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摘 要:在现代远程开放教育教学体系中实验教学直接关系到教育教学质量,关系到实现培养具有实践能力、创新意识、协作精神适应社会发展需求人才目标的实现。实验教学是验证学科理论、培养实践技能的必要手段,同时也是毕业设计中理论应用于实践的基础训练,结合开放教育的远程性、自主性、多媒体性为特征,应当确立中心实验室的地位,以便发挥其实验教学中的主导作用。
关键词:开放教育 实验教学 实践技能
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)07(a)-0180-02
我们在教学探索实践过程中深刻认识到现代远程开放教育教学体系中的理论教学、实验教学、毕业设计环节是作好开放教育教学工作的基准点,理论教学、实验教学、毕业设计环节的相互关联是否得当,直接关系到我们的教育教学质量,关系到实现培养具有实践能力、创新意识、协作精神适应社会发展需求人才目标的实现。在三个环节中实验教学是验证学科理论、培养实践技能的必要手段,同时也是毕业设计中理论应用于实践的基础训练,因此在教学中特别是理工类各专业教学中实验教学环节更需加强,不容忽视。为此,通过长期的教学实践获得了“一确立,二促进 ”的实验教学体会。
1 加强实验教学的意义
现代远程开放教育是针对全面提高全民族整体教育素质而开展的具有前瞻性战略意义的新颖的教育方式,远程性、自主性、多媒体性为其固有特征,因此在教学和实践教学进程中必须采取针对性的教学方式和手段方能保障教学任务的顺利实施。
1.1 实验教学本身地位重要
首先实验课程设置在理工类各专业教学计划中的比重显得尤为突出。现以我校经上级电大批准所开设的“计算机科学与技术”专业(本科)教学计划为例(表1）。
由（表1）可见实验教学在教学体系中的地位只能加强不能削弱,它关系到教学计划实施的全过程。
其次实验教学是验证学科理论、提高实践技能的必经之路,是学科理论深入理解的催化剂,是单纯的理论学习所不能替代的过程,是培养切合祖国发展建设实际所需的应用型人才的有效途径。
1.2 常规实验教学方式的局限性
常规的实验教学方式在高校的人才培养方面起到了巨大的促进作用,然而对于现代远程开放教育这种新型的教学形式却体现出了以下几方面的局限:
(1)实验室地点局限了开放教育的教学与实验教学的同步。开放教育學员覆盖辽阔,集中式与教学相同步的实验设置不符合开放教育实际情况。(2)常规实验教学方式时间设置局限了教学与实验的同步。开放教育学员绝大多数处于在职学习,现时的工作岗位、工作环境无形中对他们的学习、深造起到了制约作用,许多学员无法完全保证在学校规定的时间到校进行实验训练。实验地点和时间的局限性影响了理论教学深层次的扩展,因此,必须探索与开放教育相适应的实验教学方式。否则会使学员产生淡化实验环节的心理,导致失去实验课的本来效应。(3)常规的实验教学方式局限了开放教育学员应用能力的提高。开放教育学员虽然在知识体系的掌握中存在着断点现象,但是他们所具备的社会经验和实践经验是不容忽视的,学以致用,促进业务能力的提高是学员们的共同心理,他们更多希望的是通过实验的训练掌握对知识扩展应用的方法,而常规的实验方式基本上不能满足学员超前应用的需求,抑制了学员应用能力的提高。
2 实验教学方法的探索
2.1 确立中心实验室的地位和作用
中心实验室在现代远程开放教育实验教学环节中处于核心地位,由它形成辐射的实验教学网络,其作用已由单纯的实验基地转化到整和实验资源、设计实验流程、提供实验手段、建设网络资源、完成考核验收方面上来。因此中心实验室的人员组成应该是具备丰富的教学经验和多学科的实验教学经验、具备实验课程的实施设计能力和网络资源的提供能力,设计多道实验实现流程,制作网络实验程序,实现完成对不同学科实验的提供和对学员实验技能的开发与提高的需求。建立以学员自主实验单项验收为基点的考核制度。
2.2 促进学员自主实验习惯的形成
开放教育学员的学习过程由于工作情况等原因大多数是选择自主学习的学习形式,这样就需要学员具备主动完成实验的意识和进行实验的技能方面实现学习实验相同步,实现由理论指导实践,通过实践加深对理论的深入理解的认识过程。开放教育学员实验习惯的形成依赖于两方面因素,即实验教学的支持服务和实验考核验收的细化。实现方法:在实验教学支持服务方面可以借助计算机网络教学和中心实验室教学并重的教学形式,以解决常规实验教学中的地点、时间的局限和实现理论教学与实验教学对自主学习学员的同步问题。计算机网络教学依托学校“电大在线”发挥网络优势的教学形式。
(1)利用计算机网络针对学科特点和实验特点提供实验指导内容或虚拟实验内容的服务,其结构见（图1）
对于网络实验要求体现出层次分明、步骤清晰、易实现的特点,适用于语言类、网络类和、原理性实验课的实验教学。(2)中心实验室教学支持服务体现下述三个方面:其一,是打破教学时限观念以服务学员学习为目的随时提供实验条件。其二,打破学科界限为学员知识应用的扩展创造条件。其三,发挥实验箱携带便利的特点,创建流动实验室实行同步流动实验教学,用以解决远距离学员进行硬件类实验的实验条件不具备问题。
2.3 促进知识运用的扩展
单项实验重点是实现局部知识上的应用,存在着学科知识运用上的断点现象,而开放教育学员希望的是能够尽快将所学知识应用到本职工作之中,以提高自身的业务能力,即实现学科学习价值的体现。连贯的知识应用不仅是学员业务能力提高的需要,同时它还起到培养学员实验兴趣、促进学员自主学习、深化理论扩展、拓宽多学科知识运用之功效。结合学科特点选择实验竞赛和小规模设计征集活动是促进知识运用扩展的有效途径。其方法可以选用:知识导入、知识扩展、综合培养
1)知识导入:对于开放教育学员开展集中实践环节工作,首先遇到的困难就是如何将理论运用于实践,尽管从共性方面来讲具有一定的实践经验,但就其理论指导实践却是弱项,特别是多学科理论的综合应用更感到无从下手。这样就需要对其进行知识导入,使其对知识的运用做到知其然,并且知其所以然。
具体做法是:(1)根据所选课题,提出设计要求,并与学员共同探讨实现设计任务的系统总体结构的功能组成。(2)勾画出系统结构框图,确定系统主干体系工作流程,进行实现系统主体设计的知识选择。(3)分类规划各项功能单元,确定设计方法及程序,目的实现切入点的选择。(4)规划各功能单元的设计流程,进行设计方式选择,实现知识应用的对应。(5)讨论系统接口关系,实现各功能单元的合理衔接,实现多学科知识运用于系统设计的统一。
2)知识扩展:在应用型课题的设计中,经常性的遇到教学计划之外的知识的应用,这样就需要进行有效的知识扩展,对于这方面的工作要有别于常规的教学,做到出手短平快,快速实现满足学员设计应用的需求。对此可以试用下述方法:
(1)综合整理知识要点。使学员对这部分知识的完整性作到大概的了解。(2)重点进行局部知识的原理解释,满足学员对知识引入的适应性要求。(3)重点进行有关实验训练,促进对知识的接受与理解,培养知识的应用与分析能力。
3)综合培养:开放教育学员具备一定的社会经验和实践经验,他的实践经验的取得来源于其单一方面的实际操作,因此可以共性的规划为操作技能。由于其缺乏综合性实践能力的训练,影响了他们工作中的技术改造和技术创新的参与和开展。综合实践能力的培养是以系统性为基点,开放教育学员习惯于通过具体的操作达到某一项功能的实现,其结果导致设计过程问题重重,甚至出现问题处理方法不着边际,思维混乱,所以系统思维的建立是至关重要的。采用自上而下,逐步求精的设计方法是保证系统设计合理性,避免出现设计盲目、偏差与失误的有效方法,单元接口是实现局部功能合理连接于系统的设计保障。对此,可以试用下述方法:(1)以学员的自诉讲解检查其设计流程的正确性。(2)以学员的评析检查设计流程的合理性。(3)以教师的引导,学员设计流程的自我修正,使其具有科学性。(4)拟订调试流程。(5)亲临调试现场进行实测分析。(6)模拟跟踪核对参数。(7)提示问题出处,启发分析思路。(8)引导解决问题的方法。
参考文献
[1] 张其远.开放教育实验教学存在的问题和对策.
[2] 杨之田.孙子兵法与教学研究.
[3] 魏新.论现代远程教育的学习质量问题.
关键词:开放教育 实验教学 实践技能
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)07(a)-0180-02
我们在教学探索实践过程中深刻认识到现代远程开放教育教学体系中的理论教学、实验教学、毕业设计环节是作好开放教育教学工作的基准点,理论教学、实验教学、毕业设计环节的相互关联是否得当,直接关系到我们的教育教学质量,关系到实现培养具有实践能力、创新意识、协作精神适应社会发展需求人才目标的实现。在三个环节中实验教学是验证学科理论、培养实践技能的必要手段,同时也是毕业设计中理论应用于实践的基础训练,因此在教学中特别是理工类各专业教学中实验教学环节更需加强,不容忽视。为此,通过长期的教学实践获得了“一确立,二促进 ”的实验教学体会。
1 加强实验教学的意义
现代远程开放教育是针对全面提高全民族整体教育素质而开展的具有前瞻性战略意义的新颖的教育方式,远程性、自主性、多媒体性为其固有特征,因此在教学和实践教学进程中必须采取针对性的教学方式和手段方能保障教学任务的顺利实施。
1.1 实验教学本身地位重要
首先实验课程设置在理工类各专业教学计划中的比重显得尤为突出。现以我校经上级电大批准所开设的“计算机科学与技术”专业(本科)教学计划为例(表1）。
由（表1）可见实验教学在教学体系中的地位只能加强不能削弱,它关系到教学计划实施的全过程。
其次实验教学是验证学科理论、提高实践技能的必经之路,是学科理论深入理解的催化剂,是单纯的理论学习所不能替代的过程,是培养切合祖国发展建设实际所需的应用型人才的有效途径。
1.2 常规实验教学方式的局限性
常规的实验教学方式在高校的人才培养方面起到了巨大的促进作用,然而对于现代远程开放教育这种新型的教学形式却体现出了以下几方面的局限:
(1)实验室地点局限了开放教育的教学与实验教学的同步。开放教育學员覆盖辽阔,集中式与教学相同步的实验设置不符合开放教育实际情况。(2)常规实验教学方式时间设置局限了教学与实验的同步。开放教育学员绝大多数处于在职学习,现时的工作岗位、工作环境无形中对他们的学习、深造起到了制约作用,许多学员无法完全保证在学校规定的时间到校进行实验训练。实验地点和时间的局限性影响了理论教学深层次的扩展,因此,必须探索与开放教育相适应的实验教学方式。否则会使学员产生淡化实验环节的心理,导致失去实验课的本来效应。(3)常规的实验教学方式局限了开放教育学员应用能力的提高。开放教育学员虽然在知识体系的掌握中存在着断点现象,但是他们所具备的社会经验和实践经验是不容忽视的,学以致用,促进业务能力的提高是学员们的共同心理,他们更多希望的是通过实验的训练掌握对知识扩展应用的方法,而常规的实验方式基本上不能满足学员超前应用的需求,抑制了学员应用能力的提高。
2 实验教学方法的探索
2.1 确立中心实验室的地位和作用
中心实验室在现代远程开放教育实验教学环节中处于核心地位,由它形成辐射的实验教学网络,其作用已由单纯的实验基地转化到整和实验资源、设计实验流程、提供实验手段、建设网络资源、完成考核验收方面上来。因此中心实验室的人员组成应该是具备丰富的教学经验和多学科的实验教学经验、具备实验课程的实施设计能力和网络资源的提供能力,设计多道实验实现流程,制作网络实验程序,实现完成对不同学科实验的提供和对学员实验技能的开发与提高的需求。建立以学员自主实验单项验收为基点的考核制度。
2.2 促进学员自主实验习惯的形成
开放教育学员的学习过程由于工作情况等原因大多数是选择自主学习的学习形式,这样就需要学员具备主动完成实验的意识和进行实验的技能方面实现学习实验相同步,实现由理论指导实践,通过实践加深对理论的深入理解的认识过程。开放教育学员实验习惯的形成依赖于两方面因素,即实验教学的支持服务和实验考核验收的细化。实现方法:在实验教学支持服务方面可以借助计算机网络教学和中心实验室教学并重的教学形式,以解决常规实验教学中的地点、时间的局限和实现理论教学与实验教学对自主学习学员的同步问题。计算机网络教学依托学校“电大在线”发挥网络优势的教学形式。
(1)利用计算机网络针对学科特点和实验特点提供实验指导内容或虚拟实验内容的服务,其结构见（图1）
对于网络实验要求体现出层次分明、步骤清晰、易实现的特点,适用于语言类、网络类和、原理性实验课的实验教学。(2)中心实验室教学支持服务体现下述三个方面:其一,是打破教学时限观念以服务学员学习为目的随时提供实验条件。其二,打破学科界限为学员知识应用的扩展创造条件。其三,发挥实验箱携带便利的特点,创建流动实验室实行同步流动实验教学,用以解决远距离学员进行硬件类实验的实验条件不具备问题。
2.3 促进知识运用的扩展
单项实验重点是实现局部知识上的应用,存在着学科知识运用上的断点现象,而开放教育学员希望的是能够尽快将所学知识应用到本职工作之中,以提高自身的业务能力,即实现学科学习价值的体现。连贯的知识应用不仅是学员业务能力提高的需要,同时它还起到培养学员实验兴趣、促进学员自主学习、深化理论扩展、拓宽多学科知识运用之功效。结合学科特点选择实验竞赛和小规模设计征集活动是促进知识运用扩展的有效途径。其方法可以选用:知识导入、知识扩展、综合培养
1)知识导入:对于开放教育学员开展集中实践环节工作,首先遇到的困难就是如何将理论运用于实践,尽管从共性方面来讲具有一定的实践经验,但就其理论指导实践却是弱项,特别是多学科理论的综合应用更感到无从下手。这样就需要对其进行知识导入,使其对知识的运用做到知其然,并且知其所以然。
具体做法是:(1)根据所选课题,提出设计要求,并与学员共同探讨实现设计任务的系统总体结构的功能组成。(2)勾画出系统结构框图,确定系统主干体系工作流程,进行实现系统主体设计的知识选择。(3)分类规划各项功能单元,确定设计方法及程序,目的实现切入点的选择。(4)规划各功能单元的设计流程,进行设计方式选择,实现知识应用的对应。(5)讨论系统接口关系,实现各功能单元的合理衔接,实现多学科知识运用于系统设计的统一。
2)知识扩展:在应用型课题的设计中,经常性的遇到教学计划之外的知识的应用,这样就需要进行有效的知识扩展,对于这方面的工作要有别于常规的教学,做到出手短平快,快速实现满足学员设计应用的需求。对此可以试用下述方法:
(1)综合整理知识要点。使学员对这部分知识的完整性作到大概的了解。(2)重点进行局部知识的原理解释,满足学员对知识引入的适应性要求。(3)重点进行有关实验训练,促进对知识的接受与理解,培养知识的应用与分析能力。
3)综合培养:开放教育学员具备一定的社会经验和实践经验,他的实践经验的取得来源于其单一方面的实际操作,因此可以共性的规划为操作技能。由于其缺乏综合性实践能力的训练,影响了他们工作中的技术改造和技术创新的参与和开展。综合实践能力的培养是以系统性为基点,开放教育学员习惯于通过具体的操作达到某一项功能的实现,其结果导致设计过程问题重重,甚至出现问题处理方法不着边际,思维混乱,所以系统思维的建立是至关重要的。采用自上而下,逐步求精的设计方法是保证系统设计合理性,避免出现设计盲目、偏差与失误的有效方法,单元接口是实现局部功能合理连接于系统的设计保障。对此,可以试用下述方法:(1)以学员的自诉讲解检查其设计流程的正确性。(2)以学员的评析检查设计流程的合理性。(3)以教师的引导,学员设计流程的自我修正,使其具有科学性。(4)拟订调试流程。(5)亲临调试现场进行实测分析。(6)模拟跟踪核对参数。(7)提示问题出处,启发分析思路。(8)引导解决问题的方法。
参考文献
[1] 张其远.开放教育实验教学存在的问题和对策.
[2] 杨之田.孙子兵法与教学研究.
[3] 魏新.论现代远程教育的学习质量问题.