前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的法理學概述主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
以往教師在教學過程中更多的是擔任知識傳播者的角色,教學環節上也多以傳授式為主,在新課程下進行高中物理教學,要以新的教學理念為指導,改變以往的教學方式,以學生為主體,教師擔當引導者、情景創設者和學習協同者的角色。在教學中要以啟發式教學為主,多創設物理情境,大部分知識讓學生在教師所創設的情境中去掌握。這樣學生既掌握了知識,又增強了對物理學科的學習興趣。教學中還要善于運用實驗教學,因為物理是一門自然學科,大部分物理理論都來源于實驗,學生對實驗中得到的理論記憶會更加深刻,對物理概念和公式的由來會更加清楚,對于物理問題的解決才會游刃有余。教師還要將傳統教學和多媒體教學相結合,多媒體動畫、課件演示,可以增強對學生的吸引力和課堂的趣味性,突破傳統教學手段在時間、空間上的限制。
二、培養學生良好的習慣,增強應用能力
學生是教育教學的主體,如果解決不了學生的問題,一切理論都是空談,所以學生的養成教育非常重要。
(一)要培養學生多練習的習慣
物理是一門邏輯思維性很強的學科,要使學生能夠充分運用學到的物理知識解決實際問題,就必須多動筆、多做練習,練習多了才能更加熟練和靈活地掌握和運用物理知識。
(二)要讓學生養成不怯題的習慣
很多學生看到題目較長的物理問題就會膽怯,望題生畏,連題目的具體內容和問題都沒有看清楚就放棄了。我的做法是剛開始給學生一些題目較長的物理題,引導學生把題目至少讀三遍,然后再分析題目中涉及的物理量,分析研究對象的受力情況、運動情況,最后才去看題目中的問題,用學到的知識去解決問題。經常做這樣的練習,大部分學生在遇到一些較難的物理問題時雖然做不對,但是可以做一些分析,寫出相關的公式,也可以得到相應的分數。
(三)要培養學生規范解題的習慣
解決物理問題重視的是解題思路和解題過程。很多學生在解物理題目的時候往往疏忽了分析過程或者分析過程沒有表現在解題過程中,還有作圖不規范,做題過程層次不清晰,一些證明題論證不夠嚴密,這些問題在應試過程中都會受到很大的影響。
(四)要增強學生運用物理知識解決實際問題的能力
分析近年來其他課改省份的高考題目,我發現運用物理知識解決生活中實際問題的題目越來越多,這些問題對學生的要求層次更高,不光要熟練掌握和靈活應用物理知識,還要有很強的知識整合能力,以及建立物理模型和數學模型的能力,所以要在這一方面多下工夫,讓學生多做這樣的練習。
三、充分利用教學時間,提高課堂效率
新課程改革高一學生要面對12個教學科目,每一個科目的教學時間都比較少,而且物理每周只有四個課時,學生能夠自由支配的時間也極少,在時間如此緊迫的情況下既要完成教學任務,又要讓學生接受所學的知識,提高課堂效率就顯得極其重要。要提高課堂的效率,就必須注意以下幾個方面:
(一)明確教學目標
審視當前的課堂教學:形式多樣,熱熱鬧鬧,討論、合作層出不窮,可對目標的落實卻微乎其微。反思我們的課堂,有多少討論是沒有必要的,多少合作是多余的,多少爭論是離題的,如果在課堂上少追求一點形式上的東西,課堂的有效性就能提高一些。
(二)要引導學生主動參與學習成功的教育,應該是喚起學生的學習興趣,滿足學生的學生需求。只有那些喚起學生學習探究欲的教學才能激發學生的學習動機。所以教師要以“合作者”的身份參與學生的學習活動;要善于創設各種機會,幫助學生去發現、去探索知識的奧秘;用心去營造一種學習氛圍,從而讓學生以活躍、旺盛和高昂的精神狀態去積極參與學習,使學生在教學活動的過程中自主學習、自主發展,讓物理從此不再是抽象、枯燥的課本知識,而是充滿“現實的、有意義的、富有挑戰性的”學習內容。
(三)要營造良好的課堂學習氛圍課堂中教師應努力創設一種以人為本,以學生為中心的課堂環境,營造一種尊重學生的觀點、問題,鼓勵學生提問、概括、假設和陳述的課堂氛圍,高度鼓勵和評價學生的積極參與。在新課程理念的倡導下,教師要努力實現課堂教學從觀念到行為的轉變,改變以往單純傳授知識的做法,對學生的感情、態度、價值觀給予更大的關注,創造一種別具一格的教學模式,才能使自己的課堂更富人性化,才能從真正意義上提高課堂教學的有效性。
四、及時進行課后反思和總結,做到自我提升
【關鍵詞】教法;學法;解題能力
數學是研究空間形式和數量關系的科學,高中數學是普通高級中學的一門主要課程,它是學習物理、化學、計算機等學科的基礎,它的內容、思想、方法和語言已成為現代文化的重要組成部分。因此,學生在中學階段必須學好數學,而要學好數學,聽懂數學課是前提,掌握數學的基本知識,解題的基本方法和基本技能是根本,所有這些,最終都要落實到讓學生會解數學題上來。
本文以下,主要從學生,老師的角度出發,談談本人在教學過程中如何改進教學方法,采取相應的策略,提高教學效果的一些做法。
一、教學過程中存在的主要現狀
(一)教師方面
本人在以往的講課方式、教學方法上,存在以下問題:
(1)講課時,主要采取灌的方式,學生被動地聽,大多時候把所有的步驟、思路都講出來了。學生沒有主動地參與教與學活動,當然談不上運用知識解題了。
(2)備課不備學生,不了解學生具體情況,對學生的基礎與能力估計過高。
(3)給學生施加壓力不夠,沒有及時督促學生完成學習任務。所以教學就不能得到很好的落實,學生的學習也只能是紙上談兵。
(4)訓練題的針對性不強,不能起到鞏固知識的作用。對學生的糾錯只停在口頭上的布置,很少落實檢查學生糾錯的具體效果。
(二)學生方面
學生學習方面主要反映在下列情況:
(1)課前不預習,被動聽課。預習是聽好課的前提,雖然不預習也能聽懂課,但預習后才能做到有的放矢,根據自己的情況有選擇地聽,不會把所有的時間和精力浪費在整節課上,被老師“牽著鼻子走”,打無準備之仗。同學課前沒有預習的良好習慣,結果直接影響了聽課,沒有聽懂課,不會解題也就成為必然。
(2)聽課時精力不集中,缺乏思考。聽課是學生學習的關鍵環節,教材和課堂是學生獲得知識和能力的主要來源。既不預習,又不認真聽課就失去了解數學題的基礎。
(3)作業時沒有認識到作業是鞏固所學知識的重要手段。學生做作業急于完成任務,沒有認識到做好作業對鞏固所學知識的重要性。學生在做作業、解題時,往往只滿足于問題的答案,對于推理、計算的嚴密性、解法的簡捷性和合理性不夠重視,把作業當成負擔。沒有認識到作業是復習鞏固所學知識的必要。
(4)不能及時復習鞏固,幾乎是學過即忘。根據一百多年前德國艾賓浩斯研究的遺忘曲線可以知道,在接觸新知識的最初階段是忘得最快的。因此,在此期間就應及時復習。否則學過即忘。以至于看到題目就產生畏懼感,不愿解題,對課本的基本知識、定理、熟練程度不夠,成績也就自然不能提高。
(5)對老師的依賴性太強,上課不記筆記,消極聽課。一些學生在數學學習過程中,對老師有很強的依賴性,課本、資料上的習題從不主動解答,等待老師講解。有些學生上課不記筆記,老師講課時只管聽,且聽得頭頭是道,課后卻找不著方向,原以為聽懂了就記住了,沒有把知識變成自己的,時間稍久就忘記得一干二凈。
(6)休息時間不夠,經常看見下課鈴一響,學生撲倒一遍在座位上,睡眠不足。
二、應對策略
學生出現不會解題的原因來自教師、學生及其他三方面。說明在教學過程中,存在老師教的問題、學生學的問題,也有其他方面因素的影響。為解決好這些問題,本人做了以下嘗試:
(一)改變“教法”
1.改進教學方法和教學模式
首先,在教學方法上可采取談話式、探究式、講練結合及多媒體輔助教學等方式,讓學生有更多的機會參與數學學習,學生提出的疑問,及時給予答疑解惑,并加以肯定和鼓勵。其次,對于那些學了還是不懂的學生,適當降低要求,選一些他們自己能獨立解答的題目,讓他們也有能體驗成功喜悅的機會,鼓勵學生自己動手,積極主動地參與、思考、探索。用自己的愛心、細心、耐心樹立他們的信心,激發他們學習數學的興趣。
2.加強對學生學習方法的指導,培養學生學習數學的興趣
就學習方法而言,有些同學確實需要指導。目前在學生中普遍存在“蜻蜓點水”,和“猴子搬棒子”的學習方法,這樣的學習是邊學邊丟。在教學中引導他們像蜜蜂“采蜜式”的學習,博采百家之花而釀一己之蜜,經過消化咀嚼,使知識積少成多。同時注重培養學生學習數學的興趣,其實數學學起來挺有意思的,當終于會自己獨立地用幾種方法解同一道題,當一個問題終于恍然大悟時,真是很有成就感。要讓學生體驗到學數學的無窮快樂,并把所學得的知識轉化為能力。
3.教會學生學習,在解題上正確引導學生
教學不僅僅是要研究教學中“教”的規律,還要研究學生“學”的規律。教學是教與學的雙邊活動,只有教會學生學習,學生的成績才可能有所提高,才能讓學生終身受益。要培養學生的“悟性”,學生自己不會思考不會去“悟”,怎能學會解題呢?解題關鍵,當然是思路,但是基礎知識都不懂,怎么思?所以就充分發揮例題、習題的功能,利用一題多解,一題多變來教會學生解題。講解中不一味節約時間,讓學生學習經歷“懂”、“會”、“悟”這三個層次,即理解、模仿、領悟。這就循序漸進地提高了解題能力。
(二)改變“學法”
教學是一個師生的雙邊活動,老師是外因,是變化的條件,學生才是內因,才是變化的根據。要學好數學,學會解數學題,只有調動學生學習的主觀能動性,在學生的“學法”上找出路,才能從根本上解決問題。
1.加強學習的主動性,在時間上要擠和鉆,養成預習的好習慣
要求學生學習要有自主性,不一味依賴老師,有一個適合自己的切實可行的學習計劃,學習的功課多,學習任務重,所以時間要合理地安排,善于擠和鉆,不打亂仗。除了完成學習任務外,還要力爭抽出一點時間進行預習,做到心中有數,為聽好老師講課做好準備。
2.勤學好問,虛心向老師請教,向同學學習,自覺培養學習數學的興趣
有問題就問,就算這個問題對大家來說都很簡單,但不懂就要問,經常提問,還可以使自己從怕問、不會問到想問、善于問。問老師、問同學、問懂這個問題的人等,總之,每解決一個問題,你就有一份收獲,你就有一個進步,你也會有一個好心情,你就會發現學數學原來是一件很愉快的事,也會為自己學習數學種下“興趣”的種子。
3.牢牢抓住聽課這一重要環節,真正聽懂課
上課時聽懂學習內容是學好數學的關鍵。課堂上不僅要認真聽,積極思考,多問幾個為什么,而且重點內容、方法、技巧要記住,即使一時不能記住也要做好筆記,以備復習時再用。總之,要注重聽課的環節,真正聽清楚想明白,把知識融會貫通,這樣才能做到事半功倍,為解題奠定堅實的基礎。
4.課堂、課后積極參與數學學習活動,獨立完成學習任務,養成自覺復習的好習慣
一 從空間思維的角度滲透素質教育
1.繪制簡易地圖、示意圖,強化學生的空間思維
地理課不同于其他課程,“圖”是其第二語言,離開“圖”,只靠語言和文字很難說清地理教學中的諸多問題。而換一種方式,用圖示法則學生很容易掌握理解,也會使學生既有了學習興趣,又很快形成了空間思維,掌握起來很容易。
2.直觀演示,使抽象的地理事物具體化
地理教學中,有很多問題無法直接觀測,這時采取模型進行演示,就可以化抽象為具體。如讓學生用地球儀演示地球運動,并進行觀測,學生置身其中,則可以降低內容難度。
3.用逆向思維加深對空間的理解
一般來說,用逆向思維可以發現很多問題,也可以解決很多問題。如講解“風的形成”時,對于形成風的三個力與風向、風速關系時,學生對地轉偏向力、摩擦力是否會影響風向產生了疑問。這時采用逆向思維法,問題便迎刃而解。
4.用啟發式開拓學生空間思維
在教學中,采用有效的方法可以更好地調動學生的積極性,激發學生的學習興趣。在課堂上我通常采用啟發式來調動學生學習積極性。一問一答、層層深入,把學生從已知逐漸帶到未知的境界。學生帶著好奇心,求知欲不斷學習,營造了一種積極求學的氛圍。
二 開展地理“開放式”教學,提高學生素質
目前,地理課與社會實踐、其他學科有很強的相關性和包容性。因此必須開放地理課堂,充分發揮學生的主觀能動性,強調實踐活動,關注身邊的事物,力求培養學生綜合方面的能力。
1.開展實踐活動
這是開放式教學的有效手段,可以通過以下方式進行:第一,讓學生親自去觀察,這是學習地理最直觀的方法。讓學生深入生活、深入自然,對于把握地理現象極為有益。如月相變化,由于成因抽象,僅靠老師的講解,學生很難把握,如果自己去觀察則對“上上西西,下下東東”這句話一讀便知。又如環境問題,每天的新聞都有相關報道,讓學生通過搜集材料來逐步了解環境情況,既鍛煉了他們的動手能力,同時又從實踐中學到了很多知識,使理論與實踐相結合。第二,演示實驗,這是地理活動中最常用的方法,教師給學生介紹完某一知識后,由學生動手實驗,既可鞏固學生所學知識,又可提高學生的動手操作能力。如在講到沿水平運動的物體發生偏轉時,為使學生直觀牢固地掌握規律,可以讓學生拿一地球儀,滴一滴紅墨水,在地球儀沒有轉動時,觀察紅墨水的運動方向。然后在轉動地球儀,滴一滴藍墨水,再觀察藍墨水的運動方向,比較前后兩者的軌跡,有怎樣的差別,從而自己得出規律或結論。
2.研究性學習
研究性學習是指學生在老師的指導下,自己去發現問題、分析問題、解決問題,從而獲取知識。它具有實踐性、開放性,是學生主動探究、主動參與學習的過程,突破教材約束,使學習方式、學習內容、學習過程完全開放,這也是符合新大綱要求的。很多地理知識、原理、規律都可以由學生主動探究而獲得。第一,學生可以開展辯論研討來探究問題。第二,根據材料,進行分析,在地理學習中用材料來說明問題也是非常重要的。尤其是人文地理方面,材料中有文字材料,也有圖表材料,通過材料分析,可以培養學生的分析能力和判斷能力。經過反復訓練,對提高學生綜合分析問題、解決問題的能力極其有益。
三 案例分析,提高學生素質
案例教學在地理教學中的地位顯而易見。尤其是人文地理,它通過提供一定數量的直觀形象的典型案例,供師生使用,以達到學生掌握知識的目的。教學改革加快了案例教學在地理教學中的探索和使用,通過案例教學,可以達到以下目標。
1.便于理解知識,通過地理案例教學,便于加深對抽象地理知識及原理的理解
由于地理案例不僅具有相關的背景數據或材料,而且具有直觀、形象、典型等特點,有利于學生感知認識的深化,有助于學生進行深入的探討和思考,也有利于將抽象地理知識形象化、地理概念具體化。
2.有利于思維能力的訓練
通過地理案例教學,可以發展學生的綜合能力和創造能力。地理案例來源于現實,包括核心部分和次要部分,需要學生綜合運用地理知識及經驗剖析案例,把握性地評價案例,發表自己的看法和見解,擬定出解決問題的思路和方案。
3.有益于能力的培養,通過地理案例教學,可以培養學生的口頭表達能力和解決實際問題的能力
案例教學的側重點在于討論和交流,要想完成學習任務,需要鍛煉自己的語言表達能力,加強與他人的溝通交流,清晰地闡明自己的觀點并力爭說服對方。而且,案例教學是對現實問題的重現和預演,通過有針對性的剖析案例,可以加強學生與社會生活的聯系,增強其解決實際問題的能力。
4.有助于提高教學效果
關鍵詞:離散數學;客戶體驗管理;“愛德瑪”法則;混合式教學
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)25-0121-02
Abstract: Discrete Mathematics is a core curriculum of computer specialty, but this course has too many basic conceptions to understand. Six aspects have been proposed in this paper: Computational Thinking oriented to cultivate innovative ability, grasp the first class to stimulate learning enthusiasm, introduce advanced management concept into class, and build high quality network courses to realize blended teaching, and reform test mode. Those six methods promote significantly the effect of the class at the end.
Key words: Discrete Mathematics; Customer Experience Management;AIDMA Law; Blended Teaching
離散數學是計算機科學與技術專業的核心課程。離散數學用數學語言來描述離散系統的狀態、關系和變化過程,是計算機科學與技術的形式化描述語言[1]。通過離散數學使學生掌握數理邏輯、集合論、代數結構和圖論的基本概念與基本理論,了解這些學科的發展歷史與現狀,了解這些學科與其他相關學科特別是計算機科學的關系。培養學生嚴密的抽象思維和縝密概括能力,提高學生的認識水平,為后續課程如數據結構、操作系統、編譯原理、模糊數學等專業課程的學習打好基礎。但是該課程理論性較強、概念多、原理多,不容易理解,學生學習積極性不夠,對課程內容不太感興趣,導致教學質量不夠理想。為此我們提出以下措施進行教學改革。
1 “計算思維”導向,培養創新能力
計算思維作為三大科學思維方式(計算思維、理論思維和實驗思維)之一,得到當前國際計算機界廣泛的關注,是當前計算機教育需要重點研究的課題。計算機科學不僅是計算機編程,還要像計算機科學家那樣去思維。計算思維的本質是抽象和自動化。離散數學采用抽象的數學符號系統作為知識的表現形式,注重抽象知識的綜合運用,與計算思維是高度統一的。基于計算機思維的任務驅動教學模式以學生為中心,通過完成任務來激發學生的興趣,我們采用這種教學模式,貫穿計算思維,開展教學[2]。
2 抓住關鍵第一次課,先聲奪人
首因效應是指在人們認識事物時,由于受到第一印象的影響,在形成總體印象的過程中,最初獲得的信息對認知的影響比后來獲得的信息更大。人們總是以對事物的第一印象為背景,去理解他們后來獲得的相關信息。因此第一節課非常重要,我們需要讓學生感到離散數學不是枯燥無味的,而是充滿樂趣的。第一次課我們需要向學生展示以下內容:學習離散數學的重要性、離散數學部分知識應用介紹、離散數學課程的任務和目的、離散數學的特點、離散數學的難點、離散數學的學習方法[3]。
3 問題驅動,提高學生學習積極性
問題驅動教學方法是一種以學生為主體,以問題為導向,學生分析問題尋求解決方案的一種學習方法。離散數學概念多,理論性強,學生學習主動性往往不夠,我們可以提出問題激發學生的學習興趣,結合背景知識加強理解和掌握,拓展問題分析討論并總結結果[4]。例如,在講到歐拉圖時,介紹歐拉的生平事跡,增加課堂的趣味性,提出七橋問題,提高學生分析解決問題的主動性,通過背景實例加深對歐拉圖的理解。
4 把學生當顧客,先進管理理念引入課堂
當代大學生基本是90后,這一代人渴望成才,但是缺乏腳踏實地刻苦學習的精神。“手機控”、“消息控”成為普遍現象。課堂上也完全離不開手機,嚴重影響了課堂質量。面對新時代大學生的特點,我們引入“客戶體驗管理思想”[5]和“愛德瑪”法則。我們把學生看成上帝,讓學生在課堂內外都有良好的體驗。
客戶體驗管理是戰略性地管理客戶對產品或公司全面體驗的過程,筆者借鑒琚建平提出的客戶體驗管理框架實施學生體驗管理,學生體驗管理分三部分進行:洞察學生體驗世界建立學生體驗課堂建立持續改善的回饋機制[6]。
“愛德瑪”法則即AIDMA法則,英文為“Attention(注意)――Interest(興趣)――Desire(消費欲望)――Memory(記憶)――Action(行動)”,簡稱為AIDMA。艾德瑪法則要求能夠首先做到引起注意,然后激發消費者的興趣,進一步刺激消費者的購買欲望,加強記憶,最后促成消費者的購買行為。筆者把該法則應用于課堂,首先用案例引起學生的注意,進而對章節內容產生興趣,激發學習的欲望,進而學習知識,提高能力。
5 建設優質網絡課程,實現混合式教學
混合式教學是傳統教學與網絡化教學優勢互補的一種教學模式,是網絡線上與線下的混合,通過引進面對面教學來改進網絡學習的不足[7]。但是混合式教學的建設不是一蹴而就的,混合式教學的實施必須有微課和網絡平臺的支持。網絡平臺是混合式教學所需教學材料的載體。課堂所需材料都需要在網絡平臺及時上傳,學習中的問題可在網絡平臺進行師生討論,作業可在網絡平臺及時提交批改。對學有余力的同學,我們上傳課外擴展的學習資料,滿足不同層次學生的需求。通過建設優質網絡課程,利用現代化教學手段,實現混合式教學。
6 改革考核方式,增強學生學習主動性
為引導學生從注重“考試結果”向注重“學習過程”轉變,增強學生學習的主動性,切實提高學生運用離散數學分析問題和解決問題的能力,實行考核方式改革。期末考試成績占總成績的比重降低到50%。總成績=平時成績(50分)+期末成績(50分),期末成績通過閉卷考試進行,實行考教分離,考試時間和地點由學校統一安排,參加學校期末統考,老師命題閱卷。
平時成績=考勤(10分)+課堂表現(20分)+ 網絡平臺學習(10分) + 作業(10分)
其中,(1)考勤按照出勤次數/總的上課次數計算出勤率,換成得分。(2)課堂表現分為隨堂提問與課堂討論環節。隨堂提問環節考查學生聽課認真程度,隨堂打分。課堂討論環節按小組進行,隨堂給分。(3)網絡綜合平臺學習按照網絡綜合平臺學習次數和學習時間給出相應分數。(4)作業共4次,每次2.5分。
7 結束語
離散數學是計算機科學與技術專業本科教學的重要環節。本文從計算思維導向培養創新能力、把學生當顧客先進管理思想引入課堂、建設優質網絡課程實現混合式教學和改革考核方式增強學生學習主動性。這四個方面對該課程的教學方法進行探討并進行實踐,學生學習積極性大大提高,期末總評優秀率從40%提高到60%,收到了良好的預期效果,顯著提高了教學質量。
參考文獻:
[1] 屈婉玲,王元元,傅彥,張桂蕓.“離散數學”課程教學實施方案[J].中國大學教育,2011(1):38-41.
[2] 路美秀,王玉山,巫小蓉. “離散數學”教學中計算思維能力的培養[J].計算機教育,2013(5):47-58.
[3] 謝志強. 講好離散數學第一次課.計算機教育[J].2011(16):95-98.
[4] 趙青杉,宗春梅,孟國艷,鄭曉霞.基于問題驅動的離散數學課堂教學效果研究[J].沂州師范學院學報,2016,32(2):94-96.
[5] 李偉偉,寧玉富,柳欣.客戶體驗管理在公選課教學改革中的應用[J].計算機教育,2014(24):56-58.
關鍵詞:案例教學法;教學改革;電力電子技術
作者簡介:王曉剛(1976-),男,吉林長春人,廣州大學機械與電氣工程學院,副教授;王清(1963-),女,黑龍江哈爾濱人,廣州大學機械與電氣工程學院自動化系主任,副教授。(廣東 廣州 510006)
基金項目:本文系廣州大學“專業綜合改革試點”項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)02-0077-02
2010年教育部提出實行“卓越工程師教育培養計劃”,其主要目標是培養一大批創新能力強、適應社會經濟發展需要的高質量工程技術人才,促進工程教育改革和創新,全面提高我國工程教育人才培養質量。[1]在此背景下,必須對現有的課堂教學模式進行改革。本文在廣州大學“專業綜合改革試點”項目的資助下,以“電力電子技術”課程為對象,對課堂教學方法進行了改革,應用案例教學法,改善了教學效果,使學生的知識、能力和素質滿足社會的要求。
一、“電力電子技術”課堂教學現狀
“電力電子技術”是電氣工程及其自動化專業的重要專業基礎課,也是“運動控制系統”的先修課程,在專業培養中占據十分重要的位置。但從國內各高等院校的現狀來看,課堂教學存在著較大的不足,主要表現為:
1.教學內容陳舊
電力電子技術的發展日新月異,許多新型電路、控制方法和應用在教材中并未提及,造成學生學與用脫節,該問題在畢業設計中表現得比較突出。
2.教學方法落后
傳統的教師教和學生學的授課方式仍大行其道,課堂氛圍沉悶,教師與學生、學生與學生之間缺乏交流與互動,學生學習的主動性不高,許多學生將學習目標降低為通過考試獲得學分,這與卓越計劃中“強化培養學生的工程能力和創新能力”的培養特點相背離。
3.教學手段單一
目前大多數院校已經采用多媒體教學,有的還利用各種仿真軟件演示電路的波形。但多媒體的利用并不充分,基本上還是教師演示給學生看,效果必然要大打折扣。
針對目前課堂教學中存在的問題,各學校的相關教師或教學團隊紛紛嘗試教學改革。三峽大學開發了電力電子電路flash動態演示課件,直觀生動地再現了電路的動態特性;[2]重慶科技學院采用工程案例教學法,通過實際案例使學生將平時分散學習的知識綜合起來,形成解決實際問題的應用過程,讓學生知道學有所用,體會到解決實際問題的成就感;[3]合肥工業大學采用從果到因的逆向思維教學法,培養學生思考問題的能力和創新意識;[4]北京科技大學提出了在CDIO工程教育模式下的“電力電子技術”課程教學改革方法。[5]上述“電力電子技術”教學改革為廣州大學該課程的改革提供了參考和借鑒。
二、案例教學法的可行性
案例教學法是一種先進的教學方式,教師根據工程生產實際給出若干案例,學生分成若干研究小組,在教師地引導下組織文獻查閱、研究和討論,在規定時間內完成案例的設計后,通過報告的形式匯報研究成果,匯報完成后由教師和學生共同進行對相關問題的討論。在這種教學方式下,學生由被動的接受者轉變為知識的發掘者,實現教師與學生、學生與學生間的互動。與傳統教學方式相比,案例教學法的優勢十分突出,大大改善了教學效果,因此已經在我國高校的課堂教學中得到應用。[6,7]
電力電子技術在工業生產和國民生活中應用廣泛,同時也綜合了電子技術、電路、自動控制等多個學科,因此具有很強的工程性和綜合性。同時,“電力電子技術”強調理論聯系實際,因此必須重視實踐性教學。
在“電力電子技術”的教學中引入案例教學法,對于達到課程的實踐性和綜合性要求,調動學生學習的自覺性和主動性,提高學生自學能力和實踐能力,改善教學效果,大有裨益。
三、案例教學法的實施過程
新型教學法的實施步驟為:
1.提出課題(案例)
將全班學生分為5個課題小組,小組可由教師劃定,學生也可以自由組合。根據“電力電子技術”教學大綱和教學目標要求,選取實踐性較強的5個案例,分配給5個課題小組,每個小組負責1個課題,課題的選擇由各組自行協商。由于學生剛剛接觸“電力電子技術”,因此教師在選擇案例時需注意案例的難度,案例不能過于簡單,需具有挑戰性,但也不能難度過大,占用學生過多的時間,甚至令學生失去興趣。經過實踐,筆者給出的第一批5個案例為:級聯式晶閘管整流器的設計、高功率因數PWM整流器的設計、SPWM逆變電源的設計、矩形波交流電源的設計、高頻高壓脈沖電源的設計。當然,案例的選擇并不是一成不變的,為了防止部分學生向上一屆學生索要案例設計結果,同時考慮到電力電子技術發展迅速,每一屆教學中都將對案例進行修改或更換。
2.研究學習
各課題小組根據案例的要求,進行分工合作,首先要充分理解教材,判斷案例涉及教材中的哪部分章節的內容,深入閱讀教材,然后根據教師提供的文獻資料及學習方法,通過圖書館、期刊網等文獻檢索工具的幫助,查閱相關文獻,對課題進行拓展學習。由于課題涉及的電路、自動控制等方面的理論較多,需要學生閱讀較多的文獻。小組成員之間需要經常溝通和討論,并進行材料的整合并為報告做準備。
3.仿真研究
由于學時以及實驗條件所限,學生無法對每個設計出的電路進行實驗研究,為了檢驗設計結果的正確性,可采用仿真驗證的方法。目前,有多種仿真軟件可以仿真電力電子電路,其中最常用的是Matlab/Simulink和PSIM。這兩種軟件已被許多教師用于課堂教學中,但學生動手使用的并不多,實際上,這兩種軟件易學易用,學生無需在學習軟件的使用方法上花費太多的時間。在案例設計過程中,學生可以隨時用設計的仿真程序驗證設計的正確性;設計完成后,要給出不同拓撲結構、不同控制策略、不同電路參數和控制參數下的主要波形,并由此確定最佳拓撲和參數。在第二和第三階段,學生可通過網絡課程平臺與教師交流。
4.報告討論
報告和討論是案例教學法的重要環節,一般安排在課程結尾階段進行。由于學時的限制,為每個案例分配的時間為20分鐘~30分鐘。課題組推舉一位報告人,報告人應在報告前做好PowerPoint講稿,報告時用5分鐘的時間介紹案例的要求和設計結果。余下時間由全體學生討論設計的合理性,學生也可以提出各種問題,由報告人進行解答,報告人解答不了的,由該課題組的其他成員解答。教師在此過程中應對討論的深度和廣度加以把握,最后對案例設計的結果進行點評,并記錄學生在報告和討論過程中的表現,作為考核的依據。
5.撰寫小論文
通過一個學期的學習與實踐,每個學生提交一份與案例相關的研究性小論文,教師應要求每個課題組內各成員間的小論文內容有區別,即應側重于自己所研究的那一部分。
6.期末考核
期末考核的成績由三部分組成:報告和討論過程中的表現以及小論文的質量。為了保證考核的公平性,教師在布置任務時要為課題組的每個成員分配不同的工作。以“SPWM逆變電源的設計”為例,可將案例拆分為若干子課題,如:單相逆變電源的設計、三相逆變電源的設計、常規SPWM調制方法研究、梯形波SPWM調制方法研究、鞍形波SPWM調制方法研究等幾個子課題。在小組成員較多的情況下,可令其中一部分同學用Matlab/Simulink仿真,其余同學用PSIM仿真,這樣不僅使每個學生都有相互獨立的任務,還可將不同仿真軟件得到的結果進行相互驗證。
四、案例舉例
本節以“矩形波交流電源的設計”為例來說明案例的實施效果。
教師給出的案例為:矩形波交流電源在原油脫水等工業現場的應用較為廣泛。本案例中矩形波電源的設計指標為:輸入為三相380V/50Hz交流電;輸出為單相矩形波,幅值5kV~20kV可調,頻率0.1kHz~20kHz連續可調。要求學生設計出系統框圖、主電路、驅動控制電路,并對原理進行仿真,給出仿真波形。
經過研究、討論以及教師指導,學生給出了詳細的設計方案。其中系統框圖如圖1所示。
此外,學生畫出了主電路,并選擇IGBT作為降壓變換器和全橋逆變電路的開關器件,選擇SG3525作為控制芯片,選擇EXB841作為驅動芯片,畫出了控制和驅動電路。
學生的設計方案得到教師的肯定。但是在仿真中,學生遇到困難,不知如何調節輸出矩形波的幅值,這是因為教材中電路原理講得較多,而與控制有關的內容有限。學生在網絡課程平臺的論壇提出這一問題后,教師及時給出了建議,即將采樣得到的矩形波幅值除以變壓器變比后得到全橋逆變器輸出電壓的幅值,此幅值與降壓變換器的輸出相同,與給定電壓比較后得到誤差,再用PI調節器產生占空比信號。學生獲得建議后并經過小組的進一步討論,最終得出了仿真結果。
此案例將電力電子技術教材中不同章節的內容,以及自動控制技術的內容聯系起來,學生在完成此案例后,對電力電子技術的原理和應用有了更深入地了解和體會。
五、結論
與傳統教學方式相比,案例教學法在提高學生工程實踐能力、調動學生學習主動性、培養團隊精神等方面具有較大優勢。一個學期的實踐表明,這種方法的教學效果明顯優于傳統教學法,與“卓越工程師教育培養計劃”的理念相符合,值得進一步研究和推廣。當然,這種方法也存在著一定的不足,如對教師和學生的要求較高,部分學生積極性不高,教學法的實施與有限的學時存在矛盾等,筆者將這些問題的解決方法在今后的實踐中進行更深入的探索。
參考文獻:
[1]林健.面向卓越工程師培養的研究性學習[J].高等工程教育研究,2011,(6):5-15.
[2]孫堅,王強.數字環境下“電力電子技術”教學方式的改進[J].電氣電子教學學報,2011,33(5):115-116.
[3]飛,李正中,鄔紅,等.工程案例在“電力電子技術”課堂教學中的應用探討[J].中國電力教育,2011,(25):101-102.
[4]杜少武,張毅,黃海宏,等.電力電子技術課程的逆向思維教學法研究[J].電氣電子教學學報,2007,29(4):94-97.
[5]董冀媛,李曉理,董潔,等.CDIO模式下電力電子技術課程教學改革思考[J].中國電力教育,2011,(35):97-98.
一、進一步加強水利隊伍自身建設。(3項)
1、關于加強政治理論學習和專業技術能力培訓的問題。
目標:提高黨員干部隊伍的思想政治素質和業務水平。
措施:①切實加強全體黨員干部理論學習,鞏固深化黨組中心理論組學習和周一學習日制度,進一步深化對科學發展觀的認識,學以致用、以學促用。②繼續以素質教育、學歷教育、繼續教育、專業知識交流等為有效載體,切實加強全體黨員干部職工專業技術能力培訓,提高科學治水水平。
責任領導:*
責任科室:局辦公室
整改時限:常抓不懈
2、關于改進工作作風,深入基層調研的問題。
目標:切實改進工作作風,準確掌握全區水利現狀和群眾需求,提高解決問題的針對性、有效性。
措施:①深入開展市級文明單位創建、機關效能建設、機關作風建設,嚴格執行《龍灣區水利局重要工作目標責任》的要求,鼓勵全體黨員干部潛心鉆研業務,自覺履行職責,勇于改革創新。進一步增強責任意識,搶抓機遇,真抓實干,努力形成講實話、出實招、辦實事、求實效的良好氛圍。②積極推行“一線工作法”深入基層,堅持調查研究到一線,檢查指導到一線,跟蹤問效到一線,服務保障到一線。對重點工程,堅持主要領導靠前指揮,對困難和問題較多、工作難以推開的事項,堅持蹲點調查研究,現場指導工作,確保迅速有效地打開工作局面。
責任領導:*
責任科室:局辦公室
整改時限:常抓不懈。
3、關于加強廉政自律的問題。
目標:樹立黨員干部為民、務實、清廉的良好形象。
措施:①深化政務公開、推進信息公開,切實增強水利工作的透明度。②建立權利監督運行機制,貫徹落實黨風廉政建設責任制,講黨性、重品行、做表率。③牢固樹立執政為民的根本要求,時刻堅持在法律和群眾的監督下開展工作,切實做到以勤政服務于民,讓群眾滿意,以廉政取信于民,讓群眾放心。
責任領導:*
責任科室:局辦公室
整改時限:常抓不懈。
二、進一步加強水利基礎設施建設。(3項)
4、關于東片防洪一期工程加快推進金山河整治工程建設的問題。
目標:完成金山河整治工程。
措施:科學、合理制定實施計劃,加快工程建設進度,爭取在明年汛期前完成施工任務。
責任領導:*
責任科室:區東片防洪工程建設指揮部工程科
整改時限:2010年4月
5、關于東片防洪一期工程規劃調整的問題。
目標:完成三甲河規劃調整批復手續。
措施:涉及三甲河上游段的建豐村、新河村、濱海大道橋梁交叉口等三處河道軸線與天河鎮控規的矛盾,已與規劃部門進行銜接,并得到市政府同意按程序啟動進行調整、論證,經過實地勘測核實后,形成三處河道規劃局部調整報告,由區東片防洪工程建設指揮部上報市規劃局審核后,報市政府審批。
責任領導:*
責任科室:區東片防洪工程建設指揮部工程科
整改時限:2010年6月
6、關于東片防洪一期工程征地的政策處理的問題。
目標:完成已征223畝土地供地任務。
措施:對于防洪工程征地政策處理過程中出現的種種問題和困難,區指揮部要專門對有關問題作調查核實的基礎上,及時將問題提交到區東片防洪工程建設聯席會上討論研究。配合各鎮(街道)防洪工程建設指揮部與被征地村進一步溝通協調,全面落實已征地安置補償工作,及時辦理供地手續。
責任領導:*
責任科室:區東片防洪工程建設指揮部拆征科
整改時限:2010年3月
三、進一步加大解決民生水利工程的力度。(4項)
7、關于河道淤積阻水的問題。
目標:全面完成年度河道疏浚計劃任務。
措施:①加強領導,做到分工配合,各司其職,把河道疏浚工作納入龍灣區防汛責任書的簽訂內容。計劃疏浚河道35條,投資額2076.6萬元,清淤工程量57.77萬方,抓緊工程實施,完成年度任務,全面提高我區河道行洪能力。②強化督查,抓好工程質量和工程施工進度。③強化管理,鞏固河道整治成果,繼續抓好河道的長效管護工作。
責任領導:*
責任科室:水利工程管理所
整改時限:2010年3月
8、關于靈昆南堤海塘塘腳灘涂沖刷嚴重的問題。
目標:通過工程措施,減少靈昆南堤沖刷并確保南堤海塘安全運行。
措施:①2008年11月份,我局委托省河海測繪院對甌江南口水下地形進行了測量,并與2005年甌江南口水下地形資料進行保灘方案分析比較,提出了保護措施方案。②2009年初委托義烏安迪水利水電勘測設計有限公司對甌江南口米篩段拋石保灘工程進行初步設計,并于4月中旬組織通過了初設審查,該工程采取丁壩群拋石方案,概算總投資588萬元。③7月14日,黃陽栩副區長組織召開了靈昆南堤拋石保灘工程建設資金落實及工程招投標等前期工作會議。會議明確要求,工程建設資金由區政府和靈昆鎮政府按6:4的比例出資籌建,本工程采取公開招投標方式,并于8月底完成招投標工作。目前靈昆鎮已將工程立項報告報送區發改局。
責任領導:*
責任科室:海塘管理所
整改時限:2009年12月
9、關于山門坑水庫除險加固工程,施工方因隧洞爆破審批事宜無法進場的問題。
目標:今年七月底進場施工,年底完成施工任務。
措施:①督促業主協助施工方抓緊時間辦理有關爆破審批手續。②爆破單位已完成審批手續及購買信息卡,加強與公安部門的溝通協調,確保爆破及施工的安全,按計劃完成除險加固任務。
責任領導:*
責任科室:水利工程管理所
整改時限:2009年12月
10、關于加快天河東、西水庫除險加固工程建設的問題。
目標:兩座水庫除險加固工程確保年內進場施工。
措施:①加強協調,督促業主抓緊兩座水庫的前期工作,包括初設的審查和報批等。②報請市水利局召開兩座水庫爆破報批、招標和作業方案的專題會議,制定應對目前爆破市場不規范和超定額嚴重的措施。③對兩座水庫的政策處理、招投標、進場施工等工作進行計劃安排,落實節點任務,嚴格按照計劃實施。
責任領導:*、*
責任科室:水利工程管理所
整改時限:2009年12月
四、進一步加快生態水利建設。(2項)
11、關于加強違規地下水井管理的問題。
目標:拆除取水設施,封堵全部地下水井。
措施:①水政執法大隊已于6月初開始對已查獲的地下水用戶開展拆除前期工作,預計7月底前完成剩余10口地下水井封堵工作。②今后將繼續加大查處力度,一經發現有偷開偷采地下水行為,及時予以處罰,確保地下水井封堵的成果。
責任領導:*
責任科室:水政執法大隊
整改時限:2009年8月
12、關于提高礦山水土保持方案報批率的問題
目標:把水保方案審批作為礦山采礦權許可的前置條件之一。
措施:①加大《水土保持法》的宣傳力度,提高業主主動申報水保方案的自覺性。②加強與國土資源部門溝通聯系,提高礦山水保方案報批率,防止產生新的水土流失。
責任領導:*
責任科室:水政科
整改時限:2009年8月
五、進一步探索完善水利體制機制。(3項)
13、關于水利工程存在重建輕管現象的問題。
目標:著力扭轉水利工程重建輕管的傾向,提高水利工程管理水平。
措施:①把水利管理工作擺上重要位置,常議常抓。②加大“三個面向”(面向領導、面向基層、面向群眾)的宣傳力度。同時,督促鎮(街道)加強工后管理,加強部門協作,切實提高對水利工程管理的認識。③積極探索實踐,不斷總結經驗,逐步建立健全水利管理的有效措施和制度,更科學、更規范地管理好水利工程,更大地發揮水利工程效益。
責任領導:*、*
責任科室:水政科、水政執法大隊、水利工程管理所
整改時限:2009年12月
14、關于水土保持設施竣工驗收的問題。
目標:完善開發建設項目完工后進行水土保持設施竣工驗收。
措施:①加強與初步設計編制單位和審查單位的聯系,推動初步設計水土保持專章的編制,為水保驗收工作創造前提。②加強與行政審批中心的協調,推動水保設施竣工驗收工作納入建設項目綜合驗收的平臺。
責任領導:*
責任科室:水政科
整改時限:三年內
15、關于基層防汛體系建設的問題。
目標:全面完成基層防汛體系建設。
措施:①幫助指導基層開展、健全、完善以“十個一”為主要內容的防汛體系建設。②制訂龍灣區防汛防臺安全檢查制度、龍灣區防汛防臺值班制度、龍灣區防汛搶險隊伍管理制度、龍灣區防汛物資儲備和管理制度。③完成防汛應急預案操作手冊的編制。④提交基層防汛體系建設資金落實建議方案。
責任領導:*
責任科室:區防汛辦
整改時限:2009年12月
六、進一步加強水利法制建設。(4項)
16、關于解決公建項目涉水工程未履行水利審批程序的問題。
目標:建立與交通、市政、行政執法局、國土資源分局、建設局、溫瑞塘河指揮部等部門日常聯系制度,規范審批程序。
措施:擬通過區行政審批中心管理辦公室與相關部門協調,要求政府部門投資建設的涉水工程在施工建設前必須經過水利審批程序。目前,我局已從塘河整治工程入手,對一些未批先建或少批多建的項目,責令當事人整改,并函告相關部門停止撥付工程款,促使當事人依法辦事。今后類似工程,我們將努力爭取相關政府部門協調支持。
責任領導:*
責任科室:水政科、水政執法大隊
整改時限:2009年12月
17、關于在拆違之前與當事人的溝通不夠,造成執法難度加大的問題。
目標:改善涉河涉堤執法環境,減小執法難度,確保河道、堤塘安全運行。
措施:①做好與被執法當事單位和當事人溝通及法律、法規宣傳和解釋工作,爭取讓當事單位和當事人能夠認識到自身的違法、違章行為,自行拆除違章,改正違法行為。②需組織強制執行的,強制執行前應與被執行單位的負責人或轄區的鎮(街道)及村委會做好溝通、協調工作。
責任領導:*、*
責任科室:水政執法大隊、海塘管理所
整改時限:2009年12月
18、關于加大水法律法規、防汛防臺抗旱知識宣傳的問題。
目標:增強全民的水法律法規意識。
措施:①利用“世界水日”“中國水周”等時機,通過制作宣傳橫幅、宣傳短片、印發《水法律法規政策匯編》和《水利便民服務手冊》、開展水法宣傳進學校、進社區和現場咨詢等形式多樣的宣傳活動,大力宣傳水法律法規。②利用防災減災日、省防汛防臺日,通過分發《防汛抗旱減災知識手冊》、《浙江省防汛防臺抗旱條例》、《中華人民共和國防洪法》、《山洪災害防御常識》、《地質災害防御手冊》等宣傳單、宣傳冊及在全區各主要鎮(街道)顯要路段懸掛宣傳橫幅,全力營造依法防汛防臺氛圍。
責任領導:*
責任科室:局辦公室、水政科、區防汛辦
整改時限:長期堅持
19、關于打擊和制止涉水違章行為,加大河道、堤防管理力度的問題。
目標:確保河道暢通、堤防安全。
措施:①加強水域、河道堤防的管理,加大巡查力度,打擊和制止涉水涉堤違章行為。②嚴格涉河涉堤建設項目審批,堅決制止和清理違規建設現象。
責任領導:*、*
責任科室:水政科、水政執法大隊、海塘管理所
關鍵詞:古代科學技術;科學思想的發展
中國古代科學技術在世界科技發展史上有其重要歷史地位。它的發展從遠淺析古時代原始積累,春秋戰國奠定基礎,兩漢、宋元兩次,中經魏晉南北朝的充實提高和隨唐五代的持續發展,至明萬歷以后雖比諸同時期的西方已經大為落后,但仍有緩慢進展,也出現了一系列集大成的著作,傳統科學思想從高峰走向總結。
一、我國古代科學技術的發展,特別是科學思想的發展,既有連續性,又顯示出階段的特點
春秋戰國時期可以說是我國古代科學技術的全面奠基時期,也是第一次大發展時代,其成就不僅趕上而且超過了早期科學技術最發達的古希臘。
春秋末期出現了塊煉鐵滲碳鋼,戰國時期又出現了白口鐵處理技術,這些冶鐵技術的發明,大大促進了農業和手工業的發展。在農業方面形成了以精耕細作為主要內容的中國傳統農業以都江堰、鄭國渠兩個大型灌溉工程的興建為標志,展現出為農服務水利工程設施的空前發展。《考工記》是我國古代第一部工程技術知識的總匯。《墨經》中包含有關于力學、光學、聲學、邏輯學以及對物質結構的猜測等科學成就,它不僅是我國第一部幾何光學著作,而且在世界上也是領先的,比歐幾里德幾何光學要早百余年。
在數學、天文學與歷法方面都有了廣泛的發展與進步。在地學方面,人們的地理知識已從地理資料的積累,上升到進行某種形式的綜合論述與區域對比。醫學方面,以《黃帝內經》等著作為代表,構成了我國特有的醫學體系的最初基礎。
兩漢時期是我國古代科學技術發展的又一高峰期,數學算術化是其特征。今天,由于計算機的出現,算術化傾向于現代數學中的作用已日漸顯著,中國古代算術的思想與方法和現代計算機科學與技術正相融合。
歷法已確立了我國后代歷法體系、規范和基本內容的原始框架。《漢書、地理志》的出現,開拓了沿革地理研究的新領域。《神農本草經》是我國秦漢以來藥物知識的總結,它為后世本草學奠定了基礎;《傷寒雜病論》不僅確立了辯證論治的醫療原則,而且大為充實了中醫藥體系的內容。《汜勝之書》可以說是對農業知識的總結。
我國的科學技術自兩漢而后,經魏晉南北朝的充實和提高,到隋唐五代技術發展,并呈現一股繼續高漲的趨勢。前者對中國古代科技的貢獻,以劉徽與祖沖之的數學、裴秀地學、賈思勰的農學、王叔和、皇甫謐與陶宏景等的醫藥學、葛洪的化學等為標志;后者主要有李淳風、一行等的天文學、李淳風與王孝通的數學,孫思邈的醫藥學以及柳宗元、劉禹錫等人的天人論與宇宙觀等。這種趨勢困宋元時期經濟發展、文化昌盛、理學形成、戰爭和其他需要而得到強化。
作為世界古代文明標志的指南針、火藥和印刷術三大發明的出現或大規模使用均始于北宋,正是諸多尊敬的科技前輩先后在各方面的努力,不斷將宋元時期的科學技術推進到一個新的高度。
以宋元秦九韶、李冶、楊輝、朱世杰數學四大家為代表,使宋元數學在中國古代以籌算為主要計算工具的傳統數學的發展達到登峰造極的階段。大規模的恒星觀測,各種天文觀測儀器的研制成功把我國古代天文學推向它的發展高峰。沈括在磁學方面的成就在當時是處于世界領先水平的。金元時期的四大醫學學派和相應的醫學流派使中國醫藥學得到全面發展。宋代動植物志、譜錄的大量出現并形成出書,和宋景《歐希范五臟圖》、所顯示的解剖學上的發展,應該說這時的生物學也是成就不小的。在這一時期,地學方面的成就也很突出。杜綰著《云林石譜》的出現,反映了礦物學在宋代已較前有了很大進展。
二、經驗性、描述性、實用性與本土化是我國古代科學技術的一個突出特點
我國古代科學技術特點是在封建社會初創的秦漢時期形成的,從建立與鞏固新的封建秩序出發,要求科學技術直接為發展生產服務就成為必然的事,因此它更多地具有實用性的色彩。
同時,由于在延續2000多年的中國封建社會中,自給自足的小農經濟一直是社會生產的基礎與主體,它對科學技術能提供的經驗往往是片斷而零星的,不可能有其系統性,這樣,在這個基礎上進行的科學抽象當然多數也就只能是經驗性的;同時在這樣的社會生產條件下,為科學實驗與觀測所提供的儀器設備,總的講也必然是既有限又簡陋的,這就使人們對自然現象的觀測受到限制,對其本質的揭示只能停留在描述階段,或者在理論上給予某些定性的說明,或者作出些天才的猜測。而這種情況,與著眼于實用要求,特別關注工藝技巧與可操作性是密切相關的。
三、與農業關系密切的學科更多地得到發展是我國古代科學技術的又一特征
【關鍵詞】概率論;數理統計;教學
在我們的日常生活和工作中,有很多的不確定性現象,比如,拋擲一顆骰子出現的點數,射擊選手一次射擊的得分等,而這些現象大量重復之后又具有統計規律性,這就是我們《概率論與數理統計》課程研究的主要對象——隨機現象.可以說,概率論與數理統計就是這樣一門對各種隨機現象進行深刻地探討和研究,并在實際生活中具有廣泛應用的學科.我國概率學家嚴加安院士曾寫過一首《悟道詩》:
隨機非隨意,
概率破玄機.
無序隱有序,
統計解迷離.
可見,概率論與數理統計的教與學,具有重要的探討價值.而本文就這門課程的課堂教學,介紹一些作者在教學實踐中積累和感悟的教學方法.
一、培養學習興趣
概率論與數理統計的研究對象,決定了這門課程會涉及很多生活中屢見不鮮卻又非常有趣的現象.比如,抽簽不分先后,大家中簽的可能性是一樣的,這就涉及等可能概型(又稱古典概型)的基本事件發生概率相等這一特點.但是如果第一個抽簽的人中簽或者不中簽,將結果如實告訴第二個抽簽的人,第二人再抽簽時的中簽可能大小就發生了變化,這又涉及條件概率的概念.在教學中,恰當地利用這些事例,不僅可以巧妙地引入新的概念,還能培養學生發現問題和解決問題的能力.除此之外,還可以在課堂中穿插一些概率學家的生平趣事,比如,講到伯努利實驗,可以介紹了不起的伯努利家族中的數學家們;講到正太分布(又稱為高斯分布),可以講述數學王子高斯的19歲解決正十七邊形尺規作圖的故事等等.這些人聞趣事,既可以活躍課堂氣氛,又能很好地引發學生的學習興趣.
二、概念、性質和應用的一脈相承
在概率論的教學中,我們發現學生對一些概念的掌握不是很準確,容易先入為主.比如,任意兩個隨機事件都可以求差事件,并不需要一個事件是另一個事件的子事件(若事件A發生,一定有事件B發生,則稱事件A是事件B的子事件).這就需要引導學生從差事件的定義出發:事件A與事件B的差事件,是指事件A發生但事件B不發生;用集合表示,它是由屬于事件A但不屬于事件B的樣本點構成的集合.掌握了定義,才能準確把握和理解一個概念真正的概率含義.而不同的概念,又可能有類似的性質,比如,頻率與概率,作為集合的函數,兩者都具有非負性、規范性和有限可加性,因此,由頻率的概念和性質,過渡到概率的概念和性質就更加容易理解.如果能縱向加深理解,橫向進行比較,相信很多知識點的掌握都會輕松起來.在概念與性質之后,介紹一些有代表性的例題,展示相關知識的應用,也會起到事半功倍的效果.關于這一點,在本文的后面還會提及.
三、建立概率論與數理統計課程中的主要知識框架
在每堂課伊始,如果直接介紹新的知識,不太容易使學生對前后章節的內容建立聯系.如果能利用幾分鐘或十幾分鐘,引導學生回顧前面的內容,既可以起到復習的作用,又能為新的知識做鋪墊.就像一個講故事的人,在講新的一段之前,來一個前情回顧,就能使聽眾很容易掌握故事的發展趨勢了.概率論部分,主要介紹一維和多維的隨機變量及其分布,隨機變量的數字特征,大數定理及中心極限定理;數理統計部分主要介紹樣本及抽樣分布,參數估計和假設檢驗等內容.這些章節,自成一體又相互聯系.每一堂課介紹的具體知識點,就像開放在整棵“概率論與數理統計”大樹上的花朵,而這棵大樹的枝干,就是每個章節的主題.在章節的結束,再簡要地歸納總結主要內容,就會使整體和部分關聯的廬山真面目清晰可見了.
四、講練結合加固知識理解
每一門數學課的學習,都離不開習題的演練,概率論與數理統計也不例外.而且,在習題的解答過程中,一方面,可以檢驗相關概念和性質的掌握程度,加深對知識點的理解,另一方面,概率論與數理統計這門課程更多地涉及實際問題的分析和解決,也在習題的解答過程中,提高了數據分析和建模的能力.
五、知識延拓,初步科研探索
概率論與數理統計,作為理工科本科生的公共課,也為后續進行科學研究打下基礎和提供工具.越來越多的學有余力的學生,不再滿足于教材中有限的知識,一方面,他們渴望更深層次地學習隨機過程和數據分析的相關知識,另一方面,又迫切地希望將概率論與數理統計作為工具在自己的專業領域內加以應用.在教學中,就需要教師給他們提供一個開放的平臺,在更廣泛地討論和探索中,啟發他們的興趣,鼓勵支持和引導他們走進科學研究的圣殿.
【參考文獻】
[1]茆詩松,程依明,濮曉龍.概率論與數理統計教程[M].北京:高等教育出版社,2011.
[2]盛驟,謝式千,潘承毅.概率論與數理統計:第4版[M].北京:高等教育出版社,2008.
[3]塔巴克.概率論和統計學[M].北京:商務印書館,2007.
關鍵詞:案例教學法;小學數學;課堂教學
中圖分類號:G623.5文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2015)06-0158-02
在教學中進行情感與態度教育,既要考慮學生的認識能力,又要注意數學學科自身的特點和規律,應結合具體的教學內容,采取滲透式的教學方式,讓學生在探索數學知識的過程中潛移默化地受到良好的情感與態度的教育[1]。
1.小學數學案例教學法的發展
數學教學中的情感發展主要包括相互關聯的三個方面,其具體內容如下:第一,學生對數學、數學學習活動的興趣。主要包括對數學的好奇心與求知欲;在數學學習活動中的主動參與以及對數學學習的喜愛等。第二,自信心和意志力。主要包括學生在數學學習中獲取成功體驗,逐步樹立學好數學的信心以及鍛煉克服困難的意志。第三,學習數學的態度與習慣。主要包括探索創新、合作交流與嚴謹求實的態度及習慣。小學生情感發展的基礎是他們在學習過程中的情感體驗,讓學生具有積極的情感體驗是數學教師應該注意的問題。
2.案例教學法在小學數學課堂教學中的運用策略
進行情感與態度的教育,應注意以下幾點。
2.1充分挖掘教學內容中的教育因素。小學數學教學內容中蘊含了豐富的教育因素,教師在教學時要充分挖掘這些教育因素,使學生在學習數學知識的同時,情感與態度也得到同步發展。
(1)充分利用內容中具有教育意義的數據和統計材料。小學數學教材結合有關教學內容列舉了一些反映我國社會主義建設和改革開放所取得的巨大成就,反映生產技術水平、科學技術水平和人民生活水平不斷提高的數據及資料,學生通過對這些材料的理解,既可以感受到數學在刻畫、描述現實世界過程中的作用,也可以激發學生學好數學報效祖國的熱情。
(2)充分挖掘數學背景知識中的教育因素。數學是人類的一種文化,它的內容是現代文明的重要組成部分。數學教材不但是數學知識的載體,而且也是數學文化價值的體現。在小學數學教材中,結合有關內容介紹一些關于數學發展與數學史料的知識,不但可以豐富學生對數學發展過程的整體認識,而且使學生從中受到愛祖國、愛科學的教育。例如:結合圓周長的教學介紹我國古代數學家祖沖之在探索圓周率的計算上所取得的巨大成就,不但可以豐富學生的數學知識,而且還可以激發學生的民族自豪感。同時,通過深入了解祖沖之解決問題的過程,讓學生體會到"一分耕耘,一分收獲"的道理[2]。
2.2充分挖掘現實生活中數學素材的案例教學法。數學來源于生活,是有關數與形方面的生活經驗的系統化。在小學數學教學中應選擇與現實生活聯系緊密的素材作為教學內容,充分體現教學內容的生活性和現實性,使數學貼近學生的生活實際,使他們對數學產生真實感、親切感,讓學生知道數學知識的來源和作用,從而認識數學的價值。例如:教師認真組織學生參與小學數學的實踐活動,一方面可以使學生靈活運用數學知識
解決問題;另一方面,可以使學生親身體驗到數學在實際生活中的存在和作用,明確學習的目的和實際意義,受到良好的情感與態度的教育。
2.3結合數學知識的教學滲透情感與案例教育。教學活動永遠具有教育性,這既是教學過程的基本規律,也是知識教學與教育的辯證統一。在教學中要充分體現教學具有教育性的規律,把數學知識的教學和有關情感與態度的教育結合起來,將教育滲透于數學知識教學的過程中,讓學生在主動探索數學知識的發生、發展及應用的過程中,受到良好的情感與態度的教育。例如,學習"9加幾的進位加法"時,數字本身枯燥,再加上要把枯燥的湊十法用語言說出湊十的過程,學生學習起來更沒有興趣了,我采用的小策略是"給數字賦予情感",學生就很有興趣學習了。
2.4給學生創造獲得成功的機會。根據有關調查表明,在眾多小學生中,學習成績好的、長期受到教師鼓勵和肯定的學生,其自信心明顯好于學習成績差、很少受到教師表揚和肯定的學生。因此,教師應充分相信每個正常的學生都有能力學好數學,每一位學生通過努力都能達到課程標準所規定的學習要求。教師應面向全體學生,充分體現義務教育的公平性,讓每一個學生在學習過程中都能獲得提出問題、回答問題以及討論交流的機會。既要讓優秀的學生充分發揮自己的潛能,獲得更大的發展;更要向學習基礎水平較差的學生提供適合的發展條件,讓他們經常獲得成功的體驗,使不同的學生都能得到最佳發展。例如:對學生的作業應采用分類要求。對優秀生應讓他們在完成基礎題后,還應完成一些具有思維難度的練習;對中等生,應在完成基礎題后,鼓勵他們去完成一些具有適度挑戰性的練習;而對一些學習上暫時還有困難的學生,只要求他們完成一些基本練習,并讓他們獲得與優秀學生同等的獎賞[3]。
3.結論
總之,在實際教學中,教師應根據學生的文化環境、家庭背景和他們思維發展水平等方面的差異,全面貫徹面向全體與尊重個別差異相結合的教學原則,將不同的案例教學法應用在對不同認識水平的學生教學中去,提出不同層次的教學要求,把不同難度的學習任務交給具有不同學力水平的學生去解決。
參考文獻:
[1]陳宏宇,戚建明. 淺析案例教學法在高等數學教學中的作用[J]. 中國電力教育,2013,01:81-82.