時間:2023-03-01 16:27:13
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關鍵詞:微課;微課件群;TTS
碎片化學習方興未艾,而微課(micro course)是以微視頻和音頻為載體,圍繞單個知識點或教學環節而開展的教與學活動的全過程。微課件群是由一組涵蓋某一學科或課程全部知識點的微課件的集合。微課是碎片化學習的基礎和特征,目前全國各高等醫學院校都在進行微課的建設。微課件是微課的載體,目前國內外還沒有關于微課的標準,微課件制作的技術還不成熟,微課件的制作技術嚴重影響微課的質量。
一、微課件的制作
微課件是微課的載體,其本質是一段微視頻,包括三個要素:知識點、視頻和音頻。微課起源于2009年,美國可汗學院的Salman khan將制作的用于數學教學的小視頻上傳至YouTube EDU頻道,此即最早的微課,此后迅速擴展至全球的教育界[1,2,3]。微課的制作分為兩個階段,一是教學設計(包括確定微課的教學主題、選擇微課知識點和制作微課的教學課件),二是微課件的制作(包括視音頻錄制和后期剪輯)。微課件的制作有視頻拍攝式、屏幕嚷際健⑷砑合成式,其中ppt錄屏方式因方法簡單,成本低,應用最為廣泛,而軟件合成方式視頻質量好,但技術復雜程度高,應用最少。無論是何種方式,均使用講解人的原始語音,未見有用文本到語音(text to speech,TTS)技術代替人進行標準普通話講解的報道[4]。
二、TTS語音技術的發展與應用
TTS技術最早起源于英文的文語轉換系統的研究,現在已經發展到幾乎每一種語言的文語轉換。中文文語轉換技術研究起源于1958年,現在較為成熟的有科大訊飛、捷通華聲、IBM、Microsoft的中文TTS系統。中文文語轉換系統已經廣泛應用于交互式語音應答、盲人閱讀和自動交通指揮[6,7]。但至今,關于如何將TTS技術融合到PPT中,結合TTS技術和PPT錄屏技術制作標準化語音的微課件,至今未見報道。
三、利用TTS制作標準語音微課件
2015年1月到7月,全國高等醫學院校規劃教材第3版編委會在建設臨床生化檢驗微課群資源時,提出了采用TTS技術實現標準語音微課件的需求。根據這個需求,全國高等醫學院校規劃教材第3版編委會研究了標準普通話-Camtasia studio PPT錄屏(mandarin-Camtasia studio PPT screen capture,MCP)微課件方案,該方案采用PPT錄屏作為視頻來源,PPT語音工具用標準的普通話朗讀PPT講解詞作為音頻的來源,用Camtasia Studio 同步采集視頻和音頻,制作出高質量的標準語音微課件。MCP微課件方案的核心技術是一個PPT插件,其功能是在PPT播放時,采用TTS技術自動同步朗讀對應PPT頁的講解詞,產生標準的普通話音頻。這項技術對于大規模微課群建設尤其重要。在大規模微課群建設的過程中,如果采用PPT講解人原始語音作為音頻來源,不同作者的普通話水平和方言的差異,會嚴重影響微課群的質量,PPT語音工具較好地解決了這個問題。全國高等醫學院校規劃教材第3版編委會已經將MCP方案應用到臨床生物化學微課群的建設中,取得了很好的效果。
微課件制作技術的最新進展是聯合應用Camtasia
Studio PPT錄屏和PPT語音工具,產生的微課件具有高質量的視頻和標準的普通話音頻。MCP已經初步應用到檢驗醫學的微課群建設,有待進一步推廣到醫學教育的全領域。
四、結構化的標準語音微課件群的制作
將以臨床生化檢驗課程為研究目標,采用MCP微課件構建方法,實踐探索臨床生物化學課程的結構化、標準語音微課件群的建設。具體的研究路線是:知識點分析->每個知識點作一個標準普通話語音微課件->按“章-節-知識點序列”,組織為結構化微課件群。詳細實施路經見圖1。
1、知識點分析與知識點列表
選擇教學資源建設較好的臨床生物化學課程作為結構化微課件群建設的目標。參照醫學檢驗檢驗課程標準、全國衛生資格考試大綱作為知識點確定的依據。知識點按照“章-節”排列,節內的知識點按照教材內知識點的先后排序。知識點列表按照“章-節-知識點序列號”進行編排。
2、教案設計
參照各高校課程的教案質量標準進行編制。因微課的自身展示的形式受限,展示的時間相對短暫,微課中的內容小可能非常全面和細致,那么當學習者在學習過程中遇到疑問時或者想更進一步了解課程內容時該如何解決昵?教案就是一種很好的解決方案,教師可以將微課配套的教案一并上傳,因為教案自身小會受到篇幅和時問的限制,所以在教案中教師可以將相關知識點做最詳盡的解讀和闡述,可以把教案看作是教學的輔助資源。
3、腳本設計
在MCP模型中,微課腳本包括PPT課件和講解詞兩部分。PPT課件的編制參照右江民族醫學院醫學檢驗學院多媒體課件質量標準進行編制。PPT中的動畫全部設計為“上一項后自動播放”,以實現微課視頻錄制自動化。講解詞錄入到PPT的備注頁,并參照“PPT語音工具使用指南”進行訓練,并保證與動畫同步。
4、試題/練習設計
將臨床生化檢驗課程中進行知識點標記。每個知識點,選擇20題錄入到ISpringQuizMaker中,其中只選擇多項選擇題和對錯題。并且將每一題的解析,錄入到ISpringQuizMaker的“Feedback&Branching”項。
微課專項題型的訓練這不僅對學習者的臨床生物化學基礎知識和基木技能提出了高要求,也是對學習者對課程的學習成果的檢驗。因此,針對臨床生化檢驗課程的學習同時穿插臨床生化檢驗微課學習后的專題訓練和實踐顯得尤為重要。
5、知識點講解視頻的錄制
按照Camtasia Studio的說明書和PPT語音工具使用指南進行錄制。錄制的內容為PPT播放的屏幕。微課錄制的教學內容的選擇要做到真實化,微課的展示時間相對較少,需要在短時間中讓學習者迅速掌握某一章節中的重點知識點或某項技能,則要求講解者要選擇非常典型的教學例子進行教授講解錄制,在講解時在重點難點等的詞、句知識有所傾斜,注重語氣的加重,強調等以達到微課錄制效益優化。
6、交互式測驗視頻的制作
交互式測驗視頻的制作具體的制作方法按照ISpringQuizMaker的說明書進行基本的操作。交互式微課程有利于打破傳統固化的課程資源結構,有效實現課程資源的共建共享,提高課程資源的可用性。
五、結構化的標準語音微課件群的移動課題
近幾年來高校開展的移動課堂教學探索是提高思政課教學實效性的一種重要嘗試,效果十分明顯。移動課堂即是以網絡應用為主要平臺,利用于機等移動設備和移動互聯網的支持,高校教師通過將其制作的網絡課件上傳于平臺供學生瀏覽或下載學習,并通過微信公眾平臺或微信群聊與學生進行及時溝通、交流,輔助課前預習、課后復習、擴充課堂知識點的新型教學方式[8,9]。
已有在微信等網絡平臺的移動課堂,且有相關的研究和成果。
一方面,可以通過互聯網的移動網絡學習平臺,結構化標準語音微課件群可以得到較好地滿足繼續教育學習者的需求,因為傳統的面對面課堂教學模式已經無法滿足更多成人繼續教育者學習學習時空碎片化的特征。
在建設有結構化標準語音微課件群的基礎上,利用于各類網絡學習平臺,構建一個移動微課課堂可以有效逾越因地域文化等因素而影響繼續教育學習者自主學習的障礙,更好的滿足各類學習者的自主學習的需求。建設路徑見圖2。
1、微課資源整合上傳各類學習平臺
信息資源整合是一個連續的進程,隨著技術的不斷變革、微課資源的更新替換、用戶不同需求的改變,臨床生化檢驗微課件群的信息資源需要進行維護和重新整合。利用微信、自主設計學習網站等網絡平臺,將微課視頻資源整合上傳,進行合理的分類結構化、標準語音微課件群的網絡臨床生化檢驗微課移動課堂。
2、保護結構化微課件群知識產權
在搭建各類自主學習網絡平臺中,平臺為學習者提供結構化標準語音微課件群資源共享,在提供結構化標準語音微課件群資源共享前應向使用者進行知識產權聲明。聲明平臺學習者只能出于個人研究和以個人學習為目的進行使用,不得出于任何商業目的,防止大量非法復制。
除此之外,對于教師制作的結構化標準語音微課件群資源要通過采取各種技術手段,如學習者使用權限管理、微課件logo水印、密鑰技術、IP地址限制等,以保護結構化標準語音微課件群制作團隊的知識產權。只有制定和執行相關的保護結構化標準語音微課件群知識產權的政策和措施才能切實保護教師參與平臺資源整合的積極性,保證結構化標準語音微課件群資源整合的可持續性,既能滿足各類學習者隨時隨地隨身學習的需求,又能保護培訓學校的視頻不會非法播放。
3、建立完善的教學評價體系
傳統的教學評r形式則以理論考試為主,注重學生理論知識的學習成績,這樣的評價相對效果單一,特別是相對高等學府教育的學生也比較片面,如此并沒有體現對學生實踐能力進行綜合性的比較。與此同時,對教師的教學質量的也只有常規的幾項。微課制作質量和微課教學效果的好壞離不開學習者和廣大教師學生的評價反饋,建立完善的微課教學評價體系可以有效的推進課堂模式以及授課內容的創新與改進。建設路徑見圖3。
基于TTS的結構化的標準語音微課件群構造、利用,將TTS技術融合到PPT中,取得了一定的效果,有利于學生的自主性學習。實踐探索結構化的標準語音微課件群建設,以醫學專業課程為例,運用到其他專業領域,促進微課的發展。
參考文獻:
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[2]胡鐵生,黃曉燕,李民.我國微課發展的三階段及其啟示[J].遠程教育雜志,2013(4):15-18
[3]王覓.面向碎片化學習時代微視頻課程的內容設計.華東師范大學博士畢業論文,2013.
[4]胡鐵生,周曉清.高校微課建設的現狀分析與發展對策研究.現代教育技術.2014,24(2):5-13
[5]DH.Klatt,Review of text-to-speech conversion of English.Journal of the Aeoustical Society of America,82(3):737-793,1987
[6]張大軍.漢語文語轉換系統HJ_TTS關鍵技術的研究與實現.中國科學院博士論文,2000.
[7]李大筠.TTS在辦公系統的研究與開發.青海師范大學碩士論文,2009.
自從任職教師以來,我認真鉆研教育教學方法,學習新課程理念,研究課堂、研究學生,付出終有回報,在溧陽市第四輪教育教學基本功競賽中我榮獲二等獎,在XX年度學校教師技能競賽榮獲二等獎。
在教學之余,我也思考著教學與科研,嘗試撰寫教學論文。由本人撰寫的論文《怎樣說好一節物理課》榮獲溧陽市職教論文二等獎。經過仔細修改后,論文《怎樣說好一節物理課》又榮獲XX年常州市職教論文一等獎,之后本人陸續撰寫了師德交流論文《紅專并進、為人師表》和《淺談以問題為中心的教學創新模式》等校級交流論文。
在班主任工作方面,向有經驗的老班主任學習,研究班主任工作方法,陸續擔任0201班見習班主任和0116班見習班主任,兩個班級都被評為校文明班級。在XX年度本人被學校評為優秀見習班主任。從XX年9月至今,本人擔任0419電子商務專業綜職班班主任,在XX學年上半學期,班級被評為“保護財產先進集體”“值周工作先進班級”在首屆校運會上,班級榮獲“精神文明風尚獎”
通過學習本人基本上已經掌握了先進的教學手段和多媒體制作技術,能夠靈活的運用flash、ppt和authorware制作教學課件以及網頁制作技術。由本人制作的課件《牛頓第一運動定律》榮獲校課件評比三等獎。由本人設計的網站《走進電子商務》在XX年溧陽市專題學習網頁評比中榮獲三等獎。在XX年3月開通個人主頁《教學與課件資源交流》(校主頁→七色彩虹→教師空間→曲長利個人主頁)作為一個與教師和學生交流的平臺。
我知道教師是人類靈魂的工程師,教師所從事的工作是天底下最光輝的事業。而且我知道作為黨培養出來的人民教師,必須忠誠于黨的教育事業,忠誠于人民的教育事業。在思想上我早就做好了作為一個人民教師的準備,我很想走向講臺,用自己的熱情、知識培養祖國新一代的花朵。當然我也知道教師是辛苦、清苦的,不過我不怕,我不在乎!我也做好了一切思想的準備!我會努力的工作,而且一定要做好自己的本職工作,反復鉆研,認真學習,多與學生溝通,為學生考慮,為學生服務。
參加教育工作以來,時刻銘記自己作為一名人民教師的使命,嚴格要求自己,認真鉆研教育教學方法,學習新課程理念,研究課堂、研究學生。而付出終有回報,在第四輪教育教學基本功競賽中我榮獲二等獎,而且得到校領導和學習的接受,這事我非常感到欣慰的,下面是本人工作鑒定。
在班主任工作方面,向有經驗的老班主任學習,研究班主任工作方法,陸續擔任**班見習班主任和**班見習班主任,兩個班級都被評為校文明班級。在20**年度本人被學校評為優秀見習班主任。從20**年9月至今,本人擔任電子商務專業綜職班班主任,在20**學年上半學期,班級被評為“保護財產先進集體”“值周工作先進班級”在首屆校運會上,班級榮獲“精神文明風尚獎”通過學習本人基本上已經掌握了先進的教學手段和多媒體制作技術,能夠靈活的運用Flash、PPT和Authorware制作教學課件以及網頁制作技術。由本人制作的課件《牛頓第一運動定律》榮獲校課件評比三等獎。由本人設計的網站《走進電子商務》在20**年專題學習網頁評比中榮獲三等獎。
在教學之余,我也思考著教學與科研,嘗試撰寫教學論文。由本人撰寫的論文《怎樣說好一節物理課》榮獲溧陽市職教論文二等獎。經過仔細修改后,論文《怎樣說好一節物理課》又榮獲2002年常州市職教論文一等獎,之后本人陸續撰寫了師德交流論文《紅專并進、為人師表》和《淺談以問題為中心的教學創新模式》等校級交流論文。
1.1完善教學大綱
海洋學是針對海洋油氣工程專業開設的一門專業基礎課,由于海洋學本身的知識體系比較繁雜,其包含物理海洋學、化學海洋學、生物海洋學、海洋地質學、大氣科學等等分支學科,要想深入的研究海洋學的內容,就要有各方面的知識儲備,以往的教學大綱是依據中國海洋大學的大綱來制定的,這樣就要在短短的52學時中講授全部海洋學知識,學生也就只能對海洋學有一個概要的了解。為了使學生能夠通過本門課程的學習達到奠定學科基礎的作用,現已將教學大綱進行完善,刪除了一些化學海洋學、生物海洋學的章節,同時增添了與海洋工程結構物受力有關的內容,比如風對建筑物的作用力、海浪及海流的作用力、海冰的作用力、海洋工程建筑物設計潮位的標準、海洋平臺基礎的底部淘刷[1],這些與專業密切相關的力學知識能夠為其他相關專業課程的學習提供前提,比如海洋油氣田開發工程、海洋鉆井工程、海洋平臺工程及海洋采油采氣工程等。因為要想對海洋石油天然氣進行開采,就要考慮海洋的環境因素:風、波浪、潮汐及海流等的作用,而這些又正是物理海洋學需要學習的知識,有了這些基礎做保障,在研究平臺設計也好,鉆柱受力變形也好以及油田開發涉及到的油藏力學問題也好,都會做到游刃有余,也會使學生對知識做到融會貫通,越學越透徹。
1.2深化教學內容
一直以來,都選用馮士莋主編的《海洋科學導論》作為參考教材,但在實際的教學中,并非以一本教材作為唯一參考資料,根據專業相關性,又以陳建民主編的《石油工程海洋學》作為輔助參考資料,另外,李鳳岐的《海洋學》又以其經典性而被入選。但是,本門課的重心仍然在于物理海洋學,所以還要同時查閱更多物理海洋學的教科書,做到教學內容的深入性。然而,教學又不是單純的說書過程,除了對教科書要做到細致入微的研讀,還要廣泛搜集相關知識,增加一些背景,來豐富知識。比如在講到蒸發潛熱使海洋失去熱量的時候,為了說明海氣溫差的影響,就可以搜些生活中的實例來支撐這一理論,像2009年3月20日廣西柳州和同年2月11日出現在山東煙臺的平流霧,就是由于春末夏初沿海區域氣溫高于水溫而不利于蒸發,導致水汽凝結成了霧的典型例子。在講到大洋表層的環流形式時,可以首先引入地球上的氣壓帶和風帶這部分地理知識,正是由于氣壓帶和風帶的分布才形成了大氣的環流形式,而大氣環流又進一步對海水作用,使得海水的流動表現出了長期穩定的環流圈形式。這些都是僅熟知教材所不能辦到的。
2課堂教學
2.1多媒體與板書相結合,彰顯各自優勢所在
傳統的板書教學進度較慢,學生能夠跟隨老師的思路逐漸對知識進行理解,而采用多媒體課件教學卻能夠對知識直觀清晰的表達,并且可以穿插一些視頻、動畫,加深對知識的掌握。比如在講解板塊構造運動的時候,將大陸與大洋的板塊運動做成了動畫,這樣就形象的把大洋的構造形成及大陸的分合清晰的展現給了學生,不僅節省時間,也能夠加深印象,海洋學這門課程又適合動畫顯示來實現教學,因為公式相對較少,邏輯性較強,但多媒體技術又容易使學生產生懶惰心理,不愛記筆記[2],所以重點部分仍需要板書的配合使用,督促學生不忘知識要點。雖然多媒體課件對教學有一定的優勢,但現代技術的發展使得多媒體技術也在不斷更新,這就對教師提出了更高的要求,要想深入研究多媒體課件制作的方法與技巧,就要投入更多的時間與精力,這就要求教師要對其有一定的興趣愛好,喜歡對它進行研究,不能掉以輕心,覺得PPT制作很容易,而不去投入更多的寶貴時間,熟不知一門課程的課件制作往往是最耗費精力的,有時候甚至都已經講了三輪了,還是要對課件不斷地在進行著修改,每一輪的講解都會新增一些與時俱進的例子,這就要相應的去更改課件,力求達到統一性。另外,對以往不滿意的地方還要做些微調,像哪個圖不太清晰或者哪些字的顏色大小與頁面不符等,一遍一遍不厭其煩的更改,美化,才能使多媒體課件達到出神入化的境界,也才能使教學效果顯著提高。當然,板書的協調配合也是至關重要的,PPT上有的可以不寫,但標題一般要寫上,重點部分需要學生深刻記憶的更要寫上,即使課件上有了,也要附加上,在上課前一定要設計好板書,將黑板分成左右兩塊,左邊寫標題及重要部分內容,右邊是需要講解的公式推導或圖表,這樣,就會使整節課的內容更清晰明了,板書一定要工整,筆畫要正確,以便坐在教室各個角落的同學都能清楚的看到。時刻提醒自己注意這些,這樣不僅能給學生營造一個濃厚的學習氛圍,也會使教師自己信心滿滿,感受到一堂課的飽滿。
2.2理論與實踐相結合,加深對知識的理解
理論的鞏固需要實踐的檢驗,沒有實踐的理論是空洞的,因此,我專業深知實踐教學對于學科發展的重要性,從10年開設海洋油氣工程專業之日起,就已經積極的在籌備本科教學實驗室的建設,期間也到哈爾濱工程大學省重點實驗室船舶與海洋工程實驗室進行調研,同時根據課程需要采購了海流計、水色計[3]、溫鹽深儀、平臺模型等試驗儀器,但因波浪水槽的建設需要足夠大的場地,因此目前正在協調校方給予資助成立專業實驗室,以確保有足夠的空間設立試驗水槽,并保證能容納本專業的學生正常上實驗課,相信不久的將來,就能夠實現這一愿望。帶領學生做實驗的同時,教師也能夠從中受益,豐富理論教學。由于學校區域的限制,屬于內陸地帶,所以還未成立專業校外實習基地,但也已開始籌劃在天津濱海新區建立實習基地,突出海洋特色,力求通過教師介紹,學生動手實踐,實現理論與實踐的有機結合,注重學以致用。
2.3教師與學生角色互換,增強互動性
常規的教學方式是教師在講臺上對知識進行講解,一大堂課90min如果總是這樣一直講下去,學生難免會出現注意力不集中的現象,長時間的填鴨式教學必定會使課堂效果下降,而且如果一節課的內容講授太多,學生容易因為一個知識點跟不上而影響到后面章節的學習,不能建立起連貫性,因此,目前采用了一種新的教學方法,每堂課都給學生定一個論文題目[4],讓學生課下通過查閱文獻資料完成論文并于下堂課進行匯報,這樣,每大堂課的前一小節課教師講授知識并提出論文主題,后一小節課讓學生來對上次課提出的論文題目進行匯報,從而實現了師生的角色互換,并提高了互動性,也促進了師生關系的融洽。經過一學期的實踐,取得了良好的效果。除了課上提問,給學生留出更多的互動時間是教師需要考慮的問題,為此,通過給學生安排寫論文的形式來實現,查閱文獻可以豐富所學知識,讓學生能夠了解知識如何運用,怎樣去解決實際問題,還能為日后做畢業設計打下基礎,提高自主性,從文獻中獲取的知識還能對課堂知識進行補充和完善,使教師能夠對知識進行重組和豐富,也能提高課堂的完整性。此外,寫論文的過程也是知識的組建過程,通過撰寫論文學生能夠從總體上把握一個知識點,用各種論證來驗證這一論點的正確性,也使學生的學術能力有所提高,還要提醒學生注意格式的正確性,增強規范性。匯報的形式都是以PPT的形式來實現的,在組織報告的過程中,無形中又鍛煉了學生的多媒體制作能力,這也會對學生未來的工作提供便利。對學生的培養不是要求學生要記住多少課本知識,而是要讓學生學會各種解決問題的技能,授人以魚不如授人以漁,要定向的培養社會所需的人才。
3課下教學
3.1創建網絡信息平臺,提高學生自主創新能力
在這個網絡信息發達的時代,學生們都喜歡借助網絡來實現學習及娛樂,海洋學也可以像中國海洋大學那樣,建立起專門的課程網站,網站上應包含教學大綱、教案、講稿、教學日歷等教師編寫的教學文件,還應將教學視頻錄像、輔導資料等定期上傳并及時更新,便于學生課下自學及在線答疑等,通過師生在網上互相溝通,不僅能夠促進學生對知識的渴求,也將避免一下課就找不到老師的情況,使學生有問題能夠及時解決,不拖延,保證了知識的連貫性,也會在提出問題、解決問題的過程中提高學生的創新能力,實現教學的交互性[2]、開放性、共享性、自主性、及時性。培養學生的興趣愛好很重要,通過構建網絡平臺的形式,讓學生感受課下輕松的學習環境。告別了課堂上拘泥的學習方式,會使人的大腦得到完全的放松,在這種情況下,有助于學生閃現出新的idea,而且通過網絡,大家可以暢所欲言,不僅可以談與本門課有關的內容,也可以談與其它課程的交叉點,甚至可以談生活和理想,課下師生關系就變成了朋友關系,通過長期的溝通,老師會對每個學生的性格愛好有所了解,也會增進彼此的感情。但同時也要保證適度的利用,畢竟大學生的心智還沒有完全成熟起來,有時還無法把控自己的行為,要多提醒他們不要沉迷于網絡,以學習之由去玩網絡游戲,這樣就失去了網絡的真正涵義,要在業余時間、休閑時間騰出一點時間來關注網絡平臺上的信息,感興趣的話題可以多參與一些,或者提出自己關注的話題讓大家來討論,做到在娛樂放松的時候既舒緩了心情,又徜徉于了知識的海洋,從而更提高了學生對知識的渴求欲望。
3.2分組完成課下作業,培養團隊協作能力
將學生每四五人分成一個小組,以小組的形式去完成每節課課上老師提出的論文主題。由于在論文完成的過程中需要查文獻、撰寫論文、匯報成果這幾個階段,因此可以各取所長,合理分配任務,比如每組選出一名組長,負責安排分工,讓文采好的組員來撰寫文章,讓好奇心強的組員去圖書館查閱文獻,讓口才好的組員來做匯報,讓每個人身上都擔負起一份責任。要想出色的完成這份作業,每一個環節都不能掉以輕心,從而增強學生們的團隊協作能力,也能夠促進學生對知識的整體把握。針對提出的論文主題,教師首先要把好關,對學生的要求是論點要鮮明,論據要充分,論證要嚴謹。通過查閱文獻,能夠使知識變得更豐富,許多書本上沒有的東西在這時都能夠搜集過來,比如“天然氣水合物的開采”這一主題,學生通過搜集資料,發現天然氣水合物廣泛分布于海底及永久凍土中,雖然目前還沒有在全球范圍內進行大規模的開采,但也提出了許多開采方法:注熱法、降壓法、注抑制劑法、CO2置換法、固體開采法,以及查找開采實例來說明這些方法各自的適用性。在這一過程中,學生能夠學到許多課本上沒有的知識,增強了他們的好奇心,也為教師的課堂注入了新鮮的血液,使得內容得到升華。查文獻的同學還可以把自己的親身體驗講給其他同學聽,比如怎樣排開不相關文獻而保留有用的部分,使其他同學也從中受益。文采好的同學可以把搜集來的資料進行歸納整理,先把提綱列出來,再根據目錄擴充內容,此時,就能從整體上把握論文概況,相當于利用了先前同學的勞動成果來完成自己的任務,不僅節約時間,還能幫助查文獻同學對知識的整合,做到互利共贏。匯報的同學要在撰寫好的論文基礎上進一步對內容進行加工潤色,將其反映到直觀的多媒體軟件上,在具有扎實的PPT制作基本功外,還要具有較好的口才,能夠做到不怯場,自信滿滿的講述論文的內容。整個論文的完成離不開各環節同學們的努力,通過大家的配合,達到了可喜的成效。
4結語
1、檢查課堂教學質量
加強課堂教學是全面提高教學質量的落腳點,各院(系)中層領導干部、系主任、院督導教師深入課堂進行檢查,校教學督導員通過持續聽課、針對指導的方式,幫助年輕教師提高教學質量,年輕教師同時也積極向經驗豐富的教師觀摩學習。
2、檢查畢業設計(論文)
畢業設計(論文)是一種總結性的實踐教學,主要培養學生綜合運用所學知識,結合實際獨立完成課題的工作能力。各院(系)高度重視畢業設計(論文)工作的過程管理,畢業設計(論文)系統中的學生周進展記錄完成情況為90.25%。
3、檢查實驗、課程設計教學質量
學校高度重視科學研究、工程實踐與教學有效結合。本次期中教學檢查,強化了實驗教學和課程設計教學的檢查,全校各院(系)領導和校督導組深入實驗室和課程設計教室,檢查實驗設備、教師的指導情況和學生的學習情況,共聽課40多門次。
(二)常規檢查內容
在這次檢查工作中,我們也發現了在教風、學風以及教學環境等方面還存在一定程度的問題和不足,具體表現為:
1、教風方面
有些教師講解偏快,重點不突出,學生無法理解和消化重點和難點;有的教師將教材內容全部復制到PPT上,屏幕上滿滿的都是字,學生不愿意看課件;有的教師講課聲音過小,致后排學生聽不清楚;個別教師備課不充分,教學內容不能講解透徹,缺乏條理性;有些教師不能有效激發學生的學習積極性,和學生的互動性不夠;還有些教師對課堂紀律管理松懈,對學生課堂上玩手機、聊天、睡覺等現象聽之任之。
2、學風方面
本次教學檢查,學風方面反映出一些問題。部分學生學習主動性不夠,學習目的不夠明確;上午第一節課,學生遲到現象比較普遍,個別課堂紀律有待提高;部分教師反映目前學生上課的積極性不高,聽課的態度不是很端正,學生的紀律應與輔導員加強互動;存在少數同學癡迷網絡游戲,影響正常學習;《大學語文》和《英語視聽課》課程的學生到課率偏低;還有少量學生存在抄襲作業的現象。
3、教學管理
部分青年教師反映在教學上投入了很多精力,建議學校的政策更多向教學傾斜;部分教師反映不少學生是為學分才上選修課程,教師對學生要求嚴格,學生可能會報復性打低分;熱動專業大四學生畢業設計的教室太小,影響學生正常工作的開展;部分教師對教學歸檔工作不認真,試卷的歸檔和成績的錄入較慢;有教師反映畢業設計(論文)系統增加了教師工作量,應給予一定的補貼。
4、教學環境
教育技術在高校教學中的利用從最初的錄像播放教學、錄音帶播放教學,發展到現在的多媒體教學、網絡化教學,使用當前最新的科學技術,發展為現代教育技術。利用現代教育技術在教學手段、教學內容、教學評價、教學管理上都實現了深刻的變革?,F代教育技術的發展與應用,最明顯地表現在現代化的教材內容的擴充上。教材以多媒體(包括文字、圖形、圖像、動畫、影像和聲音)方式顯示教學信息,符合學生的個性發展特征,發揮了教材的教育意義,方便學生自主選擇學習路徑,充分發揮學習主體的作用。下面以福建工程學院為例,探索現代教育技術在高校的應用實施。
1.1理順組織架構,明確職責
學校成立現代教育技術中心,下設網絡信息部、教育技術部和公共機房部三個部門,承擔著校園網的規劃與建設任務,是集資源管理和技術服務為一體的部門,負責校園網的運行、管理、維護以及信息系統的建設與管理工作;負責現代教育技術設施的建設與管理以及現代教育技術培訓等工作;承擔全校計算機公共課及部分專業課的實驗、實踐教學任務。建設了一支與之相對應的技術管理隊伍,目前共有技術管理人員23人,其中具有高級職稱5人,中級職稱13人,初級職稱5人。
1.2加大經費投入,建設基礎設施
采取多種渠道、多種形式,籌措經費,加大投資力度,分批次建設現代教育技術應用基礎設施,合理配置現代教育技術設備,逐步開展教育手段現代化,推動高校教育教學改革。
(1)建設校園網
為適應現代網絡教學的發展,學校投入巨資,購置服務器,鋪設網線,建設了校園網。截至2011年底,學校信息點總數超過1.9萬個,校園網以萬兆為主干,并實現全網IPv6部署,總出口帶寬達2.2Gbps,配有刀片、機架服務器等。圍繞著學校教學改革,構建完善的校園網公共服務體系。近期還開展了無線校園網建設。
(2)建設多媒體教室
學校從2007年開始,對公共教學樓的教學設施進行總體規劃,建設了基于中央控制的多媒體教室,在公共教學樓的所有教室,都安裝了電腦、投影儀、音響、教師反饋系統、視頻監控系統和紅外報警系統等。每個教學樓群建一個監控工作室,實現多媒體教室實時監控和管理,提高多媒體教室使用效益,實現多媒體教室維護的及時性,同時減少了工作人員的工作量。共建設了160多間多媒體教室和3間監控工作室。
(3)建設視頻制作室
教育技術中心教育技術部現有編輯系統一套,非線性編輯系統一套,攝像機三臺及配套相關設備,具備制作教學專題片和多媒體教學課件的能力。與土木學院合作的《建筑工程施工輔助教學系列錄像片的制作和教學應用》獲得福建省高等教育教學成果二等獎。同時建設了兩間實時錄播教室,用于錄制優秀名師上課內容。
(4)建設外語語音室
學校投入近500萬元,采取分期分批購買了數字化語言教學設備、語音教學系統等設備,建設了10間大學外語語音室,用于公共外語課和專業英語課的學生聽力和口語教學,也用于學生自主學習時聽力和口語的學習,可以同時滿足994位學生英語聽力和口語學習的需要。
(5)建設機房
隨著科學技術的發展,專業教學越來越多的使用計算機。在全校13個院系中,建設了11個專業機房,用于開展專業課的教學。在每個專業機房設立了教師多媒體課件制作辦公室,用于專業教師制作多媒體課件時討論和研究的場所,不斷提升多媒體課件的制作質量。同時在現代教育中心建設了公共機房,有近1600臺計算機,面向全校學生,開展公共基礎課的教學和部分專業課的教學,及學生課外的自主學習。
1.3集合多種渠道,建設教學資源
集合圖書館電子資源建設、教研教改項目、院系專業建設項目等多種渠道,通過立項建設教學課件、引進教學課件、錄播建設制作等多種方式,建設各種教學資源,并放在網絡上,讓學生自主學習。
(1)圖書館電子資源建設
學校圖書館購買了中國學術期刊網絡出版總庫CN-KI、中國優秀碩士學位論文全文數據庫、中國博士學位論文全文數據庫、中國經濟信息網、萬方數字化期刊系統、萬方會議論文、萬方學位論文全文、人大書報資料中心數據庫、臺灣工程數據庫等多種電子資源的集團用戶使用權,學生和教師可以在校內任何一個地方上網尋找學習資源。
(2)項目形式建設多媒體課件
在學校的教研教改項目立項建設中,申請專項經費用于視頻課件制作和多媒體課件制作。申請了專項科研經費,制作視頻課件《建筑工程施工輔助教學系列錄像片》。在專用錄播教室,錄制名師上課視頻,放在網絡上,供學生學習。
(3)結合課程制作ppt課件
由于ppt軟件的簡單易學,大多教師利用ppt軟件,就教學內容的某些章節制作了課件,利用文字、圖像、圖形、動畫等組合教學內容,通過投影儀,展現在課堂上,提高學生的學習積極性,加深學生對專業知識的理解。課后,教師將課件放在網絡上,供學生課后隨時復習。
(4)引進教學輔助課件
專業教學購買成熟的專業課程輔助教學課件,充實教學資源庫。如土木學院購買了招投標系統模擬軟件,管理學院購買了人力資源模擬系統軟件,數理系購買了大學物理仿真實驗系統,交通系購買了物流管理系統模擬教學軟件,設備系購買了無機化學模擬軟件等,引進CAI教學輔助課件,提高專業教學效率。
1.4共享教學資源,實現開放式教育
所有的教學資源,都放在校園網絡上,實現資源共享,學生和教師在校內外,通過網絡,都可以實現對教學資源的學習和利用,實現開放式教育。
1.5引進管理軟件,提高效率
學校購買了教務管理軟件,對多媒體教室、語音室進行綜合管理,實現對教室的實時調配和管理,提高了教室的利用率;利用該軟件,實現學生對教師教學質量的評價,學生的評價激勵了教師的積極性,推動了教師教學水平進一步提高;利用該軟件,還實現對校外工程實踐中心建設過程數據的管理,實時跟蹤中心的建設。學校計算機房購買機房管理軟件,實現對計算機的實時管理,提高計算機的使用效率。
2.現代教育技術應用的效果
現代教育技術應用到高校的教學管理、教學改革、教學評價等各個方面,提高了高校教學管理的效率,提高了教學質量,促進了高校教育教學改革。
2.1提高管理效率
使用教務管理系統,實現對全校1700多學生、1300多教職工、1000多門課程、200多間教室等資源的綜合管理,實現教學排課、考試報名審核安排、考試成績統計、學生學業成績查詢、學生評價等教學過程的科學管理。每學期平均大約完成了700多門課程安排,8萬多人次的課程考試,700多位教師的評價,有13萬人次的學生參與評價,大大提高的工作效益,為領導決策提供了具體詳細的數據。
2.2提高教學質量
多層次多方面的使用現代教育技術,提高了教學質量。每年大學英語四級考試合格率逐步提高,每年專業英語八級考試通過率也是穩步提高。近幾年,學校畢業生的就業率也是名列全省前茅。高考招生,省內學生第一志愿率穩居同類院校前列,省內高考錄取平均分數線在穩居同類院校前列。
2.3促進教育教學改革
教師使用現代教育技術手段,改進了課堂教學組織方式,推進了教學改革。學生參與教學過程的評價,也給教師很大的鞭策,推動教師開展教學改革。教學資源的開放性,進一步促進了高校教育教學改革。
3.結語
[關鍵詞]計算機 環境科學 實踐課程
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)06-0091-02
信息化時代的發展,使計算機越來越多地應用到各門課程中。針對環境科學專業學科特點,我們應圍繞課程構建,有針對性地對環境科學專業學生講授相關計算機知識,更新教學內容,以便于提高學生的綜合能力。
一、基本目標
在“計算機在環境科學中的應用”實踐課程教學中,要讓學生能夠比較全面地掌握與專業相關的計算機應用技術,并能將其應用于實際工作中。以學生實際操作為主,教師講授為輔。充分利用現有的軟件及技術,借鑒計算機專業教師教學技術和方法,提高學生的計算機應用能力。通過本門課程學習,使學生能夠自己繪制平面布置圖、繪制反應裝置圖、繪制設備圖、處理實驗數據、制作多媒體課件等,并能利用計算機網絡進行信息檢索。
二、課程設置
本門課程要求學生有一定英語水平和環境專業基礎知識,時間安排在大三下學期期末,集中上課,總學時為兩周。課程由教師講解、演示,學生上機隨教師一起操作,并進行習題、作業練習以加深印象。教師可對學生上機進行監控及輔導。可多班授課,但需保證每人一臺計算機。學習本課程后學生正好可將所學知識應用于畢業論文和實際工作中??己瞬扇 俺銮?聽課狀態+實際操作+作業”的方式。
三、課程內容
(一)環境科學相關軟件
1.數據處理及繪圖軟件
環境科學實驗經常有大量數據需要分析及繪圖,在實驗設計、實驗操作等多方面也都離不開計算機的輔助。常用的軟件主要有Excel、Origin、Access、SPSS等,可繪制各種散點圖、折線圖、柱形圖、條形圖等;可以對圖形添加趨勢線,得出曲線方程及相關性;可對數據進行排列和篩選,并且可導入外部大量數據,如紅外光譜數據等進行繪圖。在Excel中還可以通過編輯小程序來完成一些特性的運算。Excel的中文界面備受學生歡迎,Origin是全英文界面,對于學生來說有一點難度,函數的輸入也沒有Excel方便。但是Origin可以直接在圖形上進行修改,及時保存了圖形,仍然可以從圖導出原始數據。從功能上來說,Origin更強大些。Access有強大的數據處理、統計分析能力,利用Access的查詢功能,可以方便地進行各類匯總、平均等統計,并可靈活設置統計的條件。比如在統計分析上萬條記錄的數據時速度快且操作方便,這一點是Excel無法比擬的。SPSS集數據錄入、整理、分析功能于一身,基本功能包括數據管理、統計分析、圖表分析、輸出管理等。SPSS統計分析過程包括描述性統計、均值比較、一般線性模型、相關分析、回歸分析、對數線性模型、聚類分析、數據簡化、生存分析、時間序列分析等。本課程要求學生必須掌握Excel軟件,其他只作為了解。
2.圖文編排軟件
本科畢業論文撰寫及科技論文寫作都離不開圖文編排,Microsoft Word具有強大的文字和圖表編輯功能,易修改,是必須掌握的。在本課程中主要讓學生掌握頁面、頁眉、頁腳、頁碼、行距等設置,格式刷、分節符、查找、替換、項目符號和編號等使用,三線表繪制,目錄生成等。此外,還要讓學生學會用“公式編輯器”編輯公式,使用“繪圖工具欄”繪制簡單圖形及流程圖。
Microsoft Office Visio創建具有專業外觀的圖表,以便理解、記錄和分析信息、數據、系統和過程。在使用 時,以可視方式傳遞重要信息就像打開模板、將形狀拖放到繪圖中以及對即將完成的工作應用主題一樣輕松。如繪制基本流程圖就是把流程圖所需形狀圖直接拖拽到繪圖區,然后選擇連接線工具繪制連接線,再選擇箭頭方向,繪制方向箭頭,然后添加文字,比Microsoft Word繪制流程圖要簡單便捷。
3.環境科學繪圖軟件
AutoCAD有完善的圖形繪制功能及強大的圖形編輯功能??梢岳L制任意二維和三維圖形。在環境科學中,可用AutoCAD繪制平面布置圖、施工圖、剖面圖、工藝流程圖等。AutoCAD能以多種方式創建直線、圓、橢圓、多邊形、條件曲線等基本圖形對象,有強大的編輯功能,可以標注尺寸、書寫文字。同傳統的手工繪圖相比,用AutoCAD繪圖速度更快、精度更高且富有個性。
ChemWindow(CW)由Softshell Intern.Ltd.1989年推出首版,該軟件主要功能是繪出各種結構和形狀的化學分子結構式及化學圖形,具有其他繪圖軟件所不具備的化學分子圖形編輯功能。軟件中有四個附加圖形結構庫,具有一些玻璃儀器和復雜化學物質結構式模板,繪制復雜結構式和反應裝置圖時比較便捷。軟件還含有SymApps程序,可以顯示3D分子結構,并能夠給出具體的分子結構信息,如鍵長、鍵角、二面角、所屬分子點群等分子結構信息,與Office軟件的兼容性很好。
本門課程中主要要求學生掌握AutoCAD及CW的基本使用方法,能夠繪制基本平面圖、流程圖及化學分子結構式等。
4.多媒體課件制作軟件
多媒體課件常用的軟件有PowerPoint(PPT)、Au?鄄thorware、Flash、Dreamweaver、Director、課件大師等。在這些軟件中,PPT簡單易學,制作方便,對于環境科學專業學生來說,本門課程要求其掌握其制作過程。本課程主要講授用PPT制作幻燈片的方法,主要包括幻燈片設計、幻燈片版式、幻燈片配色及動畫設計、幻燈片母版設計、幻燈片中圖表及影片和聲音的插入等。其他軟件僅作為了解。
(二)計算機在環境模型中的應用
計算機在環境模型中的應用包括環境遙感技術(RS)、全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、MATLAB、Visual Basic、Visual Foxpro等軟件。RS可以利用紅外掃描儀監測石油污染、水體熱污染、水體富營養化,調查廢水污染和泥沙污染,分析水域的分布變化和水體沼澤化可以通過遙感技術監測推算出臭氧濃度的水平分布情況、分析大氣氣溶膠的分布和含量、監測有毒氣體對污染源周圍樹木和農作物的危害情況、監控生態環境等。GPS可提供海、陸、空全方位實時三維導航和定位。GIS能對空間相關數據進行采集、管理、分析和可視化輸出,可以定量進行預測。RS為GIS提供信息源,GIS為RS提供空間數據管理和分析的技術手段(圖像處理),GPS作為GIS有力的補測、補繪手段,實現了GIS原始地圖數據的實時更新。[1] MATLAB、Visual Basic、Visual Foxpro等軟件,可以編程應用于運算污染物遷移轉化和控制模型,如大氣污染模型、江河湖泊水質模型、生態模型、水處理技術動力模型等。對模型及數據進行運算求解,得到準確的結果,為制訂合理治污措施提供數據支撐。
(三)網絡信息檢索
1.常規環境信息檢索
一些環境標準、專利及試劑性質等資源,可以通過常規信息檢索網絡獲取。常用的網站有中國環境標準網(.cn)、中國標準服務網(.cn)、國家標準化管理委員會()、國際標準化組織標準()、中國專利信息網(.cn)、國家知識產權局()、中國知識產權網()、歐洲專利局(EPO)專利信息網()、美國專利數據庫(uspto.gov/patft)、中國試劑網(.cn)等。
2.環境科學文獻檢索
文獻是記錄、積累、傳播和繼承知識的最有效手段,是我們獲取情報的最基本、最主要的來源。包括圖書、期刊、報紙、??墨I、碩博學位論文、會議論文、科技報告等都可以從各種相關的網上數據庫獲得。常用的中文數據庫有中國知網()、維普中文科技期刊數據庫()、萬方數據庫(.cn)。這三大中文數據庫都需要購買使用權限,都大量收錄了國內學術期刊論文。
常用外文數據庫有德國Springer數據庫()、Elsevier數據庫()、美國wiley數據庫()、英國皇家化學學會RSC數據庫()、美國化學會ACS數據庫()、SpecialSciDBS國道外文數據庫(spe?鄄)。以上數據庫也均需要購買后才能使用。由于各個學校資源有限,有些數據庫未購買使用權限,學生可從一些學術論壇獲得免費的幫助,如小木蟲(e?鄄)、阿果資源網()、零點花園()等。
3.環境相關課程資源網站
高校教學資源庫(.cn)、國家精品課程資源網()、愛課程()、網易公開課()等網站有免費資源、課件,可供有興趣的學生進一步學習一些相關課程。
四、總結
在“計算機在環境科學中的應用”課程的教學過程中,應注重學生在環境科學中應用計算機的能力的培養。教學內容以常用軟件介紹為主,同時介紹網上信息檢索方法。課程內容要與時俱進,不斷更新。
[ 注 釋 ]
[1] 邱彩華.計算機技術在環境科學領域中的應用[J].華章,2011(15):254.
[收稿時間]2014-12-21