教学需求,但学校教学的目的是培养一线人员,如果学生对机床设备没有一个直观的、感性的知识,教学效果肯定不会理想,因为单纯讲解、分析线路原理图,学生不能把机床结构与运动方式结合起来。比如X62W万能铣床由两个手柄操作四个行程开关实现工作台六个方向运动,T68镗床一台电机可拖动多个运动部件运动,学生难以理解,造成理论与实践脱节。反之如果在授课之前先让学生亲眼看看、摸摸设备,并且在操作人员协助下,亲自操作设备,了解机床设备的结构及加工工艺要求,知道了机床在实际生产当中的作用,这样调动了学生的学习积极性,培养了学习兴趣,提高了教学质量和效果。而且这一教学环节符合学生认知特点,教学效果很好。
二、在感性认识的基础上,注重理论分析
在讲机床线路排故时,首先明确排故的基本方法和思路,通过线路工作原理分析,来提高学生思维能力、判断能力和分析问题的能力。使学生知道查找故障关键的一步就是找到该设备的原理图,吃透吃懂原理图,在分析原理图时我采用边设问边讲解,通过学生与老师默契配合来完成原理分析,效果不错。比如讲解T68镗床时,采用下列几个教学环节:
1.介绍原件作用:该环节可仅对SQ3、SQ1、SQ4、SQ2作用详细介绍,为线路分析原理打好基础,其它元件在前面线路中均已涉及,学生已有能力自己分析。
2.将线路总体上分成几大环节
(1)主电路部分:从主电路中可以知道有什么样的控制要求,如有没有正反转、制动,是否采取降压起动等等。
(2)照明线路及指示电路部分:这部分电路比较简单,几乎任何一台机床设备当中都有,在讲解中可采取提问方式,如照明电路的作用,HL灯的作用等。
(3)辅助电路部分:介绍辅助线路时可采用边分析边讲解的方法,通过主电路分析可知主轴电机M1既可低速正反转,又可高速正反转。
3.在进行完上述三个环节之后对镗床原理进行综述,使学生对所学知识掌握得更为系统,从而对整个机床线路有了全面的认识。也就是说在分析线路原理时可采用化整为零的方法,明确哪部分控制线路控制哪部分主电路,各元件各部分电路的作用,形成正确思维,为排除机床线路故障打下良好的基础。
三、在理论分析的基础上对所学线路进行安装接线并通电试验,将理论转为实际的技能
机床线路的教学内容,不仅要培养学生设计线路与分析线路的能力,更要注重实际操作,给学生提供充足的实习材料和时间,通过接线实训提高学生动手能力,掌握机床控制线路安装接线工艺要求。为了让学生们掌握扎实的基本功,没有一定的训练量是达不到要求的。另外,在安装接线的过程中,学生对机床的工作原理又会进一步加以分析,即提高了动手能力,又使学生了解了理论知识与实践之间的内在联系,为今后工作打下坚实基础。
四、机床线路故障排除这一教学环节采取演示法
机床线路排故既是授课过程中的重点又是难点,在实际工作中,一旦机床出现电气故障,怎么检修、如何确定检修步骤很重要。除了采用前面的讲解法,讲明排故具体思路与方法外,在教学之前,应该准备好需排故的线路模拟板,在该模拟板上老师事先设置好故障,然后示范操作,演示排故过程,这一环节需要学生注意力集中,跟上老师思路。比如在排除T68镗床故障时,设一处隐蔽故障,通过通电试验,观察故障现象,从而将故障范围缩小到相应回路。
五、建立考核制度
为了提高学生学习动力和积极性,需要建立完善的考核制度,这样,可以使学生认识到自己的不足,知道自己有哪些方面需要注意和提高,对整个教学过程和学生的掌握情况也有一个客观公正的评价。并且,对每一个课题及时进行考核评价,可随时发现和解决学生存在的共性问题,提高教学效果和质量。
一、试卷评阅的总体情况本学期文科类数学期末考试仍按现用全国五年制高等职业教育公共课《应用数学基础》教学,和省校下发的统一教学要求和复习指导可依据进行命题。经过阅卷后的质量分析,全省各教学点汇总,卷面及格率达到了54%,平均分54.1分,较前学期有很大的提高,答卷还出现了不少高分的学生,这与各教学点在师生的共同努力和省校统一的教学指导和管理是分不开的。为进一步加强教学管理,总结各教学点的教学经验不断提高教学质量,现将本学期卷面考试的质量分析,发给各教学点,望各教学点以教研活动的方式,开展讨论、分析、总结教学,确保教学质量的稳步提高。二、考试命题分析1、命题的基本思想和命题原则命题与教材和教学要求为依据,紧扣教材第五章平面向量;第七章空间图形;第八章直线与二次曲线的各知识点,同时注意到我省的教学实际学和学生的认识规律,注重与后继课程的教学相衔接。以各章的应知、应会的内容为重点,立足于基础概念、基本运算、基础知识和应用能力的考查。试卷整体的难易适中。2、评分原则评分总体上坚持宽严适度的原则,客观性试题是填空及单项选择,这部分试题条案是唯一的,得分统一。避免评分误差。主观性试题的评分原则是,以知识点、确题的基本思路和关键步骤为依据,分步评分,不重复扣分、最后累积得分。三、试卷命题质量分析以平面向量、直线与二次线为重点,占总分的70%左右,空间图形约占30%左右,基础知识覆盖面约占90%以上。试题容量填空题13题,20空,单选题6题,解答题三大题共8小题。两小时内解答各题容量是足够的,知识点的容量也较充分。平面向量考查基本概念,向量的两种表示方法,向量的线性运算,向量的数量积的两种表示形式,与非零向量的共线条件,两向量垂直与两向量数量积之间的关系,试题分数约占35%左右。直线与二次曲线考查,曲线与方程关系,各种直线方程及应用,二次曲线的标准方程及一般方程的应用,方程中参数的求解,各几何要素的确定,试题分数约占35%左右。空间图形着重考查平面的基本性质、两线的位置关系、两面的位置关系、线面的位置关系、三垂线定理的应用、异面直线所成的角、线面所成的角、距离计算等问题。表面积和体积的计算,为减轻学生负担末列入试题中(但复习中仍要求应用表面积和体积公式),该部份试题分数约占30%。三章考查重点放在平面向量、直线和二次曲线,其次是空间图形部份。故考查的主次是分明的,符合高职公共课教学大纲的要求。四、学生答卷质量分析填空题:第1至3题考查向量的线性运算和位置向量的坐标线性运算,答对率约85%左右,其中大部份学生对书写向量遗漏箭头,部分学生将第3题的答案(-9,3)答成(9,-3)或(-9,-3)等。符号是不清楚的,反映出部份学生对向量的线性运算并非完全掌握。第4~7题涉及立体几何问题,主要考查线面关系,面面关系。答对率70%左右,其它学生主要是空间概念不清,不能确定线面间、平面间的位置关系。多数对异面直线的位置关系不清楚。第8~13题涉及解析几何的问题,考查曲线方程中的待定系数,直线方程,点到直线的距离问题,情况尚好,答对率70%左右。第11~13题反而答错率占65%左右,主要反映出学生对各种二次曲线的标准方程混淆不清,对几何要素的位置掌握不好,突出表现在对二次曲线的几何性质掌握较差,不牢固。单项选择题:学生一般得分为12—18分第1题选对的占80%以上,学生对平面的基本性质中的公理及推论掌握较好。第2题选对的占70%左右,学生对两向量垂直与两向量数量积之间的关系掌握较好。答错较多的是第4和第6题,其次是第5题。第5题多数错选(A)或(B),可见学生对一般圆方程用公式求圆心和半径不熟悉,同时用配方法化圆的一般方程为圆的标准方程,求圆心和半径也掌握不好。特别是第4题平行坐标轴,坐标变换竟有33%的学生错选(B)或不选(空白),可见不少学生对坐标轴平移引起坐标变换的新概念并不清楚,对新、旧坐标的概念也不清楚。第6题不少学生错选(B),反映出学生对向量平行和垂直的条件混淆,判断两向量相等的条件也不明确,才会出现如此的错误。第三题:(1)题是考查异面直线的成的角及长方体对角的计算。对本题的解答约80%的学生能找到异面直线A1C1与BC所成的角,但有30%~40%的学生不习惯用反正切函数表示角度,反而用反正弦或反余弦函数表示角度,教学中应引起跑的重视。计算长方体的对角线长仅有20%的学生会用简捷方法“长方体的对角线的平方等于长、宽、高的平方和”。其余学生计算较繁琐。(2)题是考查证明三点共线问题。约有80%的学生采用不同的方法证明,有用解析法的,也有用向量法的,也有用平面几何与解析几何综合知识证明的“三点连线中,两线之和等于第三线则三点共线”,反映出各教学点对该问题给出了多种证明法和思路,值得提倡。第(3)题考查根据不同的己知条件选用向量数量积的表达式。第四题:1题主要考查动点的轨迹方程,学生的解答,多出现两种方法,按轨迹满足椭圆定义求解或按求轨迹方程的四大步骤求解,但解答中又出现不少错误。第五题:1题是考查由给定双曲线的条件求它的标准方程和渐近线方程,但不少学生将双曲线中的参数a,b与随圆中的参数a、b、c混为一谈,对渐逐近线方程掌握不好,不能根据渐逐线的位置,写出渐近线的方程。2题主要考查用向量法证明四边形是矩形的方法,但不少学生随心所意,反而用解析几何的方法去证明,严格讲这是错误的,应该引起重视。有的学生在证明中逻辑混乱,逻辑推理叙述不严密,在矩形的证明中,用“垂直证明垂直”。对向量的知识掌握不牢固,求向量的坐标时,差值的顺序不对,导致计算错误。第六题:本题是一道立体几何题,主要考查的知识点一是两平面垂直的性质,二是直线与平面所成的角。本题评阅结果,有近60%的考生得满分,这些学生是掌握了考查的知识点,解题思路清晰,能迅速地用两平面垂直的性质,证明ΔABC和ΔBDC是直角三角形,求出BC和CD后,又用三角函数计算CD与平面所成的角。有的学生构造三角形思路灵活,连接AD得直角ΔABD,在此三角形中求出AD,又在直角ΔDAC中求出CD,最后在直角ΔDBC中求出DC与平面所成的角,即∠DCB。在20%的学生错答的原因是找不准直角,把直角边当成斜边来计算,导致解答错误。有近20%的学生空间概念较差,交白卷,有的认为AB与CD是在一个平面上且相交,完全按平面几何的知识来解答本题,如用全等三角形和相似三角形的知识来解,这是完全没有空间概念的主要表现。五、通过考试反馈的信息对今后教学的建议通过以上考试命题,试卷质量,答卷质量,基本概况的综合分析,实行统一命题,统一考试,统一阅卷是非常必要的。将考试成绩通报各教学点,对互通信息,相互学习,取长补短,努力改进教学方法,分析和探索初中起点五年制大专教育(高职)的教学规律,也是很有必要的。特别是通过考生的答卷分析,各教学点要开展教研活动,分析教学中的薄弱环节,采取有针对性的措施,不断的提高教学质