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        公務員期刊網 精選范文 小學家校合作方案范文

        小學家校合作方案精選(九篇)

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        小學家校合作方案

        第1篇:小學家校合作方案范文

            [關鍵字] 課程合作,課程內容,教學方法,歷史思維,課程評價

            [中圖分類號]G40-058

            [文獻標識碼]C

            [文章編號]0457-6241(2004)12-0048-05

            國會最近對美國歷史教學基金(the Teaching American History Grants)(該基金旨在鼓勵中小學教師、高校教員和公共歷史學家合作)的空前投入在中小學的歷史教學中激發了新的興趣。本來,各個層次的歷史學家已經在某種程度上參與了中小學教師的專業發展,現在,受聯邦政府空前積極性的影響,越來越多的歷史學家正加入到這些合作性的專業發展課程中來。

            2002年6月,美國歷史聯盟(the National Coalition for History)的主任,BruceCraig,與美國教育部的人員組織了一次會議,討論美國歷史教學基金問題。參加會議的有美國歷史協會(the American Historical Association)、美國歷史學家組織(the Organization of American Historians)及美國國家社會科委員會(the National Council for the Social Studies)等三個組織的執行領導。這三個組織多年來一直鼓勵和支持大中小學教師之間的合作,并出版了多種資料,包括圖書和小冊子等,這些資料將合理的歷史學、教育學學術成就與建議性的課堂教學(suggesting classroom practice)整合起來。

            會議的一項成果是,教育部人員責成上述三個組織制訂一個文件,以便為美國歷史教師確立合理的專業發展基準。他們要求組織者提出一個良好的專業發展課程的具體內容及其預期結果。于是,2002年8月,三個組織從中小學校、大學歷史系、教育學院的教師以及公共歷史學家中遴選有關人員組成了一個工作小組,開會探討美國歷史教師的專業發展問題。以下內容就是他們思考和經驗的反映。

            歷史是對于過去的研究(包括對一定的時間里所發生的沿革的研究)。歷史學家Peter Steams(譯者按:世界史研究者和歷史教育研究者,喬治?馬森大學教務長,曾任美國歷史協會副會長,他是制訂本文件的工作小組的主席)認為:“過去產生現在,現在產生未來。有時候,雖然晚近的歷史足以說明某個重要的發展變化,然而我們卻經常要回過頭去進一步確認變遷的各種因由。只有通過歷史研究,我們才能把握事物的變遷歷程;只有通過歷史,我們才能逐步領會引起變遷的各種因素;也只有通過歷史,我們才能理解一種制度或一個社會的哪些因素不因變遷而延續下來。”學習歷史不僅能培養學生恰如其分地把事件置于歷史視野中加以考察,而且能發展其研究技能(research skills),增強其分析性思維能力(analytical thinking)。為確保這些思維和研究技能的實現,我們應該隨時重新審視教學的專業發展方案

            本文件建議,為了歷史教學的專業發展,必須對各類合作加以規劃,并優先考慮以下幾個方面:第一,必須按照某種普遍的標準來確立合作,并考慮其計劃性、參與面和持續的時間。第二,合作必須包含處理歷史內容的合理方法。第三,合作必須充分關注教師的教學方法和學生的主動學習。第四,合作必須強調幾種可界定的思維習慣,它涉及在各種成形的辯論中運用證據和解釋,以及理解歷史中的各種變遷問題。第五個也是最后一個,合作必須幫助教師掌握各種特定的評價方法。最重要的是,所有的合作性課程都必須依靠以下兩個基本的假設:

            課程內容、教學方法與歷史思維三者應該互相交織、相互關聯;

            課程內容、教學方法和歷史思維必須與課堂教學經驗聯系起來。

            專業合作的基準

            為了專業的合理發展,合作規劃一開始就要吸收中小學教師參加。

            考慮到教師所在學校的利益以及教師對開發自己的專業課程的意識,一開始就應吸收中小學老師參與合作,使之成為咨詢委員會(Advisory Committee)的成員。咨詢委員會應當考慮:是吸收一整個部門的教師參加(不管是大學還是中小學),還是只吸收相關年級或特定學科(如美國史、世界史、經濟學、地理學、公民以及其他社會學學科)的教師參加。討論的內容應包括:哪些書籍、論文和網站可為不同的研討會所用;各種研討機構應該邀請哪些人開講座;教師們的各種要求和期望等。

            要預先評定師生的知識基礎及其課堂需求。

            應當考慮參與項目的師生在內容知識方面的優勢、不足,以及對他們而言,相關教學材料的可利用性。

            專業發展課程的重心應該是:經由評估而確定下來的教師和學生的發展目標。

            合作應該包括:讓教師們參與擬訂基金項目的各項目標,并對這些目標的修訂提出建議。

            各類專業發展課程必須長時期地維持下去。

            合作的具體安排(可能通過大學里的合作者進行)應包括:邀請大中院校的教師參加各種年度性的專題討論會和大型研討會,以推動教師專業的進一步發展,因此,支持這些合作的資金要足可支撐。

            應該大力提倡教師與其同事之間進行專業方面的合作。

            這些合作方式包括各種非正式座談會或研究會的探討(及在網站上的有效交流),合作出版,以及專業研討會上的報告交流。

            在地方教育機構中,應當要求資深教師為其同事指導各種小型專題討論會。

            給在職培訓或專業發展課程提供機會,讓資深教師或大學院系的同行指導如何處理從各種專題論文中獲得的原始材料及相關內容,并將它們用于課堂教學中。在職培訓機會還包括:為教師提供一份課程概要,其內容從各種讀物、講座及教學計劃樣本中收集而成,教師將以這些資料為基礎實施教學。

            教師隊伍中那些各方面能力都很強、能充任促進者(facilitators)(facilitator:會議的主持人或活動的促進者、推動者,此處取后一種意思。教師培訓的促進者不僅要維持大學與中小學的密切合作,而且要實現理論與實踐的結合,即讓參與培訓的教師和新手理解如何將大學課程中學到的知識運用到基礎教育的課堂中去。其任務是為教育活動提供信息資源或教育識見,從而促進一個集體(例如討論小組或課程編制組中其他成員)相互間的積極作用。可見,其職責不是提供專門知識,而是溝通與提高他人的專門知識。)角色的,應確認其資格,并在合作方案中授以領導職務。

            合作方案應盡量吸收大學/學院的歷史教師,尤其是那些有中小學教育經驗的教師參與。

            如果專業發展課程面向一個特定的學區,那么,項目規劃一啟動,就要請該學區里的歷史科與社會科協調員(coordinator)(coordinator:“召集人”或“協調人”,前者如某校歷史委員會的召集人,后者如某市(或學區)學科課程或教學的協調員,此處應為后一種意思。)充當顧問。在這種有特定學校和學院的學區里,培訓活動既要在中學、也要在學院里舉行。凡對培訓新歷史教師負有責任的人都要參與到這些活動中。

            課程內容的基準

            為教師提供機會,使之及時了解新近的、主要的歷史研究成果。

            教師們應該探討有關美國史的主要時代劃分法(periodization schemes)及這些分期法內在的問題。

            課程內容遠非歷史“事實”的干癟敘述。因此必須使教師養成以各種方式豐富課程內容的能力。

            必須幫助教師運用現有的、合理的課程模式(contentmodels)。諸如“1994美國歷史教育成果評價框架”(theU.S.History Framework for the 1994 National Assessment of Education Progress)等文件皆為有益的指南。假如在某些州的課程標準里,歷史被當作一門獨立的學科對待,那么歷史學科的專業發展就要遵循該州的課程標準。

            為教師提供一份合理的閱讀書目。

            閱讀書目包括與特定歷史主題相關的一手材料、新近的二手材料及歷史網站,當然也要包括探討學生如何學習歷史的材料。

        第2篇:小學家校合作方案范文

        ABR記者劉寶華

        有必要將兒童交通安全課程引入學校日常教學計劃,成為學校必修課的一部分嗎?當《汽車商業評論》記者面對梅賽德斯-奔馳在中國的“安全童行”項目時,不由發出這樣的疑問。

        這實際是很多人共同的疑問。講到交通安全,大家的第一個反應,會覺得道路出行安全其實很簡單,不就是一些交通規則嗎?國際權威的非營利教育機構——JA 國際青年成就中國部項目經理張靜芬博士則澄清了這樣的疑問。

        “安全童行”進入中國

        “小學生了解交通規則后在馬路上是否一定會有正確的交通行為?”她告訴《汽車商業評論》,答案常常是否定的。

        “他們的注意力常常沒有集中在信號燈和車輛上,原因在于6到10歲的兒童,跟成人的注意力是不一樣的,他們會非常關注在他們感興趣的點上,比如說馬路上是否有孩子在玩耍,是否有一只貓走過等等。”

        張靜芬認為,小學生實際上在認知和行為之間是有斷層的,“這些東西你不讓他通過做一些游戲去體驗的話,他不會意識到。他可能第一個回答會告訴你,我過馬路一定看紅綠燈。可是到真正去做的時候,他未必能做到”。

        為此,2012年4月28日,梅賽德斯-奔馳(中國)汽車銷售有限公司(以下簡稱“奔馳中國”)攜手中國青少年發展基金會、JA 國際青年成就等合作伙伴,把“安全童行”項目引入中國,通過寓教于樂的形式,利用課堂內和課堂外兩種渠道幫助6~10歲的中國小朋友學習如何在不斷變化的道路環境中實現自我保護。

        “安全童行”項目起源于德國。早在2001年,戴姆勒集團邀請教育學家、兒童心理學家開發完成了兒童道路安全教育的整體性方案,并以教材的形式推廣。過去10年間,該項目已在德國、意大利、以色列、馬來西亞等16個國家推廣,走進多個學校、家庭,使130萬兒童受益。

        引入中國的“安全童行”采取“兩個課堂”——課堂教學與社會實踐相結合的教育模式。課堂教學方面,將原版“安全童行”教材進行本土化改造,引入學校日常教學計劃中,作為一門課程增強孩子們的交通安全知識。在社會實踐方面,奔馳中國提供了長期性的、與課本內容匹配的課外互動體驗場所,同時建立網上互動社區,開展學校日、體驗日等主題活動,形成面向課外活動的“第二課堂”。

        2012年到2015年,是“安全童行”項目的第一個三年規劃。在這一階段,“安全童行”課程將以校本課程的形式首先進入北京、上海、廣州、成都的200所小學。在北京,為“第二課堂”提供專業道路安全教育的公眾體驗中心——“安全童行”道路安全教育星愿基地、國內最大的兒童交通安全體驗館也于2012年4月在北京藍天城正式揭牌。

        作為三年規劃的開始,“安全童行”項目在2012年以矚目成績取得良好開端,課程本土化、教師培訓、試點教學都獲得參與各方的高度認可與評價。

        《汽車商業評論》認為,奔馳在華推出的這個最新CSR項目,具有深廣意義,堪為近年來中國車企CSR的經典作品之一。

        本土化、二課堂、網絡化

        “安全童行”項目全程參與者、梅賽德斯-奔馳(中國)汽車銷售有限公司高級經理陳征告訴《汽車商業評論》,僅課程的本土化改造就耗時近5個月,借助了國際青年成就等專業NGO組織、邀請了國內50名教育專家,進行了諸多創新嘗試。

        德國版課程已經是相關領域專家的權威之作,而且經過10年、多個國家的實踐檢驗。但之所以要進行如此嚴肅的改造,原因在于中國道路狀況復雜得多,引進方奔馳中國希望改造后的課程能夠最大限度符合中國兒童需求,既參考國際先進經驗,又適合中國國情。為了達成這一目標,奔馳中國選擇了國際青年成就(JA)作為合作方,JA多年來致力于開發從小學到大學的系列課程,在改編教材方面擁有豐富的教育資源和經驗。

        課程本土化的內容涉及多個方面,首先是德國交通法規、道路標識與中國不同,需要作出相應變化。

        其次是授課方式的不同,德國小學課時短、形式活潑,更像是做游戲,而中國以老師講授為主,課程開發需要考慮這種實際情況,最大程度地保留德國版課程的互動性和啟發性,也要讓中國兒童易于接受。

        更為復雜的是,課程的本土化不僅僅是改編為一個版本,因為各地教育體制的不同,往往需要各地區不同的版本。比如北京小學一個課時為45分鐘,而上海一個課時為40分鐘,如何按照區域特點分配課程內容就成為一個問題。同時整個教材分為三大模塊,分別在三個學年內教授,每個模塊分為8個課時,怎樣把相同的內容分配到不同課時中也是需要解決的問題。

        事實上,對已經受到“安全童行”培訓的小學生來講,作為“第二課堂”的交通安全體驗館既能夠讓他們鞏固知識,又能夠體驗樂趣,真正做到寓教于樂。

        奔馳中國在這個250多平方米的區域內模擬了真實的道路場景,同時設置了Moki(“安全童行”形象大使和吉祥物,藍色小超人)學校、Moki講堂等區域。孩子們既可以在模擬駕駛中切身體驗真實駕駛感受,又可以在互動游戲中體驗日常交通中遇到的種種挑戰;不僅可以通過暗室、手工制作、角色扮演等教材中涉及的游戲學習如何面對復雜多變的日常交通環境,還可以穿越時空隧道,暢想未來交通。

        體驗館中放置著一輛大卡車車頭,每個小朋友可以進到高高的駕駛艙,坐在駕駛員位置上觀察路面狀況。這種前所未有的視角讓他們直觀理解了一個小小身軀是多么容易被司機忽略,也明白了哪些位置是大卡車的盲區,也就是小朋友的危險區域。

        有些環節是同時針對小朋友和家長的,比如在實驗中家長可以了解到不同天氣讓小朋友穿什么顏色的衣服最容易被辨認——晴天穿什么、陰天穿什么、大霧天氣穿什么、沙塵暴穿什么最容易被首先發現。

        這種知識并不是簡單地以講授方式告訴小朋友,而是模擬不同天氣環境,讓家長和小朋友自己觀察哪種顏色的衣服最顯眼,這樣得出的結果也更容易被小朋友記住。

        相對于第一課堂,體驗館里的課程全部以體驗和游戲表現。比如過馬路要看紅綠燈,并不是一句簡單的說教,而是讓小朋友們扮演不同角色,比如開車的、騎自行車的、行人,道路上還設置了小貓小狗在旁邊吸引注意力,最終讓參與者自己判斷誰做得對、誰做得不對,應該是怎么樣的。

        道路安全教育基地以“模擬真實世界”為宗旨,除了安全教育環節之外,還比照真實社會設置了各類小游戲,小朋友可以扮演銀行職員、消防隊員等不同職業,但這些游戲中都滲透了交通安全教育,讓大家在游戲中收到潛移默化的教育。

        此外,“安全童行”的第三個渠道——網絡在線也在不斷完善中。除出在線課堂等內容外,也設計了交通標識連邊看、安全偵察兵、Moki拼圖等在線游戲,讓孩子在玩耍間加深交通安全意識。

        上海虹口區教師進修學院院長張陽認為,“授人以魚不如授人以漁,這個課程不僅僅是教會了小朋友要做到什么,而且還要求他們建立這種安全的意識、生命的意識、規則的意識”。

        “以交通安全為切入點,教學生遵守規則、尊重生命,學會對自己,對他人負責任。”北京史家小學主任陳綱同意這種說法,“這么一個小的切入點,一個小的課程,已經不僅僅是一個安全教育了,已經上升為對學生責任、公民意識的一種教育。”

        主動性、立體化、體驗式

        在完成課程本土化改造后,項目組于2012年9月率先對北京、上海的25所學校授課教師進行了培訓。10月,北京、上海兩地首批25所小學正式開始試點教學。

        陳征說:“進入校本課程說明這已經不是簡單地發本書、發份資料,已經成為一堂課了,我們要確保它的質量、確保學生的接受程度。所以我們先選25所小學做試點,希望通過試點結果去調整教學模式,真正做到因材施教。”

        在教師培訓和試點教學中,學校和老師激發出了很大積極性,老師們自己動手制作教具,延展和豐富教程,連形象大使Moki都被老師們擴展成了有爺爺奶奶、爸爸媽媽、兄弟姐妹的Moki家族。

        這也給項目組帶來了驚喜,陳征說:“大家的力量更大,我們希望奔馳可以做一個引領,讓一線的老師們來自主豐富這個課程。”

        上海新虹橋小學校長胡靜波沒有想到課程竟然取得了極大的效果。一般而言,孩子的注意力是有時間限制的,80分鐘對于一個8歲的三年級孩子已經很長,但實際上他們在課程實施過程中,80分鐘里20個孩子沒有一個走神,從頭到尾跟著做下來,甚至到下課的時候,學生會追著說,老師,我們下節課學什么?原因在于活動貫穿課程始終,有參與性、實踐性和互動性,讓孩子們有了學習的渴望。

        胡校長主動將“安全童行”這門課納入2012年年秋季的校本課程。她說:“雖然我們學校只有17個班級授這門課,但是我是要求所有76位專職教師全部參加安全課程的培訓,因為這是全校每一位教師的責任。”

        著名公益人士才讓多吉在《汽車商業評論》雜志社主辦的“2012中國汽車業CSR沙龍”上說:“現在不少廠商在做兒童安全訓練營,但問題是什么?訓練的都是有錢人的孩子,這些孩子每天車接車送不需要交通安全訓練,真正需要的是北京農民工的孩子,他們天天坐公交車上學放學,他們才最需要交通安全訓練。”

        “安全童行”走出了這個誤區,2012年下半年在北京、上海25所小學試點和改進之后,項目將在2013和2014年進入四個城市的200所小學,其中包括城鄉結合部小學和打工子弟小學,覆蓋約7萬名小學生。

        奔馳中國規劃,未來“安全童行”將與奔馳快樂音樂教室聯動起來,讓“安全童行”走進現有的300所快樂音樂教室,也就是300所希望小學,把安全教育送給最需要的人。

        因為硬件設施、師資力量遠不如城市學校,“安全童行”課程正式進入打工子弟小學、希望小學還需要一段時間的反饋和完善。同時,2012年暑假期間,奔馳中國為打工子弟小學組織了夏令營專場,讓小朋友們在藍天城的安全體驗館體驗。

        戴姆勒東北亞及梅賽德斯-奔馳(中國)集團公關事務及媒體傳播副總裁王燕說:“我們在與學校合作的時候,并不是把‘安全童行’作為精英教育的一部分。它一定是多層級的,我們希望星星之火可以燎原,好學校能夠幫助我們起到示范帶頭引領作用,我們要匯集更多層級的學校,讓更多的孩子受益。”

        第3篇:小學家校合作方案范文

        一、構建具有影響力的校園文化,詮釋合作的真正內涵

        我校在進行校園墻體文化建設時,有意識地將“合作”這一理念作為一種工作和學習的需要進行大膽而又創意的構想,我們在已有的校園文化的基礎之上進一步提出“團結協作務實求是”的校風,將“團結協作”作為師生的共同修養加以強調,在學校的日常工作中逐步滲透、逐步展現出來。

        經過一年的實踐,教師隊伍中有了更多的合作,一起運動健身,在教師運動會上大展身手;一起精心地進行教學研究,論文創作;一起為學生編排舞蹈而各抒己見;一起為建設怎樣的校園文化爭論不休,方案確定后個個都全心全意地投入工作。大家無論是在生活上,還是在工作中都能謙虛地和作。但又不乏朝氣蓬勃的競爭。“團結協作”變成一種工作作風,在平時的工作中點點滴滴的流向學生……

        與此同時,我們提出了我校的學風“勤奮博學自主合作”將“自主合作”又加以強調投射到學生的學習中去,在已有的教師合作氛圍的影響下,學生中也逐漸有了合作的跡象,班級中出現了互幫互帶的可喜勁頭;在“唱紅歌誦經典”活動中,學生自發編排的詩朗誦、紅歌串燒等節目獲得了大家的一致好評。

        事實勝于雄辯。合作取得的成功讓師生歡喜之余,更多的應該是關于合作的重要性的深刻的反思。正如卡耐基說的:現代社會的變化日新月異,如果我們沒有與人合作的思想,靠著單打獨斗是不可能取得大成就的,世界上任何一個奇跡的創造都是集體智慧的結晶。中國的一句古語:眾人拾柴火焰高。也能充分說明與人合作的重要性。

        二、構建良好教學課堂,促進合作意識的養成

        德國著名教育家哥特富爾德?海納特說過:教師凡欲促進它的學生的創新力,就必須在他的班倡導一種合作、明主、社會一體的作風。我想整個學校更是這樣。學校就是一個小社會,學校中有人的交流與相處,也會有矛盾和沖突;學校的組織形式以班級建構,其中的人可能與我們非親非故,這給我們的相處帶來了新的要求,這也是需要學生學會共處的一個重要原因所在。

        現在大多數家庭的生活條件十分優越,不少的學生已漸漸成為家庭的“中心”。尤其是獨生子女,更容易形成“人人為我,我為自我”的個人中心主義,不明與人為善的重要性,不分場合地以自我為中心。逐漸養成心胸狹窄,性格孤僻,自私自利,仇視他人的心理,缺乏合作精神,這勢必會阻礙學生的健康成長。

        心理學認為:學生認知、情感、行為三個不同層次的學習心理狀態的提高。提倡合作教育,在教學中為學生創設一個能積極交往的機會,將學習的內容分散成若干個板塊,盡量在教學中讓學生進行合作完成學習任務。新課程改革中提出的“探究合作”學習對于學生形成良好的人際關系,養成良好的合作意識,培養合作能力方面是有極大作用的。

        我校進行的“合作學習”嘗試:將具有不同特長的學生12人整合成一個學習小組,進行同一內容的學習。短短一周的嘗試,讓我們感慨萬千。十二人之間的學習方式,學習心態都得到了極大地改善,甚至是優化。合作,真正地讓參與的人優勢互補!

        三、經典故事感動靈魂,育人于有聲之中

        故事是學生的最愛,幾乎沒有哪一個學生不愛聽故事,生動而富有寓意的故事往往能啟發學生的心智,陶冶學生的性情。我們就利用這一特點,在“每日一故事”的校園廣播中,每周插播一則關于合作的重要性的小故事。如《五指兄弟》讓學生通過聽故事明白人與人相互炫耀是不對的,誰也離不開誰,就像五指,如果不合心,都不能拿起沉重的鐵球。從而明白為什么要合作的道理。《天鵝、梭魚和大蝦》通過聽故事讓學生明白,離開了合作 不大的困難也克服不了等等。在班級故事會中有意識地安排這樣的故事。日積月累,學生頭腦中自然而然地對合作的重要性有了更為深刻的了解,在日常生活中也會不經意地與別人合作完成一些學習或工作。這不僅幫助了他人,自己也得到了實惠。小雨潤如酥,潤物細無聲。我們讓這有聲的語言悄無聲息地流淌到學生的心田,用智慧滋潤智慧,用美好培育美好

        四、重視勞動實踐,嘗試合作的快樂

        農村學校總會有這樣那樣的勞動需要學生參與完成,我們就利用勞動的機會對學生進行合作意識和合作能力的培養。我校有一百多人住校生活,每學期要到山上撿柴。在上山之前老師就會對撿柴過程中需要合作的環節進行說明,并簡要提出合作的要求與方法:分工合作 。

        都說農村的孩子早當家。的確是這樣。幾乎沒有一個學生愿意一直在別人的幫助下完成勞動,他們都希望自己能夠是這個群體中最棒的,自己能為這個群體付出最多的勞動。有的忙著鉆進灌木叢中撿拾干柴,有的將撿到的柴一支一支理好,有的用繩子將理好的柴一捆一捆地捆好,沒多大一會兒學生已經完成任務。通過自己切身感受學生更加真實的體會了合作的快樂。俗話說:“失敗是成功之母。”其實,成功又何嘗不是成功之母呢?我們的勞動,在簡單之中進行,以求在成功的基礎之上獲得新的成功,在小的成功的基礎之上總結有利經驗,以獲得做大事的勇氣,獲得通向成功的有效方法。成功越多,學生的興趣越濃;興趣越濃,成功越多,周而復始,螺旋上升,學生就在其中天天向上了。

        同時,我們在結合學生中的相關情況及時地進行總結、分析,給予必要的評價鼓勵,以提高學生的積極性和合作興趣。讓興趣成為引領成長的最好的老師。

        五、教育學生細心觀察,師法自然

        合作,在我們的自然界和社會生活中是無處不在的,應該說沒有合作,就不可能有如此發達的社會文明!為了讓學生更為直觀地了解合作的意義,我們利用外出活動的機會引導學生,觀察螞蟻合作搬糧的活動場面;觀察蜜蜂釀蜜的工作狀況,讓學生通過觀察理解螞蟻和蜜蜂兩種昆蟲利用團結合作精神所創造的偉大奇跡。感受團結合作的重要作用,進而,將螞蟻、蜜蜂的這種精神運用到我們的學習和生活中來,創造屬于我們自己的奇跡。印度哲學家菩德曼曾說:“播種一個行為,你會收獲一個習慣;播種一個習慣,你會收獲一個個性;播種一個個性,你會收獲一個命運。”古語云:“少年若天性,習慣成自然。”良好的習慣存放在大腦里,取之不盡用之不絕。我們的教育,就因該從培養學生的行為開始,讓他們養成良好的習慣,為他們收獲一個個精彩的命運做好鋪墊。

        六、注重學生的平時管理,樹立合作的新典范,將合作意識由被動便主動

        第4篇:小學家校合作方案范文

        一、小組合作學習的含義

        合作學習是一種社會型學習模式,是指學生在小組或團體中為了完成共同任務,有明確的責任分工和互的學習。

        在這樣的學習過程中,學生之間由原來相對獨立的個體關系轉化為密切合作的伙伴關系。學生之間的合作關系詳細表現在以下四個方面的積極的相互依賴上。

        1·目標相互依賴。小組成員需要共同努力,完成同一個學習目標,成員個體的活動由小組的共同任務所統一,只有每個成員都完成了自己所承擔的工作,小組的目標才能達到。

        2·角色相互依賴。小組需要確定每個成員的任務和責任,進行明確的分工,這就形成了小組內相互補充和相互支持的角色系統。

        3·資源相互依賴。為了實現共同的學習目標,小組成員之間必須交流信息和分享有關材料,因為在一般情況下沒有一個人會具備全部的知識及資源并獨立完成課題。

        4·獎勵相互依賴。在小組學習目標達成后,全體成員得到一個相同的針對小組成果的評價或獎勵。這一評價取決于每一個成員在探究過程中的表現與努力。

        在這些相互依賴關系的作用下,學生之間由原來的競爭轉化為合作,呈現出學生互動、團結協作的新局面。這與傳統教學觀“只強調學生個體在學習中的表現,而忽視學生群體的社會性合作”形成了鮮明對照。

        二、開展小組合作學習的操作流程

        小學教學中小組合作學習要達到面向全體與個別化教導的和諧統一,自主發展與個性發展的和諧統一,要遵循自主性原則、個性化原則、交互性原則、開放性原則、激勵性原則。在這些原則指導下,小學教學中開展小組合作學習,有以下的操作流程:

        (一)科學分組,傳授合作方法

        分好學習小組,是合作學習的前提。建立學習小組要考慮到“量”和“質”兩個因素:在人員數目上,小組規模不宜過大,一般4~6人,人數過多容易使分工和責任模糊,減少成員之間緊密而積極的互動;在人員“質”的方面,成員的組成既要考慮到學習成績好、中、差的搭配,又要考慮到他們原有的性格、情感特征等非智力型的合作基礎。

        組內的每個成員都有明確的分工,可以采取輪換制,如組長、記錄員、資料員、報告員等由每個成員輪流擔任。組長負責組織、治理,記錄員負責合作過程的記錄,資料員負責學習資料的收集,報告員負責寫學習報告,代表小組進行學習成果報告。一定時間后角色互換,使每個成員都能從不同的位置上得到體驗、鍛煉和提高。同時我們還在積極地對分組形式加以嘗試與優化,而不局限于固定不變的分組模式,比如有時為了營造競爭的氛圍,嘗試按男女生進行分組,有時為了合作的密切按愛好進行分組,也有時為了合作的便捷按座位實施組際合作形成大組等多種做法。

        小組合作學習中,教師要指導好小學生積極采取討論、實驗、歸納等探究形式,才能有效開展小組合作學習。教師要通過觀察、參與、巡視、指導等方式積極地加以調控,從而不斷深化學生對知識的探索過程,培養學生良好的合作學習習慣。

        (二)提出研討問題,明確要求

        提出恰當的研討問題是實施小組合作學習勝利的基礎一個好的研討問題,可以使學生有的放矢,在既定的目標下積極合作探索,使合作效果達到最優化,否則可能適得其反早在20世紀二三十年代,前蘇聯聞名的心理學家維果茲基就提出了“最近發展區”理論,他認為只有當教學走在發展的前面,這才是最好的教學。根據他的理論,我們在教學中設置的問題應該盡可能與學生的“最近發展區”相適應,既要把握學生能夠達到,又要有一定的難度,而又不能輕易達到還要含有一定的趣味性,讓學生覺得研討這樣的問題有勁、有趣、有意義,能促進思維的發展。因此教師應從學生的經驗和知識背景出發,努力組織一些有意義的討論活動,設計啟發性、開放性和合作性的問題。

        教師設計的問題要有利于促進學生動腦,主動探究數學知識,有利于集體研究,促進合作學習。不提出過于簡樸,不假思索就能解決的問題。問題過于簡樸,學生張口就會,看起來氣氛活躍,久而久之,學生容易形成思維惰性,不利于創新意識的培養。如教學乘法意義時,當出現:2+2+2=6,3+3+3+3=12,5+5+5=15后,不提這樣的問題“每個算式的加數都怎么樣?”“三個算式有什么共同特點?”而提出“請仔細觀察三個算式,你發現了什么?”這樣的問題,促進學生去尋找算式之間的聯系,抓住本質,尋找共同點,促進組內交流,有利于合作學習。

        (三)適時分組討論,給足討論時間

        分組研討是合作學習勝利的要害。這里的研討時間大致可分為兩個階段:

        首先小組研討前必須有一個較為充足的獨立思索時間,即在自己原有的知識水平和能力基礎之上感知新知,進行思索。學生合作的主要目的之一是在解決問題的過程中促進每個人的發展,培養創新精神、實踐能力和解決問題的能力,發展情感態度和價值觀,然后才能談到合作意識和能力的培養。因此,學生們在小組合作前必須有一個較為充足的獨立思索時間,在自己原有的知識水平和能力上感知新知,進行思索,而不僅僅作為小組中的一位聽眾,要使每個學生有了初步的想法后再進行探究、交流,共同解決問題。這樣做也給那些不愛動腦思索或學習有一定困難的學生提供了進步的機會,對提高這部分學生的學習能力是有幫助的。教師在此時要鼓勵學生,非凡是能力中等和較差的學生,引導其觀察、審題。假如一味追求合作氣氛,在呈現問題情境后,不留給學生片刻思索時間,就連忙公布“下面開始小組合作學習”,這樣學生還沒來得及思索問題情境,更談不上自己的獨立方案,容易造成要么組內優生一言堂,要么使討論流于形式,達不到合作學習的目的。

        第二階段是進行合作研討,小組成員交流各自思索成果,互相啟發、互相幫助、共同解決問題,形成初步的小組共識,并整理預備報告。在這一階段的小組合作學習、討論中,教師要注重在教學中要有意識地讓學生學會收集資料,提供機會讓學生多表達自己的觀點,發現問題及時指點,在要害處予以指導,讓學生逐漸學會討論問題的步驟和方法。同時,教師要有意識地使學生認識到合作學習的重要性,進而建立互相信任、團結互助的關系,加強小組成員的集體責任感,從而以友好的方式對待爭議。

        合作學習是需要花時間的,這也是該模式讓人想投入而又往往不大敢投入的重要“瓶頸”,但我們認為:這個時間應該花,而且非常值得花,因為那是屬于孩子們自己的合作探究的時間。波利亞曾說:“學習任何知識的最佳途徑是由學生自己去發現,因為這種發現,理解最深,也最容易把握其中的規律、性質和聯系。”這是一種探究性的學習策略,它體現了一種全新的教學理念,但這種學習策略必須向學生提供充足的學習時間,否則學生的研究探索將一事無成。

        (四)全班交流評價,提高學生合作質量

        全班交流評價是小組合作學習流程中極為重要的環節,有效進行這一環節可使各小組之間互相學習、互相競爭、互相促進,通過交流可以把小組和認知成果轉化為全體組員的共同認知成果,可以互相啟發、開辟思維,進一步深化對知識的理解,也可有效地糾正在學生中帶有共性的錯誤認識。同時,在互相學習的過程中還能使每個學生正確認識和評價自己,這樣可從若干個橫向縱向的比較,讓生與生(每個學生)、組與組(每個小組)意識到相互之間的差距,而達到使每個學生共同進步。

        三、小組合作學習的評價原則

        在小學教學活動中實施了小組合作學習,其成效如何?怎樣獲得有效的數據,通過比較研究來驗證學生在學業、情感態度和價值觀等方面所獲得的實質性進展?其評價的原則如何?這些是我們實施小組合作學習時不得不面對的問題。小組合作學習的評價應遵循兩個原則:

        (一)過程與成果的統一

        對學生小組合作的評價,既要關注學生開展小組合作的結果,更要關注學生在小組合作過程中的變化和發展,包括知識技能的發展,情感態度的發展。如在教學“一位數除多位數的筆算”中,教師提問:上面的計算中,你發現了什么規律?小組合作討論及交流中先后得出:(1)從被除數的高位除起,用除數先試除被除數的前一位,假如前一位不夠除,就試除前兩位數;(2)除到被除數的哪一位,就把商寫在哪一位的上面;(3)0除以任何不是0的數都得0等。這樣一個討論、評價與補充的轉化過程,不僅培養了學生認真聽取別人發言的良好品質,也培養了學生思維邏輯性和總結歸納的習慣,同時還激發了學生參與討論,體驗勝利的積極性。此外,在學生小組合作交流后,不妨讓學生說說自己或同學是否樂意進行小組合作,自己或同學是否積極地投入到小組的合作學習中,在小組合作學習中有什么收獲等等。然后教師用鼓勵性語言對學生小組合作的過程與結果給予肯定,鼓勵學生要樂于與他人合作共同解決問題。通過學生對小組活動的過程與結果的反思,使學生感觸到小組合作學習有利于交流解決問題,有利于發展自己的思維廣度和深度,把小組合作學習內化為學生解決問題與進行教學思索的需要。

        (二)小組成就與個人貢獻的統一

        小組合作學習以小組團體的成績作為評價標準,這無疑是正確的。但這可能會把實施小組合作學習的教師引向一個誤區:教師在教學時往往把評價和獎賞過多地放在小組整體上,從而忽略個體的發展。我們必須認識到小組合作學習只是一種形式,它是為學生個性的全面發展服務的。因此,對小組探究綜合成績的評定就必須兼顧兩個方面:一是檢查小組成員集體取得的成果,二是記錄和考查每個學生在小組研究中的詳細工作及表現。看他們個人的責任完成得如何。按照這個思路,每個人得到的總評成績即為兩部分之和———小組得分和個人得分,這樣,既體現出群體的智慧和力量,也體現出個人的能力和水平,將合作與自主這兩個要求同時在評價中反映出來。

        四、小組合作學習的作用

        1.小組合作學習實現了應試教導向素質教導的轉變目前,我國的學校教導過多強調競爭,而忽略合作,許多學生都認為別人的勝利就是自己的失敗,在這種氛圍中學生養成了一種被扭曲的競爭意識和與之相對應的利己行為,他們大多缺乏合作意識,缺乏與別人相處與交流的能力。而小組合作學習把個人的競爭變為小組之間的競爭,把個人計分改為小組計分,以小組總體成績決定獎勵或認可的依據,形成組內成員合作,組間成員競爭的新格局,利于實現課堂教學由應試教導向素質教導的轉變。

        2.小組合作學習改變了傳統的師生觀

        在傳統教導中,教師是既當“導演”又當“演員”,結果是“導”不明,“演”不精,事倍功半,苦不堪言;而學生只能跑跑龍套,敲敲邊鼓,充當配角或背景,甚至是旁觀者。在小組合作學習中提倡教師當好“導演”,學生當好“演員”,它不再像傳統教學那樣保持所謂的教師權威,而是巧妙地運用了師生之間互動,“導”與“演”進行分離與分工,充分尊重學生的主體地位,力求“導”為前提,“演”為主體,把大量的課堂時間留給了學生,使他們有機會進行相互切磋,共同提高。

        3.小組合作學習注重并發揮課堂教學的情意功能

        傳統教學理論大都只注重教學的認知功能,注重學生的學業成績,而對教學的情意功能則重視不足,忽視了學生非認知品質的發展。小組合作學習理念認為:只有學生愿意學,才能學得好。學生在小組合作中學習,小組成員之間可以相互交流,相互尊重,既滿足了感情和友愛,又像課外活動那樣布滿互助和競賽,同學之間通過提供幫助而滿足了自己影響別人的需要。同時,通過相互關心滿足了歸屬的需要。在合作小組中,每個人都可以發表自己的觀點與看法,也樂意傾聽他人的意見,當學生們在一起合作融洽、工作出色時,他們得到的更多,學得也更加舒暢。

        第5篇:小學家校合作方案范文

        【關鍵詞】構建主義學習理論;機器人;嵌入式系統;學習情境設計

        【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009―8097(2011)02―0144―05

        引言

        長期以來,我國大學教學一直以知識為本位,在知識傳授過程中,教師起主體作用,學生則被動接受知識,大學教學重知識輕能力、重共性輕個性、重灌輸輕引導。在這種師生授受教學模式中,學生的學習主動性和獨立性不強,沒有探索知識提高創新能力的意識,容易造成學習目的性不明確,知識掌握片面,面對具體問題時無法靈活運用所學知識給予解決。對此,很多研究者提出以學生為主體的教學觀,將學生從被動接受知識的容器變為主動學習的探索者,積極運用主體教學原則,通過創設問題情境,以問題驅動式引導學生運用所學知識嘗試性解決所面對的問題,通過學生自身的主動學習和探索進行知識的內化。

        在以學生為主體的教學思潮中,構建主義學習理論最有影響力。該理論最早由心理學家皮亞杰(J. Piaget)在研究兒童認知發展的基礎上提出來的,其核心內容強調以學生為中心,強調學生對知識的主動探索、主動發現和對所學知識意義的主動建構。隨著現代教育技術和信息技術的發展,建構主義所要求各要素可得到滿足,這促使建構主義理論日益與廣大教師的教學實踐結合起來,成為國內外學校深化教學改革的指導思想。

        建構主義學習理論雖然在中小學教育中得到廣泛接納,然而,在高校實際教學中,受教學大綱、教學計劃(課時)和教材所限制,理論課程在授課方式上主要以“教”為主,教學模式依然以教師為中心,與建構主義思想有一定出入。并且在很多情況下是大班教學,若完全采用以學生為中心,強調學生的自主學習過程,一則由于學生學習差異性超出預期,在教學時間上把握難度大,無法控制教學進度;二則在大班教學下,學生數量多,無法在兩節課的時間里良好把握個體的學習情況。對此,理論教學以教師“教”為主,實驗教學以學生“學”為主,是當前高校中普遍采用的教學方式。因此,可在實驗教學環節中,采用建構主義教學理論,積極把握“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”四大學習要素,以取得良好教學效果。

        雖然在實驗教學環節能較好地發揮學生自主學習能動性,但對于具體一門實驗課,其實驗目的及實驗內容安排上是圍繞對應課程設計的,往往缺乏課程之間的聯系性,在教學效果上,學生對知識的把握仍然具有很大的狹隘性,無法將以前所學的相關課程聯系起來,當面對實際問題時,依然無法運用所學知識靈活解決,導致人才創新能力培養仍然達不到預期目標。對此,開展大學生課外科技活動,是加強學生自主學習,提高創新能力的有效途徑之一,如“挑戰杯”競賽、大學生電子設計競賽、ACM大學生程序設計競賽、大學生數學建模競賽、全國大學生機器人比賽等進一步推動學生課外科技活動的開展,并在相關領域培養了大批高層次人才。在這些課外科技活動中,凡面向競賽的,其參與者是選的,這些學生在相應學科都是拔尖者,且只占了在校生中一小部分,導致人才培養理念和培養模式仍然停留在精英教育階段0。而我國高等教育已經進入大眾化階段,在培養精英的同時,亦須考慮開設面向大眾的綜合性實踐課,以提升教學效果。

        本文針對電氣專業,研究“機器人實踐課”的教學設計方法,根據前導課程特點,提出若干綜合性的“情境設計”方案,在保證情境的生動性和豐富性的同時,也加強了電氣專業相關課程之間的聯系性,有利于學生通過主動學習和獨立探索完成意義構建和知識體系的重構升華。

        一 “機器人實踐課”與其它課程的關聯性

        “機器人實踐課”面向電氣信息類專業開設,與其它課程的關聯性如圖1所示,通過運動控制,可關聯到《大學物理》、《高等代數》和《自動控制原理》等課程;通過系統功能實現,可關聯到《數字電路》、《模擬電路》、《傳感器與檢測技術》、《信號與系統》、《嵌入式系統》和《程序設計》等課程。在學習過程中,“同化”是認知結構的量變,“順應”是認知結構的質變。學習不是簡單的信息積累,而是包含新舊知識經驗的沖突和雙向的相互作用過程,以及由此引發的認知結構的重組。學生在接觸機器人之前,學過圖1所關聯的課程,然而他們對課程中的大部分知識停留在模糊的認知階段,無法將其內化為自己的知識,并且可能隨著時間的遷移逐漸遺忘。在“機器人實踐課”上,通過合理的內容編排,可引導學生運用所學的相關課程知識解決所遇問題,加深學生對相應課程的理解和相關知識的應用,使學生在自主學習過程中完成認知結構的“同化”―“順應”―“同化”―“順應”的循環往復過程,最終達到知識的構建。

        二 課程“情境設計”

        在建構主義學習理論中,“情境”、“協作”、“會話”和“意義構建”是學習環境的四大要素。建構主義提倡在教師的指導下,以學習者為中心的學習,在整個學習過程中,既強調學習者的認知主體作用,又不能忽視教師的指導作用,教師是意義構建的幫助者和促進者。從教師的角度看,“情境創設”是最重要的內容之一,只有創設了有利于學生建構意義的情境,學生才能圍繞該情境,通過獨立研究和“協作”、“會話”的合作方式進行學習活動,最終經過內化完成知識的“意義構建”。針對教學機器人,其情境創設可通過設定相應的實踐任務,以任務驅動式方式完成學習內容。

        教師在情境創設過程中,要成為學生構建知識的幫助者和引導者,在具體問題上,可向學生提供新舊知識之間聯系的線索,并組織協助學習,展開討論和交流,使之朝有利于意義構建的方向發展。

        針對教學機器人,可做以下情境構建:紅外尋跡測量;超聲測距;磁導尋軌設計;電機驅動、測速與控制;尋軌運動控制。

        1 紅外尋跡測量情境設計

        實驗原理:根據不同顏色對光反射性能差異原理,采用TCRT5000反射式紅外對管對黑色電工膠布粘成的尋跡線進行測量,由于黑色物相比其他顏色對光的反射性要差,接收管在黑色尋跡線上接收的紅外光比其它背景區要弱,導致其感應的電流減小,在接收管上串聯適當阻值電阻,可將感應電流轉換成電壓,進而根據電壓的不同可將尋跡線與背景區分出來。

        問題設計:1)紅外發射管的供電電流會影響檢測距離、接收管的感應電流,如何串聯合適的限流電阻取得良好的測量效果;2)接收管的感應電流通過串聯接收電阻實現電流向電壓的轉換,如何選取恰當的接收電阻;3)紅外尋跡測量信號最后可處理成“0”-“1”的邏輯信號(可通過調節恰當的發射管串聯電阻、接收管電阻或采用電壓比較器實現)表示探頭是否在尋跡線上,也可直接用AD(模擬數字轉換)方式將感應電流信號作為模擬信號進行處理,并通過軟件設置閥值來判斷探頭是否在尋跡線上,通過實踐比較數字處理方式和模擬處理方式的優劣勢。

        在教學目的上,該實踐課的目的是讓學生通過主動搜集并分析相關的資料,運用探索法,去了解紅外光的反射特性并掌握相關測量手段,進而在實踐過程中對二極管、三極管、電壓比較器、等效電阻、戴維寧等效電路等模擬電路以及單片機的數字輸入、模擬輸入等相關知識有重新的認識和提高。

        2 超聲測距情境設計

        在機器人實踐中,超聲測距主要用于移動機器人避障。超聲測距的實驗原理為:超聲發射器發射若干個40KHZ超聲波,接收器接收到回波經濾波、放大和比較器后將信號調理成“0”―“1”信號,單片機測量發送波與接收波之間的時間差,再根據超聲波在空氣中的傳播速度可計算出距離。在該情境設計中涉及的關聯課程有《傳感器與檢測技術》、《模擬電路》、《嵌入式系統》和《程序設計》。

        問題設計:1)超聲波在空氣中的傳播特性;2)超聲傳感器的方向性;3)超聲測距的具體實現。

        超聲波在空氣中的傳播速度約為340m/s,并且具有較強的方向性,方位角大小由傳感器本身特性決定。由方位角特性引導學生對超聲傳感器安裝高度進行思考,通過兩種不同方位角的超聲傳感器的實際測量效果,讓學生明白大方位角的超聲傳感需要較高的安裝高度才能避免地面的反射影響,并結合方位角特性和避障距離,讓學生建立模型計算安裝高度。經過這兩個環節后,學生對超聲波的特性比較了解,尤其是對方位角概念會有比較具體的認識,此時可穿插市場價格信息,讓學生搜索不同方位角傳感器的價格,并從中把握性能和價格的平衡點,培養工程意識。在超聲測距技術實現上,主要測量超聲發送波與回波之間的時間差,再根據聲速即可求得距離。在程序編程環節,著重中斷程序處理及中斷延遲補償、結構體與聯合體配合使用對8位/16位/32位數據混合操作,PCA捕捉等,結合實際應用需求引入新技術,提高學生對其接受度。經過這個過程,學生經歷憑自己的知識體系提出問題的解決方案(較自信階段),解決方案缺陷逐個暴露并找不到合適的處理方法(陷入思考和迷茫階段),獲得新的線索和新的解決方案(重拾自信和成功喜悅階段)。在知識結構上,則整個學習過程經歷“平衡―不平衡―新的平衡”的循環,并在該循環中得到不斷的豐富、提高和發展。

        3 磁導尋軌情境設計

        實驗原理:在導線上一定頻率的交變電流會產生交變的磁場,通過電感感應這交變磁場,并通過帶通濾波器和放大器對該信號進行濾波放大處理,最后經過檢波器將交變信號轉成直流信號供單片機AD采樣。導線上的交變電流一般選取20KHZ,通過帶通濾波器測量該特定頻率的交變磁場,可克服地球的永恒磁場、周邊電器產生的50HZ磁場等干擾,并且感應的磁場強度和導線與傳感器的偏離距離呈單調關系,由此可測量移動機器人與尋軌導線的偏移信息。

        問題設計:1)無限長直導線上通交變電流在空間中產生的磁場分布模型分析;2)如何測量磁場;3)檢測干擾分析;4)測量電路原理分析;5)有限長彎曲導線通電電流在空間中的磁場分布模型分析及測量改進措施。

        維果斯基(Vygotsky)對知識層次進行研究,提出社會發展理論,認為個體的發展具有兩種水平:現實的發展水平和潛在的發展水平,現實的發展水平是個體獨立活動所能達到的水平,而潛在的發展水平是指個體在教師或其他個體的幫助下所能達到的水平,在這兩種水平之間的區域即為“最近發展區”(ZPD:Zone of Proximal Development)。在教學活動中,教師應把握學生的知識水平,合理設計問題,使得學生朝最近發展區提升知識,若問題過難,超越學生知識層次太多,可能會引起他們的知識混淆,降低學習興趣,或者死記硬背,生搬硬套,喪失創新性。

        磁導尋軌測量具有一定的難度,在情境設計上,若一步到位直接給出最終的設計方案,與學生的知識體系有較大的距離,使得學生無法通過自主學習很好地進行內化。對此,磁導尋軌在問題設計上運用了維果斯基ZPD理論,從簡化模型入手,循序漸進,步步引導。對通電導線的空間磁場分布,可先假設導線為無限長,引導學生查閱《大學物理》中的安培環路定理,得出傳感器與軌跡導線偏移距離與磁場的關系,進而引導學生采用法拉第電磁感應定律,得到電感(傳感器)上感應電動勢與交變磁場的關系,經過這兩個環節,學生逐漸體會到《大學物理》與現實問題的聯系,并對傳感器與軌跡導線之間的距離與感應信號有一定的理性認識。若導線的通電電流是20KHZ的交變信號,則感應電動勢也是20KHZ的交變信號,但該信號很微弱,且夾雜著50HZ的工頻干擾。對該信號測量,可在電感檢測單元上串聯電容,形成諧振電路,再在后繼電路中通過三極管進行放大處理,進而經過檢波二極管和電容將交變信號變成直流信號。在該環節中涉及《模擬電路》、《傳感器與檢測技術》、《信號與系統》等相關知識,著重引導學生對頻域分析、三極管穩態電路與小信號模型的分析、信號檢波等知識的深入理解,并讓學生通過Multisim等仿真軟件進行電路仿真后再進行實物制作,使學生養成通過原理分析―>仿真驗證―>解決問題的工程思維習慣。學生做出原型后,指導教師引導學生往提高精度方向提升,原來的無限長導線假設,針對實際中有限長且可能彎曲的導線,引導學生運用畢奧-薩伐爾定律及有限元進行分析,并在測量環節進行改進,減少非線性放大失真度。經過這些環節后,學生將以前所學的課程知識與當前問題充分聯系起來,把抽象的知識的具體化,并且在處理問題的過程中,會出現多次從不同角度涉及相同的知識,使學生對該知識形成比較全面、正確的理解,知識層次上由現有模糊生硬的理解向潛在層次提升,通過量能的積累進而實現質的突破。

        4 電機測速、驅動與控制情境設計

        電機測速、驅動與控制包含了傳感器、執行器和控制器,是閉環控制系統的必要組成部分,該情境對自動化、電氣類專業學生加深《自動控制原理》課程理解和實踐具有非常大的作用,而測速、驅動和控制的具體實現又與《數字電路》、《電機與拖動》、《嵌入式系統》和《程序設計》等課程具有很強的聯系性。

        電機測速視傳感器而定,目前本教學實踐中采用兩種傳感器:1)單路光電碼盤;2)雙路正交光電碼盤。前者成本低廉,并且可自制反射式光電碼盤;后者具有一定加工精度要求。對于多數單片機,沒有雙路正交碼盤接口,需采用數字電路設計思想進行倍頻和方向判斷,而該環節正好可用到《數字電路》相關知識。以往,學生學完《數字電路》往往只停留在意識層次,并無法與現實問題結合起來并靈活運用該課程思想進行邏輯設計。雙路碼盤的倍頻和測向提供了很好的應用情境,使學生對《數字電路》有重新的認識,并在該解決過程中通過獨立思考去發現雙路碼盤相比單路碼盤的優勢。

        電機驅動采用PWM方式驅動,電流放大芯片有達林頓三極管、MOS管等。在該環節主要設計3個問題:1)PWM的頻率與驅動噪聲;2)PWM的占空比與電機轉速關系;3)驅動能效和驅動芯片的散熱控制。PWM驅動頻率在音頻范圍內,尤其是在1KHZ至8KHZ之間會使電機發出音頻噪音,指導學生利用PCA時鐘或系統時鐘改變PWM頻率,通過實際驅動現象探討噪音的產生機理和消除方法。PWM占空比與電機轉速需從S域變換和瞬態響應去分析,將電機等效為電感與電阻的串聯模型,通過瞬態響應曲線,使學生明白占空比與電機平均電流的關系,另一方面電機電流與電動力矩及轉速構成微分方程關系,與《高等代數》、《大學物理》具有聯系,可用這些課程的相關內容作為鋪墊,逐步加深引入正題。驅動能效和驅動芯片散熱問題從《模擬電路》對三極管和MOS管的介紹知識出發,抓住三極管VCE壓降及MOS管內阻對驅動管能效及發熱的影響,通過開關管換流時的瞬態特性進一步讓學生討論提高PWM頻率對能效降低及增加驅動芯片發熱量的影響,使其靈活掌握PWM頻率平衡設計的機理。整個內容在設計上遵循維果斯基的ZPD學習理論,循序漸進的問題設計可防止由于問題突然加難,打破學生個體的知識結構,有利于學生對知識的內化和創新性培養。

        電機控制采用PID控制,通過該環節使學生對經典控制回路的反饋、執行和控制三個環節有更具體的理解。《自動控制原理》用數學語言描述,比較抽象,以往大多學生由于沒有經歷實際應用,對該課程理解較差,無法活用相關知識。在電機控制中,首先遇到的是建模,本實踐課向學生介紹基于信號激勵的黑箱建模和基于機理的白箱建模。黑箱建模的激勵信號采用階越響應信號,電機的響應速度經碼盤測量后由UART傳送到PC端,由Matlab繪制響應曲線,并引導學生用《自動控制原理》中的經典控制理論知識獲取動態系統的關鍵參數,進而以該黑箱模型為對象,讓學生設計P(比例)控制器,運用勞斯判據分析系統的穩定性,進而用PID的經驗公式進行控制參數設計,并將連續模型轉成離散模型在單片機上實現PID控制算法。白箱建模則利用電機的電感-電阻等效模型以及力學分析,建立系統的動態模型,此時對電機的關鍵參數再通過辨識的方法進行估計,在辨識環節又可引入最小二乘法、隨機信號激勵等知識,加強了學生的工程意識。在電機驅動芯片上,我們采用帶電流反饋的MC33887,使控制系統能獲得電機轉速和驅動電流,進而可用狀態空間方法進行描述,在此環節可讓學生用能控性判斷―極點配置等環節進行控制設計,之后再將電流測量環節去掉,讓學生用能觀性判斷―觀測器設計進行狀態估計,并將估計結果與電流真實測量值進行比較。這些環節能貫穿《自動控制原理》的核心知識點,經過這些實踐之后,學生對經典控制、PID控制、系統辨識、能控性、能觀性、極點配置、觀測器設計等環節有比較感性的認識,將抽象的知識具體化。

        5 尋軌運動控制情境設計

        尋軌運動控制是機器人實踐課的綜合實踐環節。在該環節中,我們增加了無線傳感器網絡相關技術,把機器人的尋軌傳感器、電機轉速等信息通過無線傳感節點傳至PC端,并在PC端采用Labview進行圖形化編程,實現尋軌運動控制。在本實踐中,受學生所學知識限制,無線傳感器節點的編程由指導教師完成,并提供UART通訊接口,學生只需按規定的協議讀寫UART信息即可實現機器人與PC機的信息交互。Labview提供串口的Visa以及一系列的控制與仿真圖形模塊,學生在Labview下完成機器人檢測與運動狀態的圖形化顯示以及控制指令的發送。

        尋軌運動控制可用競賽的形式組織,我們受Freescale賽車競賽啟發,擬定以下兩種形式:1)機器人的自主尋軌競賽,給定地形,由出發地到目的地,時間最少者勝出;2)手動操縱賽,隊員只能看PC端機器人回傳數據(不能看機器人實際運動狀況),控制機器人從出發地到目的地,時間最少者勝出。兩種比賽中,機器人完全偏離軌跡線則直接被淘汰,尋軌技術則分成光電尋軌和磁導尋軌,并分開比賽。目的地前方設一障礙物,要求在距障礙物50cm以內有報警信息(通過超聲避障傳感器檢測避障信息)。

        通過該情境設計,學生能將前四個情境的內容貫穿起來,進行二次消化吸收。前四次的情境,指導教師根據學生情況會給予較大的幫助,但在綜合實踐環節則需要學生自主完成,有利于學生完成整個知識體系的構建。

        三 具體教學環節的實現

        在教學過程中,可按如下環節展開:1)搜索資料;2)分組討論及方案設計;3)方案實現;4)交流與方案改進;5)總結與歸納。教學環節中包含了建構主義學習理論的“協作”、“會話”和“意義構建”,通過學生的自主探索與發現,以及協作交流完成特定知識的意義構建。

        1 搜索資料

        指導教師向學生介紹相關的常用資源網站和搜索資料手段,并讓學生自行搜索相關資料。尤其是廠商提供的英文數據手冊資料,鼓勵學生閱并找出關鍵信息。在工程應用中,相關的芯片及傳感器往往只能找到廠商提供的英文資料,學生往往對這些資料具有較大的畏懼心理,不知如何從中尋找與項目相關的關鍵信息資料。經過該環節后,能培養學生搜索資料和查閱關鍵信息的能力,為自主學習創造條件。

        2 分組討論及方案設計

        根據學生的自主組隊原則,將學生分成若干組,各組成員針對設計目標,結合所搜索的資料,進行方案設計。通過成員間的討論,有利于培養團隊協作精神。在分組討論之后,可適時開展方案設計交流,指導老師對學生的方案宜持多鼓勵少打擊的態度,以保持學生的自信心和學習興趣。對不可行的方案,給予詳細的論證,適時地給予否定,但對固執的學生,可讓他們先堅持自己的方案,在遇到瓶頸時再給予詳細解說其不可行性。

        3 方案實現

        方案實現是自主學習的重要過程。在機器人實踐中涉及電路仿真、電路焊接、電路調試、單片機程序開發、Matlab仿真等內容,在這些實踐環節,有利于學生將其他相關課程知識與當前問題聯系起來,在方案實現過程中構建知識體系。

        4 交流與方案改進

        若各組是通過獨立探索進行方案設計及實現,則各組在方案實現上必然存在一定的差異性。指導教師應鼓勵學生對方案實現的多樣性,這是提高人才創新能力的重要環節。由于各組的方案實施進度不一致,在方案提出與方案實現之間可根據具體任務設置一個期限時間(往往是三天至一周的時間),讓學生充分利用課外時間進行方案實施。各組方案實現后的討論是借助集體力量實現知識飛躍的重要環節,討論的結果可使原本復雜的問題明朗一致起來,并且各組通過對方案實施過程中所遇的問題以及解決方式進行充分交流,能在共享集體思維成果的基礎上逐漸形成全面、正確的意義構建。各組通過交流,能發現自身方案的缺陷,并做進一步的改進。

        5 總結與歸納

        該環節是意義構建的升華環節,但也是容易被學生忽視的環節。總結與歸納要求學生從問題描述、方案比較、方案實施、改進措施、自我體驗總結等環節對所涉及的任務以文檔形式進行重新組織,學生在文檔編寫的過程中完成所學知識的最終構建。總結與歸納要輕形式,偏重內容的真實性和原創性。

        四 結語

        通過“機器人實踐課”的開展,不僅落實了高校的“大眾教育”精神,使得電氣專業多數學生受益,加強了各課程的聯系性,使學生在實踐過程中提高了認知水平,完善了知識體系,并且對“精英教育”也起到相輔相成作用,使學生在課外科技活動上獲得更好成績。僅2010年,溫州大學本學院電氣類專業學生獲得省級以上相關學科競賽有:第七屆“挑戰杯”大學生創業計劃競賽國家金獎1項、省級獲獎3項,全國嵌入式設計與開發總決賽二等獎3項,大學生程序設計國家級獲獎3項,浙江省大學生電子競賽一等獎2項、二等獎1項、三等獎1項。在今后的教學和培養計劃中,應注重綜合性和實踐性強的課程設置和教學設計,通過此類課程加強專業中各課程的聯系性,通過學生的自主學習和獨立探索,進行知識內化,完成知識的構建,使得學生的實踐能力和創新能力得以進一步提高。

        參考文獻

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        Teaching Design of Courses in Comprehensive Experiment Oriented to Electronic Majors

        ――Case Study of Practice Course of Robot

        TONG Chang-FeiXU Yu

        (College of Physics & Electronic Information Engineering, Wenzhou University, Wenzhou,Zhejiang 325035,China)

        Abstract: Practice Course of Robot is introduced as a comprehensive experimental course oriented to electronic majors, which with the objective to enhance the connections in other courses, and result in development of the ability of practice and creativity for students. The concrete contents of learning situation are designed based on Constructivism to guide students to complete their own knowledge construction by self-study and independent exploration. The proposed teaching design achieves satisfactory effectiveness.

        Keywords: constructivism; robot; embedded systems; learning situation design

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