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        泛在學(xué)習(xí)環(huán)境下數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)模式研究

        2017-10-20 17:41:20代安定陳暑波熊佩英吳承遜
        絲路視野 2017年23期
        關(guān)鍵詞:泛在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模課程改革

        代安定 陳暑波 熊佩英 吳承遜

        【摘要】隨著信息技術(shù)的發(fā)展,泛在學(xué)習(xí)模式成為一種可實(shí)施的教學(xué)模式。本文在明確了泛在學(xué)習(xí)的基本內(nèi)涵與相關(guān)理論的前提下,給出了一種泛在學(xué)習(xí)教學(xué)模式,闡述學(xué)習(xí)者、教育者與泛在學(xué)習(xí)環(huán)境下的關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上提出了數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)模式改革措施,具有一定的理論和實(shí)踐意義。

        【關(guān)鍵詞】泛在學(xué)習(xí);數(shù)學(xué)建模;教學(xué)模式;課程改革

        隨著計(jì)算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)方式發(fā)生了巨大的變化。近年來(lái),許多高校實(shí)現(xiàn)了WiFi信號(hào)的全覆蓋,使得學(xué)生利用手機(jī)和電腦等設(shè)備進(jìn)行泛在學(xué)習(xí)已成為現(xiàn)實(shí),并受到國(guó)內(nèi)外研究者的大量關(guān)注和研究。另一方面,手機(jī)、iPad等移動(dòng)設(shè)備的娛樂(lè)功能也對(duì)傳統(tǒng)的課堂教學(xué)產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾和沖擊。如何利用現(xiàn)代移動(dòng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)泛在學(xué)習(xí)模式與傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的有機(jī)結(jié)合,變手機(jī)為有益的教學(xué)工具,成為當(dāng)代老師迫切需要解決的問(wèn)題。

        一、泛在學(xué)習(xí)概念與特性

        關(guān)于泛在學(xué)習(xí),它有多種名稱,如無(wú)縫學(xué)習(xí)、普適學(xué)習(xí)、無(wú)處不在的學(xué)習(xí)等。國(guó)內(nèi)外對(duì)泛在學(xué)習(xí)的定義眾說(shuō)紛紜,但目前仍沒(méi)有界定出一個(gè)公認(rèn)的、易于理解的概念。歸納起來(lái),對(duì)泛在學(xué)習(xí)的定義主要有如下幾種觀點(diǎn)。

        (1)第一種觀點(diǎn)認(rèn)為泛在學(xué)習(xí)是一種計(jì)算機(jī)技術(shù)條件下的學(xué)習(xí)環(huán)境。如美國(guó)教育發(fā)展中心的一份報(bào)告(2003)指出,泛在學(xué)習(xí)是在泛在計(jì)算技術(shù)條件下設(shè)計(jì)的一種學(xué)習(xí)環(huán)境。Zhang Guozen 等(2006)認(rèn)為,泛在學(xué)習(xí)是人們?cè)谌魏螘r(shí)間、任何地點(diǎn)使用任何終端的智能學(xué)習(xí)環(huán)境,不同于現(xiàn)存的通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得信息的方法,也不同于在學(xué)校、圖書(shū)館等具體地點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

        (2)第二種觀點(diǎn)認(rèn)為泛在學(xué)習(xí)是一種學(xué)習(xí)方式或教學(xué)模式。如白娟、鬲淑芳(2003)指出泛在學(xué)習(xí)是一種學(xué)習(xí)方式,學(xué)習(xí)者可以在近乎無(wú)限的數(shù)據(jù)庫(kù)中攝取知識(shí),也可以與學(xué)伴和教師交流。2007 年在《中國(guó)電化教育》雜志上兩次關(guān)于“1∶1數(shù)字化學(xué)習(xí)”的專題中提到泛在學(xué)習(xí)是普適計(jì)算環(huán)境下未來(lái)的學(xué)習(xí)方式,為學(xué)生提供一個(gè)可以在任何地方、隨時(shí)使用手邊可以取得的科技工具來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)的3A(Anywhere、Anytime、Anydevice)學(xué)習(xí)。

        (3)第三種觀點(diǎn)側(cè)重于學(xué)習(xí)者,認(rèn)為泛在學(xué)習(xí)是一種以人為本的學(xué)習(xí)環(huán)境。如付道明、徐福蔭(2007)認(rèn)為普適計(jì)算環(huán)境的泛在學(xué)習(xí)是指在信息空間與物理空間相融合的空間里,學(xué)習(xí)的發(fā)生、學(xué)習(xí)的需求以及學(xué)習(xí)資源無(wú)處不在,學(xué)習(xí)者可以得到普適計(jì)算環(huán)境隨時(shí)、隨地的支持。石慧慧、劉奎(2008)指出無(wú)縫學(xué)習(xí)是真正意義上的以人為本的學(xué)習(xí)環(huán)境。在充滿計(jì)算和通信能力的環(huán)境中,人們可以隨時(shí)隨地,利用任何終端獲取所需要的任何信息。梁瑞儀、李康(2009)把泛在學(xué)習(xí)看成是讓學(xué)生在基于無(wú)縫連接的信息環(huán)境中隨時(shí)隨地自由化學(xué)習(xí),強(qiáng)調(diào)的是一種社會(huì)發(fā)展到一定程度的個(gè)人學(xué)習(xí)狀態(tài)。

        雖然上述對(duì)泛在學(xué)習(xí)的定義有所不同,但都承認(rèn)泛在學(xué)習(xí)具有泛在性、移動(dòng)性、易獲取性、交互性、主動(dòng)性和即時(shí)性等特點(diǎn)。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比,泛在學(xué)習(xí)在教學(xué)上的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在教學(xué)資源廣、終端形態(tài)多樣、交流平臺(tái)多和資源共享等方面。

        二、泛在學(xué)習(xí)模式設(shè)計(jì)

        目前,人人、處處、時(shí)時(shí)的泛在學(xué)習(xí)有許多種模式。在文獻(xiàn)中依據(jù)學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)的資源基礎(chǔ)將泛在學(xué)習(xí)的模式分為三類,即非正式資源學(xué)習(xí)、準(zhǔn)正式主題學(xué)習(xí)和正式課程學(xué)習(xí)。高校課堂教學(xué)一般以正式課程學(xué)習(xí)為主要形式。本文基于正式課程學(xué)習(xí)形式提出的泛在學(xué)習(xí)模式如圖1所示。該模式主要由教育者(教師)、學(xué)習(xí)者(學(xué)生)和泛在學(xué)習(xí)環(huán)境三部分組成。教育者主要負(fù)責(zé)課程的設(shè)計(jì)、制定教學(xué)大綱、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的監(jiān)控及引導(dǎo)、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)和泛在學(xué)習(xí)資源庫(kù)的建設(shè)等。學(xué)生的學(xué)習(xí)的主體,通過(guò)自主學(xué)習(xí)完成課程教學(xué)任務(wù),達(dá)到教學(xué)的目標(biāo)。

        三、基于泛在學(xué)習(xí)模式的數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)改革

        結(jié)合所給出的泛在學(xué)習(xí)模式,下面從教學(xué)方式、實(shí)踐教學(xué)和考核方式等方面探討數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)改革的相關(guān)措施。

        (一)改革教學(xué)方式,建立自主學(xué)習(xí)模式

        傳統(tǒng)課堂教學(xué)基本以教師為中心,教材為藍(lán)本,教師以講授數(shù)學(xué)建模原理為主,學(xué)生理解困難、缺乏實(shí)踐動(dòng)手能力。而泛在學(xué)習(xí)教學(xué)側(cè)重于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。在泛在學(xué)習(xí)環(huán)境下,老師可將已有的教學(xué)資源,如電子教案、課程PPT、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)視頻等,構(gòu)建無(wú)所不在的泛在學(xué)習(xí)資源庫(kù)。學(xué)生通過(guò)瀏覽相關(guān)課程內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)學(xué)建模課程無(wú)處不在的學(xué)習(xí)。

        教師在實(shí)施該泛在學(xué)習(xí)模式時(shí),應(yīng)該注意如下幾點(diǎn)。

        (1)在教學(xué)資源庫(kù)的構(gòu)建過(guò)程中,教師應(yīng)在課前根據(jù)教學(xué)重點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)際水平設(shè)計(jì)出符合其個(gè)性化學(xué)習(xí)需求的電子教學(xué)資源。

        (2)在學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中,教師應(yīng)加強(qiáng)與學(xué)生的溝通、指導(dǎo)。該過(guò)程可通過(guò)聊天平臺(tái)(如QQ群,微信群)實(shí)施。教師通過(guò)聊天平臺(tái)向?qū)W生發(fā)布問(wèn)題和學(xué)習(xí)資源。學(xué)生在教師指導(dǎo)下對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析,并主動(dòng)查找資料完成自主學(xué)習(xí)。

        (3)教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的監(jiān)督。這是學(xué)生形成良好的泛在學(xué)習(xí)觀的重要環(huán)節(jié),也決定著泛在學(xué)習(xí)教學(xué)質(zhì)量的好壞。教師可通過(guò)如下幾點(diǎn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)行監(jiān)督:學(xué)生在完成自主學(xué)習(xí)后,督促其將學(xué)習(xí)的結(jié)果反饋給教師;課堂上對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評(píng);學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行匯報(bào)等。

        (二)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)創(chuàng)新能力

        數(shù)學(xué)建模課堂教學(xué)多以理論講授為主,如講解基本的數(shù)學(xué)模型、初等模型、簡(jiǎn)單的優(yōu)化模型、規(guī)劃模型和微分方程模型等。雖然課堂上會(huì)講解相應(yīng)的例題,但學(xué)生大多是消極地接受,很少參與,缺乏對(duì)數(shù)學(xué)建模的興趣和實(shí)現(xiàn)的動(dòng)手能力。因此加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的興趣和實(shí)際的動(dòng)手能力。

        基于泛在學(xué)習(xí)環(huán)境下數(shù)學(xué)建模實(shí)踐教學(xué)可構(gòu)建兩個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié):基礎(chǔ)模型實(shí)訓(xùn)和綜合實(shí)訓(xùn)?;A(chǔ)模型實(shí)訓(xùn)以布置任務(wù)和問(wèn)題的形式實(shí)現(xiàn)。教師根據(jù)授課內(nèi)容提取適當(dāng)?shù)娜蝿?wù)和問(wèn)題,通過(guò)聊天平臺(tái)發(fā)布,學(xué)生利用泛在學(xué)習(xí)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。這個(gè)環(huán)節(jié)主要側(cè)重于初等模型和數(shù)學(xué)建模的基本原理的訓(xùn)練。綜合實(shí)訓(xùn)是檢驗(yàn)和提高學(xué)生能力的重要環(huán)節(jié)。教師布置一些綜合性較高的課題(如數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽題,或直接組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽),學(xué)生從中自由選擇感興趣的題目,通過(guò)查找資料、自主學(xué)習(xí)、學(xué)生間相互討論、師生互動(dòng)等,達(dá)到對(duì)所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用的教學(xué)目的。同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)新精神。

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