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關(guān)鍵詞:歐盟;科技一體化;科技合作模式
中圖分類號:F116.7 文章標(biāo)識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1004-9479.2013.01.011
自20世紀(jì)50年代西歐開始走向聯(lián)合和一體化起,科學(xué)技術(shù)就打上了歐洲統(tǒng)一的烙印。進入80年代以后,科技的發(fā)展融入了歐共體建立統(tǒng)一大市場和加強國際競爭力的戰(zhàn)略中,歐盟的研究、技術(shù)和發(fā)展(RTD)政策無論是在政策的重要性方面,還是在資金投入方面都取得了相當(dāng)大的進展。2000年的里斯本峰會上,歐盟理事會又提出了把歐盟打造成世界上最有競爭力和充滿活力的、以知識為基礎(chǔ)的經(jīng)濟體的戰(zhàn)略目標(biāo),把RTD政策放在發(fā)展戰(zhàn)略的中心,為未來科學(xué)技術(shù)在歐盟的擴充和發(fā)展指明了方向。歷史表明,在歐洲的背景上,研究從來不只是研究,它總是服務(wù)于其他目的,通常是與增強歐洲統(tǒng)一的事業(yè)聯(lián)系在一起的。正像歐盟研究委員會所指出的那樣:從根本上說,歐盟的研究與技術(shù)開發(fā)政策基于“孿生原則”,即科學(xué)技術(shù)優(yōu)勢和歐盟政策目標(biāo)[1]。
1 歐盟科技一體化的動力機制分析
作為世界上經(jīng)濟與科技最發(fā)達的地區(qū)之一,歐盟一方面有其總體的科研優(yōu)勢,另一方面成員國由于各自的歷史傳統(tǒng)、自然條件和經(jīng)濟社會發(fā)展程度的不同,其科研發(fā)展?fàn)顩r存在較大的差異。
歐盟推動區(qū)域科技一體化的空間動力機制是復(fù)雜的,既有科技資源區(qū)域差異與互補的地理動力基礎(chǔ),又有發(fā)展與創(chuàng)新所引起的競爭推動,還有區(qū)域形象塑造及利益共同導(dǎo)向的目標(biāo)訴求。從本質(zhì)上看,區(qū)域科技一體化發(fā)展的過程是區(qū)域地方政府之間博弈—均衡(game-equilibrium)的結(jié)果,是一種建立區(qū)域科技合作框架,達成區(qū)域共同利益最大化的制度安排。一體化為這種博弈提供了更多的平等、互利、合作的機會。因此,基于一體化的價值取向是區(qū)域科技合作走向更高形態(tài)的基本內(nèi)在動力。
1.1科技資源的區(qū)域差異性與互補性
區(qū)域之間科技合作的基礎(chǔ)動力是各國科技實力與科研稟賦優(yōu)勢的空間差異。一般而言,各國之間的科技資源構(gòu)成的多樣性會提高各國之間的互補程度,從而增加合作伙伴間的依賴性。另外,不同異質(zhì)資源的聚合可以加強合作集體的科技力量,只要加強協(xié)調(diào)與合作,不同國家的創(chuàng)新主體能夠通過協(xié)同創(chuàng)新過程取得更好的效益和功能,從而促進不同區(qū)域的優(yōu)勢互補、合作共贏。歐盟各成員國隨著特色經(jīng)濟的發(fā)展,而形成了特色科技,如愛爾蘭的軟件產(chǎn)業(yè)科技,瑞典、芬蘭的電信產(chǎn)業(yè)科技,荷蘭的花卉產(chǎn)業(yè)科技都在國際上有很強的競爭力。歐盟各成員國之間的科技合作,可以有效促進這些特色科技的知識外溢,提升歐盟整體競爭力。
1.2 區(qū)域發(fā)展與創(chuàng)新的競爭
科技發(fā)展是區(qū)域競爭的基礎(chǔ),區(qū)域科技競爭是全球競爭中的常態(tài)。在經(jīng)濟全球化過程中,一方面生產(chǎn)要素(信息、技術(shù)、資本、人才)及其組合以空前的規(guī)模和速度在全球流動和擴散,另一方面,這些要素又在特定區(qū)域集聚。當(dāng)今引領(lǐng)全球經(jīng)濟增長的要素主要集中在一些特定區(qū)域,這些區(qū)域?qū)τ趲铀趪遗c地區(qū)經(jīng)濟增長和國際競爭地位上升起到了關(guān)鍵作用。區(qū)域競爭力主要取決于區(qū)域科技創(chuàng)新能力,后者表現(xiàn)為區(qū)域的制度環(huán)境和知識基礎(chǔ)等對企業(yè)發(fā)展與創(chuàng)新的影響。只有具有創(chuàng)新能力的區(qū)域,才能凝聚生產(chǎn)要素和創(chuàng)新資源,才能夠在經(jīng)濟競爭中保持優(yōu)勢地位。例如,20世紀(jì)70、80年代在高科技領(lǐng)域的競爭中,歐盟落在了美國和日本的后面,因此歐盟的經(jīng)濟發(fā)展在此期間也落在了美、日之后。
1.3 區(qū)域的形象塑造及利益共贏導(dǎo)向
加拿大學(xué)者M. Leclerc等研究了科學(xué)大陸化的現(xiàn)象。他們指出,科學(xué)活動的全球化改變了國際科技合作的機制,僅從事合作研究已經(jīng)遠遠不夠了,必須加入戰(zhàn)略網(wǎng)絡(luò)并在其中開展研究,但這個戰(zhàn)略網(wǎng)絡(luò)是由一批在同一地區(qū)或同一大陸的國家組成的,即以研究中心集團化和以集體化為特征的世界科學(xué)不再是由一個國家主宰,而是由大陸或次大陸的跨國合作網(wǎng)絡(luò)的核心成員主宰[2]。歐盟進行的科技聯(lián)合驗證了勒克萊爾等的理論研究。從歐盟的實踐來看,歐洲主要國家聯(lián)合起來,經(jīng)過近半個世紀(jì)的努力,建立了一套較完整的從政治決策、安全保障到貨幣流通、貿(mào)易管理、人員流通以及技術(shù)交流機制等制度和機制。其根本目的就是要打造一個“歐洲人自己的歐洲”,盡量減少對“美國制造”的的依賴。歐盟科技一體化的行為,就是消除各成員國的重復(fù)研究,使歐洲作為一個整體能夠獲得更顯著的成果。事實證明,在歐洲統(tǒng)一及利益共贏旗幟的引領(lǐng)下,歐盟在政治經(jīng)濟和科技上者產(chǎn)生了集合效應(yīng),歐洲人夢想了幾個世紀(jì)的統(tǒng)一、和平及繁榮的歐洲雛形正在形成。
2 歐盟科技共同體的提出
歐盟科技共同體的明確提出,源于20世紀(jì)70年代歐洲在新科技革命的落后。這場科技革命導(dǎo)致了一系列如微電子、信息工程等新工業(yè)部門的產(chǎn)生,給世界尤其是發(fā)達國家的發(fā)展帶來了強大動力。世界經(jīng)濟的競爭更多地表現(xiàn)在科技實力和研發(fā)能力的競爭。在這場競爭中,歐盟及其成員國相對落后于美日的科技,使其在國際競爭中處于不利地位。尤其是自2004年東歐十國加入歐盟之后,歐盟成員國內(nèi)部的科技資源不平衡狀況愈加明顯。歐盟成員國認(rèn)識到應(yīng)當(dāng)改變以往在科技研究和發(fā)展方面單干的做法,攜手合作才是明智的做法,科技共同體應(yīng)運而生。
科技共同體是歐盟經(jīng)濟發(fā)展的必由之路。多年來,歐盟成員國的科技發(fā)展政策是各自為政、自行其是,缺少協(xié)調(diào)一致的行動,導(dǎo)致在一些研究領(lǐng)域內(nèi)存在著大量重復(fù)研究,有效的人力、財力、物力被分散開來,不能發(fā)揮其最大的效用。例如,在數(shù)字電話公共交換系統(tǒng)的研制,歐共體國家?guī)缀趸ㄙM了70億美元,相當(dāng)于日本的4倍和美國的2倍,其最重要的原因就是成員國之間的重復(fù)研發(fā)。另外,各成員國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)存在著較大的差異,也阻礙了共同體科技的聯(lián)合發(fā)展。歐盟各成員國只有聯(lián)合起來,才可能與追趕上美國和日本。1985年,德國外長根舍在一次討論歐洲技術(shù)合作的會議上指出:“歐洲只能以全力來對付挑戰(zhàn),只有當(dāng)它們的力量聯(lián)合在一起時,才能在尖端技術(shù)方面與美、日并駕齊驅(qū)”[3]。
法國在1983年9月致歐共體的一份備忘錄中要求使歐洲成為一個“工業(yè)和研究的共同空間”,也就是要求建立科技共同體[3]。法國的建議受到共同體及其他成員國的歡迎,因為研究費用越來越高,任何一個成員國都是無能力單獨承擔(dān)的。例如20年間,一種微電子原件的開發(fā)費用增加了10倍。各成員國在科技發(fā)展方面的合作,在當(dāng)代新科技革命日益深入,經(jīng)濟領(lǐng)域競爭變得更加激烈的情況下,有可能成為歐盟經(jīng)濟一體化發(fā)展的新基礎(chǔ)。
3 歐盟的科技一體化之路
自科技共同體提出以來,歐盟在科技一體化發(fā)展道路上實施了一系列重大科技合作研究計劃,產(chǎn)生了一大批豐碩成果。歐盟強調(diào),其科技政策和措施并不是取代成員國的行動和力量,主要作用在于擴展、補助和提高成員國的研究活動,以解決成員國相對于其競爭者存在的三個主要弱點問題:①相對低的投資水平;②在歐洲層面上的研究和技術(shù)發(fā)展活動、計劃和戰(zhàn)略的各個層次上的缺乏協(xié)調(diào);③把科學(xué)突破和技術(shù)成就轉(zhuǎn)化為工業(yè)和商業(yè)成功的能力相對有限。歐盟科技一體化的發(fā)展歷程如表1。
4 歐盟的科學(xué)技術(shù)合作模式
4.1 創(chuàng)新社會網(wǎng)絡(luò)的公共科學(xué)研究合作模式
歐洲的科技合作有著良好的傳統(tǒng)。1971年開始的歐洲科技合作計劃(COST)是歐洲國家第一個在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域合作的計劃,它為后來歐共體框架計劃的實施提供了經(jīng)驗和借鑒,是歐洲科學(xué)技術(shù)大計劃合作的先驅(qū)。COST也是歐盟創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)的公共科學(xué)合作模式的代表[4]。
COST由基礎(chǔ)研究、預(yù)競爭研究以及公益研究組成,其目標(biāo)是通過加強歐洲各國的合作與接觸,確保歐洲在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域保持領(lǐng)先地位。COST運行的主要特點是并不資助研究本身,而是把圍繞一個特殊具體課題工作的不同國家的科學(xué)家?guī)У揭黄?,資助他們建立合作網(wǎng)絡(luò),召開會議或研討班、短期訪問、出版。通過這些交流與合作,激勵創(chuàng)造性和促進科學(xué)的進步。COST的另一個突出特征是它的靈活性,它不預(yù)先設(shè)定合作領(lǐng)域,而是采取自下而上的途徑,由科學(xué)家和工程專家自己提出行動建議和選擇領(lǐng)域。在COST行動的層面上,一個國家研究人員只需匯集其他四個成員國的同事,即可開始行動。COST行動本質(zhì)上是開放的,雖然一個具體行動至少有5個不同成員國的國家參與,但是對于成員國參與的最多項目是沒有限制的,而且COST對非成員國開放,科學(xué)家可以同世界上任何地方的團隊合作。
COST是一個政府間合作的框架計劃。它的最高管理機構(gòu)是部長會議和高級官員管理委員會,下設(shè)技術(shù)委員會、管理委員會、國家協(xié)調(diào)員、秘書處等。高級管理委員會(CSO)由COST國家的代表組成,在布魯塞爾總部定期開會,是COST的最高決策機構(gòu)。2002年以前,COST由歐洲委員會負(fù)責(zé),2002年開始由歐洲科學(xué)基金會負(fù)責(zé)。
40多年來,COST成效顯著,首先,它促進了歐盟之內(nèi)、歐盟與歐盟之外的非成員國的合作,尤其在促進歐洲國家之間研究人員的接觸和合作方面起著不可低估的作用,已被成功地運用于強化歐洲協(xié)調(diào)發(fā)展和研究協(xié)作的附加值,被認(rèn)為是歐洲科技進一步整合的有用工具。其次,COST創(chuàng)建的科學(xué)家合作網(wǎng)絡(luò),可以說是歐洲其他資助機制在新領(lǐng)域合作的實驗場所。如果其他渠道有自助相應(yīng)領(lǐng)域的研發(fā)計劃,通過COST在一起工作的科學(xué)家無疑是最合適的申請者。再次,還在于這種社會合作網(wǎng)絡(luò)的持久性。雖然有時COST工作結(jié)束了,但參與者往往在今后的工作中仍然保持著聯(lián)系,繼續(xù)尋求研究上的合作與支持。當(dāng)有了新的需要,COST建立的網(wǎng)絡(luò)還能把更多不同領(lǐng)域的角色帶到一起,解決共同難題,能夠?qū)W洲社會新出現(xiàn)的現(xiàn)象做出及時反應(yīng)。
4.2 自上而下的預(yù)競爭科技合作模式
歐盟框架計劃集中體現(xiàn)著歐盟自上而下的預(yù)競爭科技合作模式。所謂預(yù)競爭項目是指這樣的研究:研究結(jié)果需要進一步開發(fā),以生產(chǎn)市場化的產(chǎn)品和工藝,這可以使互為競爭對手的公司成為研究的伙伴[5]。根據(jù)《歐洲單一法令》,框架計劃是歐盟實現(xiàn)科學(xué)技術(shù)聯(lián)合和一體化的手段。框架計劃將設(shè)立科學(xué)和技術(shù)目標(biāo)、優(yōu)先領(lǐng)域、主要的活動方針和必需的責(zé)任,不包括歐共體參與的規(guī)則和資金分配[6]。
框架計劃所體現(xiàn)的自上而下表現(xiàn)為:其是歐盟的官方科技計劃,作為一個整體,必須確保所有成員國達成一致的協(xié)議,再向歐洲議會和社會經(jīng)濟委員會咨詢,由歐洲理事會根據(jù)投票的結(jié)果予以批準(zhǔn)實施。作為一般的規(guī)則,項目申請至少有3名合作者(獨立的法人機構(gòu)),來自至少3個不同的國家(包括中國),合作者具有互補性(大學(xué)、研究機構(gòu)、公司企業(yè)、其他有關(guān)部門或聯(lián)合機構(gòu)),其中一個合作方為協(xié)調(diào)人??蚣苡媱澦w現(xiàn)的預(yù)競爭表現(xiàn)為:它所實施的主題研究和專項計劃都是相關(guān)共性技術(shù)的研究和開發(fā),一般具有基礎(chǔ)性(應(yīng)用廣泛且發(fā)展?jié)摿Υ?,一般介于基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)之間)、開放性(能夠為多個企業(yè)提供技術(shù)服務(wù)平臺)、外部性(特殊的公共商品、外部性明顯,開發(fā)風(fēng)險大,不確定性明顯)、關(guān)聯(lián)性(涉及到多個產(chǎn)業(yè)部門所包含的技術(shù))、間接性(研究開發(fā)收益分散體現(xiàn)在其服務(wù)對象的效益上,間接效益超過直接效益)、系統(tǒng)性(技術(shù)之間是互通的,互相依存又保持獨立的,作為平臺性質(zhì)的共性技術(shù)其研發(fā)具備長期性,是一項系統(tǒng)過程)、網(wǎng)絡(luò)性(網(wǎng)絡(luò)特性越強,其使用者會越多,共性的特點越明顯)等特征。
歐盟框架計劃(Framework Programmes,F(xiàn)Ps)是歐盟“研究、技術(shù)開發(fā)及示范框架計劃”的簡稱,作為當(dāng)今世界上最大的官方科技計劃之一,是歐盟成員國共同參與的重大科技研發(fā)計劃,也是歐盟投資最多、內(nèi)容最豐富的全球性科研與科技開發(fā)計劃,以研究國際前沿和科技難點為主要內(nèi)容[7]。FP的目標(biāo)是整合歐洲科技資源,形成整體優(yōu)勢。具體來看,其目標(biāo)可以分為三個:①針對歐盟發(fā)展所面臨的重要科技難題,聯(lián)合各國的研究力量,提高研究資金的整體規(guī)模,增強研究實力;②通過協(xié)調(diào)各國的研發(fā)活動,避免國與國之間的重復(fù)研究;③進一步縮小各國之間的技術(shù)差距,促進歐盟科技一體化的實現(xiàn)。自1984年至今,歐盟委員會推出了7個科技框架計劃,這7個框架計劃的實施過程是歐盟作為全球最大的區(qū)域組織不斷發(fā)展、改革和完善自我的過程,是科技規(guī)劃目標(biāo)不斷調(diào)整、水平不斷提高的發(fā)展進程。
4.3 自下而上的市場導(dǎo)向科技合作模式
尤里卡計劃是歐盟自下而上的市場導(dǎo)向科技合作模式的代表,是一個市場驅(qū)動的民用高技術(shù)合作計劃[8]。其基礎(chǔ)規(guī)則是“自下而上”,即由伙伴而不是尤里卡或政府確定項目,伙伴有完全的自由選擇題目、合作對象和時間進度,同時,項目的規(guī)模除了要求至少包括兩個來自不同尤里卡成員國的獨立機構(gòu)之外,沒有任何限制。此外,這種合作由伙伴自己提供資金,他們可以從自己國家的政府接受公共資助(公共資助不能超過項目總經(jīng)費的50%)。這種市場導(dǎo)向的靈活而非中心化的特征,為工業(yè)參加者和選擇題目、合作伙伴提供了良好機會,真正滿足了工業(yè)界和研究機構(gòu)的需要。尤里卡計劃和歐盟框架計劃存在著比較大的差異(見表2)。
尤里卡計劃起自于1985年7月的巴黎,同年11月《漢諾威宣言》發(fā)表,其目標(biāo)是“通過企業(yè)和研究機構(gòu)在先進技術(shù)領(lǐng)域更緊密的合作,提高歐洲工業(yè)和成員國經(jīng)濟在世界市場上的競爭力,由此增強持久繁榮和就業(yè)的基礎(chǔ)”。在計劃實施的20多年里,其主要集中在醫(yī)藥與生物技術(shù)、通信技術(shù)、能源技術(shù)、環(huán)境技術(shù)、激光技術(shù)、新材料技術(shù)、機器人和自動化技術(shù)、運輸技術(shù)9大領(lǐng)域。
在1999年伊斯坦布爾部長會議之后,各成員國決定重振尤里卡計劃,認(rèn)為尤里卡計劃是一個可以為創(chuàng)新公司實現(xiàn)研發(fā)成果向市場轉(zhuǎn)化提供優(yōu)良環(huán)境的工具。同時強調(diào)工業(yè)界內(nèi)部對話的重要性,讓工業(yè)界的聲音在確定尤里卡的方向中發(fā)揮更大的作用。同時,要響應(yīng)中小企業(yè)的特殊需求,特別是在研發(fā)之后的商業(yè)階段幫助他們。其中的簇團項目具有代表性,充分顯示出了尤里卡“自下而上”的特色:由工業(yè)界自己提創(chuàng)意、自己啟動、自己管理與協(xié)調(diào),尤里卡本身作為一個促進者。簇團項目實際上是圍繞著一個更寬泛的共同目標(biāo)的小項目組成的,每個簇團項目都有明確的戰(zhàn)略領(lǐng)域以及通過具體子項目實現(xiàn)的目標(biāo)。
5 結(jié)語
歐盟的科學(xué)技術(shù)政策是在歐洲聯(lián)合和一體化進程中形成和發(fā)展的,是為歐盟一體化建設(shè)服務(wù)的。自科技共同體提出以來,歐盟在科技一體化發(fā)展道路上漸行漸遠,歐盟的科技聯(lián)合,主要表現(xiàn)在科研政策的協(xié)調(diào)和研發(fā)活動的協(xié)調(diào)。歐盟成員國的科研政策分為兩個層面,一是歐盟成員國共同制定的歐盟整體科研發(fā)展政策,二是各成員國根據(jù)自身的科研優(yōu)勢、傳統(tǒng)、基礎(chǔ)而制定的國家科研政策。做好兩者之間的協(xié)調(diào)有重要意義。政策協(xié)調(diào)的一個方面就是使各成員國能夠分享國家科研政策的信息和統(tǒng)一的科研活動統(tǒng)計數(shù)據(jù)。歐盟研發(fā)活動的協(xié)調(diào)主要包括三個方面,即歐盟研發(fā)計劃的協(xié)調(diào)、歐洲科研網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)和科技組織的協(xié)調(diào)。例如,歐盟框架計劃通過協(xié)調(diào)國家研發(fā)政策并結(jié)合每個國家的研究主題,匯集了歐盟最先進的研究資源和科技人員,不斷增強歐洲科技能力,并通過合作進一步提高歐洲工業(yè)的競爭力。這樣,在歐盟框架計劃內(nèi)部就形成了一個包括不同層次不同群體的泛歐洲的聯(lián)合研發(fā)網(wǎng)絡(luò)[10]。
歐盟政府間的科技合作有著良好的傳統(tǒng),具有鮮明的特色,它的三大類政府間科技合作計劃:歐洲科技合作計劃、尤里卡計劃和框架計劃各自有自己的重點支持領(lǐng)域,在支持形式、投入側(cè)重點、運作管理和合作導(dǎo)向等方面互為分工與合作,優(yōu)勢互補,共同構(gòu)成了歐盟政府在科技聯(lián)合和一體化行動的最重要骨架(見圖1)。雖然目前歐盟跨國家合作的投資實際上只占全部歐盟國家政府的全部研發(fā)資金的18%左右,但是它們卻在歐盟的一體化進程中發(fā)揮了不可替代的作用。
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[關(guān)鍵詞]農(nóng)林;無機及分析化學(xué);試題庫
無機及分析化學(xué)課程是我國農(nóng)林院校的一門公共基礎(chǔ)課,以西北農(nóng)林科技大學(xué)(西農(nóng))為例,每年有過一半的大一新生(近3000人)要學(xué)習(xí)該課程,足見其在農(nóng)林院校的重要地位。一般有如此多學(xué)生的課程都會采用統(tǒng)考的方式考試,因此試卷的全面性、公正性、區(qū)分度和客觀性就顯得非常重要。然而由于某些原因,部分農(nóng)林院校仍以人工命題的方式出卷。人工命題方式有其優(yōu)點,但在當(dāng)前信息科技越來越發(fā)達的時代,其缺點越來越突出。首先,人工命題往往易受出題人的主觀影響,存在對課程內(nèi)容覆蓋面不全、難度把握不好、重點不夠突出、題目容易跟往年類似或重復(fù)等缺點,對學(xué)生的考查不夠細致,區(qū)分度可能也不好,達不到考試目的[1]。如果情況嚴(yán)重,甚至可能造成教學(xué)事故。其次,人工命題容易出錯,如符號錯誤、分值錯誤、數(shù)據(jù)錯誤等。出題人的責(zé)任心不同,試卷的質(zhì)量往往差別很大,責(zé)任心強的教師出的試卷質(zhì)量還比較高,但責(zé)任心較弱的老師所出的試卷質(zhì)量則不能保證。再次,人工命題效率低、成本高。命題一般在教師課程未結(jié)束的時候同時進行,教師在上課之余,要花很多時間命題,往往是人付出了很多精力,卻沒有得到相應(yīng)回報,可能也沒有得優(yōu)良的試卷[2]。
1試題庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
我們已進入一個信息科技爆炸的時代,電腦、手機和網(wǎng)絡(luò)已是我們?nèi)粘I睢⒔虒W(xué)和工作必不可少的工具,農(nóng)林院校的無機及分析化學(xué)課程也應(yīng)該跟上時代步伐,建立計算機試題庫系統(tǒng)。試題庫系統(tǒng)的優(yōu)點顯而易見。首先,計算機試題庫系統(tǒng)可有效避免人工命題的諸多缺點,如實現(xiàn)教考分離,更好把握課程內(nèi)容的覆蓋、難度分布、重點突出、不易出錯等等[3]。再次,機器出卷效率高,只要設(shè)置好一些基本要求,就會很快組成試卷。另外,試題庫系統(tǒng)還有其他方面的用途,如滿足學(xué)生的日常練習(xí),課程進行過程中,可以利用試題庫系統(tǒng)出一些較簡單的練習(xí)題,供學(xué)生加深對課程內(nèi)容的理解之用。最后,考試完之后,考試情況可以反饋給試題庫系統(tǒng),進一步改進試題庫系統(tǒng),那么以后的試卷會越來越好越客觀。當(dāng)然電腦組卷也不是萬能的,如果結(jié)合電腦組卷和人工修改,即可結(jié)合二者的優(yōu)點,得到一份優(yōu)秀的試卷。建立一個優(yōu)秀的試題庫系統(tǒng),工作量巨大,需要大量細致長期的工作??偟膩碚f,試題庫系統(tǒng)首先應(yīng)該有一套優(yōu)秀的試題庫軟件,然后問題就在于要采集大量試題,最后就是管理與參與者的長期完善。針對無機及分析化學(xué)課程,應(yīng)該包含以下幾個方面。所示,應(yīng)該包含四個基本子系統(tǒng),即題型管理、試題管理、用戶管理和組題管理子系統(tǒng)[4]。題型管理子系統(tǒng)可以設(shè)置加入不同類型題目,除傳統(tǒng)的填空、選擇、判斷及計算題之外,用戶可以定制自己的題型;試題管理子系統(tǒng)對試題進行管理、設(shè)置難度、歸類等,如批量輸入試題,設(shè)置修改難度系數(shù)等;通過用戶管理子系統(tǒng)可設(shè)置不同權(quán)限的用戶,用戶通過網(wǎng)絡(luò)可以登錄系統(tǒng),根據(jù)要求使用系統(tǒng),保證多用戶使用,同時保證安全;組題管理子系統(tǒng)可以設(shè)置不同組題方式,產(chǎn)生試卷。另外還有試題質(zhì)量評價模塊,為考完試后進行評價反饋而設(shè)置。
2試題庫系統(tǒng)軟件
試題庫軟件一般通過兩種途徑獲得,即商業(yè)軟件和使用者自己編寫。對于非計算機專業(yè)的化學(xué)工作者來說,編寫一套較好的軟件有一定難度,故采用成熟商業(yè)軟件比較可行。不管那種方式,試題庫軟件系統(tǒng)應(yīng)包括以下方面:(1)界面友好,易于操作管理,功能齊全:試題庫系統(tǒng)不僅管理員使用,普通老師也要用,如出一些練習(xí)題、小測驗等。大多數(shù)化學(xué)老師的計算機水平有限,因此簡單易用的界面能為更多人使用。界面簡單易用的同時,還要保證內(nèi)容豐富、功能齊全。如題型的設(shè)置,普通的選擇、填空、判斷、計算題必不可少,還有其他題型,如概念、證明、小論文之類。另外用戶管理、組題出卷等都要包含。每個題目設(shè)置相應(yīng)的難度系數(shù),組試卷時根據(jù)難度系數(shù)的分布情況組卷,這樣考試時一般都會比較符合正態(tài)分布,難度系數(shù)可由管理員修改。(2)化學(xué)語言友好:由于化學(xué)試題必不可少的出現(xiàn)化學(xué)語言,如無機及分析化學(xué)課中熱力學(xué)部分的熱化學(xué)方程式、熱力學(xué)函數(shù)關(guān)系式,原子分子結(jié)構(gòu)部分的分子雜化軌道顯示、化學(xué)分子結(jié)構(gòu)式,四大平衡對應(yīng)的滴定實驗示意圖等。因此試題庫軟件應(yīng)該正確顯示這些化學(xué)語言,兼容CHEMDRAW等化學(xué)軟件繪制結(jié)構(gòu)圖,而且必須是WORD軟件友好的軟件,以正確顯示化學(xué)語言和數(shù)學(xué)公式。(3)網(wǎng)絡(luò)題庫:試題庫系統(tǒng)不僅在考試時使用,平時也要發(fā)揮作用。無機及分析化學(xué)課本中的練習(xí)題非常有限,學(xué)生可能需要做更多些練習(xí)題以加強對知識的理解,試題庫系統(tǒng)可以提供網(wǎng)絡(luò)練習(xí)接口,讓學(xué)生可以更靈活地獲取知識。另外網(wǎng)絡(luò)題庫可以發(fā)揮其交互的優(yōu)勢,讓學(xué)生和教師更好的交互反饋。(4)安全性:無機及分析化學(xué)課程為農(nóng)林院校公共基礎(chǔ)課,因此試題庫軟件的安全性一定要高,如果出現(xiàn)試題泄露、黑客入侵等情況,將嚴(yán)重影響教學(xué)工作,造成教學(xué)事故。因此,軟件系統(tǒng)一定要提供良好的安全性。
3試題采集
試題庫系統(tǒng)的另一大關(guān)鍵就是試題的數(shù)量和質(zhì)量,即試題采集。大量試題需要大量人員完成,是一個大工程。有經(jīng)驗的老教師承擔(dān)試題的核驗、確定難度系數(shù)、試卷的把關(guān)等工作,其他老師可搜集試題,試題翻譯,試題錄入及管理等工作。系統(tǒng)管理可由幾位老師承擔(dān),每位負(fù)責(zé)某種題型。試題采集是最為繁瑣且龐大的工作,必須由多人承擔(dān),按章節(jié)劃分,每1至2位老師負(fù)責(zé)一章,結(jié)合科學(xué)前沿有趣的東西,收集翻譯編寫題目。試題采集主要通過以下幾種途徑獲得:(1)已有資料。西農(nóng)無機及分析化學(xué)課程的命題近年都由不同老師輪流命題,教師一般都有出題經(jīng)歷,有一定量試題資料,因此首先將每個老師的試題資料收集、歸類,就是試題庫的基礎(chǔ)試題。(2)外文課本翻譯。相對于國內(nèi)課本,國外教科書或參考書中一般都有大量題目,可以聯(lián)系版權(quán)方,獲得題目的使用權(quán),然后進行翻譯。(3)自編題目。組織教師自己命題,教師根據(jù)自己的授課經(jīng)驗,結(jié)合自己的專業(yè)特長和學(xué)校特點,負(fù)責(zé)某一章節(jié)試題的編寫。(4)另外,試題庫的題型可多樣化,不局限于考試,可引導(dǎo)學(xué)生自己動手,查資料寫小論文,將小論文的題目也可加入試題庫共享。
4不斷實踐、反饋和改進
試題庫系統(tǒng)是不斷建設(shè)、實踐及完善的長期工程,每次組卷考試后,根據(jù)考試情況進行反饋,然后對有問題的部分進行修改,如難度調(diào)整等。另外,每年都應(yīng)該往系統(tǒng)里加入一定量的試題,淘汰陳舊試題,保持更新。經(jīng)過幾年的改進完善,最終會建設(shè)好一個優(yōu)秀的試題庫系統(tǒng)。
綜上所述,無機及分析化學(xué)課是一門農(nóng)林院校非常重要的基礎(chǔ)課,應(yīng)該充分重視其考核方式的公平性和客觀性,實現(xiàn)教考分離,淘汰陳舊的人工命題方式,有效組織起來,建設(shè)試題庫系統(tǒng)進行組卷考試。
作者:蒲亮 張忠 王文己 楊正亮 單麗偉 單位:西北農(nóng)林科技大學(xué)
參考文獻
[1]袁東華.高校試題庫、試卷庫建設(shè)問題的思考[J].黑龍江教育,2013,4:77-78.
[2]陳紅兵,賈俊仙,武英耀,等.創(chuàng)建農(nóng)業(yè)院?;瘜W(xué)網(wǎng)上試題庫的探討[J].高等農(nóng)業(yè)教育,2002,138(12):50-51.
關(guān)鍵詞:高中化學(xué) 實驗課 問題 改進措施
中圖分類號:G633 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)01(c)-0038-01
化學(xué)實驗課在整個化學(xué)課程中占著重要的地位,化學(xué)實驗課主要教給學(xué)生操作技能,通過實際操作讓學(xué)生對課本上的知識有更加深刻的印象,化學(xué)實驗課有著直觀、形象的特點,實驗課教學(xué)的好壞直接關(guān)系著學(xué)生對化學(xué)課學(xué)習(xí)的效果。傳統(tǒng)教學(xué)方法存在著許多不足和問題,從而影響了學(xué)生對化學(xué)理論知識的掌握。
1 高中化學(xué)實驗課教學(xué)存在的問題分析
學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),化學(xué)實驗教學(xué)是實施全面化學(xué)教育的一種最有效的形式。因此,教材中安排了很多演示實驗和學(xué)生實驗來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但是,在具體的教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)教材中安排的實驗中有很大一部分都很難利用已有的實驗條件在課堂上完成,而且大部分都是一些驗證性實驗,使學(xué)生感到枯燥乏味失去學(xué)習(xí)的興趣。下文中,筆者分析了高中化學(xué)實驗課教學(xué)存在的問題。
1.1 與新教材教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)
在高考理科綜合卷中,化學(xué)實驗的考試部分占有很大的比重。隨著近年來新課改的進行,化學(xué)教材發(fā)生了一些變化,而隨之變化的還有高考的化學(xué)實驗部分,這部分內(nèi)容變得更加靈活和綜合。而現(xiàn)今的高中化學(xué)實驗課教學(xué)仍然以傳統(tǒng)教材所提供的實驗內(nèi)容作為教學(xué)內(nèi)容,這些實驗操作按部就班、機械枯燥,往往是教師按照教材上的步驟演示一遍,學(xué)生跟著機械的操作一遍就結(jié)束了,對學(xué)生來說沒有實質(zhì)意義。學(xué)生在考試過程中應(yīng)付越來越靈活的考試內(nèi)容會感到越來越困難,因此,實驗內(nèi)容與新教材脫節(jié),使化學(xué)實驗課的效果大大降低。
1.2 化學(xué)實驗課教學(xué)的內(nèi)容過于簡單和基礎(chǔ)
現(xiàn)今的化學(xué)實驗課教學(xué)內(nèi)容準(zhǔn)備的都是簡單和基礎(chǔ)的實驗,在生活中,學(xué)生們對于這些實驗原理都有著一些了解,甚至對其原理理解的已經(jīng)很透徹。因此,再用這些實驗來進行教學(xué)反而會使學(xué)生在上課過程中感到枯燥,影響課堂效率和學(xué)生探索知識的積極性。同時,課堂上的時間畢竟有限,這也對學(xué)生繼續(xù)探索化學(xué)現(xiàn)象,創(chuàng)新思維產(chǎn)生阻礙,降低學(xué)生積極性,影響教學(xué)效果。
1.3 探索教學(xué)成為形式
高中化學(xué)實驗課的目的是讓學(xué)生理論和實踐相結(jié)合,鞏固學(xué)生對知識的掌握,激發(fā)學(xué)生對化學(xué)的探索興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,為將來的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)?,F(xiàn)實情況是在化學(xué)實驗課教學(xué)過程中教師應(yīng)付了事,不認(rèn)真的備課和講課,走個程序就結(jié)束課程,甚至有的教師擠占化學(xué)實驗課的教學(xué)時間,嚴(yán)重降低了學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣和探索欲望。這樣就導(dǎo)致了化學(xué)實驗課成為形式,沒有產(chǎn)生實際效果。
2 改進高中化學(xué)實驗課的措施
實驗課的質(zhì)量對于高中化學(xué)的教學(xué)過程有很大影響,因此,作為一線的化學(xué)教師,我們要給予化學(xué)實驗課足夠的重視,提高學(xué)生的實驗?zāi)芰?,促使學(xué)生的探究能力、創(chuàng)造能力以及合作能力得到鍛煉和提高。優(yōu)化教學(xué)設(shè)計,改進實驗方案,使實驗教學(xué)與探究學(xué)習(xí)融合起來,充分發(fā)揮實驗的探究功能,不但讓學(xué)生獲得知識,學(xué)到技能,而且重視讓學(xué)生受到科學(xué)方法、科學(xué)思維的訓(xùn)練,養(yǎng)成科學(xué)精神,使學(xué)生對實驗保持持久的探究興趣和創(chuàng)造興趣。
2.1 重新設(shè)計高中化學(xué)實驗課教學(xué)內(nèi)容
舊的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)越來越不適合最新的大綱要求,按部就班的教學(xué)方式影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因此,重新設(shè)計高中化學(xué)實驗課的教學(xué)內(nèi)容勢在必行,要在新的教學(xué)內(nèi)容上加上對學(xué)生探索和創(chuàng)新意識培養(yǎng)的環(huán)節(jié)。例如,可以在學(xué)生進行實驗時除了按照教材上的步驟、劑量等要求操作以外,還可以讓學(xué)生探索在改變實驗條件和添加試劑的劑量等方面時實驗會發(fā)生的變化。這樣,學(xué)生的探索熱情高漲,教學(xué)效果就會大大提高。
2.2 重視化學(xué)實驗課,提高化學(xué)實驗課的教學(xué)質(zhì)量
要上好高中化學(xué)實驗課就要在思想上提高對其的重視,把好上課質(zhì)量關(guān)。在化學(xué)實驗課上進行的科學(xué)研究需要用到許多的儀器,器材等,這些儀器和器材的質(zhì)量對實驗的成功率有著直接的影響,保證所用儀器和器材的質(zhì)量才能提高化學(xué)實驗課的教學(xué)質(zhì)量。同時,教師要端正態(tài)度,認(rèn)真的備課,以認(rèn)真科學(xué)的態(tài)度教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。
例如,在講到鋅銅原電池這節(jié)時,課堂上學(xué)生們都學(xué)習(xí)了電池原理:在鋅銅同時放到稀硫酸中時,鋅會失去電子變成二價鋅離子,稀硫酸中的氫離子會得到電子變成原子。實驗開始前,教師應(yīng)本著認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度來做好實驗器材的準(zhǔn)備,包括必要的試管、鑷子、銅棒、鋅棒、稀硫酸溶液等。學(xué)生依據(jù)步驟來完成實驗,密切觀察每一個現(xiàn)象。
2.3 科學(xué)合理的評價化學(xué)實驗課
新課程賦予評價以特殊地位:既要促進全體高中學(xué)生在科學(xué)素養(yǎng)各個方面的共同發(fā)展,又要有利于高中學(xué)生的個別發(fā)展。評價策略上,提倡“終結(jié)性評價與過程性評價相結(jié)合、定性評價與定量評價相結(jié)合、學(xué)生自評互評與他人評價相結(jié)合”,努力將“評價貫穿于學(xué)習(xí)的全過程”。在評價方式上,主要采用紙筆測試、學(xué)習(xí)檔案評價和活動表現(xiàn)評價三種。在評價上,主張評價主體多元化,評價內(nèi)容全面化,評價方式多樣化,以評價促發(fā)展。高考對教學(xué)的導(dǎo)向作用是明顯的,但它是終結(jié)性書面測驗,不能反映學(xué)生學(xué)習(xí)的過程,難以檢測學(xué)生知識技能、過程方法、情感態(tài)度價值觀等方面的具體進步。課程評價的功能是高考無法替代的。
課程評價的方式要多樣化,考慮不同模塊的具體特點。對有些模塊應(yīng)綜合使用紙筆測試、學(xué)習(xí)檔案評價和活動表現(xiàn)等方式,紙筆測試幫助學(xué)生理解核心的概念和原理,對某些模塊的紙筆測試,不應(yīng)死扣具體知識,在開放性、應(yīng)用性上下功夫,考查學(xué)生分析生活問題的能力。在這些模塊的教學(xué)中,開展辯論、角色扮演、調(diào)查、參觀訪問等進行表現(xiàn)性評價。有些模塊在紙筆測試上力求考查學(xué)生運用所學(xué)知識分析和解決問題的能力,通過收集和分析資料、設(shè)計實驗進行探究等過程進行評價。有些模塊還需要通過學(xué)生的交流討論、合作意識以及探究態(tài)度等方面予以考察。
3 結(jié)語
總之,高中化學(xué)實驗課是一門不可或缺的課程,教師要在教材的基礎(chǔ)上研究新的教學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生的探索和創(chuàng)新精神,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,這樣才能使學(xué)生牢固的掌握所學(xué)理論知識,養(yǎng)成良好的科學(xué)實驗習(xí)慣,為未來的學(xué)習(xí)打下扎實基礎(chǔ)。
參考文獻
[1] 李慧宇.如何提高高中化學(xué)實驗課的教學(xué)效率[J].新課程:教研版,2010,14(10):53-54.
作為化學(xué)教師,該如何設(shè)計實驗教學(xué)來提高學(xué)生的實驗技能,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的意識,促進學(xué)生的全面發(fā)展呢?以下是我對這個問題的一些淺顯的看法。
一、開展有效的實驗預(yù)習(xí)
以前的實驗也要求學(xué)生預(yù)習(xí),但由于缺乏正確的認(rèn)識和指導(dǎo),學(xué)生的預(yù)習(xí)僅停留在對課本的簡單瀏覽上,沒有深入地探索和理解實驗原理及操作。新課程實施以來,先讓學(xué)生對實驗進行一番“理論與實踐”探索,做到了如指掌,并設(shè)計出自己行之有效的預(yù)習(xí)報告。根據(jù)實驗要求和目的的不同,實驗預(yù)體包括以下三個部分內(nèi)容:1、對相關(guān)舊知識的復(fù)習(xí);2、對實驗自主探索;3、書寫實驗報告。這樣,可使實驗的程序、關(guān)鍵環(huán)節(jié)、細節(jié)之處一目了然。
二、開展有效的實驗課堂教學(xué)
實踐證明,每次實驗課前先不急于動手實驗,而是先展示學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,讓學(xué)生陳述自己準(zhǔn)備怎么做實驗,還有哪些疑惑需探索,有哪些創(chuàng)新的設(shè)計等,這樣,學(xué)生的注意力會更加集中,效果會更好。教師只做必要的點評和補充,尤其要關(guān)注實驗創(chuàng)新,看學(xué)生有無新的想法,如果有,可以讓大家一起來探討其創(chuàng)新的合理性和可行性與原實驗相比新方案的優(yōu)劣等。對于可行的創(chuàng)新和探究,要盡量給學(xué)生創(chuàng)造條件使其動手實驗。如果存在缺陷,甚至不可能完成時,可以通過討論給予必要的糾正和說明。如果放開手來,大膽讓學(xué)生實驗,學(xué)生的實驗和創(chuàng)新積極性都會被帶動起來。
三、讓學(xué)生參與到實驗準(zhǔn)備的過程中來
以前的實驗準(zhǔn)備是由教師來完成的,到了課堂上,學(xué)生對一些實驗用品很陌生,操作起來不很熟練,最好的辦法就是讓學(xué)生在有效預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上參與到實驗的準(zhǔn)備中來。最好每次讓一個實驗小組的實驗成員來實驗室準(zhǔn)備實驗,采用輪換制,使每一位學(xué)生都有機會進行實驗室準(zhǔn)備實驗,另外有創(chuàng)新實驗的學(xué)生可自行準(zhǔn)備所需的其他實驗用品,以備上課探究實驗之用。這樣,教師就在課前緊緊地抓住了學(xué)生,調(diào)動了他們的學(xué)習(xí)積極性。
四、創(chuàng)造機會使學(xué)生多做實驗
【關(guān)鍵詞】單片機課程 立體化教學(xué)模式
【中圖分類號】G642.0 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2016)02-0059-02
一 引言
單片機技術(shù)與應(yīng)用是電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門應(yīng)用性很強的課程,強調(diào)理論知識的同時,更強調(diào)實踐,突出對學(xué)生分析問題、解決問題及動手能力等綜合能力的培養(yǎng)。為了更好地服務(wù)教學(xué)并能夠培養(yǎng)出新型人才,構(gòu)建全新的、師生共同參與的單片機課程立體化教學(xué)模式顯得尤為重要。
所謂立體化教學(xué)模式是指以某一課程為單元,以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心,以豐富的教學(xué)資源為平臺,動用所有可能的教學(xué)要素的立體化、全方位的教學(xué)體系。其強調(diào)所有教學(xué)參與者的多邊互動和多種學(xué)習(xí)方式的共同發(fā)展,體現(xiàn)了以學(xué)習(xí)者為主的現(xiàn)代化教育理念,在教學(xué)資源的多樣化、教學(xué)方法的現(xiàn)代化、知識體系的立體化等方面具有突出的特點,是學(xué)生建立創(chuàng)新意識、開發(fā)創(chuàng)新思維、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要方法。
二 單片機課程立體化教學(xué)模式的構(gòu)建
從教學(xué)理念、教學(xué)方法、教學(xué)資源和教學(xué)手段幾個方面構(gòu)建單片機課程的立體化教學(xué)模式,形成集理論教學(xué)、實驗教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)資源等多層次、多形式的立體化教學(xué)體系。
1.構(gòu)建立體化的教學(xué)理念
立體化教學(xué)模式下,教師應(yīng)該改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式、轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,確立以學(xué)生為中心的教學(xué)意識。教師在教學(xué)過程中不能只強調(diào)教師的“教”,更要強調(diào)學(xué)生的“學(xué)”,一定要教與學(xué)并重。教和學(xué)兩方面是相互依存的,教師在完成基本的講授環(huán)節(jié)之后,應(yīng)該有目的、有計劃地引導(dǎo)學(xué)生,使其能夠主動地掌握課程中的理論知識和基本的實踐技能。
針對單片機課程的特點,教師可以根據(jù)學(xué)生的愛好及興趣,組建創(chuàng)新性研究小組或工程設(shè)計小組等團隊,引進或設(shè)計一些項目,讓不同的團隊完成不同的項目,從而促進學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,有效地完成教與學(xué)的教學(xué)過程。如在學(xué)習(xí)單片機的I/O口時,可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)了理論知識后完成“流水燈”和“交通燈”等基礎(chǔ)項目。
2.開發(fā)立體化的教學(xué)資源
隨著現(xiàn)代技術(shù)的飛速發(fā)展,高等學(xué)校教學(xué)資源也正在從傳統(tǒng)的單一的紙質(zhì)教學(xué)資源向數(shù)字化、電子化和多樣化的教學(xué)資源轉(zhuǎn)變,從而形成了傳統(tǒng)的紙質(zhì)教學(xué)資源和現(xiàn)代的數(shù)字化教學(xué)資源相結(jié)合的立體化教學(xué)資源。
傳統(tǒng)的紙質(zhì)教學(xué)資源應(yīng)該由教材、參考書、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書以及試題庫組成?,F(xiàn)代的數(shù)字化單片機課程教學(xué)資源包括多媒體電子課件、電子圖書、仿真案例庫及各種網(wǎng)絡(luò)資源等。在課堂教學(xué)中使用多媒體電子課件,不僅能夠完成教學(xué)任務(wù),而且利用動畫、模擬仿真等技術(shù)可以生動、形象、直觀地講解一些枯燥難懂的知識難點和重點,提高課堂教學(xué)效果。同時也可以提供給學(xué)生,供其在課下學(xué)習(xí)中使用。作為教學(xué)中輔助資源的電子圖書和仿真案例庫,可以由學(xué)生按自己的需要選取學(xué)習(xí)內(nèi)容。當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使學(xué)生能夠方便快捷地使用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源,因此網(wǎng)絡(luò)資源成為現(xiàn)代教學(xué)資源中一個不可或缺的部分。但是錯綜復(fù)雜、良莠不齊的網(wǎng)絡(luò)資源使學(xué)生難以篩選,教師作為教學(xué)的指導(dǎo)者應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生如何查找正確的網(wǎng)絡(luò)資源,或利用現(xiàn)有的校園網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)上給學(xué)生提供一些學(xué)習(xí)和研究的資料。
3.實施立體化的教學(xué)方法和手段
具有鮮明目的性的立體化教學(xué)模式,以其多樣性、靈活性、階段性和工具性等特征適合各個學(xué)科和專業(yè),根據(jù)單片機課程自身的特點以及內(nèi)容、方法、條件與教學(xué)環(huán)境的多樣性,構(gòu)建合理的立體化的單片機課程教學(xué)方法。優(yōu)秀的教學(xué)手段能達到事半功倍的教學(xué)效果,也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)對傳統(tǒng)教學(xué)手段進行改革,實施立體化的教學(xué)方法和手段是教學(xué)發(fā)展的必然趨勢。
首先,充分利用多媒體技術(shù)。教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制作多媒體教案或利用教材配套的電子教案,用于課堂上講解課程內(nèi)容的難點和重點。同時在課堂教學(xué)中利用Proteus和Keil μVision3的仿真環(huán)境,穿插講解并演示實例,使本來很抽象的內(nèi)容變得形象、生動、直觀?;诙嗝襟w技術(shù)的單片機課程教學(xué)的最大特點是突出單片機課程的多樣性和生動性。學(xué)生也可以利用多媒體技術(shù)手段,進行自主學(xué)習(xí)和模擬仿真,提高學(xué)生的素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
其次,突出“教與學(xué)”并重的教學(xué)理念。除了在課堂上講授課程內(nèi)容和演示實例外,根據(jù)學(xué)生的編程水平和理解能力,教會他們在網(wǎng)絡(luò)上尋找適合自己的實驗內(nèi)容,并學(xué)會利用Proteus和Keil μVision3的仿真環(huán)境進行仿真模擬實驗,并在隨后的實驗課中利用實驗設(shè)備進行驗證。這樣就會提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性,并提高學(xué)習(xí)興趣。因此,一套實用的單片機開發(fā)板是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中不可或缺的設(shè)備。
最后,將學(xué)生分組,組成不同的學(xué)習(xí)團隊,進行合作學(xué)習(xí),并將團隊的整體成績作為評價標(biāo)準(zhǔn)之一,從而提高學(xué)生的團隊合作能力。小組成員取長補短,相互學(xué)習(xí),彼此指導(dǎo),共同學(xué)習(xí)教師課堂中安排的學(xué)習(xí)內(nèi)容,并達到預(yù)期的學(xué)習(xí)目標(biāo)。以此為依據(jù),在單片機課程的教學(xué)中可以將學(xué)生以2~6人組成一個學(xué)習(xí)小組,每個小組都有一個特定的綜合項目,最終以小組的項目完成情況給予評價,并以此作為最終的成績組成之一。在整個學(xué)習(xí)過程中,小組成員可以定期集中討論或在網(wǎng)上學(xué)習(xí)博客。而教師作為指導(dǎo)者要經(jīng)常關(guān)注團隊或指導(dǎo)博客的使用,并對學(xué)生的學(xué)習(xí)活動進行指導(dǎo)。這樣以學(xué)習(xí)小組的形式就將傳統(tǒng)的教學(xué)方式及師生之間的單向交流改變?yōu)閹熒吧g的多向交流。從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,提高教學(xué)效率,促進學(xué)生間的人際合作關(guān)系,最終達到提高學(xué)生團隊合作能力的目的。
4.樹立立體化的教學(xué)目標(biāo)
教學(xué)目標(biāo)不僅是教學(xué)的出發(fā)點,也是教學(xué)評價的標(biāo)準(zhǔn)。在立體化的教學(xué)模式下,應(yīng)該樹立立體化的教學(xué)目標(biāo),要培養(yǎng)學(xué)生收集、分析和處理信息的能力;提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力;促進學(xué)生合作學(xué)習(xí)的能力;培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任心和歷史責(zé)任感。只有這樣才能培養(yǎng)出新時代所需要的新型人才。
三 單片機課程立體化教學(xué)模式的特點
立體化的教學(xué)模式能夠滿足學(xué)生的多種需求,使學(xué)生不但能掌握單片機課程的基本理論知識,熟悉單片機的基本應(yīng)用,而且能夠整合單元知識,為從事相關(guān)的工作打下一定的基礎(chǔ)。筆者認(rèn)為,在立體化教學(xué)模式下的單片機課程教學(xué)的特點主要體現(xiàn)在以下三個方面。
1.互動性強
多媒體課件以其動畫、模擬等技術(shù)與生動、形象、直觀的特點給課堂教學(xué)增添了活力。輔助的Proteus和Keil μVision3的仿真環(huán)境,不但提高了教學(xué)的多樣性和直觀性,吸引了學(xué)生的注意力,也能調(diào)動他們的積極性,使其在感情上和行為上樂于參與到教學(xué)的活動中去。
2.資源豐富
立體化教學(xué)模式最大的優(yōu)勢是資源豐富,并且獲取方式便捷。單片機課程的目的是使學(xué)生通過學(xué)習(xí),掌握基本的單片機知識及其基本應(yīng)用,以適應(yīng)現(xiàn)代電子學(xué)科的發(fā)展形勢,因此要求學(xué)生具備一定的單片機編程能力、學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力及團隊合作能力。豐富的教學(xué)資源可以輔助教師完成這方面的教學(xué)。
3.個性化強
單片機課程的學(xué)習(xí)者大都經(jīng)過了電子基礎(chǔ)理論課的學(xué)習(xí)。在這一階段內(nèi),學(xué)生的學(xué)習(xí)方式日漸成熟,但對學(xué)習(xí)的內(nèi)容也有了更高的要求,這時要使他們明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)。在課程教學(xué)中,應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的能力,讓學(xué)生主動地學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中充分發(fā)揮他們的積極性和創(chuàng)新性,達到因人施教的目的。
參考文獻
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傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)與化學(xué)實驗不能有機結(jié)合的根本原因在于:1.以教材和課堂講授為中心的教學(xué)模式。一直偏重于傳授學(xué)科中固有的知識,而對這些知識是如何創(chuàng)造出來的,以及如何創(chuàng)造性地運用這些知識去解決實際問題,往往形成了從不過問或無力過問的習(xí)慣。2.在化學(xué)教學(xué)中很多教師忽視實驗教學(xué)的直觀性和重要性,教學(xué)中不但忽視學(xué)生實驗,連教師的演示實驗都從來不做,教師只是在黑板上講實驗,學(xué)生背實驗,忽視了學(xué)生的動手能力。實驗對學(xué)生來說只是簡單的重復(fù),不需要積極的思維和創(chuàng)新,也沒有探索的目標(biāo)和方向。許多學(xué)生根本就不想動手。
如何將化學(xué)教學(xué)和化學(xué)實驗融合得更好,讓學(xué)生記憶深刻,并能合理利用化學(xué)原理來解釋實驗現(xiàn)象,從而加深對化學(xué)知識的理解,是新課程改革形勢下不可等閑視之的問題。因此,以化學(xué)專業(yè)的實驗性和應(yīng)用性為契機,順應(yīng)新課程改革的趨勢和理念,引導(dǎo)并培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升化學(xué)課程的教學(xué)效果,使學(xué)生獲得全面的發(fā)展,是需要我們每一位化學(xué)教師不斷努力并付諸實踐的一項重要任務(wù)。
一、設(shè)計化學(xué)教學(xué),優(yōu)化實驗?zāi)J?/p>
1.加強學(xué)生的自主實驗?zāi)芰?/p>
做實驗的目的,并不是僅僅讓學(xué)生學(xué)會操作,更高的目標(biāo)是要求學(xué)生熟悉實驗原理、突破教材的框框、大膽設(shè)想、獨立自主地尋找完成實驗最佳途徑。
要想化學(xué)實驗成功,首先必須改革實驗教學(xué)方法,創(chuàng)造條件使學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)由被動地位轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥匚弧R髮W(xué)生實驗前預(yù)習(xí),查閱有關(guān)的教學(xué)資料。掌握所用儀器設(shè)備的基本原理和操作方法,自己確定實驗方法和步驟。其次,讓學(xué)生自己盡可能動手實驗,針對教材中實驗的不足之外,引導(dǎo)學(xué)生大膽改進,以增強可視效果或簡化操作等。最后,讓學(xué)生觀察并描述實驗現(xiàn)象,用合適的化學(xué)術(shù)語去形容化學(xué)現(xiàn)象,自行設(shè)計和繪制系統(tǒng)的表格,將觀察到的實驗現(xiàn)象寫到表格內(nèi),最后通過現(xiàn)象得出結(jié)論。
在學(xué)生親自動手操作的過程中,教師要提醒學(xué)生注意把實驗中每一個微小的現(xiàn)象都看得清清楚楚,這不但能更好地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,還有利于學(xué)生觀察能力、思維能力和動手能力的培養(yǎng)。
2.加強學(xué)生在實驗中獨立思考的能力
教學(xué)中注意運用生動活潑、科學(xué)有趣的方法培養(yǎng)學(xué)生綜合運用各種思維方法的能力。第一,教師要引導(dǎo)學(xué)生獨立思考。要求學(xué)生從不同方面、不同視角觀察實驗現(xiàn)象,并進行交流討論,使學(xué)生不僅善于發(fā)現(xiàn)共同現(xiàn)象,而且更善于發(fā)現(xiàn)不同現(xiàn)象。引導(dǎo)學(xué)生獨立思考和全面分析,從而提高學(xué)生的觀察能力,培養(yǎng)學(xué)生良好的觀察習(xí)慣,促進學(xué)生思維能力的發(fā)展。第二,教師要創(chuàng)造促使學(xué)生獨立思考的氛圍。在教學(xué)中,教師應(yīng)提供一些富有挑戰(zhàn)性和探索性的問題,激活學(xué)生的思維,放飛學(xué)生的思維。而適時的自評,能提高學(xué)生的自信心,也能使學(xué)生看到自己的不足,在學(xué)習(xí)活動中能及時調(diào)整自己的學(xué)習(xí)目標(biāo),自我挑戰(zhàn),這樣學(xué)生的思維能力就能得到拓展和提升。
3.多媒體的運用
化學(xué)實驗的操作步驟和操作規(guī)程都有一定的要求,一旦學(xué)生操作失誤,不僅會引起實驗失敗,也可能引起實驗事故,更會引起學(xué)生的恐懼心理,影響學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。采用多媒體教學(xué),先讓學(xué)生了解正確規(guī)范的實驗操作方法,將大大提高學(xué)生實驗的有效性,有利于學(xué)生對知識的鞏固、應(yīng)用和發(fā)展,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造精神和創(chuàng)造能力。如:在Authorware課件集錦中,給出燒瓶、雙孔塞、鐵架臺、酒精燈、導(dǎo)管、燒杯、漏斗、集氣瓶、洗氣瓶等儀器具,讓學(xué)生自己動手組合制取、除雜、干燥氯氣的裝置,甚至讓學(xué)生自己動手畫出他認(rèn)為還可以使用的儀器如何進行裝置的組合圖。多媒體做到了為學(xué)生提供進行實驗設(shè)計的條件,視聽結(jié)合、動靜結(jié)合,操作方便,不受化學(xué)實驗時空限制,通過多媒體網(wǎng)絡(luò)實驗平臺的構(gòu)建,不僅調(diào)動起學(xué)生參與實驗教學(xué)的熱情,豐富學(xué)生實驗知識等,也讓學(xué)生有機會通過網(wǎng)絡(luò)實驗平臺親身參與實驗過程,使學(xué)生學(xué)到相應(yīng)的化學(xué)知識、化學(xué)能力和化學(xué)思想,使學(xué)生的創(chuàng)新意識得到最佳發(fā)揮,讓學(xué)生更好地施展其創(chuàng)造才能。
二、加強小組合作,培養(yǎng)團隊意識
實驗中的合作學(xué)習(xí)意識體現(xiàn)在小組成員之間的互相學(xué)習(xí)上,以便取長補短,克服困難,充分發(fā)揮集體的智慧和力量取得成功:在實驗活動中,小組成員的共同參與有助于調(diào)動學(xué)生的參與意識與表現(xiàn)欲望,培養(yǎng)學(xué)生積極向上的心理素質(zhì)。在實驗操作中遇到困難時相互幫助,做較復(fù)雜的實驗,更需要小組內(nèi)分工合作共同完成。如在做電化學(xué)的原電池的實驗中,該實驗所用到的儀器較多,且操作復(fù)雜,需要做好小組內(nèi)部的分工,這樣不僅節(jié)省了時間,還培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識和合作能力,使每一個人的積極性得到發(fā)揮。教師還可以組織學(xué)生相互進行討論、研究,反復(fù)論證。通過實驗的重現(xiàn)性和可變性進行辯證的分析實驗,最終得到對化學(xué)知識的理解,在合作的小組學(xué)習(xí)中,能夠更加有效激發(fā)學(xué)生的實驗創(chuàng)新動力,達到教學(xué)的預(yù)期目的。
三、擴大實驗范圍,緊密聯(lián)系身邊的化學(xué)
課外活動是課堂教學(xué)的延伸,需要理論聯(lián)系實際,是發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自我探索、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑。例如:組織學(xué)生參觀工廠,了解工業(yè)生產(chǎn)硫酸、化肥等產(chǎn)品的工藝流程,開展化學(xué)活動周,組織化學(xué)競賽,設(shè)計家庭小實驗,利用網(wǎng)絡(luò)資源收集有關(guān)化學(xué)知識,分析學(xué)校附近的水體污染情況等等,使學(xué)生樹立起環(huán)保意識。還可以指導(dǎo)學(xué)生查看相關(guān)文獻,把實驗過程和結(jié)論與生活和生產(chǎn)實際聯(lián)系在一起,例如冬天為什么要謹(jǐn)防一氧化碳中毒,因為一氧化碳會與人體中血紅蛋白結(jié)合,達到一定濃度就會引起全身缺氧血癥,例如為什么家里的高壓鍋在很短的時間里就可以煮熟飯?為什么生火的時候用鼓風(fēng)機火苗會更旺?通過對實驗現(xiàn)象的觀察和思考,能有效強化學(xué)生對原理的理解,使學(xué)生切實感受到已學(xué)知識的實用性,讓他們充分享受成功的喜悅,從而進一步激發(fā)他們的創(chuàng)新意識。
我們身邊的素材其實只要用心去思考,動腦去研究,可利用的資源還是比較多的。我們可以把小小的實驗設(shè)計、改進,使學(xué)生邁出創(chuàng)新思維、創(chuàng)新實踐的腳步,使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到提高,學(xué)生的專長和愛好得以發(fā)展,學(xué)生的思維變通性、發(fā)散思維、實驗設(shè)計能力和動手能力增強,創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:卓越工程師計劃;學(xué)科競賽;科研活動;體系建設(shè)
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)11-0121-04
一、引言
教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才?!白吭接媱潯睂Ω叩冉逃嫦蛏鐣枨笈囵B(yǎng)人才、{整人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)、推動教育教學(xué)改革、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、增強畢業(yè)生創(chuàng)業(yè)就業(yè)能力具有重要的示范作用,該計劃特別注重對學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1,2]。
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是一個創(chuàng)新工程,也是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。按照“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”通用標(biāo)準(zhǔn),對卓越計劃人才的能力要求是比較全面的,主要包括了學(xué)習(xí)能力和分析解決問題能力、工程創(chuàng)新能力和開發(fā)設(shè)計能力以及管理與溝通合作能力等[3]。學(xué)科競賽和科技創(chuàng)新活動作為課外學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力與工程能力的有效途徑,是“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”體系的劑和加速劑,在機械卓越工程師教育培養(yǎng)計劃中如何構(gòu)建科學(xué)合理的學(xué)科競賽和科技創(chuàng)新活動體系,是當(dāng)前急需解決的研究課題。
二、學(xué)科競賽與科技活動在卓越機械工程師教育培養(yǎng)中的一些問題
目前針對大學(xué)本科生的各類學(xué)科(技能)競賽和科技創(chuàng)新活動既有國家級也有省級、校級乃至院級等各個層次的項目和活動。以我校為例,目前機械工程卓越計劃班學(xué)生參與度較高的主要學(xué)科競賽和科技創(chuàng)新活動如表1所示。從表1可以看出,機械工程卓越計劃班學(xué)生參與的各類學(xué)科競賽和科研立項活動的種類和數(shù)量還是比較多的,并且呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢,特別是學(xué)科競賽的種類增加的比較明顯。近兩年還新增了一些新的競賽項目(未列入表1),如省級的物理實驗創(chuàng)新設(shè)計大賽和工業(yè)設(shè)計大賽等項目也吸引了部分機械工程卓越計劃班學(xué)生的參加。
從近年的教學(xué)實踐來看,機械工程卓越計劃班學(xué)生能夠參與的各類學(xué)科競賽和科研活動越來越多,涉及的專業(yè)面和知識面也越來越廣,對學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)和綜合素質(zhì)的提升的確起到了較好的促進作用,但有些問題和不足也逐漸暴露出來。
1.隨著教育主管部門、各類教育協(xié)會以及學(xué)校各教學(xué)單位對學(xué)生第二課堂和科技創(chuàng)新活動越來越重視,學(xué)科競賽和科研活動的種類和數(shù)量呈不斷上升趨勢,給學(xué)生提供了更多參與的機會。然而學(xué)生還有相當(dāng)?shù)恼n堂學(xué)習(xí)和實踐學(xué)習(xí)任務(wù),尤其是卓越計劃班的學(xué)生有比較高的企業(yè)實踐要求,在校外企業(yè)實習(xí)的時間較長,沒有時間和精力參加所有的項目和活動。不少學(xué)生面對種類繁多的各類競賽項目和科技活動,在項目選擇上存在一定程度的盲目性和焦慮感,不知自己選擇哪些項目和活動為宜,很多學(xué)生缺乏長遠的規(guī)劃,也不容易形成可持續(xù)成長的學(xué)生科研團隊。
2.目前開展的各類活動中,競賽型活動偏多,而研究型活動偏少。競賽型活動往往過分看重競賽成績和最終結(jié)果,而忽視活動過程中對學(xué)生的技能與知識的培養(yǎng)。由于競賽型活動大多采用淘汰制,真正能進入到實質(zhì)性比賽和實物制作階段的學(xué)生數(shù)量不多,很多在前期被淘汰的學(xué)生失去了繼續(xù)鍛煉的機會。也使得大量的資源向少數(shù)具備競爭優(yōu)勢的同學(xué)傾斜。
3.在科技競賽和科技活動中功利性思想有上升的勢頭。一方面,由于受學(xué)校獎勵政策的影響,無論是指導(dǎo)老師還是學(xué)生都比較重視成果彰顯度高的競賽項目,如“挑戰(zhàn)杯”比賽等。其次是對保研推優(yōu)有獎勵加分的項目,學(xué)生參加的積極性也高于其他項目。對于一些基礎(chǔ)性和普及性的活動則師生均不夠重視,參加的人員數(shù)量沒有增長甚至呈下降趨勢。
三、適應(yīng)于機械工程卓越培養(yǎng)計劃的學(xué)科競賽和科研活動體系建設(shè)的思考
學(xué)科競賽和科技活動在整個卓越教育培養(yǎng)環(huán)節(jié)中占有重要的地位,對卓越人才工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了十分關(guān)鍵的作用,它與課堂教學(xué)活動以及工程實踐活動之間不是孤立的板塊,而是有機的整體。應(yīng)將其視為在整個卓越教育培養(yǎng)過程中促進工程實踐和課堂教學(xué)培養(yǎng)功能的重要平臺或載體。如圖1所示,學(xué)科競賽和科研活動平臺由硬件平臺和軟件平臺構(gòu)成,該平臺的軟、硬件建設(shè)、學(xué)生參與平臺的“引入”機制、平臺的“產(chǎn)出”效果評價模式構(gòu)成了卓越人才培養(yǎng)中學(xué)科競賽與科研活動體系建設(shè)的核心要素。
1.學(xué)科競賽與科研活動平臺的建設(shè)。學(xué)科競賽與科研活動平臺的硬件建設(shè)主要是依靠場地、設(shè)備和資金等的投入,這些資源的缺乏曾一度是制約平臺建設(shè)的一個瓶頸問題。隨著國家對高等教育的不斷投入和學(xué)校自身的持續(xù)發(fā)展,平臺的硬件建設(shè)相比過去已經(jīng)有了很大的改善。以我校為例,目前校級的機械教學(xué)實驗中心,信息技術(shù)教學(xué)實驗中心以及院級的卓越工程師計劃創(chuàng)新實驗室等為卓越計劃人才開展學(xué)科競賽和科研活動提供了較好的校內(nèi)實踐和實驗場地及設(shè)備。由于這些中心或?qū)嶒炇曳謩e隸屬于不同的管理單位,因此也存在資源優(yōu)化配置和資源有效利用方面的問題。與硬件平臺建設(shè)相比,軟件平臺建設(shè)存在的問題更多一些。本科層次卓越人才工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應(yīng)遵循認(rèn)知、實踐,發(fā)展和創(chuàng)新四個階段或?qū)哟蝃4]。應(yīng)對現(xiàn)有的各類學(xué)科競賽和科研活動進行梳理、完善和補充,讓不同階段的學(xué)生從事與其學(xué)業(yè)成長階段相適應(yīng)的競賽和活動。同時要適當(dāng)減少或淡化以排名獲獎為核心目的的競爭性項目,而增加以培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)其職業(yè)生涯工程技能訓(xùn)練為主的科研實踐或技能實訓(xùn)活動。
另外,學(xué)科競賽和科研活動平臺建設(shè)不是孤立進行的,要將卓越計劃學(xué)生的工程實踐活動和課堂教學(xué)活動有機地結(jié)合起來。例如可以在機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)課或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課上采用案例教學(xué)法,將機械設(shè)計創(chuàng)新大賽上優(yōu)秀的學(xué)生作品案例引入到教學(xué)過程中。在學(xué)生到企業(yè)實習(xí)時,結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)實踐條件,開展以提高學(xué)生繪圖識圖能力、工藝設(shè)計能力以及數(shù)控加工編程能力等專項技能為主的勞動技能競賽活動。
2.平臺的“引入”機制建設(shè)。學(xué)生是教學(xué)活動的主體,一切教學(xué)活動的成功與否都離不開學(xué)生的積極參與。只有學(xué)生積極而廣泛的參與學(xué)科競賽與科研活動,這一平臺建設(shè)的價值才能得以體現(xiàn)。要解決學(xué)生參與學(xué)科競賽與科研活動中出現(xiàn)的缺乏普及性、持久性以及趨于功利性的問題,單靠簡單的教學(xué)計劃和行政命令手段是難以取得理想效果的。要實現(xiàn)“要我參與”到“我要參與”的轉(zhuǎn)變,關(guān)鍵是要實現(xiàn)學(xué)生的“興趣引入”和“自我管理”。興趣是最好的老師,從卓越計劃班學(xué)生入學(xué)開始,就要通過主題報告,實踐認(rèn)知參觀,專題講座和社團活動等各類形式的活動向?qū)W生宣傳科研創(chuàng)新的理念,介紹學(xué)科競賽與科研活動的基礎(chǔ)知識。在教學(xué)上也可以借鑒采用鏈條式實踐類特色系列課程的教學(xué)方法[5],通過將機械,電子、計算機技術(shù)以及金工實踐課程等知識有機地結(jié)合起來,解決學(xué)生生產(chǎn)和生活中可以遇見的綜合性問題,培養(yǎng)學(xué)生的興趣點和成就感,著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實際操作能力。
在學(xué)科競賽與科研活動中要讓學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)自我管理,體現(xiàn)高年級學(xué)生對低年級學(xué)生的傳幫帶作用,促進學(xué)生學(xué)科競賽和科研活動團隊的建立、建設(shè)和發(fā)展,形成一種良好的創(chuàng)新氛圍和傳統(tǒng),使得新生能不斷受到潛移默化的作用。這樣才能將絕大多數(shù)卓越計劃學(xué)生源源不斷,持之以恒地吸引到平臺中來。
充分利用QQ,微博和微信等學(xué)生樂于使用和接受的社交工具與平臺,建立有關(guān)的學(xué)科競賽和科研活動討論組,專業(yè)群,引導(dǎo)性的話題,以開放和包容的態(tài)度吸引學(xué)生參與相關(guān)主題的討論和辯論,也是吸引和引導(dǎo)學(xué)生進入“平臺”的有效途徑。其次可以將參與學(xué)科競賽和科研活動納入到卓越計劃的班級建設(shè)和寢室文化建設(shè)中,形成絕大多數(shù)同學(xué)敢于參與并樂于參與學(xué)科競賽和科研活動的良好班風(fēng)和學(xué)風(fēng)。
3.平臺的“產(chǎn)出”效果評價模式構(gòu)建。在卓越工程師培養(yǎng)過程中,學(xué)生獲得優(yōu)秀的工程能力和創(chuàng)新能力無疑是卓越能力的重要體現(xiàn)。此外學(xué)生在人文情懷、綜合科學(xué)素養(yǎng)、多學(xué)科視野、跨文化溝通交流能力及團隊協(xié)作能力方面的表現(xiàn)也是其卓越能力中重要的組成部分[6]。因此對學(xué)科競賽或科研活動平臺“產(chǎn)出”效果評價應(yīng)該是能夠全面衡量學(xué)生卓越能力的綜合性體系。在學(xué)科競賽或科研活動平臺的建設(shè)中,在現(xiàn)有的一些學(xué)科競賽或科研活動類型外,還應(yīng)設(shè)置一些培養(yǎng)學(xué)生人文素質(zhì)、國際化交流能力的競賽或科研活動,例如可以引導(dǎo)卓越計劃學(xué)生參加辯論比賽,英語演講比賽,組織學(xué)生選修國外大學(xué)的優(yōu)秀慕課課程,選派有條件的學(xué)生參加跨國訪學(xué)或交換生計劃等。此外在學(xué)生參加各類學(xué)科競賽或科研活動時,要將學(xué)生跨學(xué)科組團和團隊建設(shè)長效機制納入到教師指導(dǎo)和項目考核的重點內(nèi)容,以培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力,拓展其多學(xué)科素養(yǎng)。
應(yīng)摒棄那種只注重學(xué)生競賽排名或獲獎的單一的“產(chǎn)出”效果評價標(biāo)準(zhǔn)??梢詫W(xué)生是否獲得行業(yè)技能認(rèn)證,是否受到實習(xí)企業(yè)的好評以及畢業(yè)生能最終受到用人單位的青睞等均作為“產(chǎn)出”效果的評價模式。這種綜合性的評價模式才能比較全面地體現(xiàn)學(xué)生的卓越能力,綜合反映教育培養(yǎng)效果,也才能為學(xué)科競賽或科研活動平臺體系的建設(shè)和完善提供有效的反饋通道。
四、采取的措施和成效
針對目前學(xué)科競賽與科技活動在卓越機械工程師教育培養(yǎng)中的一些問題,我們開展了一些探索性的工作,取得了一定成效。
1.學(xué)科競賽與科研活動的常態(tài)化和普及化。我們嘗試以班級為單位,結(jié)合學(xué)生在各階段的學(xué)習(xí)內(nèi)容,設(shè)立了一些與教育內(nèi)容密切相關(guān),全員參與的小型化的競賽活動。例如,當(dāng)卓越計劃班的學(xué)生學(xué)習(xí)了機械制圖這門課程后,我們就組織試點班的學(xué)生學(xué)習(xí)AutoCAD及CAXA軟件,當(dāng)學(xué)生們掌握了繪圖軟件的使用方法和技能后,進行班級內(nèi)部的計算機繪圖比賽。當(dāng)學(xué)生到企業(yè)進行生產(chǎn)實習(xí)時,結(jié)合學(xué)生分配的不同崗位,開展相應(yīng)的工具操作技能競賽或者設(shè)計方案優(yōu)選競賽活動。這種類型的比賽或競賽活動,準(zhǔn)備和啟動過程相對簡單,同時覆蓋面寬,能夠讓學(xué)生全員參與,與學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)任務(wù)密切結(jié)合,每個學(xué)生均能在活動中有所收獲。
2.以賽促建,加強班風(fēng)與學(xué)風(fēng)建設(shè)。作為成長中的青年學(xué)子,大學(xué)生的成長與其周邊的環(huán)境密不可分,良好的班風(fēng)學(xué)風(fēng)以及積極向上的寢室氛圍對學(xué)生的學(xué)習(xí)和成才的影響是很大的。我們在卓越計劃班的班級建設(shè)中,班主任以及學(xué)務(wù)指導(dǎo)老師積極鼓勵學(xué)生組建學(xué)科競賽和科研活動小組,并參與到具體的指導(dǎo)環(huán)節(jié)。任課老師也利用各種場合動員學(xué)生投入到學(xué)科競賽和科研活動中,在卓越計劃班形成了良好的科研及創(chuàng)新氛圍,學(xué)生對學(xué)科競賽和科研活動的參與度極高。以一個30人的卓越計劃班為例,在2014年的湖北省大學(xué)生機械設(shè)計大賽中,由17名學(xué)生組成了多個小組參賽,其中四個項目共計12人獲得省級一等獎,另有2個項目共計5人獲得了省級二等獎。通過吸引學(xué)生參加機械設(shè)計大賽,在班級形成了良好的創(chuàng)新氛圍和集體凝聚力,對學(xué)生完成其他教學(xué)活動起到了很好的輔助作用。
3.打破專業(yè)壁壘和障礙,組建學(xué)生主導(dǎo)型科研與競賽社團和協(xié)會。在卓越計劃學(xué)生的培養(yǎng)中,可以借鑒應(yīng)用導(dǎo)向教學(xué)法[7]。強調(diào)以學(xué)生為中心、以實踐為中心、以培養(yǎng)能力為中心,教師則起到引導(dǎo)和協(xié)調(diào)作用。要把學(xué)生的課余時間和興趣引導(dǎo)到學(xué)科競賽和科研活動中,關(guān)鍵是要發(fā)揮學(xué)生社團和協(xié)會的作用,將大多數(shù)學(xué)生吸納到有關(guān)科研與競賽活動的社團和協(xié)會中,讓學(xué)生在各類活動中,在與不同專業(yè)的同學(xué)交流協(xié)作中自主管理,自主交流和自主成長。利用參加機械設(shè)計創(chuàng)新大賽的契機,我們引導(dǎo)學(xué)生設(shè)立了機械創(chuàng)新比賽群,將指導(dǎo)老師和參賽學(xué)生都納入到群中,同時特別鼓勵卓越計劃班學(xué)生參加該群。通過該群,學(xué)生與學(xué)生之間,學(xué)生與老師之間架起了一個良好的賢交流平臺。此外注重發(fā)揮學(xué)院專業(yè)覆蓋面寬,學(xué)科交叉性強的特點,指導(dǎo)學(xué)生設(shè)立了地大機器人創(chuàng)客協(xié)會,將學(xué)院里機械工程、電信工程、通信工程以及工業(yè)設(shè)計等不同專業(yè)的同學(xué)吸納到該協(xié)會,以學(xué)生們感興趣的機器人設(shè)計與制作為載體,開展了形式多樣的技術(shù)培訓(xùn)和競賽活動,學(xué)生們在彼此的協(xié)作和競爭中開闊了視野,學(xué)習(xí)了跨專業(yè)的知識,拓展了機械、電子與模型制作方面的實用技能,綜合素質(zhì)得到了全面提升。
五、Y束語
卓越工程師教育培養(yǎng)計劃作為一種新型的大學(xué)人才培養(yǎng)模式,實施的時間還不長,還有很多探索性的工作要做。我們認(rèn)為搞好學(xué)科競賽和科研活動體系建設(shè),是機械類卓越工程師培養(yǎng)中非常重要的一個環(huán)節(jié),是促進卓越工程師計劃班學(xué)生成長和成才的一個有效性的保障,其成效將會在今后的教學(xué)工作中漸次顯現(xiàn)。
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The Research of System Construction about Subjects Competitions and Scientific Researches in the Education and Training Program of Excellent Mechanical Engineers
ZHANG Meng,LI Bo,LIU Qiang,KANG Hong-mei
(College of Mechanical & Electronic Engineering,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China)
關(guān)鍵詞:新媒體;數(shù)據(jù)可視化;敘事;藝術(shù)設(shè)計
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中國分類號:JO 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1008-2832(2016)04-0085-03
數(shù)據(jù)新聞、科學(xué)可視化、可視藝術(shù)――越來越多的領(lǐng)域隨著大數(shù)據(jù)時代的到來與數(shù)據(jù)分析與設(shè)計密切相關(guān),基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的設(shè)計產(chǎn)生出大量的數(shù)據(jù)可視化藝術(shù)設(shè)計作品,以數(shù)據(jù)為中心的設(shè)計模式無處不在。新媒體技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展勢必推進對新的藝術(shù)設(shè)計形態(tài)與視覺語言的探索,也必然會形成新的美學(xué)觀。數(shù)據(jù)可視化藝術(shù)設(shè)計是將采集或模擬的數(shù)據(jù)經(jīng)過有效編輯轉(zhuǎn)換為可識別的圖形符號、圖像、視頻或者動畫,通過視覺化的形式呈現(xiàn)并以此實現(xiàn)對受眾最有價值的信息傳達。其中“有效編輯”主要表現(xiàn)為可視化設(shè)計的兩種應(yīng)用類別――解釋型與發(fā)掘型:前者運用可視化藝術(shù)設(shè)計進行敘事幫助用戶辨別信息及其關(guān)系,運用視覺表現(xiàn)形式創(chuàng)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)解釋或信息傳達以及情感交流,后者則通過將可視化作為設(shè)計工具進行實現(xiàn)受眾自身決策后的數(shù)據(jù)分析與挖掘。數(shù)據(jù)可視化藝術(shù)設(shè)計不僅漸漸成為數(shù)據(jù)新聞、信息可視化和科學(xué)可視化等領(lǐng)域的熱門研究方向,其傳播內(nèi)容、設(shè)計形式和技術(shù)實現(xiàn)的特征與流程規(guī)范也日趨明顯。本文旨在從基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的敘事傳播、數(shù)據(jù)可視化藝術(shù)設(shè)計以及數(shù)據(jù)可視化美學(xué)三方面,著重研究當(dāng)代數(shù)據(jù)可視化設(shè)計的意義、影響以及可視化藝術(shù)設(shè)計所面臨的新挑戰(zhàn)。
一、可視化的數(shù)據(jù)敘事
隨著新媒體技術(shù)的提高與發(fā)展,不同領(lǐng)域、區(qū)域、文化之間對數(shù)據(jù)應(yīng)用的設(shè)計越發(fā)普及,可視化設(shè)計研究作為可以跨越語言界限的形式在傳播中的作用也日益突出。盡管現(xiàn)在可視化設(shè)計普遍關(guān)注如何運用數(shù)據(jù)去發(fā)現(xiàn)與分析潛在的有效信息,但從早期的設(shè)計事例中可以看出,這種形式的設(shè)計其目的表現(xiàn)出來更多的是展示與說明而并非用于分析。1858年南丁格爾(FLorence Nightingale)用數(shù)據(jù)圖表(圖1)的方式為英國政府繪制了用于展示克里米亞半島戰(zhàn)爭中那些可預(yù)防的疾病所導(dǎo)致的驚人死亡數(shù)字。其目的并非用于分析戰(zhàn)爭導(dǎo)致疾病爆發(fā)致死的原因,而是用于向政府直觀的展現(xiàn)出戰(zhàn)時醫(yī)療問題的重要性。另一個著名的可視化設(shè)計案例是1850年約翰斯諾(John Snow)著名的“倫敦霍亂地圖”。這張地圖并非用于發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致霍亂傳播的水泵,而是提出關(guān)于水源致病的證據(jù)。故事化的敘事方式可以使用于揭示信息的數(shù)據(jù)可視化更加有效與直觀,就如同觀眾觀看電影一般。斯坦福大學(xué)教授珍妮弗阿科爾(JenniferAaker)指出,有意義的故事是令人難忘的,有影響力及與個體有關(guān)的。她同時指出當(dāng)數(shù)據(jù)與故事一起運用時,它會從智力與情感兩個層面與觀眾產(chǎn)生共鳴。運用數(shù)據(jù)可視化敘事的方式可以看成是一種新的語言敘事形式,它超越了傳統(tǒng)的線性敘事結(jié)構(gòu)并實現(xiàn)了對于信息數(shù)量上的突破。
美國科學(xué)家瓦倫韋弗(Warren Weaver)將現(xiàn)代科學(xué)史劃分為三個階段,其中第三個階段從20世界中期延續(xù)至今為“有序復(fù)雜問題”階段。韋弗認(rèn)為現(xiàn)代世界存在著擁有豐富變量的復(fù)雜系統(tǒng),而這些變量之間高度相關(guān),相互依賴,這都需要我們運用一套新的思維、分析方法以及全新的探索工具?,F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)可視化通過圖像的呈現(xiàn)以及互動式的分析,揭示人類無法感知的復(fù)雜結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)可視化描繪的是“不可視事物”,描繪人眼看不到或無法感知到的無形結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)化使現(xiàn)實世界“分散、重組與合成”成為可能。加州大學(xué)圣地牙哥分校視覺藝術(shù)教授列夫曼諾維奇(LevManovich)指出:數(shù)據(jù)庫是計算機時代的一種新的象征性形式,并提供了一種新的組織結(jié)構(gòu)來構(gòu)建人們自身對自我與世界的體驗。新媒體藝術(shù)通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的“基因重組”產(chǎn)生出可交互的“媒介藝術(shù)”,并借助媒體數(shù)據(jù)呈現(xiàn)形式的多樣性、豐富性和智能終端的可擴展性,從而實現(xiàn)了一種觀眾與作品間的溝通和審美。近年來,隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、云計算和微軟Kinect體感交互技術(shù)的發(fā)展,不斷涌現(xiàn)出的新媒體互動藝術(shù)作品已經(jīng)證明了上述的論斷。以數(shù)據(jù)庫為支撐的新媒體交互作品正在呈現(xiàn)出越來越豐富的藝術(shù)表現(xiàn)形式。列夫曼諾維奇在其可視化項目《自拍之城:社會媒體中攝影與自我塑造的探索》(圖2)中,通過對來自全球五大城市的3200幅Instagram中自拍照進行搜集,運用可視化與交互的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了社交網(wǎng)絡(luò)跨媒體數(shù)據(jù)的可視化分析設(shè)計。對新興的自拍攝影流派,社交網(wǎng)絡(luò)中的群體行為模式以及數(shù)字視覺文化進行了深入的研究??梢暬囆g(shù)設(shè)計正作為新的敘事語言以及視覺溝通方式開辟著全新的基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的敘事與分析途徑。
二、數(shù)據(jù)驅(qū)動下的藝術(shù)設(shè)計
在研究、教學(xué)和開發(fā)領(lǐng)域,可視化藝術(shù)設(shè)計是一個極為活躍而又關(guān)鍵的學(xué)科方向,可視化藝術(shù)設(shè)計是對于數(shù)據(jù)的重新編碼,運用不同的視覺設(shè)計形式的信息呈現(xiàn)與詮釋,并“幫助我們完成某些智力任務(wù),這使其有別于精細藝術(shù)。藝術(shù)家將圖作為表達內(nèi)心世界的方式,信息圖表或可視化則更專注于客觀、準(zhǔn)確、實用和美觀,簡而言之:功能限制形式”。從藝術(shù)的視角來看優(yōu)秀的可視化設(shè)計作品其特征主要體現(xiàn)為:首先,作品通過視覺表現(xiàn)的形式有效的傳遞了實用的信息并將可視化作為表達有趣范式的方法:其次,作品所有視覺元素經(jīng)過精心的設(shè)計排版,充滿設(shè)計感:第三,體現(xiàn)了主客觀得統(tǒng)一,真實與美的充分結(jié)合。羅德島設(shè)計學(xué)院校長前田約翰(John Maeda)教授認(rèn)為設(shè)計是有意識的發(fā)明或者改善的過程,并且是以主觀(直覺)和日益增進的客觀(數(shù)據(jù))為基礎(chǔ)的。大衛(wèi)麥克德里斯(David McCandless)認(rèn)為好的信息可視化設(shè)計包含必要的四個元素:信息、功能、視覺形式以及故事(圖3)??梢暬O(shè)計作品也應(yīng)該是交叉的平衡,如果作品只包含其中的兩個要素,得到的就是原型圖或者是草圖,其效果會令人覺得缺乏趣味。數(shù)據(jù)是可視化設(shè)計的核心和基本元素,既能通過有創(chuàng)造性的視覺形式表現(xiàn)又包含相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息,即運用恰當(dāng)?shù)臄⑹掠旨婢吖δ艿淖髌凡拍芊Q為優(yōu)秀的可視化設(shè)計。
(一)復(fù)雜性描述的視覺表現(xiàn)
大數(shù)據(jù)時代由于信息數(shù)據(jù)已經(jīng)無處不在,如同人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對復(fù)雜性的描述一樣,無論是對基于數(shù)據(jù)的社交網(wǎng)絡(luò)或萬維網(wǎng)的視覺信息呈現(xiàn)還是科學(xué)可視化中海量數(shù)據(jù)的視覺表述,可視化設(shè)計都是對復(fù)雜數(shù)據(jù)視覺參考的創(chuàng)建?,F(xiàn)代認(rèn)知學(xué)的研究認(rèn)為,視覺感知不僅是人類感知的主要方式,同時,視覺分析的速度也遠遠高于其他感官系統(tǒng)。英國的科林威爾教授認(rèn)為有效的數(shù)據(jù)表達設(shè)計是通過對視覺認(rèn)知與接收的研究而來。耶魯大學(xué)大統(tǒng)計學(xué)教授、信息設(shè)計先驅(qū)愛德華塔夫特(EdwardTufte)認(rèn)為設(shè)計就是選擇,運用設(shè)計對信息的展現(xiàn)需要的是對復(fù)雜的描述,并非對簡單的問題復(fù)雜化,而是設(shè)計師對于細小及困難問題的視覺處理方法,從而最終實現(xiàn)對復(fù)雜內(nèi)容的揭示⑨。他還指出數(shù)據(jù)是復(fù)雜、優(yōu)美與繁重的集合,而設(shè)計則等同于簡單、直接與多類的方法。
(二)動畫、交互與開放
數(shù)據(jù)可視化越來越成為一種不同尋常的大眾娛樂形式,動畫、交互與開放是可視化設(shè)計實踐發(fā)展的三個關(guān)鍵方向。公共健康教授漢斯羅斯林(Hans Rosling)第一次在TED2006演講中展示其著名“各國人口與經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顟B(tài)趨勢圖”的動態(tài)可視化案例,通過每個泡狀數(shù)據(jù)點代表國家所在年份的數(shù)據(jù),隨著時間變化可視化的方式呈現(xiàn)了具有類似運動的趨勢的點類聚,運用最為直觀的、生動的方式展示了全球不同國家和地區(qū)個人收入與生活期望值之間的關(guān)系。然而,是否采取動畫可視化的方式應(yīng)根據(jù)是運用數(shù)據(jù)進行展現(xiàn)或探索的目的區(qū)別對待,探索類型的動態(tài)可視化設(shè)計對于信息的傳遞效率與準(zhǔn)確率都很低,反而增大了復(fù)雜性。
交互式的可視化設(shè)計通過精心的設(shè)計吸引和激勵人們可視化,幫助人們自行揭示數(shù)據(jù)背后隱藏的規(guī)律、含義并自我向?qū)c分析,這樣就在觀眾和數(shù)據(jù)之間創(chuàng)建了極密切的關(guān)聯(lián),從而產(chǎn)生更深層次的參與,鼓勵信息共享,和令人信服的行為。以信息交互為代表,大數(shù)據(jù)技術(shù)對于設(shè)計領(lǐng)域的影響主要體現(xiàn)在兩個方面:一方面,以大范圍、低成本、增量累積的方式獲取設(shè)計驅(qū)動與約束的相關(guān)數(shù)據(jù)成為可能,如市場需求、消費者行為、使用情境信息等;另Yz~,以開源(open source)、眾籌(kick-start)、社會化(social)的組織形式實現(xiàn)設(shè)計構(gòu)想成為可能。開放是可視化設(shè)計發(fā)展的一個顯著特征,創(chuàng)建基于大數(shù)據(jù)的不同用戶數(shù)據(jù)不同的設(shè)計模式,根據(jù)源數(shù)據(jù)的調(diào)整與用戶的偏好將可視化設(shè)計進行調(diào)整,創(chuàng)建用戶中心的個性化視覺系統(tǒng),從而展現(xiàn)出可視化設(shè)計作品以用戶為主導(dǎo)的設(shè)計本質(zhì)。
(三)批判性
可視化設(shè)計原本是數(shù)據(jù)圖表與計算機圖形學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物,面對爆炸式增長的數(shù)據(jù)本身,復(fù)雜的可視化設(shè)計盡管從藝術(shù)設(shè)計的角度帶給人以美感,如果缺乏合適的參照系與解釋卻可能會迷惑或誤導(dǎo)讀者。我們可以在很多設(shè)計作品中看到這些基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的抽象化設(shè)計將人類日常的溝通與生活以精致的表格或交互式系統(tǒng)的形式予以呈現(xiàn),然而與其它設(shè)計門類不同的是,可視化設(shè)計的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù),對于數(shù)據(jù)獲取來源的真實性,數(shù)據(jù)的公開使用和處理權(quán)限,對可視化設(shè)計中時間維度的處理等都是值得探討的內(nèi)容。著名設(shè)計評論學(xué)家彼得霍恩(Peter Hall)認(rèn)為:“總的來說,藝術(shù)可視化設(shè)計的批判功能就是對可視化中嵌入在笛卡兒語言類型中數(shù)據(jù)的透明度、確定性和客觀性等方面要求的質(zhì)疑”。
三、數(shù)據(jù)可視化情境下蘊含的“隱喻美”
可視化藝術(shù)設(shè)計其創(chuàng)作最終目的不僅僅為了揭示信息和數(shù)據(jù)本身的規(guī)律或結(jié)構(gòu),還包括利用可視化技術(shù)創(chuàng)造出具有審美趣味的藝術(shù)作品。美麗的可視化可以反映出所描述數(shù)據(jù)的品質(zhì),顯式的揭示源數(shù)據(jù)中內(nèi)在和隱式的屬性和關(guān)系,視覺暗示是可視化藝術(shù)設(shè)計的核心美學(xué)特征之一。
關(guān)于可視化美學(xué)的研究在藝術(shù)家與理論界展開了廣泛的研究。對這個新的領(lǐng)域的研究從一開始就重點關(guān)注數(shù)據(jù)的象征主義,即對可視化數(shù)據(jù)整體意義的視覺表達。韓國中央大學(xué)的研究人員通過將可視化美學(xué)與藝術(shù)史美學(xué)進行類比,提出從“視點”“解釋”與“另類感”三方面進行分析,“視點”與文藝復(fù)興運動有關(guān),是關(guān)于藝術(shù)家個人獨特風(fēng)格的自我信賴與詮釋?!敖忉尅笔桥c現(xiàn)代藝術(shù)革命有關(guān),公眾接收藝術(shù)作品且圖像學(xué)開始盛行?!傲眍惛小眲t與當(dāng)代藝術(shù)有關(guān),特別是媒介藝術(shù),以媒介作為藝術(shù)創(chuàng)作元素及靈感的來源。在數(shù)據(jù)可視化語境中討論美,應(yīng)該采取一個區(qū)別于傳統(tǒng)美學(xué)的方法,即將討論重點從關(guān)注數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)向意義,從美的形式轉(zhuǎn)向?qū)徝览斫?,從?nèi)容與形式之間的協(xié)調(diào)關(guān)系轉(zhuǎn)向研究面向數(shù)據(jù)的實用分析與設(shè)計,從而最終實現(xiàn)對美與意義的揭示。
關(guān)鍵詞:理工科高校;思政課;實踐教學(xué);教學(xué)做一體化
高校思想政治理論課實踐教學(xué)作為增強當(dāng)代大學(xué)生理論和信仰教育的有效渠道,對于推動新形勢下的的中國化、時代化和大眾化,著力培養(yǎng)立場堅定的青年者意義深遠。目前,理工科高校在思政課實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中不同程度上存在形式單一、內(nèi)容乏味、效率低下、效果不明顯等諸多問題。基于此,筆者以理工科高校思政課實踐教學(xué)環(huán)節(jié)為切入點,積極探索基于教學(xué)做一體化的理工科高校思政課實踐教學(xué)新模式。
一、理工科高校思政課教學(xué)做一體化實踐教學(xué)模式概述
高校思政課作為向大學(xué)生進行理論教育與信仰教育的主渠道,其教學(xué)效果與大學(xué)生政治素質(zhì)培養(yǎng)和我國各項建設(shè)事業(yè)的發(fā)展關(guān)聯(lián)緊密。實踐教學(xué)做為高校思政課課堂理論教學(xué)的有效延伸部分,對于高效思政課教學(xué)質(zhì)量同樣不容忽視。因此,根據(jù)理工科高校思政課實踐教學(xué)發(fā)展實際,積極探索“教學(xué)做一體化”的思政課實踐教學(xué)模式,努力提高廣大高校思政課實踐教學(xué)的教學(xué)效果,是理工科高校廣大教育工作者的一項責(zé)無旁貸的重要工作。
“教學(xué)做一體化”是著名學(xué)者杜威“從做中學(xué)”教育理念中國化的成果。民國時期,黃炎培、陶行知、等著名學(xué)者均師從杜威,并將其教育理論與中國職業(yè)教育發(fā)展實際相結(jié)合,探索出“手腦并用,做學(xué)合一”(黃炎培)、“教學(xué)做合一”等中國化的重要命題。改革開放以來,“教學(xué)做一體化”思想隨著素質(zhì)教育的實施被引入部分學(xué)科,并得到了大部分專家學(xué)者的廣泛認(rèn)可。何謂“教學(xué)做一體化”?在教學(xué)做一體化教學(xué)模式中,“教”“學(xué)”“做”三個要素是一個緊密關(guān)聯(lián)、循環(huán)互動的統(tǒng)一整體:“教”是教學(xué)做一體化的基礎(chǔ)和前提,“學(xué)”是教學(xué)做一體化的目的和歸宿,“做”是教學(xué)做一體化的橋梁和紐帶,實現(xiàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中師生雙主體的良性循環(huán)。因此,“教學(xué)做一體化”是適應(yīng)當(dāng)代大學(xué)素質(zhì)教育發(fā)展趨勢的教學(xué)范式,更是提高當(dāng)代大學(xué)生綜合素質(zhì)和適應(yīng)社會能力的有效途徑。
高校思政課實踐教學(xué)“教學(xué)做一體化”是指,在實踐教學(xué)過程中實現(xiàn)以教師為主體的“教”和以學(xué)生為主體的“學(xué)”,師生共同圍繞著“做”,實現(xiàn)師生雙方在不同時間和不同地點針對學(xué)任務(wù)而實現(xiàn)“教學(xué)做一體化”的教學(xué)方式。從含義來看,高校思政課實踐教學(xué)“教學(xué)做一體化”有狹義和廣義之分。狹義上的“教學(xué)做一體化”是指高校思政課課堂教學(xué)中的教學(xué)做一體化,廣義上的“教學(xué)做一體化”包括課堂教學(xué)與課外實踐教學(xué)的教學(xué)做一體化。就實踐教學(xué)一體化來看,理工科高校思政課“教學(xué)做一體化”實踐教學(xué)環(huán)節(jié)模式,是在高校思政課實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中努力實現(xiàn)指導(dǎo)教師的“教”(理論與方法)、學(xué)生的“學(xué)”(實踐方法與技巧)和師生共同的“做”(完成實踐教學(xué)任務(wù)過程)的一體化的教學(xué)模式。可見,理工科高校思政課教學(xué)做一體化的實踐教學(xué)模式有利于實現(xiàn)理論教學(xué)與實踐教學(xué)的結(jié)合,提高理工科高校思政課實踐教學(xué)的教學(xué)效果,提高理工科大學(xué)生的理論與信仰,培養(yǎng)出一批批政治素質(zhì)過硬的社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的建設(shè)者與接班人。
二、當(dāng)前理工科高校思政課實踐教學(xué)中存在的問題分析
目前,理工科高校普遍推行思政課暑期社會實踐教學(xué)環(huán)節(jié),并取得了較為明顯的教學(xué)效果。然而,由于經(jīng)費、師資、管理、運行等問題,造成教學(xué)環(huán)節(jié)中存在形式主義突出、管理機制不健全和教學(xué)效果不理想等問題,在一定程度上抑制了理工科高校思政課實踐教學(xué)的教學(xué)效果。
1.思政課實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的保障機制不健全。實踐教學(xué)作為高校思政課理論教學(xué)的延伸環(huán)節(jié),在教學(xué)過程中需要構(gòu)建一套包括資金保障、制度保障、輿論保障、領(lǐng)導(dǎo)保障和基地保障的長效機制。然而,在大部分理工科高校對于人文學(xué)科態(tài)度冷漠,缺乏相應(yīng)的政策傾斜和機制保障。在思政課實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,存在著不同程度的領(lǐng)導(dǎo)不重視、經(jīng)費沒保障、制度不完善和基地不健全的問題,造成了高校思政課實踐教學(xué)淪為簡單的“走馬觀花”式的形式主義。當(dāng)然,高效缺乏一套系統(tǒng)而科學(xué)的實踐教學(xué)的考評機制,也是高校思政課實踐教學(xué)流于形式的重要原因。目前,大部分高校對于思政課實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的考核尚未上升到其應(yīng)有的高度,僅通過一份調(diào)研報告進行成績考核的方式注定不太科學(xué),對學(xué)生調(diào)研報告質(zhì)量不足問題的處罰力度不強,從而在一定程度上降低了理工科高校思政課實踐教學(xué)的吸引力和實效性,降低了理論教育的實際效果。
2.任課教師的實踐教學(xué)能力有限。由于理工科高校人文學(xué)科發(fā)展水平相對滯后,思政課教師隊伍在學(xué)歷層次、業(yè)務(wù)能力、理論水平和教學(xué)經(jīng)驗等方面更是參差不齊,特別是實踐教學(xué)的能力與水平比較有限,缺乏思政課實踐教學(xué)的組織經(jīng)驗與實踐能力。此外,由于高校思政課教師在教學(xué)、科研和職稱評定等方面壓力較大,造成思政課教師將大部分精力投入到科學(xué)研究和職稱評定方面,從而在一定程度上淡化了思政課實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的掌控能力和社會熱點駕馭能力,造成教師隊伍的社會實踐教學(xué)水平良莠不齊。因此,在理工科高校思政課實踐教學(xué)過程中,大學(xué)生的實踐教學(xué)活動存在脫離社會熱點和專業(yè)背景、抄襲現(xiàn)象普遍和報告格式不規(guī)范等明顯問題,未能夠引起學(xué)生廣泛參與實踐教學(xué)活動的積極性與主動性,在一定程度上影響和制約了理工科高校思政課實踐教學(xué)效果的改善。
3.實踐教學(xué)方法比較單一。目前,理工科高校思政課實踐教學(xué)普遍分為校內(nèi)實踐與校外實踐兩種形式。校內(nèi)實踐基本上停留在課堂多媒體案例教學(xué)、課堂討論、圖片和視頻等單一教學(xué)形式;校外實踐基本上是到紅色景點進行參觀考察,各種社會調(diào)研、學(xué)術(shù)交流等比較傳統(tǒng)的教學(xué)形式占主流,且形式主義傾向明顯;在實踐題目的選定和調(diào)查地點的選取方面基本上,并沒有體現(xiàn)出區(qū)域理工科高校辦學(xué)理念和學(xué)科特色的鮮明特點,也缺乏與各地實際發(fā)展現(xiàn)狀和經(jīng)濟建設(shè)的有效結(jié)合。
三、教學(xué)做一體化視角下理工高校思政課實踐教學(xué)模式探析
筆者結(jié)合河南理工大學(xué)學(xué)院關(guān)于思政課實踐教學(xué)活動的實踐經(jīng)驗,將素質(zhì)教育理念適時融入到實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,嘗試構(gòu)建一套實現(xiàn)理工科高校思政課教學(xué)做一體化實踐教學(xué)模式,以期提高廣大理工科高校思政課實踐教學(xué)的實際效果。
1.實現(xiàn)理論教學(xué)與實踐教學(xué)的統(tǒng)一。實踐教學(xué)作為課堂教學(xué)重要組成部分和鞏固理論教學(xué)成果的重要環(huán)節(jié),是高校思政課整體教學(xué)內(nèi)容的有機組成部分。因此,我們在強調(diào)實踐教學(xué)重要性的同時,不要把它和理論教學(xué)對立起來或完全分開。此外,理工科高校還要積極探索和建立社會實踐與專業(yè)學(xué)習(xí)相結(jié)合,社會實踐與服務(wù)社會相結(jié)合、社會實踐與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相結(jié)合的實踐體制,增強思政課社會實踐教學(xué)活動的社會效果。因此,理工科高校的實踐教學(xué)要把社會實踐與區(qū)域經(jīng)濟區(qū)建設(shè)、區(qū)域文化大發(fā)展大繁榮、新型農(nóng)村社區(qū)等熱點結(jié)合起來,激發(fā)大學(xué)生關(guān)注社會現(xiàn)實問題的積極性與主動性,提升大學(xué)生對理論知識與社會現(xiàn)實問題的綜合處理能力。
2.實現(xiàn)教師主導(dǎo)與學(xué)生主體的統(tǒng)一。在高校思政課實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,教師和學(xué)生同為教學(xué)活動的主體。在實踐教學(xué)活動中,一方面,理工科高校要充分體現(xiàn)“以學(xué)生為主體”的教育理念,強化學(xué)生參與實踐教學(xué)的主體意識,激發(fā)學(xué)生積極參與實踐教學(xué)的積極性和主動性,以此來提高學(xué)生的社會實踐能力和創(chuàng)新能力。另一方面,在思政課實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,指導(dǎo)教師的主導(dǎo)作用絕不能忽視。大學(xué)階段是大學(xué)生的人生觀、價值觀和世界觀形成與確立的重要時期,理工科學(xué)生對于一些社會問題的認(rèn)識還不太成熟,對于諸多復(fù)雜的社會問題的解決還缺乏實踐經(jīng)驗和應(yīng)變能力。因此,指導(dǎo)教師在思政課實踐教學(xué)過程對學(xué)生進行有效的組織、協(xié)調(diào)、引導(dǎo)等環(huán)節(jié)尤為重要。為了提高理工科高校思政課實踐教學(xué)的實效性,理工科高校要充分發(fā)揮教師和學(xué)生雙主體的作用,努力實現(xiàn)一種教師有效指導(dǎo)(原則與方法指導(dǎo))與學(xué)生獨立完成(調(diào)研與考察主體)有效結(jié)合的長時段的良性循環(huán)機制,逐步提高大學(xué)生的認(rèn)識、分析和解決社會現(xiàn)實問題的實際能力,切實提高理工科大學(xué)生的政治理論素養(yǎng)。
3.實現(xiàn)基地教學(xué)與虛擬教學(xué)的統(tǒng)一。為了豐富實踐教學(xué)資源,理工科高校不斷探索豐富多彩的課內(nèi)實踐教學(xué)形式,諸如課堂討論、演講比賽、翻唱紅歌、體驗教學(xué)、錄像教學(xué),案例分析等有效形式,改善理工科高校思政課的教學(xué)效果;另一方面,高校要利用各個地區(qū)豐富愛國主義教育資源,適時開拓校外課外實踐教學(xué)活動,廣泛開展社會實踐基地考察、愛國主義教育基地考察、課外閱讀與資料搜集、聆聽校外專家講座與報告等活動。由于在教學(xué)經(jīng)費和管理體制等方面的限制,部分理工科高校在思政課實踐教學(xué)的壓力較大。為了有效解決這種難題,理工科高校可以充分挖掘虛擬教學(xué)資源,積極搭建思政課實踐教學(xué)虛擬平臺或網(wǎng)絡(luò)課堂。高校思政課教師充分挖掘河南省內(nèi)外的教育資源,通過設(shè)置經(jīng)典文獻、紅色影片、教育基地、交流論壇、網(wǎng)絡(luò)課堂等板塊,逐步引導(dǎo)學(xué)生進行網(wǎng)絡(luò)平臺的虛擬實踐教學(xué)活動。這種教學(xué)活動不僅可以節(jié)省人力、物力、財力的支出,還可以提高全部學(xué)生親身參與實踐教學(xué)的主動性和廣泛性,進一步提高理工科高校思政課實踐教學(xué)的吸引力和感染力。
正如馬克思所說:“理論只要說服人,就能掌握群眾;理論只要說服人,就要徹底,所謂徹底,就是抓住事物的根本,而事物的根本不是別的,只能是人本身?!睘榱颂岣吒咝K颊n實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的有效性,理工科高校應(yīng)采取一系列行之有效的有力舉措,積極構(gòu)建教學(xué)做一體化的思政課實踐教學(xué)模式,努力實現(xiàn)理論教育與信仰教育在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中的“入耳”“入腦”“入心”“入行”,逐步提高當(dāng)代大學(xué)生的政治理論素養(yǎng)和實踐創(chuàng)新能力,從而培養(yǎng)出大批服務(wù)于地域經(jīng)濟區(qū)建設(shè)和中國特色社會主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的政治素質(zhì)堅定和專業(yè)水平過硬的人才支撐。
參考文獻:
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