時間:2022-10-08 02:06:29
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離散數學課程所涉及的概念、理論和方法,大量地應用在計算機科學體系中,數理邏輯是計算機中的邏輯學、邏輯電路、人工智能的基礎課程,集合與關系是數據結構、數據庫系統的理論基礎,而代數系統則是現實世界的縮影,直接模擬了現實系統,圖論知識更是直接應用在計算機網絡、數據結構、編譯原理等專業課程中。但傳統教學中過于注重理論教學而忽略實踐,學生普遍認為枯燥難懂,認為是純粹的數學課程,對計算機編程用處不大。因此教師在授課過程中要注重理論聯系實踐,培養學生的專業素養,我們將從以下方面循序漸進加強教學理論與實踐。
1課程教學注重教學方法與教學實踐的改革與創新
加強理論聯系實際,從提高計算機編程思想的角度對學生展開教學,教師在講解理論的同時,要注重其實際應用與算法描述。例如在講解最短路徑時,就要介紹Dijkstra算法,單源最短路徑的基本思想如下:設S為最短距離已確定的頂點集(看作紅點集),V-S是最短距離尚未確定的頂點集(看作藍點集)。
①初始化:只有源點s的最短距離是已知的(SD(s)=0),故紅點集S={s},藍點集為空。
②重復以下工作,按路徑長度遞增次序產生各頂點最短路徑:在當前藍點集中選擇一個最短距離最小的藍點來擴充紅點集,以保證算法按路徑長度遞增的次序產生各頂點的最短路徑。當藍點集中僅剩下最短距離為∞的藍點,或者所有藍點已擴充到紅點集時,s到所有頂點的最短路徑就求出來了。
我們通過實例給學生模擬算法執行過程,驗證算法的正確性,但細心的學生會發現前面加進去的點并不一定是后期考察路徑的必經點,例如有三個點A,B,C,AB、BC、AC間權值分別為1,2,4,如果設A為源點,則第一次加進來的點是B,到C的最短路徑應該是A-B-C,如果BC權值為4,則到C的最短路徑應該是A-C,這里就要注意紅點集加入的點不是其他點必經點,這是因為集合元素是無序的,不是聯結已有的點作為最后點的路徑的。
我們給出求解的動畫演示過程,加深學生的認識,實際多應用在交通網絡中路徑的查詢中,兩地之間是否有路徑以及如果有多條路徑時找最短路徑等,最后再對算法進行擴展解決單目標最短路徑問題、單頂點對間最短路徑問題等,擴展學生對算法的理解等。
在講解邏輯推理時,建議學生使用Prolog語言可以輕松實現命題和聯結詞表示以及邏輯推理,代數系統則是無處不再,自動售貨機、電梯系統、自動取款機等都是一個代數系統,有自己的運算關系,鼓勵學生定義一些運算,完成一個具有輸入輸出的可交互的系統。
2建設完善實驗課程體系,加強學生實驗實踐能力
挖掘課程內容,建設完善的實驗課程體系,實驗課程的主要目的是,培養學生的數學建模能力、算法設計能力、編寫程序能力和應用創新能力,使學生養成良好的數學素質。學生可以有選擇地做。
(1)基礎實驗如表1所示,基礎實驗設計一些離散數學基本問題,要求學生利用所學基礎知識,完成相應的算法設計和程序實現。如在集合論部分,設計有限集基本運算算法設計實驗,要求學生利用熟悉的程序設計語言完成有限集合的數據結構、集合間的交、并、差、迪卡爾積、子集判斷等基本運算。學生可以在每部分中自由選部分題,完成一定的基礎實驗。這樣的設計使得學生學會基本操作,鞏固程序設計基本調試方法的掌握。
(2)綜合性實驗如表2所示,設計一些比較復雜的離散數學問題,要求學生綜合運用各章知識或多學科知識,完成問題的分解與求解、綜合和整體實現。例數理邏輯部分的命題真值表計算實驗中,要求學生設計實現命題數據結構、五種基本邏輯運算的代數運算轉換、表達式求值等;學生需要綜合運用命題邏輯、數據結構等知識,完成實驗各個環節,實現運算結果的顯示。可由幾個同學組成一個學習小組完成實驗。
(3)設計性實驗如表3所示。這一層次要求較高,對那些學有余力、興趣濃厚的學生,給出一些難度較高的課題,要求他們自行設計問題描述模型和實驗方案,開發實現小型應用軟件。例如,要求學生針對某景區內景點的分布情況,設計可滿足旅游者不同需求(如費用最省、線路最短、重復較少、景點最全等各種要求)的實用小軟件。教師檢查實驗現象和實驗結果。學生對實際程序的運行結果應能進行分析并提出改進方法,每完成一個實驗,都要求寫一份實驗報告,挑選出好的作品,做成精品演示系統。
3發現實際應用點,擴大學生知識面
讓學生了解離散數學在現實生活中的主要應用,有意識地引導學生運用所學理論去分析問題、解決問題,從而讓學生充分感受到離散數學這門課程的魅力和實用價值。部分實際應用如表3所示。鼓勵學生按照如下流程操作:發現問題,然后構思一個可能求解該問題的算法過程,再設計算法并將其表達為一道可執行程序,最后精確地評價這個程序,考查其作為一種工具去求解其它問題的潛能,鍛煉學生數學建模能力,提高分析問題,解決問題的能力。
4建設開放式教學環境,豐富網絡教學資源
充分利用網絡學堂、課程學習網站等豐富的教學資源,構建了開放式的教學環境,我們開發了離散數學教學網站,模塊包括:實驗、實驗申請、已審核實驗、成果展示、精品展示、在線解答(前臺如圖1所示,后臺如圖2所示)、資料下載等模塊,實驗項目可選或自擬,增強了師生間互動,也為學生個性化學習提供了良好的條件。
學生可以在任何時間遠程登陸,發表咨詢,下載資料,參與實驗項目,申請實驗項目,獲得批準后,我們開放實驗室免費提供設備,實驗項目結題后提交成果,我們從中提煉出精品,做成精品演示系統,學生還可以對已有成果做深入研究。
總之,鼓勵學生吃透書本,挖掘理論的應用領域,鼓勵學生改進算法、挖掘應用點,從抽象的理論到實際應用,再擴大應用,抽象到一般情況,讓學生感覺到學習離散數學的重要性,理論與實踐相結合,互相促進,切實提高大家學習離散數學的興趣,能夠達到學生積極主動為了實現應用而吃透理論,發揮主觀能動性。采用項目訓練為主的教學理念,切實提高學生的實際動手能力、創新能力和自學能力。
參考文獻:
教師通過參加教育主管部門舉辦的各種教學培訓,更新教育觀念,改變教學方法,從原本單純的“教”,變成與學生互動,教學相長;認真學習專業知識,開闊視野,提高自己的業務能力。對于數學教學來說,學生們學會了某一種數學知識,卻沒有學會學習的方法,更不會把數學知識應用到生活中去,只是為了學習而學習,為了考試而學習。這不但不能達到素質教育的要求,反而抑制了學生本身具備的能力,堵死了學生多方面發展的道路。而接受過專業培訓的教師,在學生學習科學文化知識的過程中,更能夠發掘學生的潛力,對學生未來的發展有著強大的推動作用。
二、教師應當認真研究教材
教材是教學最基本的依據,教師所有的教學活動都應當圍繞教材展開。教材也是連接學生學習和教師教學的重要紐帶,依據教材,教師才能夠把知識傳授給學生。雖然現在提倡多姿多彩的教學方法,然而前提是要基于教材和課程標準要求的基礎上。有些教師采取了趣味的教學方法而使課堂熱熱鬧鬧,卻忽略了教材中的內容,學生學習輕松了,興趣濃厚了,然而卻沒有學習到應該掌握的知識,這豈不是本末倒置嗎?熟悉教材中的知識是教師最基本的責任,并且還應該掌握一至六年級數學知識之間的聯系。教師應當根據教材中的知識,制定適當的教學方法,在把握好教材內容和教學目標的基礎上,采用多樣的教學模式,才能保證不“跑題”,從而讓學生在有趣的課堂上學到知識。
三、教師應當關注學生思維方式與心理情感
每個學生的性格不同,在學習數學時的表現就會有很大的差別。教師應當多加關注每個學生的具體情況,比如有些學生善于嚴密地思考,在某一處數學知識上,要把每一個點都想到,這種思維方式的優點就是不會漏掉重要的信息,但是,卻花費時間比較長,教師就應當教該學生如何篩選數學知識中的重要信息,忽略不重要的部分,從而節約學習的時間。而有些學生善于跳躍式思維,這種思維方式的優點是速度快、對知識的接受能力強,卻容易因為馬虎粗心犯下錯誤,教師就應當引導學生養成仔細認真的好習慣。關注學生的心理情感,有利于掌握學生的興趣所在,把學生喜歡的事物與小學數學教學融合到一起,讓學生在娛樂和游戲中學習,這比單純地講解教材中的知識效果要好得多。
四、教師應當靈活使用適當的教學方法
對于小學生來說,他們還無法總結出具體的學習方法,而相對來說,教師的教學方法就決定了學生的學習模式,合適的教學方法,能夠帶來更好的教學效果。而所謂合適的教學方法,其真正的含義就是適合教師所教的學生的教學方法,某一種學習方法對于某一個班級適合而對于另一個班級就未必適合,而教師要做的就是要使教學方法盡可能地適合大多數的學生,而對于情況比較特殊的學生,教師要多花一些時間和精力,幫助他們適應學習環境或者是專門針對這些學生制定適應于他們的教學方法。對于教師來說,每個學生都是平等的,教師不應當因為自己教學方法的問題而造成某些學生學習方面的困難。教師是為學生“傳道授業解惑”,小學數學教學方法也應當符合這一要求。
五、教師應當做好課外的工作
要想讓學生在數學方面的學習取得好的效果,單純地依靠教師課堂上的教學是完全不夠的。教師在教學之前就應做好準備工作。教師應當在課外研究好教材中的內容,明確教學目標、教學重點和難點,預測哪些知識是學生難以理解的,應采用怎樣的教學方式學生更容易理解,并認真寫好教案設計。在上課的時候會用到哪些教具,教師也應當在課前準備好。而在講完一堂課之后,教師應當認真批改學生的作業,及時了解學生掌握知識的情況,分析學生在學習中遇到了哪些問題,并且及時與學生交流,分析問題存在的原因,幫助學生解決這些問題。教師在課外做好這些工作就會減輕自己和學生在上課時的負擔,學生們學習的時候也會很輕松。從這一點來看,教師的課外工作的重要性絕不亞于課上的工作。
六、教師應當積極參與教育科研
數學與日常生活息息相關,百分比、比例、統計等成為社會生活的常見名詞,人口增長率、生產統計圖、股票走勢圖等不斷出現在大眾媒體(報刊、電視、網絡)上,儲蓄、保險、購物決策、估算已成為人們難以回避的現實問題。數學與現代社會發展使得數學應用領域不斷擴展。CT技術、核磁共振、數字電視、飛機設計、市場預測等領域都需要教學的支持。據不完全統計,近幾年中考數學試卷中,除數學學科內部綜合外,九成以上的數學試卷涉及到生物、地理、政治、歷史、社會、生活等,解決退耕還林、治理沙化、水資源開發應用、生態環境等問題。與物理、化學結合更體現了數學的工具作用。因此,教學中多角度,多方位、多途徑向學生介紹、展示數學的應用,如講數學故事、應用數學知識講座等,也可以鼓勵學生自己通過多種方式收集數學知識應用的案例,撰寫數學小論文。從而讓學生感受到生活處處有數學、生活處處用數學,讓學生體驗到數學的價值,從而激發學生熱愛數學。
二、開展實踐作業和課題學習,讓學生在活動中學數學用數學
從現實問題情景引入數學知識,解決知識的“入口”問題;把數學知識應用到現實情景中,解決知識的“出口”問題。在教學中,我們不能只給學生“燒中段”。學生不僅在數學理論和邏輯思維能力上要得到訓練和提高,而且應用數學知識分析和解決實際問題的能力同樣需要得到訓練和提高。后者僅限于課堂教學是不夠的。要學生會在實踐中發現問題、提出問題,會使用數學知識來分析問題和講座問題,還必須會把數學上得到的結論回到實際中解決問題。新教材安排的實習作業、課題學習是數學實踐活動的主要形式。無論是實習作業,還是課題學習,都要立足于教學內容,引導學生自主參與,從教學的角度對某些日常生活中和其他學科中出現的問題引進實踐活動,內容要立足于課標,問題的設計要符合基礎性、多樣性、層次性、開放性的原則,著重培養學生的數學應用意識、動手操作能力、創新意識,同時使學生學會與人合作,獲得直接經驗,并在探索、實踐中獲得積極的情感體驗。
三、在數學教學中滲透數學建模思想
一、活動課中注意創設情境,有利于促進學生良好心理品質的形成
學生良好心理品質的形成并非朝夕之功,而是要經過長期培養和教育。數學活動課同其它課堂教學一樣是學校教育的渠道之一,也是全面育人的重要陣地,其教學質量的高低,對學生心理品質的形成將產生直接影響。因此,這就要求我們在教學過程中創設情境去激勵、誘發學生,激發其興趣,培養他們獨立主動的進取和創造精神,形成良好的心理品質,從而促進學生身心素質得到健康的發展。
1.創設和諧氛圍,有利培養良好的心境和興趣
數學活動課的成功與否除了考查課堂知識結構的合理安排外,很大程度是看能否創設和諧的情境,去吸引學生積極主動地學習數學,使之感到學習是一種快樂的事情。其中“數學游戲”課的開設,便是達到這一目的的一種形式。如二年級“乘法游戲”課是由老師當火車司機發號員、學生一人為一節車廂,教師的號令是:前進、后退、往左開、往右開。學生根據老師的口令,輪到誰,誰就迅速說出算式。如果哪位同學說錯了就“停車檢修”,指定一名同學當檢修工,幫助糾正錯誤,然后游戲繼續進行。這樣在愉快和諧氣氛中進行的教學,不但有利于集中學生的注意力,還有利于讓學生的好勝心理向正確的方向發展:使其思維活動得到充分的表現。又如五年級一節數學活動課,是由學生主持開展的講“數學家的故事”活動,課堂上有的扮演祖沖之老先生,上臺向大家介紹“自己”當年是怎樣計算出圓周率的,有的扮演現代數學家陳景潤,當年是怎樣受到老師的啟發,立志摘勸哥德巴赫猜想”這一數學皇冠上的明珠的,還風趣地說:我還只證明了“1+2”,也就是任何一個較大的偶數都可以分成一個質數與不超過兩個質數乘積之和,還有“1+1”將有待于你們去證明了。有的扮演德國數學家高斯,講述如何速算連續自然數相加方法等。學生情緒高昂、氣氛熱烈,在搜集整理資料、表演講述故事的過程中,學生們受到了崇高理想的熏陶,從而有效地培養了他們良好的心境和興趣。
2.引進成功的激勵,有利于培養堅強的意志和情感
數學活動課中引進成功的激勵如知識競賽、技能競賽等,不僅能喚起學生的興趣,還能激起他們完成學習任務的強烈愿望。小學生天性好勝,都想顯示自己的能力比別人強,希望得到大家(特別是同伴)的承認,而開展成功的激勵活動正是順應這一心理活動。因此,在設計以激勵為主的活動課教學時,教師可根據學生認知水平的差異,把同一內容分為難易程度不同的層次用分類推進的方法,使優等生“吃得飽”,中等生“吃得好”,后進生“吃得了”。如舉行的數學知識“接力競賽”,屬于分組集體競賽活動。教師首先準備了難易程度不同的A、B、C三套(每套3份)試卷,將全班學生按平時成績(也可自由報名),分為三大組(9個小組)通過抽簽排位,開始進行“接力競賽”(平均每人做一題,在規定時間內,同一小組的同學可幫助修正前面同學的答案),競賽結束,取前三名為奪取紅旗小組,這種競賽使程度不同的學生均有成功的機會,并增強了他們參與競爭的信心和進一步鍛煉意志的決心,增強了他們的高度責任心和集體榮譽感。
3.開展自主活動,有利于鍛煉獨立思考意識和培養創造精神
數學活動課要以學生的活動為主體,讓學生在有情、有趣的活動中,親自感受需要的滿足,較好地啟動自己的內驅力,最大限度地發揮、發展自身各種智力因素,從而鍛煉獨立意識,培養創造精神。如在學習“圓柱、圓錐的體積”之后開設“動腦筋”活動課,主要內容有:(1)不用計量工具怎樣判斷圓柱形玻璃杯中的水多于一半、等于一半、少于一半?(2)怎樣利用量杯和水計量出不規則石頭的體積?(3)用直尺和水怎樣計量出酒瓶的容積?活動程序在老師的指導下,充分讓學生自身去體驗、去發現,諸如“水的形狀能任意改變,但體積不變”的道理,使之獨立思考問題、解決問題,進而有效地培養學生的創造精神。
二、活動課中注意正確引導,有利于促進學生良好思維品質的形成
1.引導明理,培養思維的深刻性。
數學活動課程與學科教學有著同樣的教學目標和任務,不但要具有促進思維品質的形成的效用,更應達到思維品質的發展和提高的效果。在數學活動課教學中引導學生明理,說出解題的每一步依據,逐步弄清題中的數量關系,尋求最佳的解答方法,這樣能有效地培養學生深刻思考的習慣,例如第七冊在學完行程問題之后,根據書中的號題,我們進行了一次“列式明理”思維訓練活動課。題目是:“一輛汽車和一輛拖拉機同時從甲城出發開往乙城,汽車每小時行49千米,拖拉機每小時行35千米,出發6小時后,汽車先到達乙城。再過幾小時,拖拖機才能到達乙城?”在解答之前,老師有意列出與題意有關的七個算式(略),讓學生根據題意先易后難,由淺入深,逐步解釋算式的含義。如49×6表示什么?35×6表示什么?49-35表示什么?……再綜合出解答此題可用幾種不同的方法。之后,進一步提出“如果汽車到達乙城后停留1小時,再返回甲城,他們在離乙城多遠的地方相遇?”同時又列出三個不同的算式(略),讓學生進一步思考,說出每一步的含義,再選出最佳的解答方法。經常進行這樣“列式明理”的找依據訓練,有利于學生良好思維習慣的形成,進而培養學生思維的深刻性。
2.引導觀察,培養思維的靈活性。
在活動課教學中,引導學生全面觀察問題,誘發學生的直覺靈感,不僅能培養學生靈活運用知識去解決問題的能力,還能有效地培養學生思維的靈活性,如第七冊教材的一道號題:“某縣舉行長跑比賽,運動員跑到距離5千米處要返回到起跑點,領先的運動員每分鐘跑320米,最后的運動員每分鐘跑305米,起跑后多少分鐘這兩個運動員相遇?”解答這道題,如果用先求出領先的運動員到達返回點跑了多長時間,再求他從返回點到與最后的運動員相遇的時間,最后求出再過幾時相遇,那么計算就非常繁難。在活動課教學中,引導學生從整體著眼,全面觀察問題,迅速地找到“兩個人跑的時間相同、跑的路程之和等于起跑點到返回點路程的二倍”這一解題的關鍵,就可運用相遇時間等于總路程之和除以他們的速度之和,從而使方法簡捷化。在活動課中,如果經常引導學生全面而靈活地思考問題,探索新的解題途徑,就有利于培養學生思維的靈活性。
3.引導多解,培養思維的廣闊性。
活動課的教學,既與學科內容緊密聯系又不是學科教學內容的簡單重復,而是根據實際在學生可接受的基礎上實現知識深度和廣度的拓寬,這就要求我們進行活動課教學時,有針對性設計多種求解的思維訓練,培養學生思維的廣闊性。如學完解比例應用題之后開設的一節數學活動課,只安排了兩道應用題,第一道題:“某工人3小時加工96個零件,照這樣計算要加工256個零件,需要多少小時?”經教師引導,學生竟按整數、分數、方程(或比例)的知識,分別列出9種不同的解答方法。第二道題:“客貨兩車同時從A、B兩地中點相背而行,當客車到達A地時,貨車離B地還有40千米,已知客貨兩車的速度比為43,求A、B兩地間相距多少千米?”根據聯想、轉化知識,在教師的指導下由不同的分析思路,也列出了六種不同的算式。總之,只要抓住機遇,不失時機地引導學生進行多種解題思路的訓練,就能使學生自始至終懷著強烈的愿望去探索各種不同的解法,促進良好思維品質的形成。
三、活動課中注意參與實踐,有利于促進學生良好勞動技能素質的形成
現代數學教育思想認為:在數學教學中培養學生用所學知識解決實際問題和動手操作能力,是培養學生勞動技能素質的重要途徑。筆者以為,數學活動課應融合數學課的教學內容,有計劃地組織學生參加社會勞動和實踐活動,培養和提高學生運用所學的知識解決實際問題的能力,促進學生良好勞動技能素質的形成。
1.鼓勵學生使用學具,培養學生動手操作能力。
數學活動課中,我們非常重視學生動手操作能力的培養,鼓勵學生使用學具,讓學生在拼拼、折折、剪剪、量量的操作中獲取知識。如《小學數學活動課指導》一書中設計的“小明家有一張書桌,他要找一塊桌面布鋪上,可是找來找去只找到兩塊同樣大小的正方形花布,但都比桌面小一些,小明想了想終于找到了方法。他用剪刀在布上齊剪了一刀,就拼成了稍大于桌面的正方形花布,你知道小明是怎樣剪的嗎?”教師讓學生準備好兩張大小一樣的正方形紙片,啟發學生剪剪拼拼,通過比劃操作,很快發現了只要沿著對角線把兩個正方形各剪一刀便能將剪開的四塊小三角形拼成一個較大正方形。又如五年級《試試你的創造力》數學活動課,目的是動手剪剪拼拼,學會推導圓的面積公式,培養勞動技能,發展空間觀念。教師先讓學生把自己準備好的圓紙片,沿直徑(或半徑),對折4次,剪開,把圓紙片平均分成16份,這16份近似等腰三角形的小紙片除了能拼成近似的平行四邊行和長方形之外,還能拼成近似的三角形和近似的梯形,通過動手操作,學生不僅僅掌握了兩種推導圓面積公式的新方式,還進一步理解了公式的來由,更重要的是拓寬了學生的知識面,培養了學生動手操作能力。
硬件和實踐師資隊伍實踐教學硬件條件指的是教學中的場地、設備和材料等,它是環境藝術設計實踐教學的重要條件。實踐教學的質量取決于實踐教學相關要素的齊備與完善程度,環境藝術設計專業屬于應用型學科,應該把動手能力的培養放在首要位置,不能脫離設計項目實際而空談理論。由于中國高校從1998年開始擴招以來,由傳統的精英教育轉換為大眾教育,還有中國很多高校都是以研究型為主,但是很多師資又來自于這些研究型高校,一些教師自然缺乏相關的動手能力,導致不能做到專業理論與實際操作的完美結合。
(二)缺乏與時俱進的實踐教學模式
環境藝術設計的行業模式和技術更新將決定人才培養方案的內容,但是很多高校的人才培養方案幾年來基本是不調整或只是課程的結構調整,沒有實質性的變化,因此實踐教學模式也沒有什么變化。
(三)不能與行業有效對接
目前,很多高校環境藝術設計人才培養不能與行業的有效對接。實踐教學注重對學生專業理論知識的講授,在創新能力的引導和培養方面缺乏,導致在培養的學生普遍缺乏實踐能力,與社會脫節。缺少與行業一線的教學合作,有的話也只是形式上的實踐教學基地,不能落到實處。
(四)實踐教學方法單一
傳統的實踐教學方法強調教師的主導地位,老師講,學生聽,老師示范、學生操作,是以專業理論知識和技能傳授為主導的教育體系,這種單一的實踐教學方法不能有效地引導學生基本技能的掌握和實踐創造性的發揮,嚴重削弱了實踐教學應取得的效果和成績。
二、實踐教學改革建議
面對環境藝術設計專業實踐教學的問題,結合專業的特點和行業情況的分析,提出以下實踐教學改革的建議。
(一)完善實踐教學
硬件設施和加強雙師型隊伍建設對環境藝術設計專業的實踐教學來說,電腦實訓綜合教室、材料與工藝工作室、木工實訓室、陶藝與模型實訓室、虛擬設計公司實訓室等重要實踐教學場地的建設擺在突出位置,正本清源,這樣才能使學生從做不了設計又不懂實際操作的困境中走出。行業發展對環境藝術設計實踐教學的推動力是與時俱進的,實踐教學導師扮演著重要連接作用,加強雙師型教師隊伍建設要求教師到相關專業領域中鍛煉,并與行業合作環境設計項目,參與操作項目施工實踐,教師與專業一線設計師之間構建良好合作的關系,為雙師型師資隊伍建設創造了條件。
(二)構建合理的實踐教學模式
從觀念上改變對傳統實踐教學體系的依賴,結合環境設計行業的現狀,探索與時俱進的實踐教學模式,依據環境設計人才標準的各項能力所需,按照一定的邏輯關系形成若干實踐課程模塊,環境藝術設計實踐教學模塊應該包括:見習(了解項目設計程序、施工步驟見習和設計考察活動);專業實習(項目設計參與、設計成果轉化和施工監理協助);創業訓練(創新杯、設計競賽);社會實踐(專業市場調查、社會體驗、行業分析);實踐教學(計算機操作、專題設計訓練、手繪技法表現、畢業設計)等五大模塊。每一部分在不同學習階段需要加強實踐課程的連貫性和統一性,可以按具體的教學實際,適時調整實踐教學方式。在實踐教學環節的設置上應分析各課程間的內在聯系,不能把每個階段的教學看做是簡單的課程疊加,第一,在行業動態的前提下有取有舍,重點圍繞各階段需要培養的能力進行整合,實現實踐教學效能的最大化。第二,剔除傳統的實踐教學目標評價法,注重實踐的過程性評價,結合企業和市場對實踐教學評價。第三,完善實踐教學大綱,面向工程實際,突出學生技能培養。
(三)強化產、學、研結合強化
環境藝術設計產、學、研結合,推動校內外專業實訓實習基地建設,實踐教學不能只依靠校內的資源,這樣很難達到情景式的模擬訓練效果,需要利用校外企業資源,學生去企業進行現場實踐教學可能會與企業內部管理制度有沖突,但這一問題的解決有賴于學校和企業之間的積極溝通。例如材料與構造課程,教師可以聯系國內有名的材料商,實踐教學課堂轉移到材料生產施工的第一現場,企業技術人員與實踐導師同臺授課,營造直觀的教學氛圍,達到符合材料與構造課程的實踐教學目標。有很多的實踐性課程都可以根據具體情況安排到行業或工程現場中去,只要對學生的實踐能力有效地提高,有利于學生的就業,任何方式都可以嘗試。
二、創新創業園與藝術設計專業實踐教學相結合的策略
(一)采用“全過程雙導師”教學
“全過程雙導師制”即在學習的全過程中為學生配備2名實踐指導教師的制度。2名實踐指導教師中1名是學校的專業教師,另1名是校外企業的指導教師。2名實踐指導教師共同負責學生的專業實訓、工學交替及頂崗實習。藝術設計專業最主要的特點是要培養學生具有一線的工作能力、動手能力和創新能力,除了需要有校內專業教師的理論指導外,更需要具有豐富社會行業經驗的校外企業指導教師進行實踐指導。“全過程雙導師”教學理念體現在時間和空間兩個層面,時間上要貫穿于大學的3年間,空間上要拓展到未來的職場。在大一階段,從入學教育開始,安排企業校外實踐指導教師給學生開設講座、帶領學生參觀企業環境、參觀創業工作室及創新創業園,使學生初步了解專業實踐的重要性和必要性;在大二階段安排學生到企業進行工學交替實訓,使學生初步體驗專業實踐的大致過程;大三階段進入社會頂崗實習,使學生初步具備就業崗位的實踐能力。這些實踐教學不是孤立進行,始終與其所學課程緊密相聯,期間既有校內專業教師的理論指導,也有校外企業教師的實踐指導。創新創業園的建立,為藝術設計專業實踐教學體系引入“校外企業實踐導師”提供了便利的途徑。常州信息職業技術學院的創新創業園又名“信息產業園”,是由20余家企業組成的校外創新創業教育基地。2011年7月被常州市科技局認定為“常州市科技企業孵化器”,是學院大學生創業實訓、項目孵化的重要基地。創新創業園內安排1名企業資深人士擔任校外實踐指導老師,學生的工學交替、頂崗實習可以在創新創業園中進行。校內專業實踐指導教師和創新創業園內的校外實踐指導教師分工明確,各有職責。校內實踐指導教師主要負責學生實踐期間的思想政治教育及專業理論指導,培養學生掌握自主學習方法和提升自我管理能力;創新創業園內的校外實踐指導教師主要負責學生實踐期間職業能力培訓指導,把企業成功經驗和設計理念傳授于學生,提高學生實際操作能力,讓學生提前了解社會行業發展要求,找出自身差距,彌補課堂理論學習的不足。通過“全過程雙導師制”與創新創業園結合,讓學生在創新創業園的工作環境中接觸企業資深人士,使學生了解專業發展現狀和前景,提高職業道德觀,增強專業學習興趣,培養創新思維能力和實踐能力,提高綜合素養。
1985年,數學建模競賽首先在美國舉辦,并在高等院校廣泛開設相關課程。我國在1992年成功舉辦了首屆大學生數學競賽,并從1994年起,國家教委正式將其列為全國大學生的四項競賽之一。數學建模是分為國內和國外競賽兩種,每年舉行一次。三人為一隊,成員各司其職:一個有扎實的數學功底,再者精于算法的實踐,最后一個是擁有較好的文采。數學建模是運用數學的語言和工具,對實際問題的相關信息(現象、數據等)加以翻譯、歸納的產物。數學模型經過演繹、求解和推斷,運用數學知識去分析、預測、控制,再通過翻譯和解釋,返回到實際問題中[1]。數學建模培養了學生運用所學知識處理實際問題的能力,競賽期間,對指導教師的綜合能力提出了更高的要求。
2.數學建模科技論文撰寫對學生個人能力成長的幫助
2.1.提供給學生主動學習的空間
在當今知識經濟時代,知識的傳播和更新速度飛快,推行素質教育是根本目標,授人與魚不如授人與漁。學生掌握自學能力,能有效的彌補在課堂上學得的有限知識的不足。數學建模所涉及到的知識面廣,除問題相關領域知識外,還要求學生掌握如數理統計、最優化、圖論、微分方程、計算方法、神經網絡、層次分析法、模糊數學、數學軟件包的使用等。多元的學科領域、靈活多變的技能方法是學生從未接觸過的,并且也不可能在短時間內由老師一一的講解清楚,勢必會促使學生通過自學、探討的方式來將其研懂。給出問題,讓學生針對問題去廣泛搜集資料,并將其中與問題有關的信息加以消化,化為己用,解決問題。這樣的能力將對學生在今后的工作和科研受益匪淺[2]。
在培訓期間,大部分學生會以為老師將把數學建模比賽所涉及到的知識全部傳授給學生,學生只要在那里坐著聽老師講就能參加比賽拿到名次了。但是當得知競賽主要由學生自學完成,老師只是起引導作用時,有部分學生選擇了放棄。堅持下來的學生,他們感謝學校給與他們這樣能夠培養個人能力的機會,對他們今后受用匪淺!
2.2.體驗撰寫綜合運用知識和方法解決實際問題這一系列論文的過程
學生在撰寫數學建模科技論文的時候,不光要求學生具備一定的數學功底、有良好的計算機應用能力、還要求學生具備相關領域知識,從實際問題中提煉出關鍵信息,并運用所學知識對這些關鍵信息加以抽象、建立模型。這也是教師一直倡導學生對所學知識不光要記住,而且要會運用。千萬不要讀死書,死讀書,讀書死。
2.3.培養了學生的創新意識和實踐能力
在撰寫過程中潛移默化的培養了學生獲取新知識、新技術、新方法的能力,并在解決實際問題的過程中培養學生的創新意識和實踐能力。有別于其他競賽活動,數學建模競賽培養學生運用所學知識將實際問題數字化的能力,學生要有良好的洞察力,具有從現象抓本質的能力。給出的實際問題,沒有唯一的解決方案,要求學生大膽假設,運用所學知識將問題由最簡單、最直接的科學方法求解出來[3]。
2.4.團隊精神的培養。
數學建模競賽是由三人組隊參加比賽的集體項目。三個人必須要配合默契,團結協作,發揮各自的優勢,深刻理解了由三人組隊的規則,充分發揮團隊精神;不能夸大個人能力,不能自大驕傲,要本著整體高于個人的原則,積極合作。競賽所提倡的團隊精神,將會培養學生尊重他人,具有合作意識,,取長補短,團結協作,患難與共的集體主義優良品格[4]。
有些隊伍在組隊前期,由于每個人的性格迥異,再加上年齡小,經常會因瑣碎小事起爭端。比如看待問題、解決問題的思路不統一;生活習慣造成其他人的反感;說話處事不能圓滿表達,致使產生矛盾等。經過一年的團隊磨合,學生看問題不會從自我出發,面對問題時,會先聆聽他人的想法,然后再闡述自己的觀點;生活習慣也趨于常理化,不會特立獨行;為人處世不會有那么多棱角,會選擇以讓人能夠接受的方式表達出來。
2.5.誠信。
借助學校網站、教師博客、《雨竹》校刊等平臺開辟名家名畫作品賞析欄目。比如齊白石的《蝦》系列賞析、徐悲鴻的《奔馬圖》賞析、凡•高的《向日葵》系列等,讓學生從小接觸經典的藝術作品,引導他們認識名家美術作品的多元性,學會寬容和尊重大師的作品,與大師直接對話,并且撰寫欣賞心得,以幫助他們在童年時代就獲得較高的藝術發展起點。
2.加大宣傳力度
在學校宣傳窗、海報欄、美術教室等場所定期舉辦學生優秀美術作品展以及學生個人畫展,張貼學生創作的能夠體現兒童天性、天真樸拙的優秀美術作品,如書法、國畫、剪紙、青花、線描等一系列作品,這一舉措能拉近孩子的心理距離,更易被孩子們接受。今后筆者還準備將一些優秀的國內外名家名作引入學校公共空間,為本校學生努力打造更完整的藝術欣賞氛圍。
3.相關活動配合
因本校的校園文化理念是“詩意雅韻”,每年借助校園藝術節這一契機,定期開展全校性的詩配畫比賽,由學生自選一首喜歡的古詩,以硬筆書法的形式書寫之后,配上與詩歌意境相符合的畫面,以此表達學生的審美感受。這一舉措具有一定的跨學科色彩,實現了抽象的文字思維與美術的形象思維之間的聯系與互換。除定期開展詩配畫比賽,近年來圍繞學校民樂特色,開展“樂之繪”美術比賽,也是全校學生共同參與的一項大型活動,學生的繪畫能力得到了很好的發揮。
4.豐富學校圖書館美術藏書
筆者學校有個南京市級的示范圖書館,有兩萬冊的藏書,其中就包括一定數量的美術類讀物,給愛好美術的孩子們提供了一個擴大美術閱讀視野的好機會。
5.家校聯手
另外,利用家校平臺,號召家長在家中給孩子創設一定的藝術氛圍,使孩子耳濡目染,快速提升其審美品位。
二、凸顯主體,鼓勵學生“美”的學習
1.合理利用美術學習單
在過去的美術欣賞教學中,筆者曾有過這樣的體驗,就是過分重視了教師的分析與講評,而忽視了學生對于美術作品的自主理解。或者就是簡單問問學生,你覺得這幅畫怎么樣?那么,學生大多數情況下回答的可能就是“我覺得很好、很漂亮”這樣很空洞的一些評論。一些經典的美術作品所蘊藏的內涵和意境,可能不是小學生的認知水平所能完全洞悉的,而教師所秉承的又可能是成人化的視角,這就造成了教與學的斷裂。因此,筆者開展了發揮學生主體性的嘗試,根據上課內容,設計了相關問題,編制成美術學習單,學生回家后,在家長幫助下上網檢索相關資料,或者去查找搜集相關的實物,再結合自己的審美感受填寫相關問題,由此獲得對于欣賞主題的感性認識和初步的理性判斷。
2.“我當小老師”
“我當小老師”即學生評畫環節,具體的做法是,展示欣賞對象后,要求學生根據先前閱讀的資料,大致描述自己的欣賞感受,然后由教師引導學生走上講臺,拿起教棒擔當小老師,從相對專業的角度進行稍具深度的分析,如色彩、線條、情緒、內容等。這一方法還能夠讓學生展現自己的欣賞水平,形成熱烈活潑的課堂環境。
3.同伴互助
在筆者的課堂里,對全班學生進行“七彩虹”的分組,每一組代表彩虹上的一種色彩。人員的組合上也是由繪畫能手領銜,搭配能力層次高低不同的學生,互幫互助,尤其在進行集體畫創作或是手工制作時,學生們長期的合作訓練,能讓每一個在其中找到自己的任務,深知自己是彩虹橋上不可或缺的顏色,從而得到樂趣和歸屬感,身心同時得到愉悅,得到美的熏陶。
三、拓寬視野,挖掘“美”的社會資源
美術教學不應該只在教室里開展,教師無論是有意識地組織開展教學,還是鼓勵學生通過課外時間請家長協助共同開展,課外美術活動都是美術教學重要的補充和延伸,是非常必要的。
1.積極挖掘本土資源
合理借助利用本土優質文化資源,實地觀察欣賞,感受藝術和生活的聯系,激發保護與創新精神。如棲霞寺石窟文化、南朝石刻、燕子磯公園、城南老建筑群等,并將這些素材穿插在校本教材中,成為書本知識的有益補充,增添教材的本土性、地方性。對于本土的文化資源,如果光讓學生從網絡或書籍上查找圖片,還是會顯得有些距離感,所以讓孩子們去實地游覽和觀察,現場震撼力很強。筆者曾帶著學生組成“我身邊的南朝石刻”尋訪小組,去尋訪棲霞區內的南朝石刻,讓孩子們現場感受經歷了1500多年風雨的南朝蕭秀、蕭恢墓石刻,孩子們顯得十分好奇和激動。他們想象中的石刻應該是非常華美的,但是現場很樸素,甚至顯得有點殘缺破敗,雖然帶給他們些許失望,但是他們很快就被石辟邪、石碑的雄壯所打動,仔細研究上面的花紋,并且在本子上臨摹下來石獸、石碑的樣子,回校后還寫了尋訪日記,身臨其境的體驗大大強化了他們的審美感受,欣賞能力也得到了較好的鍛煉。
2.參觀博物館、美術館
南京作為六朝古都,具有多個豐富底蘊的博物館、美術館、展覽館、名人舊居等,這些場館中的美術教學資源,有的可以直接拿來用,有的可以通過教學讓學生簡潔地體驗與感受,還有的可以與美術知識融合,形成新的綜合知識,極大地豐富了學生的感官認知,也在與藝術品近距離的接觸中感悟了美的力量,從而獲得審美能力的提升。
3.感受四季變化
在美術學習中,能夠逐步建立或者基本具備藝術感覺的兒童,不僅僅是研究眼睛看到、耳朵聽到、身心感受到季節的變化,而且是領悟到了季節變化帶來的不同感受。更重要的是,四季更替的變化能夠吸引小學生的注意力,使其具備一種與眾不同的眼光和思維。假如小學生能夠在看似平常的景致里捕捉到細小的事情,而且這些現象讓人能夠注意到它,它帶來的刺激就會長驅直入地進入小學生的意識。筆者曾經帶領學生在校園里同一處地點“曲荷滴翠”處觀察景色,四季的變化使得景物在造型、色彩上產生變化,孩子們通過觀察寫生,在這種記錄中再現了真實,又藝術化地升華了真實。創造四季美景的經歷讓學生們提升了敏銳的感知美的能力,也培養了其表現美的技巧。
題名。字體為常規,黑體,二號。題名一般不超過 20 個漢字,必要時可加副標題。 摘要。文稿必須有不超過300字的內容摘要,摘要內容字體為常規,仿宋,五號。摘要應具備獨立性和自含性,應是文章主要觀點的濃縮。摘要前加“[摘要]”作標識,字體為加粗,黑體,五號。 正文。用五號宋體,1.5倍間距。 文稿以 10000 字以下為宜。 文內標題。力求簡短、明確,題末不用標點符號(問號、嘆號、省略號除外)。層次不宜超過5級。第1級標題字體為常規,楷體,小四;第2級標題字體為加粗,宋體,五號;次級遞減。層次序號可采用一.(一).1.(1).1),不宜用①,以與注釋號區別。文內內容字體為常規,宋體,五號。 數字使用。數字用法及計量單位按 GB T15835—1995《出版物上數字用法的規定》和 1984年12月27日國務院的《中華人民共和國法定計量單位》執行。4位以上數字采用3位分節法。5位以上數字尾數零多的,可以“萬”、“億”作單位。標點符號按GB T15835—1995《標點符號用法》執行。 附表與插圖。附表應有表序、表題、一般采用三線表;插圖應有圖序和圖題。序號用阿拉伯數字標注。常規,楷體,五號。圖序和圖題的字體為加粗,宋體,五號。 引用。引用原文必須核對準確,注明準確出處;凡涉及數字模型和公式的,務請認真核算。 參考文獻。論文應附有參考文獻并遵循相應的格式。參考文獻放在文末。 “[參考文獻]”字體為加粗,黑體,五號;其內容的漢字字體為常規,仿宋,小五。 參考文獻中書籍的表述方式為:
序號 作者 書名 版本(第1版不標注) 出版地 出版社出版年 頁碼參考文獻中期刊雜志論文的表述方式為:序號 作者 論文名雜志名 卷期號 出版年 頁碼參考文獻中網上資源的表述方式為:序號 作者 資源標題網址 訪問時間(年月日) 頁眉,頁腳。團隊序號位于論文每頁頁眉的左端。頁碼位于每頁頁腳的中部,用阿拉伯數字從“1”開始連續編號。 論文用A4紙打印出來,并將論文首頁和論文裝訂到一起,一齊上交。論文出處(作者):
一個教授心目中理想的學位論文
畢業論文提綱的步驟
2數學建模融入數學課程是高職數學課改的有效切入點
近年來,隨著全國大學生數學建模競賽的深入開展,數學建模教學和競賽培訓在全國高職院校如雨后春筍般蓬勃興起,并且有力的推動了高等數學課程教學改革。同時,許多院校的實踐經驗證明,在學時有限的情況下把數學建模的思想方法滲透到高等數學課程中來是高職數學課改的有效途徑。
2.1數學建模融入數學課程能夠培養和提高學生的學習興趣
學習興趣對學生的學習效果有著決定性的作用,只有讓學生培養對數學的學習興趣,才能從根本上解決高職數學教學中存在的問題。數學建模是一個將實際問題用數學的語言、方法,去近似刻畫、建立相應模型并加以解決的過程。數學建模的過程符合學生認知問題、處理問題、反思問題的全過程,能極大提高學生的學習主動性和數學的趣味性,學生能夠從實踐中體會到數學的作用,從而增加對數學學習的興趣。
2.2數學建模思想融入數學課程能夠加快高職學校素質教育的步伐
高等職業教育的培養目標是培養高素質技能型人才。要求既要能動腦又要能動手。因此高職教育的培養目標決定了數學教學應該以培養技能型人才為目的,理論知識服務于實際應用。高職學生畢業后將成為國家各行業的生力軍,如果他們能夠運用已有的數學知識與方法不斷革新工藝、改進方法、提高效率、增強產品競爭力,必將會為我國的建設與發展做出巨大貢獻。清華大學姜啟源教授曾說:相對于本科院校而言,以培養技能型、應用型人才為目標的高職院校,將數學建模作為數學教學的重要組成部分,更有其必要性和可行性。
2.3數學建模思想融入數學課程能夠提升學生各方面的能力
學生在學習過程中,通過對數學建模這種科學的前沿的教學方式的反復實踐,能夠有效地提高自己的各方面能力。由于建模對計算機的應用較多,所以能夠加強學生對計算機功能的掌握,數學建模需要將數學與其他知識相結合,需要極大的信息量和知識面,計算機能有效的擴大學生的知識面,使得學生能夠更全面科學的進行數學建模;同時,數學建模能培養學生的團隊意識和協作能力,學生也能通過建模來找到自己在團隊的合適位置。
3數學建模教學實踐及學生創新能力的提高
近年來,我院在把數學建模的思想方法融入高等數學課程方面進行了深入的探索與實踐,許多教學與實踐相結合的教學方法與手段以及新穎的教學內容正逐步進入高等數學課堂,對提高學生學習數學、應用數學的積極性,提高學生分析問題、解決問題的能力起到了非常大的作用。
3.1融入數學建模思想精心設計教學內容
按照“知識導入、案例展開、由淺入深、拓展思考”的思路精心設計課堂教學內容。由貼近生活.與實際聯系密切的趣味問題導入,在教學中創設問題情境,發散學生的思維,吸引學生積極動腦,主動地參與學習。同時鼓勵學生用已有的知識和經驗去推理、觀察、比較、分析、綜合、概括、歸納等尋求解決問題的方法,實現快樂學習的理念。在建模案例的挑選上,盡量從問題背景簡單,容易入手的題目開始,讓學生了解建模的一般過程,然后再由淺入深。每個案例之后設置拓展思考,培養探索精神,通過典型案例分析基本知識講解觸類旁通舉一反三,歸納總結掌握一類問題的處理方法的過程,達到應用數學能力的全面提升。實施情景案例、項目驅動、任務導向教學,在建立實際問題的模型過程中,穿插介紹必要的理論知識點,讓學生帶著問題學知識,并在實踐中運用知識、提升能力,理論教學與實踐教學相互滲透。