張士磊,劉 剛,段超偉
(河南機電高等??茖W校 自動控制系,河南 新鄉(xiāng) 453002)
培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新實踐型、應(yīng)用型人才是當前經(jīng)濟和社會發(fā)展的需求,這就要求高校提高教學質(zhì)量,展開課程體系、教學內(nèi)容、方法等方面緊的改革而高素質(zhì)人才的培養(yǎng)及教學質(zhì)量的提高不是只靠理論教學即可達到的,實踐教學質(zhì)量的提高是高職高專教學能否實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的重要保證[1]。目前,大多數(shù)高職高專院校對實踐教學環(huán)節(jié)都比較重視,加大了實踐教學設(shè)施的投入和構(gòu)建了新的實踐教學體系。但由于長期受傳統(tǒng)教育理念的影響,在教學模式、教學手段和方法等方面仍然存在一些問題,實踐教學的質(zhì)量仍需進一步地提高和加強。
信息技術(shù),特別是計算機、多媒體、數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化等在教育教學中的應(yīng)用,在很大程度上提高了教學質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量,使教育教學本身發(fā)生了深刻的變化[2]。隨著教育信息化的發(fā)展,信息技術(shù)在高職高專教學中的應(yīng)用也日益廣泛。在當前的高職高專教育研究中,專業(yè)理論課及理論課教學中運用現(xiàn)代信息技術(shù)的研究等均達到了一定的水平和深度。而實踐教學的研究則相對滯后,尤其是對于如何運用現(xiàn)代信息技術(shù)有效整合優(yōu)質(zhì)實踐教學資源,最大限度的發(fā)揮實踐教學資源的作用,構(gòu)建起滿足高職高專教育發(fā)展實際需要的實踐教學模式及方法的研究更是少之又少。因而本文的研究對于推動高職高專實踐教學改革和提高實踐教學質(zhì)量有著重要的價值和意義。
傳統(tǒng)的實踐教學存在著教學環(huán)境單一、教學資源貧乏、資源共享性差、信息量小及師生互動性差等缺點。針對這些困擾,現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展為我們解決這些難題創(chuàng)造了良好的條件并提供了有效的方法和途徑。當前,網(wǎng)絡(luò)虛擬、網(wǎng)絡(luò)演示和仿真模擬實驗技術(shù)的應(yīng)用越來越受到人們的重視,并已在科研、教學等方面發(fā)揮著重要作用。在高職高專實踐教學活動中,有一部分實驗現(xiàn)象和過程是學生無法用肉眼或借助儀器設(shè)備就能看清并理解的,例如,計算機加工處理信息的過程;更有一部分實踐性、綜合性都比較強的實驗我們無法直接給學生提供真實的操作實訓環(huán)境,例如,軋鋼過程自動化控制等。但這些實驗現(xiàn)象和過程我們可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)在多媒體電腦上模擬或進行網(wǎng)絡(luò)演示,這就讓學生能有一個清晰深刻的理性認識或有一種身臨其境的切身體會。此外,利用信息技術(shù)手段通過網(wǎng)絡(luò)把實驗設(shè)備、實驗內(nèi)容、教師指導和學生的操作有機地融為一體,擴大了實踐教學的空間,豐富了教學內(nèi)容,打破了教與學、理論與實踐、課內(nèi)與課外的界限,使實踐教學手段和方法多元化、多樣化,使教學活動從以教師的“教”轉(zhuǎn)變到以學生的“學”為主,更好地實現(xiàn)教與學的互動。這些不僅提高了師生探究知識的層面、方法和途徑,更重要的是激發(fā)了學生的興趣,培養(yǎng)了學生自主探究與學習的能力,進一步提高了教與學的效率,優(yōu)化了培養(yǎng)質(zhì)量[3-5]。
鑒于實施信息化教學的優(yōu)越性,大部分高職高專院校在實踐教學活動中都逐步實施信息化或采用信息技術(shù)手段和方法輔助教學,這在很大程度上促進了實踐教學效果的提高,但也存在一些問題和不足[6]。
1)學生對利用信息技術(shù)進行學習的觀念和認識不足,缺乏學習的主動性和熱情。以河南機電高等??茖W院自動控制系統(tǒng)為例,我們在系部實驗中心網(wǎng)站上鏈接的有關(guān)實踐教學的學習資源,如實踐教學課件、實驗與實訓項目的內(nèi)容、原理、操作過程及注意事項等點擊率都不太高,即便實驗老師硬性要求學生通過網(wǎng)絡(luò)查閱、收集相關(guān)資料,觀看一些實驗相關(guān)的視頻或動畫等,學生也沒有認真地去落實。這一方面反映出學生對實踐課程的重視程度不高,另一方面也說明學生對積極有效地利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)進行學習的觀念淡漠,信心不足。
2)在實踐學習過程中,學生對信息技術(shù)的認識及應(yīng)用能力更是存在著很大的差異。一些學生不知道如何使用已學過的信息技術(shù)知識來輔助完成一些簡單的工作,有的甚至不知道通過網(wǎng)絡(luò)可以獲得豐富的學習資源,更不懂得如何在網(wǎng)絡(luò)上檢索并甄別所需要的資源。計算機本身或是網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)簡單的故障時,很多學生表現(xiàn)得茫然無措。之所以產(chǎn)生這些現(xiàn)象,一方面與學生平時對信息技術(shù)的認識和掌握程度及先前的經(jīng)驗不高直接相關(guān);另一方面與他們的實踐動手能力、領(lǐng)悟能力、學以致用能力不高都存在很大的關(guān)系;此外,還反映出一些學校的計算機基礎(chǔ)或信息技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學脫離學生實際,未能真正起到其應(yīng)有的作用。
3)在實踐教學活動中,學生聽老師用多媒體教學課件講解實驗原理或是觀看老師模擬、演示實驗過程表現(xiàn)出能聽懂或看明白,但是需要自己操作時就無所適從,即課堂理解掌握和實際動手操作不能融合、統(tǒng)一。信息技術(shù)教學環(huán)境下之所以出現(xiàn)這種現(xiàn)象,一是老師的引領(lǐng)作用發(fā)揮的不到位,二是學生的主動性和創(chuàng)造性未能真正激發(fā)出,學生可能只看到了老師所采用的信息技術(shù)手段和方法本身而沒有注意到該手段和方法所展示的實質(zhì)。
基于高職高專學生實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的需要及信息化實踐教學的優(yōu)越性,我校近幾年來一直致力于信息化教學的研究、探索和實踐,并及時地反思總結(jié)經(jīng)驗。根據(jù)作者及實驗中心多位老師的實踐教學經(jīng)驗和心得,本人總結(jié)了如下一些實踐教學中應(yīng)用信息技術(shù)的方法和技巧。
1)教師在授課過程中要注重培養(yǎng)學生利用信息技術(shù)學習的觀念和意識,教授他們從網(wǎng)絡(luò)上初步檢索和查找相關(guān)資料的方法和技能。要求他們逐漸適應(yīng)并習慣于觀看各種精品課程網(wǎng)絡(luò)視頻、CAI課件、實驗實訓項目的動畫演示等,并且在學習過程中要有效利用QQ群、電子郵件、論壇等信息技術(shù)平臺積極地與老師和同學溝通交流。
2)建立相關(guān)的實踐教學資源庫。
(1)將相關(guān)先進的、版本比較新的軟件源程序及配套的軟件使用手冊等資料發(fā)布在校園網(wǎng)FPT服務(wù)器上,供學生下載、安裝及學習。
(2)對于實驗和實訓環(huán)節(jié)中的難點和重點,可制作成動畫和視頻發(fā)布在校園網(wǎng)上,讓學生提前觀看和預習,指導學生的實踐。例如,《工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)》課程中的工業(yè)以太網(wǎng)(EtherNet/IP網(wǎng)絡(luò))組網(wǎng)技術(shù),我們通過拍攝錄像制作成流媒體視頻,發(fā)布在校園網(wǎng)上供學生下載或在線觀看;《微機原理與接口技術(shù)》中微機加工處理信息的過程,通過制作動畫,發(fā)布在校園網(wǎng)上。
(3)可將歷屆學生的優(yōu)秀作品經(jīng)教師收集、整理后,發(fā)布在實驗教學網(wǎng)站上,供學生參考。這一方面為學生提供了一種學習的借鑒和參考,提高他們學習的效率和效果,另一方面更能激發(fā)起他們積極進取、開拓創(chuàng)新的激情和斗志。
(4)將教師精心設(shè)計的、涵蓋專業(yè)核心知識和技能的典型應(yīng)用案例,同樣發(fā)布在實驗教學網(wǎng)站上,供學生學習。這樣可以幫助學生更好地了解所學知識的實際應(yīng)用,有助于他們工作后盡快適應(yīng)工作崗位,學以致用,進一步縮短學校學習與社會實踐之間的距離。
3)區(qū)別對待基本實驗、綜合性實驗和開放實驗等不同類型的實驗項目。對基本實驗(包括演示性、驗證性、操作性實驗),每次實驗的兩學時中,第一學時一般由老師主導,老師利用制作的多媒體課件系統(tǒng)講解實驗任務(wù)、原理、過程和注意事項等,然后利用實驗操作軟件或在實物上演示實驗過程,第二學時,鼓勵學生充分發(fā)揮主觀能動性積極主動地去操作完成實驗,教師從旁輔助指導。
對于綜合性和開放性實驗要充分利用信息技術(shù)(計算機、網(wǎng)絡(luò)、多媒體、教學軟件等)與實驗教學整合,采用既充分發(fā)揮教師主導作用又充分體現(xiàn)學生主體作用的“雙主”教學模式進行實驗教學[7]。
4)對于實踐性、綜合性都比較強,但實驗、實訓硬件條件又無法滿足教學需要的課程,我們可以嘗試開展虛擬實驗教學。例如,在我系《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》課程中,我們采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立了工廠裝配線的虛擬模型。這種虛擬模型由硬件和軟件組成:硬件包括計算機、各種傳感器、顯示器、鼠標等,軟件包括計算機控制程序,由實際裝配線拍攝下來的照片并變成計算機存儲的圖像資料等。操作者在啟動、運行、關(guān)閉裝配系統(tǒng)的虛擬模型中,可以聽到像從真實系統(tǒng)發(fā)出的響聲,從顯示器上可看見與真實系統(tǒng)一樣的動作反應(yīng)。我們用這種虛擬模型,對我系的學生進行自動化專業(yè)綜合實訓,獲得良好效果。
5)教師在實踐教學過程中不僅要積極發(fā)揮自身的引導作用,而且要注重和學生情感方面的交流,增強師生感情并積極互動,嚴禁出現(xiàn)“電灌”、“機灌”現(xiàn)象。在實踐操作過程中給學生充足的思考和討論的時間,并且要善于發(fā)現(xiàn)學生實踐過程中的困難所在,并適時地給予幫助、指導和鼓勵,學生表現(xiàn)好的要主動提出表揚,以增強他們學習的信心和自豪感。
在信息化教學過程中,要以學生的學為中心,培養(yǎng)學生的學習能力;教師是學生學習的設(shè)計者、引導者和伴隨者;要充分采用各種信息技術(shù)和信息資源輔助教學。據(jù)我系《電氣自動化技術(shù)專業(yè)綜合實訓》課程的教學實施情況并參考一些兄弟院校的做法,我們總結(jié)并提煉了一種實施信息化實踐教學的參考方案。
(1)要充分利用學校的網(wǎng)絡(luò)教學資源和教學環(huán)境。我校校園寬帶網(wǎng)接通到各個教室、實驗室、辦公室和圖書館等,實現(xiàn)了教學和實訓環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)化。圖書館購買了清華同方、超星、書生之家、萬方等數(shù)據(jù)庫資源,為利用網(wǎng)絡(luò)資源提供了良好的條件。我們將實訓教學均采用多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)作業(yè)提交和網(wǎng)絡(luò)師生互動等信息化技術(shù)手段進行,并且將主要教學資料放在網(wǎng)上,學生可通過網(wǎng)絡(luò)自學,并通過E-mail向老師答疑,使課外自學更為方便。
(2)推行“以職業(yè)崗位能力為目標,以項目為載體,以工作過程為導向,以項目團隊為組織形成”創(chuàng)新教學模式。在進行教學設(shè)計時教學目標要明確,內(nèi)容要符合大綱要求,學習情景設(shè)計合理,學習情境應(yīng)包括要學習的項目、完成項目要遇到的問題、解決問題的方法等;解決重難點問題時要思路清晰、方法獨特,體現(xiàn)“學中做、做中學”的特色。
(3)多種教學方法的運用。堅持“教師為主導,學生為主體”的思想,應(yīng)用“項目教學法”“理實一體化模式”“案例教學法”“模擬仿真實訓法”等方法使“教、學、做、訓”融為一體,提高了學生的學習興趣,加強了學生的職業(yè)技能訓練,達到理實合一、交互滲透、逐漸遞進的教學效果。
(4)采用現(xiàn)代教學技術(shù)手段。制作和開發(fā)了實踐教學課件、大量的動畫和視頻等,用大量的動畫系統(tǒng)、細致地解析教學內(nèi)容,使抽象、枯燥的說教變?yōu)樾蜗笊鷦拥膭討B(tài)展示和講解。并且所有的相關(guān)教學資料全部上網(wǎng),方便學生在課余時間進行預習或復習。同時,課程的作業(yè)全部采取網(wǎng)絡(luò)提交的方式進行,確保了作業(yè)的有效性和可監(jiān)督性[8]。
(5)實踐過程采取分小組實驗,實行組長負責制。把學生分成6名一組,并選出組長,明確職責。對操作中出現(xiàn)的問題,負責討論或指導,保證讓基礎(chǔ)薄弱的學生也能很好地完成實驗;并要求每組在每個實驗完成后,遞交撰寫實驗情況說明。盡管把學生分成若干小組,但每名學生仍應(yīng)獨立完成實驗并寫出實驗報告,這樣做不僅保證每個學生都能學會,而且鍛煉了學生的團隊合作精神。
6)采取合理的考核方式,靈活地培養(yǎng)和鼓勵學生的實踐能力。我們采取總成績=平時成績(20)+實訓項目考核(50 )+實訓項目報告(30)的方法更科學更全面地評價學生的學習效果。
本文在我校實踐教學中推進、施信息化教學的背景下,探討了信息技術(shù)對高職高專院校實踐教學質(zhì)量提高的促進作用。結(jié)合教學經(jīng)驗,分析了在實踐教學過程中應(yīng)用信息技術(shù)存在的問題,總結(jié)了實施信息化教學的方法和技巧,并提出了實施信息化實踐教學的設(shè)計方案,該方案及方法在我系2009和2010級三個專業(yè)近1000名學生的實踐教學活動中取得了良好的應(yīng)用效果,為廣大教師運用信息技術(shù)進行實踐教學提供了借鑒和參考。
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