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【关键词】传统教学,虚拟仿真技术
科技发展带动着教育方式的更新。传统课堂教学方式已经远远不能满足现代教学发展的需求。多媒体虚拟仿真技术逐渐应用到现代课堂教学中。
一、传统教学的弊端
首先,传统课堂教学方式重理论讲授,实践操作没有提升到同等高度。但实际上,知识本身就是具有生动的、丰富的实际内容,而作为他的表述性的语言文字、符号图表等等则是抽象和简约的。学生在课堂上学习的教材只是由汉字和语法汇集成的书本知识,这就要求学生不论学习什么知识,都要透过语言文字、符号图表把它们所代表的实际内容想清楚,以至想"活"起来,按照教育心理学的观点,这样的学习才是有意义的学习,即理解性的学习。
其次,传统课堂教学方式重理性认识、轻感性认识。在传统课堂教学中,感性认识被认为是只能提供认识的具体材料,唯有理性认识才能把握事物的本质。这种感性认识与理性认识之间被人为地设置一道鸿沟。这种重理性、轻感性的理念会影响教学追求理论化、抽象化,不利于学生对知识的掌握。教育心理学研究表明,学生掌握知识的过程是一个感性认识和理性认识相结合的过程。如果学生的感性认识丰富,表象清晰,想象生动,形成理性认识及理解书本知识就比较容易。反之,要掌握书本上的概念、公式、原理等就比较困难。
从心理学的角度看,感性是指人的感知、想象、情感、灵感、直觉等心理机制与功能;理性是指人运用概念进行推理、判断的心理机制与功能。传统课堂教学缺乏对人的感性因素的刺激和满足,从而也使其自身丧失了应有的感染力和召唤力。再次,传统课堂教学方式重视结论,轻视过程。在很多学科的学习过程中结论与过程的关系是学生求知过程中的一个十分重要的关系。重结论、轻过程正是传统静态知识观的反映和体现。重结论、轻过程的教学只是一种形式上走捷径的教学,把形成结论的生动过程变成了单调刻板的条文背诵,它从源头上剥离了知识与智力的内在联系。就认识活动而言,它主要是学生自主阅读独立思考的过程。现代教育心理学研究指出,学生的学习过程和科学家的探索过程在本质上是一样的,都是一个发现问题、分析问题、解决问题的过程。这个过程一方面是暴露学生各种疑问、思维、障碍和矛盾的过程,另一方面是展示学生聪明才智、独特个性、创新成果的过程。
重理论、轻实践,重理性、轻感性,重结论、轻过程,使以书本知识为本位的课堂教学丧失了素质教育的功能。改革课堂教学首先要进行价值本位的转移,即由以知识为本位,转向以发展为本位。以发展为本位并非不要传授书本知识,而是要把传授书本知识服从、服务于学生的发展。为此必须着眼于更新知识观和学习现。知识的直观化、形象化、情感化、个性化、活动化、智慧化是通往素质的必经之路,是教学通向发展的必经之路。
二、现代教学方式进步
现代教学方法有了很大的进步与发展,无论从形式还是内容都较传统教学有所提高。随着计算机技术,多媒体技术和网络技术的深入发展,虚拟技术逐渐由商业环境走向现代的教育教学领域。无论是幼儿园、小学、初中、高中、大学,还是各种各样的培训机构,都涉及到现代多媒体虚拟仿真技术的产物。大众对虚拟教学仪器环境和人类文明的认知不能仅仅局限于一般的浏览,在试验、教学仪器、管理、校园生活等因素基础上三维立体仿真教育系统应运而生。一个完整的虚拟校园教育体系真实、交互的特点正好是虚拟仿真技术的精髓和魅力所在,也将会对教育方式的变革起到极大推动作用,将会为教育事业增添强大的生命力。
当今社会已经步入数字科技信息时代。加快虚拟仿真技术在现代教育领域开发应用。如虚拟仿真实训平台、网络课程、虚拟仿真动画(工作过程模拟软件)、通用素材库等多种形式的教育数字化信息资源。
三、现代的教育数字化发展
虚拟仿真技术周期短、安全性高、真实感强等特点 ,已逐渐成为现代教育领域不可缺少的组成部分。原来老师黑板写,学生底下记的时代已近过去。各种层出不穷的虚拟仿真实训平台、虚拟仿真动画、网络课程,提升了现代教育的实力,改变了现代教育的理念,升华了现代教育的层次。一系列计算机虚拟仿真技术在现代教育的应用发挥着不可取代的作用。
现代教育数字化研究和开发是迎合科技发展,将仿真技术应用到教育教学中,提高现代教育数字化信息化进程,完善了现代教育的结构。虚拟仿真技术的发展影响着现代教育。一个具备高素质的教育平台,不单单是对硬件的需求,教育软实力的发展程度同样制约着该教育平台的高度。现代教育机构的竞争、学习、发展,在多方面体现在多媒体虚拟技术的发展程度。做好现在教育领域多媒体仿真技术的研究与应用,是对当代教育领域新的发展空间的拓展,具有划时代的意义。
多媒体仿真技术在现代高校教学过程中虚拟平台的搭建,如虚拟仿真动画的设计与制作。特别是针对“课堂上无法实际操作”高难度教学内容,例如:建筑外立面效果替换、某生产工艺的生产流程、某建筑的建造流程展示、某仪器设备的使用、维护、保养。提高教学质量,真正实现《教育部关于加快推进职业教育信息化发展的意见》中,加快开发现代课堂教育数字化优质信息资源。
通过多媒体虚拟仿真技术形象化模型信息的特点,针对实际课程有的放矢。依据课程特点设计合理有效的多媒体仿真平台,针对教育教学方法提出实际改革方法。(促进教育教学观念转变,引领教学内容和教学方法改革; 推动多媒体仿真技术在现代高校数字信息化进程。
虚拟仿真技术的交互性、逼真性、虚拟性、沉浸性在现代课堂教学中,充分发挥其特色,有效的辅助教师现代课堂教学。切实推进现代教育广泛、深入、有效地应用数字信息技术,不断提升现代高校虚拟仿真平台、虚拟仿真动画、网络课程、虚拟环境的建设,全面加强数字信息技术支撑现代课堂教学改革发展的能力,以先进的现代教育数字信息技术改造传统教育教学模式,以信息化促进现代该等教育现代化的进程。
参考文献:
[1]姜大源,关于职业教育课程体系的思考[J].中国职业技术教育,2003(5).
关键词:现实课堂;虚拟课堂;互补互融;适应性
中图分类号:TP434文献标识码:A文章编号:1672-7800(2013)006-0154-03
作者简介:郭菲烟(1988-),女,浙江师范大学教师教育学院硕士研究生,研究方向为信息技术教育;米高磊(1988-),男,浙江师范大学教师教育学院硕士研究生,研究方向为网络课程的设计与开发。
0引言
现实课堂是指以班级为单位,教师和学生在同一间教室中进行面对面的教与学活动。进入21世纪,随着信息技术的发展,以信息技术构建起来的数字化学习环境即虚拟课堂,打破了现实课堂的束缚,成为了教与学活动的重要场所。虚拟课堂是指教师和学生以注册与登录网络课程平台为主要活动空间,以在线注册的班级为人员单位,以师生之间、生生之间同步或异步活动为基本形式的教学活动[1]。
传统的现实课堂由于时间和空间的局限性,教师常常是课堂的主导,忽视了学生的主体地位;教学方法单一,集体授课难以做到因材施教。虚拟课堂很好地弥补了这些不足,它突破了时间空间的限制,学习者可以随时随地进行学习,而且学习资源更丰富,学习者可以根据自己的兴趣选择不同重点进行学习,有利于学生个性的发展。然而由于虚拟课堂缺乏有效的监督、学习者自身缺乏自律性、虚拟课堂本身设置不合理等原因,学习者在学习过程中容易“迷航”,导致教学效果不佳。同时,这种师生分离的状态又容易导致师生之间和生生之间情感交流的缺失,使师生之间产生情绪障碍[2]。因此,在教学过程中,教师常常将两者结合起来,优势互补。虚拟课堂弥补了现实课堂的局限性,现实课堂又缓解了虚拟课堂的情感缺失,这样的方式教学效果是最优的。
1适应性解析
将现实课堂和虚拟课堂相结合是一种新的教学方式,更是教育发展的一种趋势。越来越多的教师开始采用这种方式进行教学,这样,就出现了教师对两种教学方式相结合的适应性问题。所谓“适应”,在心理学上一般指个体调整自己的机体和心理状态,使之与环境条件相符合,是个体与各种环境因素连续不断相互作用的过程[3]。本文中现实课堂与虚拟课堂互补互融的适应性,主要是指教师在教学过程中将二者结合的适应能力[4]。如果具有良好的适应能力,教师能得心应手地将两种课堂互相补充、互相促进,在传递知识的同时,提高学生的学习能力,为终身学习打下基础。如果适应能力不好,无法将两种课堂结合起来,有效地开展教学活动,最终导致学生对两种课堂的学习都失去兴趣,阻碍学生的学习。因此如何提高教师对于现实课堂与虚拟课堂互补互融的适应性,成为影响教学效果的重要因素。
笔者认为,教师对现实课堂与虚拟课堂互补互融的适应性,主要体现在态度、知识与技能以及应用效果三个方面。所以本研究从这三个方面设计问卷,对教师进行了调查,主要目的是了解教师将现实课堂和虚拟课堂结合的现状,找出其中的不适应性,并提出解决策略。
2调查结果与分析
2.1态度和观念
教师是否适应现实课堂与虚拟课堂相结合的教学方式,首先体现在对这两种课堂的态度方面。
现实课堂和虚拟课堂互补互融的形式有很多种,可以现实课堂为主体,也可以虚拟课堂为主体,或者二者均为主体不分主次。所有被调查者都认为现实课堂为主体,虚拟课堂为补充。这说明,目前大多数教师对虚拟课堂的应用形式还比较单一。现实课堂的学习仍然在教学中占主导地位,虚拟课堂虽然也开始被广泛应用,但其地位还较低,基本上是处于可有可无的状态,而且其应用的效果也不 够显著。如图1所示,80%的教师认为现实课堂和虚拟课堂相结合,对提高教学效果有一定帮助,20%的教师认为有很少帮助。大多数教师认为二者结合对教学是有帮助的,但是对其作用的大小却不能肯定。还有60%的教师对于虚拟课堂是否能启发学生的探索和创新精神持怀疑态度。很显然大多数教师对虚拟课堂有一定认识,但认识度不够。
2.2知识与技能
2.2.1表达技能
虚拟课堂区别于现实课堂的一大特点就是其师生分离的特点。这种特点更加强调师生交流的重要性。在现实课堂中,师生面对面地进行交流。教师可以用口头表达、板书、肢体语言等方式将信息传达给学生。人们通常对这种方式比较习惯,基本上都能够无障碍地表达自己的观点。在虚拟课堂中,人们进行同步或异步的交流,使用最多的交流方式是文字,这和现实课堂有较大的出入。如图2所示,有60%的教师认为在虚拟课堂中,自己基本能像在现实课堂中一样明确地将自己的观点传达给学生。只有20%的教师认为自己能非常好地传达。
2.2.2计算机技能
虚拟课堂的管理不要求非常专业的计算机技能,现在计算机的应用较为普及,大多数人都具备一定的计算机操作技能,只需要经过简短的培训,就能够胜任虚拟课堂的教学和管理工作。在虚拟课堂中,教师使用较多的教学资源形式有:文本资料、视频点播资料、音频点播资料、教学课件等,其次有相关资源网址和电子作品范例与制作素材。
2.2.3师范技能
几乎所有教师都能够根据教学目标有效组织学生活动,并且能够做出及时的反馈。但是,由于学生的自主性存在差异,20%的教师表示经常会在虚拟课堂中布置强制性任务,也有教师认为不能够通过虚拟课堂对学生进行准确的评价。
在虚拟课堂中,教师很难像在现实课堂中一样进行实时的监督。学生是否积极地参加课堂组织的活动,一方面靠其自主性,另一方面,也和教师的引导有关。同现实课堂一样,教师的教学技能是影响教学效果非常重要的一个因素。如图3所示,有20%的教师认为经过引导,也有学生不能够积极地参与虚拟课堂中的活动。一般来说,学生自上学以来接受的都是现实课堂的教学,对在线学习这种新的学习方式有比较大的兴趣。但是网络上又有太多的干扰因素,有很多东西会分散学生的注意力。这就需要教师能够采取有效的措施让学生积极地参加课堂中的活动,加强师范技能的培养。
2.3应用
几乎所有教师都认为有必要开设虚拟课堂,和现实课堂相结合。但是,只有其中一小部分教师将二者结合使用过。大学教师,以及从事计算机相关学科教学的教师,在教学过程中结合使用虚拟课堂者较多。已使用者中,使用的次数也不多,大多数人每学期只安排6次以下的虚拟课堂学习,其中33%只有1~3次。尚没有将现实课堂和虚拟课堂结合使用的教师表示,原因是缺少硬件或软件支持。
教师在虚拟课堂中使用较多的功能依次是:课堂信息的呈现、上传课程资源、组织同步课程讨论、进行论坛答疑。其次是组织小组活动、屏幕共享、电子举手、协同浏览、课堂录制、在线投票。电子白板和评价功能应用不普及。教师对虚拟课堂平台中各种功能的应用还是比较广泛。
在使用过程中遇到的障碍从主到次依次是:缺少硬件条件支持、没有足够的指导性支持、学生难以适应、缺少优质教学资源、没有足够的行政支持、没有足够的设计和准备时间、没有足够的技术性支持、缺少足够的计算机技能、应用的效果等。研究表明,阻碍教师使用虚拟课堂辅助教学的主要原因是缺乏各方面支持,其次才是技能问题。
3提高适应性策略
3.1转变教师观念
随着科技的发展,应用在日常生活中的技术越来越多,其中很大一部分都可以拿来为教学服务。用幻灯或计算机教室辅助教学的应用已经非常广泛,Web2.0极大地促进了知识的共享,进一步推动了在线学习的发展。由于在线学习有着知识量大、能够随时随地学习等优点,用虚拟课堂辅助现实课堂是教学方式的一个发展趋势。
在调查过程中发现,80%的教师表示他们经常关注新的技术和方法,以提高教学质量,有20%的教师表示只是偶尔关注。教师的专业是影响教师对新技术关注度的一个重要因素,相比技术性专业的教师,非技术性专业的教师对于新技术并不能很快掌握,因此将技术应用于教学的主动性就要差一些。
因此需要更多地将成功的现实课堂与虚拟课堂互补互融促进教学的案例进行推广,从而转变教师传统的观念,不断提高教师使用虚拟课堂的主观能动性。在使用的过程中,逐步适应虚拟课堂,更好地做到虚拟课堂与现实课堂的互补互融。
3.2增加支持
软件与硬件设施一直是制约网络教育发展的瓶颈。有研究表明,接近一半的学生认为这极大地影响了他们的网络学习[5]。想要让虚拟课堂更好地为教育服务,就需要为教师和学生提供良好的软件和硬件支持。
3.2.1增加软件支持
很多教师想利用虚拟课堂来辅助现实课堂,但是由于缺乏硬件或理论支持,没有实现途径。如果非计算机相关专业的教师,不熟悉网络课程的开发、实现等环节,开发虚拟课堂难度比较大。但是只要接受过一些培训,管理网络课程并不是一件难事。针对这种情况,学校可以利用校园网等技术,建立统一的在线学习平台,方便师生使用,并且为有此类需要的教师组织专门的培训,这样做也有助于实现教师技能专业化。有了统一的在线学习平台,不仅能帮助教师实现教学方式多样化,还能促进教师之间的资源共享,同时也能方便学生进行更广泛和深入的学习。
3.2.2增加硬件支持
虽然目前电脑在学生群体中已经非常普遍,但仍然不是每个学生都有个人电脑。为了保证每个学生都能方便地进行在线学习,学校可以设置专门的计算机室供学生在线学习使用。加强校园内的网络建设,增加无线网络的覆盖面积,促进学生的泛在学习。
3.3完善体制
首先在教学方面,目前的体制下,教师使用虚拟课堂进行教学的时间相对较少,虚拟课堂处于一个辅助的地位。应合理规划现实课堂与虚拟课堂的教学课时与时间,促进教师做到互补互融,相互协调。学校和家长给予教师一定的支持,保证学生虚拟课堂的学习时间和学习效果。
其次在管理方面,可以规定教师参与到虚拟课堂的讨论和教学中来,不断关注学习者,同学习者进行互动。从一个资源的提供者、活动的组织者转变为一个真正的参与者。不断完善和提高自己的管理,做到教学相长。
在现实课堂中,教师通常采用考试或者作业的评价方式,评价形式单一。虚拟课堂正处于发展过程中,评价体系尚不够完善。将虚拟课堂与现实课堂相结合,应该有更科学的评价体系。做到现实课堂的评价体系同虚拟课堂的评价体系相互结合,并且能够发挥虚拟课堂评价的优势,如详细的登陆次数、上线时间、回帖次数、活动记录等,构建学习者档案袋。在这里建议可以设计一个包括虚拟课堂与现实课堂的评价体系,将基于二者的学习活动,放在一个评价量规中,依据实际情况合理设置权重,更好地对学习者进行评价,并在一定程度上指导教学者的管理和教学工作。
4结语
随着社会的进步、科技的发展,虚拟课堂逐步走进我们的教学活动中。但是,让现实课堂和虚拟课堂互补互融这种教学方式仍处于探索中,怎样能让它们更好地结合,让教师和学生更好地适应,需要进行更深入的研究。教师是教学活动的组织者和管理者,在教学中起到主导的作用,只有教师适应了虚拟课堂同现实课堂的结合,才能更好地引导学生适应虚拟课堂同现实课堂的结合。同时,教师个体之间存在着差异性,应不断通过对环境的改变和合理的引导,提高教师的适应性。
参考文献:
[1]张立新,张丽霞.生态化虚拟环境的设计与开发[M].北京:科学出版社,2011.
[2]张红娜.大学生网络学习适应性策略探究[J].中国教育技术装备,2008(22).
【关键词】虚拟项目;翻转课堂;数字电子技术
0引言
翻转课堂是基于信息技术的快速发展而产生的一种创新教学模式,起源于美国,目前在中国高等教育、中小学教育课堂中应用广泛。翻转课堂的核心是翻转传统的教学模式,将学习知识的过程放在课堂下,课后巩固的过程转移到课堂上,使先教后学的传统教学流程颠倒为先学后教,实现了教学流程的逆序创新;实质是教师、学生身份的翻转,教师由单纯的知识传授者转变为导学者、助学者、评学者,学生从被动的知识接受者转变成协作、探究活动的参与者。项目式教学法是教师为主导、学生为主体,以项目式管理为形式,实施探究教学模式的一种方法。虚拟项目式教学法是将项目通过仿真软件进行实现从而实施教学的一种方法。本文采用的仿真软件是Multisim10,根据数字电子技术课程教学的实际情况,结合翻转课堂与项目式教学模式的优点,提出虚拟项目式翻转课堂教学模式。
1虚拟项目式翻转课堂教学模式
虚拟项目式翻转课堂教学模式如图1所示,其实质是翻转课堂与虚拟项目式教学的有机结合,包括课前准备、课中实施、课后巩固三个相互关联的阶段,每个阶段由教师教学活动和学生学习活动两个部分组成。图1虚拟项目式翻转课堂教学模式
1.1课前准备阶段
虚拟项目式翻转课堂教学模式的基础是虚拟项目和碎片化知识点微视频的设计。教师课前需根据课程特点和学生差异性水平设计难度适中的虚拟项目,针对适合翻转的教学内容,需针对性的进行知识点引导,有选择性的提供微视频和文档资料。微视频的制作时需避免单调的课堂讲述式,结合知识点目标融入生动性和趣味性,简洁明了。文档资料的提供不能求全,适当缺项是调动学生学习积极性的一种手段。学生课前在通过共享平台获取微视频和文档资料后,根据自己的学习习惯、时间规划,进行碎片化学习,通过网络查找对文档中缺项部分适当补足,在生生、师生交流的基础上进行虚拟微项目的设计,同时注意整理质疑点,及时反馈教师。教师课前还有一项重要工作,及时通过网络在线交流,统计学生学习进度,对整理出的质疑点进行汇总、归类。
1.2课中实施阶段
课中实施是翻转课堂的关键。虚拟项目式翻转课堂课中实施阶段具体分两步,第一步,根据课前学生反馈情况,结合学生小组进展汇报,教师有针对性的集中答疑,参与小组讨论、分类指导,监控学生虚拟项目实施;第二步,在项目完成后,各小组进行项目展示、互评,教师结合互评情况和项目实施效果综合给出成绩评价,计入平时成绩。
1.3课后巩固阶段
学生课后的主要任务是撰写项目报告,进行碎片化知识点梳理汇总、拓展延伸,老师课后的重要任务是及时进行调查、分析虚拟项目式翻转教学的收获和问题,拟定应对措施,为下次教学做准备。
2应用研究
任何一种新的教学模式,都必须与实际教学相结合,才能充分发挥活力。为了便于虚拟项目教学实施,我们将《数字电子技术》课程理论教学从传统的课堂转移到多媒体实验机房,事先在征求同学意见的基础上将学生分成不同的学习小组,明确小组负责人和联络人。
2.1虚拟项目构建
虚拟项目的构建,要按照学生的能力特点和知识的相关性将教学内容涉及成为完整的一套教学思路。本文在将翻转课堂教学模式和虚拟项目式教学优势想结合,将碎片化知识点融入虚拟项目中,将数字电子技术课程分成4个大项目,12个子项目(加法器(逻辑代数、逻辑门、加法器)、抢答器(译码器、编码器、锁存器、抢答器)、计数器(触发器、计数器)、数字时钟(振荡分频电路、计时电路、校时电路))。具体实施时,将每个子项目依据知识点再次进行细分,设计相关微视频,将以往课堂教学知识点通过微视频+文档实现学生课下自学。
2.2计数器翻转课堂设计
计数器设计由2个子项目组成,其中触发器模块被分解为RS触发器、JK触发器、D触发器三个子模块,计数器子项目被分解为同步计数器、异步计数器两个子模块。每个子模块由若干微视频组成。本项目在5次课10个学时内完成。教师课前将学习要求、相关微视频、部分文档和学生课前学习进度轨迹表通过班级QQ群出去。学生在获取资料后进行课下自主学习,各微项目需学生课下仿真设计,记录学习轨迹、完成相应微报告。第1、3,4次课上由学生主导,其中第1,3次要求各小组在讨论各触发器功能、计数器设计的基础上,选出不同代表对小组成员工作情况进行PPT演示、汇报;第4次课在老师分类指导下进行项目具体实施。第2次课由教师主导,对本次项目重难点、课前收集的学生质疑点和小组演示汇报情况进行针对性释疑解惑。第5次课由学生教师共同主导,包括整个项目汇报,自评、互评。在每次课课下间隙,教师和学生通过交流平台保持固定交流时间,一方面教师督促进度缓慢的同学跟上进度,另一方面学生对项目进展中出现的问题及时反馈。
3总结与反思
虚拟项目式翻转课堂是对传统以教师为主导教学模式的一种逆序创新,学生成为课堂的主角。从数字电子技术课程的虚拟项目式翻转课堂实践结果来看,虚拟项目式翻转课堂能够激发了学生的学习兴趣,培养了学生主动参与、团队协作的意识,锻炼了学生的实践动手能力和创新能力,对后期EDA技术课程教学和毕业设计帮助很大。实施过程中师生关系更融洽了,教师的工作量虽有所增加,但整体专业素养明显提升。新的教学模式需要我们不断实践和探索,才能更好的为教学服务。
参考文献
[1]祝智庭,管珏琪,邱慧娴.翻转课堂国内应用实践与反思[J].电化教育研究,2015(6):66-72.
[2]郭文良,和学新.翻转课堂:背景、理念与特征[J].教育理论与实践,2015(11):3-6.
[3]曹腾飞,刘志强,黄建强,等.数据库应用基础项目式翻转课堂的实验教学研究[J].实验技术与管理,2015(11):206-208.
[4]李慧娟,杨彦伟,刘合群.基于创新教育的“翻转课堂”教学模式探究[J].教育与职业,2015(5):160-161.