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教育技術裝備推動或促進教育改革,不僅是一種形式,還應該是一種信念,更是推動教育改革與發(fā)展的歷史選擇。現(xiàn)代教育要突破傳統(tǒng)教育,需要的是善于“做”而非善于“說”。因此,教育技術裝備就是要改變我們的行為方式,即做到“動手又動口”。
談及教育技術裝備是否能夠推動教育改革,可以蝴蝶效應進行比喻。亞馬遜河流域的一只蝴蝶扇動翅膀可能在美國密西西比河上空引起一場風暴,教育技術裝備作為一只“蝴蝶”可以推動教育改革。下面以兩個案例說明教育技術裝備能夠推動教育改革。
案例1:印度“墻上的洞”的實驗。這是獲聯(lián)合國嘉獎的一個項目,一個慈悲的教授收集了很多舊電腦放在貧民區(qū)的街道里,并在一段路外的墻上挖一個洞,用網(wǎng)絡連起來,遠程開機,從此不進行管理。一年后,專家組對貧民窟學生的學習能力、知識獲取與應用能力等多個指標進行評測,其結(jié)果比一般學生強很多。
案例2:任何一個小孩拿到一部手機,在不出一個月的時間里能玩得比大人順手。這說明,只要有技術、平臺,學生的學習能力比我們想象的要強大得多,因此從蝴蝶效應上可獲得充分的信息說明技術裝備能推動教育改革。
關于教育改革的方向,專家們有很多的理論,出版的專業(yè)書籍也有很多。其實,中國的教育改革很簡單,只需要解決3個問題便足見成效。第一,改變教師的教育方式。現(xiàn)在大部分的教育方式,還以教師講為主,用其自認為比學生高明的觀念和所謂的傳道方式授課。改革就是要顛覆教師傳統(tǒng)信念,變“君子動口不動手”為“動口與動手”并重。第二,改變學生的學習方式,蝴蝶效應的2個案例就是改變學習方式的生動寫照。如果學習方式改變了,那么教育改革就成功了。第三,改變教育質(zhì)量的評價方式。如果從這三方面能真正實現(xiàn)改革,那么中國教育改革的成功便指日可待。
教育技術的概念可從兩個方面理解,一是作為物理意義上的,二是作為教育意義上的。
(1)作為物理意義上的教育技術,指教育媒體,即在教育過程中攜帶和傳遞教育信息(資源)的物質(zhì)載體、工具和系統(tǒng)技術。具體為:①傳統(tǒng)教育媒體包括教科書、黑板,實物、標本、模型,報刊、圖書、資料,圖表、照片、掛圖,語言實驗系統(tǒng);②現(xiàn)代教育媒體包括視聽媒體(幻燈、投影、錄音、錄像、電視、電影、CD、VCD、攝像系統(tǒng))和綜合媒體(微格教學系統(tǒng)、CAI系統(tǒng)、多媒體計算或移動學習終端、衛(wèi)星接收、網(wǎng)絡及網(wǎng)絡與學習終端設備組成的系統(tǒng)、手機及移動學習終端、無線寬帶網(wǎng)絡、廣播音樂網(wǎng)絡系統(tǒng))。
(2)作為教育意義上的教育技術 ,以下定義是目前較為恰當?shù)?,即美國教育傳播與技術協(xié)會(AECT)的定義:教育技術是通過創(chuàng)造、使用、管理適當?shù)募夹g過程和資源,促進學習和改善績效的研究與符合道德規(guī)范的實踐。定義突出以下三個方面:①教育技術有兩大領域:“研究”和“符合道德規(guī)范的實踐”;②教育技術有雙重目的:“促進學習”和“改善績效”,這一點正是教育技術裝備目的、價值所在;③教育技術的三大范疇:“創(chuàng)造”“使用”以及“管理”,也就是技術裝備的“建配管用”,今天我們應有創(chuàng)造、有創(chuàng)新地進行裝備、使用和管理。
教育技術裝備作為名詞指以教育意義上的教育技術為指導,通過對物理意義上的教育技術的科學、實用的選擇,并通過恰當?shù)男问竭M行組合(整合),形成的能為教育意義上的教育技術提供服務,并能產(chǎn)生具有促進與推動作用的物理意義上的教育技術,即承載教育信息的物質(zhì)、工具和系統(tǒng)技術所組合成的硬件、軟件及其系統(tǒng),如:實驗室、教室多媒體顯示系統(tǒng)、移動網(wǎng)絡教室、多媒體藝術視聽室、數(shù)字化錄播專用教室、校園音響廣播教學系統(tǒng)。
在教育技術裝備的研究和實踐過程中,教育技術裝備工作者有一個定義,即以教育意義上的教育技術為指導,通過對物理意義上的教育技術的科學、實用的選擇,并通過恰當?shù)男问竭M行組合(整合),形成的能為教育意義上的教育技術提供服務,并能產(chǎn)生具有促進與推動作用的物理意義上的教育技術的研究與實踐過程。換句話說,即選擇和實施承載教育信息的物質(zhì)、工具和系統(tǒng)技術所組合成的硬件、軟件及其系統(tǒng)的研究與實踐過程,如為學校裝備數(shù)字化理科實驗室、教室多媒體顯示系統(tǒng)。
綜上所述,教育技術裝備的定義可概括為,選擇科學的、實用的、適度領先的物質(zhì)技術 ,并且通過恰當?shù)?、?yōu)化的、科學的形式組合 ,這就是教育技術裝備。
教育技術裝備推動教育改革的實踐方法,要從教育改革的“革新教學方式、變革學習方式、改革評價方式”這三個目標出發(fā),為教育、學校、教師、學生提供動力與支撐,這就是推動教育改革的過程,也是教育技術裝備的先進性和價值、職責所在。
下面通過案例闡釋教育技術裝備可以推動教育改革。
一、以技術為主體的教育技術裝備推動教育教學改革
1.美術實驗室革新美術教育
美術設計實驗室,以先進的計算機及軟件組合成的網(wǎng)絡技術進行裝備,這樣的實驗室改變了傳統(tǒng)的學習方式和教學方式。傳統(tǒng)的美術課教學是用手去繪畫設計,而如今被數(shù)碼數(shù)字技術所替代,事實證明其速度、質(zhì)量和效果遠超傳統(tǒng)教學方式。
2.高中數(shù)學實驗室推動數(shù)學教學改革
數(shù)學作為一門基礎學科,傳統(tǒng)的教學方法是“教師講,學生聽,做作業(yè)訓練”。我曾在任職教研室主任時進行調(diào)研,60%的學生最害怕、討厭數(shù)學課,因為數(shù)學學科具有抽象性、枯燥性的特點,學生理解困難?!靶抡n改”將數(shù)學學科內(nèi)容、觀念進行調(diào)整,凸顯生活數(shù)學、經(jīng)濟數(shù)學,使數(shù)學學科具有生活化和趣味性特點。近年來,全國各地打造的數(shù)學實驗室,正在逐步改變教師對數(shù)學教學的觀念,為數(shù)學學科的發(fā)展和學生學好數(shù)學提供了技術支持與基礎。換句話說,以計算機、手持計算器、無線網(wǎng)絡、數(shù)學軟件與資源等組成“數(shù)學實驗室”,以技術為主體進行實驗,從本質(zhì)上推動了數(shù)學教育的革新。
3.數(shù)字化地理實驗室促進學習方式革新
地理學科,同樣是一門比較晦澀難懂的學科?!皵?shù)字化地理實驗室”由計算機、數(shù)字星球儀、GPS、無線網(wǎng)絡、資源等組成,讓技術成為學習的核心,使地理學科的教與學充滿活力,改變傳統(tǒng)“教師嘴巴講、學生一動不動聽”的模式。優(yōu)秀教師也能從中得到發(fā)展,推動學科發(fā)展,改革教學方式,改變評價模式。
4.遠程互動與視頻技術等推動學習與教學革命
如今,談及教育裝備問題都離不開“現(xiàn)代化”和“信息化”這兩個詞,借用一位專家的“微視頻”教育方式觀點進行闡釋。目前,微視頻教學方式風靡全球,它基于一種遠程的技術和短小精悍的錄播模式,這種模式在全世界遠程學習模式中很受歡迎。其實,這是一種技術推動學習方式變革的方法,與南京東廬中學的“先學后教”模式類似,不同的是其利用遠程與微視頻技術將大師的教學與無數(shù)的人遠程共享、互動。
除此以外,還有一種方式被稱為“智慧學習”,即大家熟知并推崇的“電子書包”項目。“電子書包”是一個有先進理念和科學技術的項目,追求的是在課堂上能夠產(chǎn)生遠程互動、近距離互動,資源豐富的一種自主學習模式,它產(chǎn)生了新的教學方式和新型課堂。
這些技術引領和推動教育改革的例子帶給我們的啟示是:只要選擇恰當?shù)募夹g,使技術成為一種動力,教育裝備界人士就可以推動教育改革。
二、以形式為主體的教育技術裝備推動教育教學改革
其實,形式很重要,例如出席專業(yè)場合需要西裝革履,強調(diào)的就是一種形式,根據(jù)不同場合穿不同的服裝就是體現(xiàn)形式的價值。雖然如此,但人們往往忽略形式。下面通過案例說明形式的強大力量,即教室革命。
我曾鼓勵學校將實驗室變成課堂,但很多學校都不肯做、不敢做。而北京十一中學(以下簡稱“十一中學”)卻做到了,我在十一中學看到了我理想中的教室。十一中學沒有獨立的實驗室,普通教室就是實驗室,它解決了理科實驗教學與課堂教學常態(tài)化的融合問題。南京一所新建學校非常豪華,實驗樓內(nèi)建有20多個實驗室,但整座大樓卻給人陰森的感覺,學校師生都不愿意去,這就是形式帶來的壓力。十一學校實行“走班制”改革,實現(xiàn)了形式的突破,使改革得以實現(xiàn)。學校的課堂就在實驗室中,教室兩側(cè)是實驗器材、實驗桌椅,中間是教室課桌椅,這樣的形式迫使教師在這里上實驗課并辦公,這就是形式的力量。如果沒有這個形式的改革,“走班制”就不可能實現(xiàn),因此這就是形式的革命。
圖書館裝備與書香校園建設同樣是一種形式的革命,是形式推動的教育改革案例。全國各地的一些學校都在嘗試讓教室成為閱覽室。教室中配有書柜、報刊閱覽架、計算機等設備。這樣一來,現(xiàn)代的在線網(wǎng)絡閱讀、收集資料的方式和傳統(tǒng)的紙質(zhì)閱讀方式在一間普通教室里融為一體。南京市正推行“泛閱覽室”書香校園模式,已成功實現(xiàn)上述模式。其實,中小學沒必要建設超大的閱覽室和豪華的藏書室,只需讓學校的每一個可利用的空間,特別是教室都成為閱覽室的一部分就極具教育意義。
三、教育技術裝備推動教育教學改革的綜合案例
無論是形式革命還是技術推動,都不可截然分開或脫離,它們是密不可分的。通過南京市龍江小學智慧校園“三項工程”的展示闡述綜合技術與形式推動的教育改革案例。
智慧校園“三項工程”指“書香校園”“數(shù)字校園”以及“科技校園”。
1.書香校園
南京書香校園的目標是“處處有圖書,處處可讀書”,即要做到閱覽室泛學?;Mㄟ^這一方式推動學生閱讀方式的改變,而不是專門建一間藏書室或閱覽室。閱覽室是學校圖書館的一部分,在此環(huán)節(jié)中將閱覽室和藏書室的界限打破,使二者融合,并與學生融為一體。
與此同時,學校教育裝備和觀念也需要革新。首先,閱讀方式不必正襟危坐,可坐、可站、可躺,自由閑適。其次,要在校園內(nèi)創(chuàng)造泛閱讀的環(huán)境與條件,如通過校園大廳的布置,表達與支撐“大樹底下好讀書”的愿景。第三,在走廊、教室的公共空間、在教學樓每一層都設置藏書角,讓校園的每一個角落都有書柜和座椅,便于學生隨處讀書。這些形式革命推動學校管理理念的革命,要求學校與相關圖書管理員不怕丟書,不談書籍流通率、圖書科學分類,因為這些對于中小學毫無意義。第四,增加網(wǎng)絡閱覽,通過網(wǎng)絡互動平臺啟動優(yōu)質(zhì)的資源,讓學生在課外時間可進行小組探討研究。
2.科技校園
科技校園主要從三個方面打造,一是科學實驗室的品質(zhì)與內(nèi)涵提升,主要通過數(shù)字化手段的應用、新儀器和信息資源的整合等內(nèi)容提升實驗室裝備水平;二是科技實驗室的特色化,即以學校的科技特色教育為目標,打造先進的、有特色的科技實驗室;三是科普教育與校園文化的整合??萍夹@內(nèi)涵是在現(xiàn)代化的前提下,加強數(shù)字化學習資源和現(xiàn)代視頻媒體技術的應用,加強傳統(tǒng)的實驗儀器與數(shù)字化工具器材的應用結(jié)合,加強科普教育與學校文化的融合。
科學實驗室中,增加了數(shù)字星球儀器、傳感器、數(shù)碼顯微鏡等高品質(zhì)的儀器,保證實驗室品質(zhì)達到現(xiàn)代化的水平??萍紝嶒炇彝怀鎏厣?,學校需圍繞特色發(fā)展、科技特色創(chuàng)建。龍江小學根據(jù)學校特色創(chuàng)建了物聯(lián)網(wǎng)技術、數(shù)字化技術相融合的農(nóng)業(yè)科技實驗室―“城市小農(nóng)夫”。在這個實驗室里學生的農(nóng)業(yè)種植活動不是傳統(tǒng)的,而是利用物聯(lián)網(wǎng)技術、數(shù)字化技術進行種植實踐,主要設備有溫度濕度感應器 、光度傳感器、二氧化碳傳感器等各類傳感技術及計算機處理技術、遠程監(jiān)控技術等。
鑒于當前的環(huán)保問題,龍江小學建立了數(shù)字化氣象站,將物聯(lián)網(wǎng)技術、數(shù)字化技術以及太陽能技術相結(jié)合,讓學生可以每天觀察大氣變化情況。
除此以外,還建有科普文化長廊進行宣傳。地面表現(xiàn)星象文化,將中國古文化里的星象學與現(xiàn)代天文學結(jié)合提升校園的特色??萍夹@還包括太陽能路燈、雨水收集系統(tǒng)等設施。
3.數(shù)字校園
數(shù)字化校園建設是全國學校的共同命題,各地側(cè)重、內(nèi)容、資金投入各不相同。南京市數(shù)字校園內(nèi)容包括:1個控制中心,2個數(shù)字教室,3個專用教室,5個基礎網(wǎng)絡,多媒體班班通與數(shù)字化應用到所有領域。
每所學校都應建立一個數(shù)字網(wǎng)絡資源控制中心,將全校的網(wǎng)絡容納到這個中心統(tǒng)一控制。布線的規(guī)范和技術的先進,使之成為學校數(shù)字化的心臟和基礎。
數(shù)字校園又強調(diào)數(shù)字化實驗室建設,一個是以信息技術課程實施為主要目的的“計算機網(wǎng)絡教室”,另一個以是信息技術與學科整合應用為主要目的的“計算機網(wǎng)絡教室”。其外觀差別不大,但內(nèi)涵、功能、實現(xiàn)目標各不相同。
如今,信息技術實驗室也就是計算機網(wǎng)絡教室很普及,這以信息技術課程必修為前提。2010年,信息技術網(wǎng)絡實現(xiàn)家庭普及化,但很多課堂教授的課程已非常落后,特別是相關教材。因此,應把計算機網(wǎng)絡教室同其他學科整合作為重要功能進行開發(fā)。
關鍵詞:知識對象,知識庫,數(shù)字資源建設
中圖分類號:TP182 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2009)15-3955-01
隨著中小學計算機應用的普及,學校數(shù)字化資源的需求日益迫切。但開放的、適合學校的數(shù)字化資庫建設進展緩慢,商業(yè)資源包也因為適用性問題受到教師的質(zhì)疑。為滿足教學需求,多數(shù)教師自己動手,邊學邊干,積累了部分數(shù)字資源,但因為工作量大,共享性、重用性不好,限制了這些資源的使用。因此建立一個互助、自主、共享的資源庫受到了學校的廣泛重視。
在數(shù)字化資源應用研究中,國內(nèi)外不同學科、不同領域提出了各種各樣的模型和組織方法。在教育教學領域中,以信息對象、知識對象、學習對象三種模型最具代表性。信息對象面向媒體資源,側(cè)重于對媒體信息塊的描述。知識對象面向知識的結(jié)構(gòu)和知識的實例,描述如何抽出知識的共性形成通用的知識框架。學習對象面向具體的教學目標、教學內(nèi)容的教學結(jié)構(gòu),描述如何構(gòu)建具有可重用性的教學資源構(gòu)件。三者的關系由圖1所示??梢钥闯?信息對象是知識對象構(gòu)建的基礎、知識對象是構(gòu)建學習對象的基礎。這個過程是簡單對象向復雜對象轉(zhuǎn)化的過程,后者是在前者的基礎上進行篩選、組織、加工,并加入相關的知識構(gòu)建而成。
學校數(shù)字資源建設模式如何選擇呢?隨著教育教學改革的深入,三種教學模式(“以教為主”、“以學為主”、“教師為主導、學生為主體”)優(yōu)劣的爭論越來越激烈,理論上的爭論也許會在短時間內(nèi)有個結(jié)果。但實踐中,三種教學模式長時間共存的事實將難以改變。無論哪種教學模式,信息技術在學校教育中的輔助地位暫時不會改變,建設一個適度結(jié)構(gòu)化、具有一定伸縮性的應用平臺。讓數(shù)字化資源建設和學校教學改革同步進行,不人為的去滯后或拔高數(shù)字化資源的應用水平,才能有效的促進信息化技術才學校的應用。知識對象模型以知識為中心對數(shù)字資源進行適度組織。易接受、易應用、易改進、有一定的伸縮性,可以作為學校數(shù)字資源組織的一種選擇。
知識對象是個十分常見的術語,M.David Merrill及其同事將知識對象認為是一種用來精確描述教學主題內(nèi)容和知識的方式。在“Knowledge Objects”和“Instructional Transation Theory(ITT):Instructional Defign Based On Knowledge Objects”等文中對知識對象的含義特點有較為詳細的解釋:[2-3]
“一個知識對象是一個用來組織知識庫的方法,以讓不同的教學法則能夠利用同一個知識對象來教授同一類的主題內(nèi)容。例如,同樣的一個知識對象能被用來介紹、探究、練習和模仿。同一個知識對象能用來支持部分的、某類的、如何做以及會發(fā)生什么等各種類別的知識。”知識對象是一種對同類知識結(jié)構(gòu)共性的抽象描述,知識庫則是存儲此種知識結(jié)構(gòu)實例的集合。通過多個屬性取值各異的具體實例,學習者能夠掌握知識對象的各個組成要素及其特點;另外用不同的教學策略來配合某個特定實例,能夠?qū)崿F(xiàn)適應個別化教學的功能。
從應用的角度看,知識對象的結(jié)構(gòu)可以分為三部分:實例化的知識庫;算法;程序。實例化知識庫是指知識對象實例化的不同屬性的值(或者說是圍繞一個知識點的不同描述)。算法指的是學習方法實現(xiàn)的策略、知識展示的策略(如知識呈現(xiàn)的順序、停頓時間、和學習者的交互等)等的實現(xiàn)方法。程序指的是實現(xiàn)算法所需要的具體函數(shù)。這樣的表述雖然和從教學設計的角度對知識對象的表述(由五類構(gòu)件[1]組成的表述)相比有較大的差異,但結(jié)構(gòu)清晰,分工明確。從教學的角度看,教師負責相關專業(yè)資料的收集、策略制定(如教學流程,學習技巧等)。從程序設計的角度看,程序設計者負責編制實現(xiàn)算法的函數(shù),各取所長,優(yōu)勢互補,更有利于知識對象的應用實施。
在知識對象的創(chuàng)建過程中,知識對象的切分粒度對知識對象的應用也會產(chǎn)生較大影響。綜合平衡相關因素,適當?shù)目刂魄蟹至6?使知識對象的大小控制在一個相對合理的水平,才能充分體現(xiàn)知識對象的可重用、可聚合、可共享、可接觸、可改制、自足內(nèi)聚、靈活等特點,過大過小都不利于應用和管理。
知識庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)采用層次結(jié)構(gòu),由基本數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、應用數(shù)據(jù)三部分組成。基本數(shù)據(jù)是構(gòu)成資料庫的基礎,由描述知識的文字、圖片、動畫、視頻、音頻、可執(zhí)行文件等組成。元數(shù)據(jù)是對基本數(shù)據(jù)或應用數(shù)據(jù)進行描述的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),為基本數(shù)據(jù)或應用數(shù)據(jù)的管理和應用提供必要的信息。應用數(shù)據(jù)則是依照知識對象的理論模型對基本數(shù)據(jù)進行重新組織、規(guī)劃形成的數(shù)據(jù)。當然,應用數(shù)據(jù)也可以依照學習對象的模型或其它模型對基本數(shù)據(jù)(或應用數(shù)據(jù))進行重新組織。如基于知識庫的學生自動答疑系統(tǒng)等。
知識庫對知識的表述可以更具包容性。傳統(tǒng)的教材,由于受科學性、完整性、表述的嚴謹性、教材的厚度等要求的限制,教材的可讀性、趣味性受到影響。知識庫則可以放寬這樣的限制。如過去幾年一度流行的計算機學習中的傻瓜書,以及后來計算機愛好者自己寫的入門電子書,簡單、直觀、明了、表述輕松,讓許多不熟悉計算機的人在不知不覺中就跨入了計算機應用的大門。知識庫中對知識的表述方式除了嚴謹?shù)谋硎鐾?也可以把類似傻瓜書的表述增加到知識庫的相關表述中,給知識的閱讀提供較多的選擇,讓知識的表述更具可讀性。
在實際應用中,知識對象的定義和描述也可以具有一定的可定制性、可生成性。由于數(shù)字資源的攝取、聚集、輸出等采用開放、共享的平臺。知識庫可以容納不同的表述方式,對知識對象的定義、理解也會有不同的方式。讓用戶根據(jù)自己的需要和理解,在知識的表述方式、算法、程序上部分(或全部)定制、即時生成。一方面可以滿足不同用戶的不同需求,讓用戶不論在離線或在線都可以方便使用所選擇的內(nèi)容。另一方面也可以通過實際應用,選擇、改進、優(yōu)化知識對象的定義。
學校數(shù)字資源的建設是一個漫長的過程,需要持之以恒、不斷完善。資源庫建設的成敗除了學校推行的力度外,主要還在于數(shù)字資源本身的吸引力。切合師生的實際,對使用習慣進行培養(yǎng),合理引導,就會讓數(shù)字資源的建設應用良性發(fā)展。實踐表明,學校數(shù)字化資源建設有三種結(jié)果:悲觀的結(jié)果是把學校的數(shù)字資源建設為一個共享的、歸置有序的資料庫,大家可以方便的檢索、存放自己所需要的資源。樂觀的結(jié)果是資料存儲結(jié)構(gòu)化、模塊化,應用智能化,成為教學應用和教學改革的重要輔組助工具。最不希望看到的結(jié)果是高不成、低不就,成為一個擺設,一個昂貴的、無用的擺設。
參考文獻:
[1] 胡小勇,祝智庭,學習對象的理念及發(fā)展歷程[J].電化教育研究,2002,(9).
1問題敘述
在蘇科版物理八上第一章第二節(jié)聲音的特性的教學中,我們引導學生利用刻度尺進行探究,通過改變刻度尺伸出桌面的長度,改變尺子的振動頻率,并且聽音調(diào)的變化,從而得出音調(diào)與頻率的關系.幾乎每一輪教學,做這個實驗,都會有學生提出,看不清尺子振動的快慢,不明白為什么伸出長就振動慢,伸出短就振動快,這里教師也不可能詳細介紹這個原理,這也不是本節(jié)課的教學內(nèi)容,但畢竟給學生留下疑惑.于是我們用疏密不同的梳子,或用轉(zhuǎn)速不同的齒輪來改進實驗,讓學生能分辨頻率大小,但有學生就提出來,為什么不能直接測出聲源的振動頻率呢?這不是比用肉眼觀察更有說服力嗎?
2處理對策
利用數(shù)字化實驗設備(圖1),我們可以測出聲源的振動頻率.
比如,我們可以測音叉的頻率:
敲擊音叉,用傳感器收集音叉的聲音(圖2),在電腦上能顯示出這樣的波形(圖3).
而根據(jù)頻率的定義,我們可以用聲源振動的次數(shù)除以振動這么多次所用的時間來算得頻率.(1)頻率:每秒鐘振動的次數(shù).
(2)頻率=振動次數(shù)時間.
振動次數(shù)可以通過選取的聲波的個數(shù)來確定,而在橫坐標上顯示對應的時間(圖4).比如,選取9次振動(圖5).
只需在測頻率對話框里輸入波形個數(shù)9個,軟件預先編好的計算程序模版就會迅速算出頻率為255.660 Hz(圖6).
而這個音叉上的標注為256 Hz(圖7).
可見這種方法對聲源振動頻率的測量誤差還是很小的.
所以,可以測量不同音調(diào)的聲音的頻率,來探究音調(diào)與頻率的關系.可以選取的聲源很多,除了音叉之外,還可以選取同學們熟悉的樂器,比如鋼琴等樂器.
首先,請同學依次彈奏三個音調(diào)不同的音,用聲音傳感器收集(圖8).
用剛才的方法分別測出三個音的聲源振動頻率(圖9).
分析數(shù)據(jù)可以得出:頻率越高,音調(diào)越高.3反思改進
3.1數(shù)字化改進的優(yōu)勢
3.1.1數(shù)據(jù)更有說服力
此案例一改傳統(tǒng)實驗靠肉眼對振動快慢的觀察,而是直接測出頻率,用數(shù)據(jù)說話,讓實驗結(jié)果更有說服力.3.1.2實驗更貼近生活
用鋼琴做實驗,出乎學生們的意料,沒想到平時演奏的樂器也可以作為實驗聲源,能測出他們熟悉的不同音調(diào)琴聲的聲源振動頻率,已令他們激動不已.這大大引起了他們的探究興趣.
3.1.3突破傳統(tǒng)實驗
測頻率的實驗是對傳統(tǒng)實驗的一大突破,做到了傳統(tǒng)實驗不可能做到的事情,測出了聲音的頻率,大大發(fā)揮了數(shù)字化實驗的優(yōu)勢,學生們掌握了數(shù)字化實驗技術,在他們未來的高中乃至大學的進一步學習中,對學生能力發(fā)展有至關重要的作用.
3.2數(shù)字化實驗的不足3.2.1技術難度.
由于實驗的完成對學生的實驗操作能力有很大的提高作用,也就意味著對于參差不齊的生源,不是任何能力水平段的學生都能夠掌握好數(shù)字化實驗技能,數(shù)字化實驗的推廣還不夠.
3.2.2分析難度
直接比較頻率值大小并不難,但測量頻率的過程并不是非常容易理解的,學生必須要理解頻率定義,了解公式原理,再去實際操作,盡管不需要自行計算,但掌握測頻率的方法,減小選取波形的誤差,對學生的能力都要要求.
3.2.3鋼琴無法分組
用鋼琴做這個實驗,希望能突破學生們對聲源選取的局限性,讓物理實驗更貼近生活,但也提高了成本,學生分組實驗是不可能使用鋼琴的,這也使這個實驗不具有普遍性,但通過多種樂器實驗比對,笛子、小提琴等都可以完成測頻率實驗,還有各種非樂器聲源,也都可以,所以這個數(shù)字化實驗還可以有更多的創(chuàng)新與嘗試.
【關鍵詞】澳大利亞;ICT教育;發(fā)展及現(xiàn)狀; 國家課程
1.研究背景
信息和通信技術(ICT)在社會生活中所扮演的重要角色已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到普遍共識,在學校教育中同樣受到高度的重視,世界主要發(fā)達國家從上世紀八十年代就開始開展了轟轟烈烈的ICT教育改革,并引領著世界ICT教育浪潮。進入21世紀后,世界各國ICT教育的發(fā)展狀況及路徑卻是各不相同,ICT教育改革中開始出現(xiàn)了新的思想和火花。其中一些國家在教育發(fā)展過程中形成了獨有的特色,為國際ICT教育研究和發(fā)展提供了新的思考空間,澳大利亞是其中最有代表性的國家之一。
本文希望通過對澳大利亞ICT教育發(fā)展及國家課程進行簡單介紹,希望能突出其ICT教育特色,為我國的ICT教育研究工作者和廣大的一線教師的教學實踐提供一些思考和啟示。
2.澳大利亞ICT教育發(fā)展及現(xiàn)狀
澳大利亞教育改革在過去二十多年此起彼伏,綿延不斷。1989年,《霍巴特宣言》(Hobart Declaration on Schooling)發(fā)表規(guī)定了澳大利亞聯(lián)邦共同遵守的十大學校教育目標,構(gòu)建了澳大利亞學校教育發(fā)展的國家合作框架。其中在發(fā)展學生知識和技能中第四點就提到“信息處理和計算機”技能(skills of information processing and computing),這是澳大利亞最早的國家層面上提出對信息技術的要求。1999年,發(fā)表的《阿德萊德宣言》(Adelaide Declaration on National Goals for Schooling in the 21st Century)則更進一步,擬定了提升學生學業(yè)標準、籌劃國家課程建設和謀求學校教育公平性三大發(fā)展主題。三大主題之一的國家課程建設,學校教學需要圍繞的八個關鍵學習領域中,ICT被納入了“技術”這個關鍵學習領域。如果說之前兩個教育宣言是澳大利亞課程改革和發(fā)展的起步和基礎,那么,2008年,《墨爾本宣言》(Melbourne Declaration on Educational Goals for Young Australians )的簽署則是澳大利亞ICT國家課程發(fā)展?jié)u進成熟的重要標志,這是一次面向全體學校的莊重承諾和整體規(guī)劃,墨爾本宣言認可了ICT是保證社會和經(jīng)濟繁榮,個人充實、創(chuàng)造性未來生活的至關重要的路徑,它特別指定了信息和通信技術以及設計和技術作為澳大利亞基礎課程之一。
《墨爾本宣言》的頒布標志著澳大利亞開始了新一輪的教育改革。澳大利亞課程、評估、報告局ACARA(Australian Curriculum, Assessment and Reporting Authority)是獨立地負責開發(fā)國家課程項目,國家評估項目以及國家數(shù)據(jù)收集和報告項目的權(quán)威機構(gòu),用來支持21世紀所有澳大利亞學生的發(fā)展。2009年開始為全國所有州和地區(qū)開發(fā)K-12的國家課程。ACARA提出的澳大利亞國家課程承認了ICT課程的跨學科角色,通過這個角色定義ICT是一種GC(general capability)通用技能,同時也指出了它作為一門學科的特殊的角色而把ICT課程放在技術學習領域,數(shù)字化技術與設計和技術共同組成了技術課程的主干。因此澳大利亞國家課程中的ICT一方面是作為一種通用技能被列入到澳大利亞學生七項通用技能中,另外則是作為技術課程的一個部分――數(shù)字化技術成為正式的教學科目。
3.澳大利亞ICT教育國家課程標準
ACARA于2012年1月頒布的《 General Capabilities in the Australian Curriculum》和2012年8月頒布的《The Shape of the Australian Curriculum: Technologies》是最新的ICT教育國家課程標準,分別從通用技術和技術教育兩個角度去總體指導澳大利亞全國范圍內(nèi)的ICT教育。各州和地區(qū)的高校也是以國家標準作為參考來制定自己的ICT課程,最終由澳大利亞國家評估項目NAP(National Assessment Programme)進行全國范圍內(nèi)的評估。
3.1. ICT技能――通用技能
澳大利亞課程中,將學生在21世紀生活和學習中取得成功而必須的知識,技能,行為和性格定義為通用技能。而ICT技能即是七種通用技能中的一種。在澳大利亞課程中,學生發(fā)展ICT技能作為他們的通用技術能力,是要學生在學校的所有課程領域的學習和在他們的日常生活中,都能夠?qū)W習有效和適當?shù)厝ピL問,創(chuàng)建和交流信息和想法,解決問題和協(xié)同合作。澳大利亞課程中的ICT 技能的持續(xù)性學習具體是由五個相互關聯(lián)的元素構(gòu)成,主要是包括:
?應用社會和倫理的協(xié)議和實踐去使用ICT;
?使用ICT進行調(diào)查;
?使用ICT進行創(chuàng)建;
?使用ICT進行交流;
?管理和操作ICT。(圖1)
圖1 澳大利亞ICT通用技能
以上澳大利亞ICT技能的五個元素之間是相互聯(lián)系,相互促進的整體,同時也很明顯能夠發(fā)現(xiàn),作為一種通用技能的ICT技能的確能夠被很好地運用在各個學習領域之中。ICT通用技能的五個方面的元素都涉及到相關具體的知識、技能、行為等,在不同的年齡階段對這五個元素單獨和整體性都提出了具體的要求,這是學生所要達到的目標,也是國家對學生進行評估的標準。
3.1.數(shù)字化技術――技術
澳大利亞的《技術》課程目標是去發(fā)展積極活躍見多識廣的公民和消費者,它可以使學生變成自信的、有創(chuàng)造性的、有道德的、有事業(yè)心的,對環(huán)境和社會的有責任心的創(chuàng)新者。數(shù)字化技術是其中的一個重要組成部分,其中包括相互關聯(lián)的兩個方面:數(shù)字化技術的知識和理解力;數(shù)字化技術工藝和生產(chǎn)技能。這兩個方面共同提供給學生數(shù)字化技術的知識,理解力和技能。在數(shù)字化技術中要求學生能夠使用數(shù)字系統(tǒng),數(shù)字信息和計算思維來創(chuàng)造解決方案。(表1)
表1 數(shù)字化技術課程
數(shù)字化技術(Digital Technology)
數(shù)字化技術知識和理解力 關注的核心是數(shù)字系統(tǒng)、數(shù)字信息和數(shù)字技術與社會。學生將通過當代及歷史來源兩個方面去開發(fā)日益復雜的知識和理解力。
數(shù)字化技術工藝和生產(chǎn)技能 關注的核心是制定和調(diào)查問題,分析和創(chuàng)造數(shù)字化解決方案,表達和評估解決方案;并利用創(chuàng)造力、創(chuàng)新性和進取心去實現(xiàn)可持續(xù)額發(fā)展的生活模式。學生將開發(fā)和使用日益復雜的計算思維技能和數(shù)字化技術工藝和技術去創(chuàng)造數(shù)字信息化產(chǎn)品,系統(tǒng)或軟件的方式來解決特定的問題或需求。
在數(shù)字化技術的這兩個方面,技術課程上都提出了明確的要求,作為技術課程的一個重要主題,數(shù)字化技術在各年級組織上是幼兒園到2,3-4,5-6,7-8,9-10年級和高中(11-12年級)。這種課程的組織提供了很大的靈活性,以解決知識,理解力和技能的方式來滿足不同的認知和發(fā)展的需要及學生的興趣。澳大利亞的課程開發(fā)要求課程要在80%的可利用教學時間內(nèi)完成教授。同時澳大利亞在不同年級階段對學生在數(shù)字化技術科目中所要學習的課程內(nèi)容及所要達到的水平都提出了相應的要求。
由以上研究可以發(fā)現(xiàn),澳大利亞ICT教育國家課程標準中,ICT通用技能和數(shù)字化技術二者之間存在著很清楚的關系:ICT通用技能是去促進學生成為高效的ICT使用者,而數(shù)字化技術則是幫助學生通過應用計算性思維去成為自信的信息化解決方案的開發(fā)者。
4.思考
通過研究澳大利亞ICT教育發(fā)展及現(xiàn)狀,我們發(fā)現(xiàn)澳大利亞ICT教育經(jīng)歷了一個不斷改進不斷完善但卻是一個循序漸進的發(fā)展過程,《霍巴特宣言》、《阿德萊德宣言》、《墨爾本宣言》三大教育改革宣言文件的頒布和實行清晰地描繪出了ICT教育發(fā)展的曲線,發(fā)展軌跡的終點是開發(fā)澳大利亞ICT教育的國家課程標準。可以看出,澳大利亞從一開始就制定出了國家的ICT教育發(fā)展的整體特征及目標,過去三十年,一直堅定地按照這個既定特征和目標并且去結(jié)合經(jīng)濟及技術發(fā)展的狀況去發(fā)展和實踐。
澳大利亞的ICT教育課程設置的特色性給了我們更多關于ICT教育課程設置方面的新思考。區(qū)別于傳統(tǒng)的ICT教育模式中將ICT列為單獨課程,澳大利亞從數(shù)字化技術和ICT通用技能兩個不同的角度去分別側(cè)重培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)則是一種全新的嘗試;另外當下基礎教育階段的技術教育開始進入人們的研究視野,美國的《2014NAEP技術和工程素養(yǎng)評估框架》將ICT作為技術和工程素養(yǎng)內(nèi)三個重要的領域之一進行評估。作為現(xiàn)代技術領域中最重要組成部分的ICT技術如何納入到技術教育課程中毫無疑問會成為一個重要的研究領域。澳大利亞將數(shù)字化技術納入到技術領域課程中的作法算是一種新思路和試驗,可以作為其它國家及地區(qū)參考和借鑒的對象。
參考文獻:
[1]The Shape of the Australian Curriculum:Technologies[M].ACARA,2012.
[2]General Capabilities in the Australian Curriculum[M].ACARA,2012.
[3]Technology and Engineering Literacy Framework for the 2014 National
關鍵字:數(shù)字化;機械設計技術;農(nóng)耕機械
在企業(yè)的競爭風潮中,往往決定了企業(yè)命脈的就是其產(chǎn)品的功能、性能、質(zhì)量以及價格等方面,同時在針對客戶對新機械的運用上,也有著一定的售后問題,需要解決。基于這些原則,企業(yè)在進行發(fā)展的過程中,就有很多的考慮因素需要進行研究。而在當下的信息爆炸時代,這些因素都可以通過信息技術進行一系列的改善。而其中最為突出的就是在機械農(nóng)耕設計上的改革性探索。
1 數(shù)字化機械設計技術的定義
我們可以簡單的來理解一下數(shù)字化機械設計技術,在應用機械輔助設計軟件CAD的前提下,完成一系列的機械設計創(chuàng)新,就是現(xiàn)代化的機械設計技術。對于開發(fā)人員,需要對機械設計的體系有一定的認知,同時也需要進行對CAD的熟練掌握,這些都是現(xiàn)代化數(shù)字機械設計技術的最基本前提。而這僅僅是在設計上的基礎,如果僅僅局限于CAD的設計方面,那么對于現(xiàn)代的數(shù)字化創(chuàng)意平臺而言,僅僅是冰山一角而已。
數(shù)字化機械設計的定義,其實還是通過現(xiàn)代化的數(shù)字技術,進行機械磨具的設計加工,拋去了在進行磨具加工中,人力物力的大量消耗,從而解放了勞動力,強化了機械生產(chǎn)的效率。
2 數(shù)字化機械設計技術的特點
我們針對傳統(tǒng)的機械設計而言,數(shù)字化設計技術,在通過已有的數(shù)字設計軟件下,進行相應的周期管理,從而將設計信息進行匯總,然后得出相應的安全信息,然后根據(jù)設計的理論數(shù)據(jù),進行模擬演練,從而減少了我們傳統(tǒng)設計中的不必要模型建立,從而降低了對資源的消耗。
因為數(shù)字化機械設計中,可以通過理想數(shù)據(jù),進行建模分析,針對不同的環(huán)境因素,以及設計好的模型,是否能夠正常運行,來進行虛擬的運行。這樣就減少了我們過去的不必要步奏,從而縮短了設計的時間和試驗次數(shù)。而在針對其制造成本、功能預測等方面,都可以進行一定的節(jié)約材料,從而真正的做到了綠色設計的根本理念。
而我們在進行數(shù)字建模的過程中,也可以通過微調(diào)管理,進行相應的優(yōu)化,從而在針對不同機型上,可以進行相應的調(diào)整,對于不同環(huán)境下,所需要的機械進行相應的改善。其最具代表的就是在我們農(nóng)耕中所涉及到的機械設備的運用中。
針對東北、華北、華南等地區(qū)不同的田地結(jié)構(gòu),我們可以用不同的農(nóng)耕機械進行日常農(nóng)作。與此同時,在針對同一地區(qū),不同地段,有時候也需要不同的兩種農(nóng)耕機械進行相應的收割和播種。這在進行相應的研發(fā)中,就對其有了一定的影響和要求。而針對這些問題,我們就可以通過進行實驗室虛擬模擬進行對不同范圍和不同環(huán)境,進行相應的模擬,最后得出是否合理,這樣就保證了我們設計的機械在符合要求上能夠達到我們所需要的標準。
3 現(xiàn)下數(shù)字設計技術的研究趨向
我們根據(jù)現(xiàn)下的設計軟件,以及對機械產(chǎn)品的邏輯思維,進行相應的程序設計開發(fā)。而在國內(nèi)外所有的開發(fā)設計理論中,都有大量的論述,其中最具影響力的就是Pahl與Beitz一同指出的針對設計任務、設計概念、設計技術以及設計作業(yè)的四階段。同時我國周慧君教授對機械設計進行的四個階段劃分:規(guī)劃、方案設計、具體設計以及設備改進。
而這里我們通過簡單的敘述來進行一些結(jié)構(gòu)性的分析。根據(jù)上段所說的,國外針對的是概念性的設計,而我國所針對的構(gòu)型上的設計。具體點的說,國外追求的更多的是構(gòu)造方面的設計,而我過更注重的是使用過程中所要面臨的問題等所做出的設計。而這兩者雖然在本質(zhì)上有一點不同,但是在開發(fā)上,都是依據(jù)我們在基于計算機輔助軟件的情況下進行的相應設計以及改造。
自上世紀八十年代后期開始出現(xiàn)的CACD技術,這一研究領域就炙手可熱。從而將很多過去的弊端都統(tǒng)一的進行的修正,在可持續(xù)發(fā)展上而言,也迎來了新的變革,同時也加速了我們在機械設計技術上的進步。
4 數(shù)字化設計理論對農(nóng)業(yè)機械發(fā)展的促進
農(nóng)耕機械屬于機械制造業(yè)一個旁支,其門類較廣,市場需求也大,這就導致其潛力巨大。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國目前的農(nóng)耕機械以后三千多種,其分類達到了95種之多,但是即便這些驕人的數(shù)據(jù),也不能彌補我們和國外之間的差距。由于我國起步晚,很多數(shù)字設計軟件都是用的國外技術,這就導致在核心系統(tǒng)上,比不上國外的先進技術。但是即便這樣,我國的產(chǎn)品也已經(jīng)走出國門,受到了世界上一些國家,廣泛關注。而在針對農(nóng)副產(chǎn)品加工方面,也有著不俗的表現(xiàn)。
現(xiàn)在我們的主要任務就是:在產(chǎn)品的設計上進行創(chuàng)新、在開發(fā)技術上逐步走上自理、在技術應用上完成自我的發(fā)展。而在應對這一系列的發(fā)展任務上,也應該注意我們的自我發(fā)展,應該擺脫對國外的軟件上的依賴,從而發(fā)展自己的技術領先世界。
5 結(jié)語
機械生產(chǎn)對于我們?nèi)祟惖默F(xiàn)代生活活動生產(chǎn)而言,已經(jīng)無法被代替了。從工業(yè)革命起始之日起,這一表現(xiàn)就已很明顯了。而對于機械設計方面,再過去僅僅處于最尖端科技,而現(xiàn)在通過數(shù)字化的發(fā)展,已經(jīng)能夠通過此類軟件進行相應的批量生產(chǎn)和修整。
參考文獻:
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[3]鄭國磊,朱心雄,許德等.飛機裝配型架中骨架的數(shù)字化設計原理及實現(xiàn)[J].航空學報,2005,26(02):229-233.
隨著網(wǎng)絡和信息技術的飛速發(fā)展和廣泛應用,圖書館已快速步入數(shù)字化時代。中國學術期刊電子雜志社副社長王鵬在2009長白山會議上講道:“據(jù)調(diào)查,近10年,特別是近5年,隨著網(wǎng)絡出版的迅猛發(fā)展,國內(nèi)外圖書館紙本學術期刊的借閱量急劇下滑,而數(shù)字期刊的使用量在以平均每兩年翻一番的速度增長?!?/p>
期刊無紙化作為數(shù)字期刊的先頭部隊已在高校圖書館攻城略地。期刊的類型已由過去單一的印刷型,發(fā)展到印刷型與數(shù)字化型并存的格局,使得圖書館長期以來形成的以傳統(tǒng)紙質(zhì)印刷型文獻占主導地位的圖書館館藏資源受到巨大挑戰(zhàn),圖書館館減資源結(jié)構(gòu)正發(fā)生重大變化。各高校圖書館一直在減少購買紙質(zhì)期刊。正是數(shù)字期刊的出現(xiàn),為當今高校圖書館期刊建設注入了全新的活力和豐富的內(nèi)容。因此,我們很有必要對高校圖書館期刊數(shù)字化建設進行深入的思考。
期刊數(shù)字化概說
期刊數(shù)字化的雛形最早出現(xiàn)在20世紀80年代,現(xiàn)在數(shù)字期刊概念一般定義為:“以數(shù)字形式存儲在電子媒介上并通過電子媒介發(fā)行和使用的一種特定的連續(xù)出版物?!苯?jīng)過20多年的發(fā)展,數(shù)字期刊從最初的軟盤期刊,第二代的CD-ROM期刊、聯(lián)機期刊,發(fā)展到現(xiàn)在的第三代網(wǎng)絡化數(shù)字期刊。數(shù)字期刊從載體上分,有光盤版和網(wǎng)絡版兩種類型:從內(nèi)容上分,有全文型和文摘索引型兩種類型:從出版形式上分,可分為純數(shù)字期刊和印刷型期刊的數(shù)字版。我國數(shù)字期刊起步于20世紀90年代,發(fā)展態(tài)勢良好,如清華同方已有連續(xù)14年的數(shù)字期刊出版歷史,已產(chǎn)生較大社會影響。
數(shù)字期刊與紙質(zhì)期刊的比較
隨著信息網(wǎng)絡技術的迅猛發(fā)展,數(shù)字化期刊在高校圖書館期刊資源中的地位和作用越來越重要。
數(shù)字期刊的使用率已超過紙質(zhì)期刊。數(shù)字期刊使用方便快捷,很多高校數(shù)字期刊數(shù)據(jù)庫的年點擊量都在幾百萬次以上,早已超過到圖書館閱讀紙質(zhì)期刊的流量,已經(jīng)成為科研人員獲取信息的主要途徑。
數(shù)字期刊的利用效益大大超過紙質(zhì)期刊。數(shù)字化期刊的形式多樣,內(nèi)容豐富,可以很方便地下載編輯,免去了紙質(zhì)期刊使用時復印、摘抄、打印等費時費力的程序,極大地方便了師生的教學與科研。
數(shù)字期刊的成本效益比遠遠超過紙質(zhì)期刊。數(shù)字期刊信息存儲密度高,容量大,占用物理空間小,易于存放管理,網(wǎng)絡傳輸方便快捷,使用壽命遠遠長于紙質(zhì)期刊。它取代了傳統(tǒng)紙質(zhì)期刊工作中的登錄、上架、下架、裝訂、分類、編目等環(huán)節(jié),把許多館員從繁重的體力勞動中解放出來。數(shù)字期刊從采購成本、維護成本、運營成本等方面大大低于傳統(tǒng)紙質(zhì)期刊,極大地節(jié)省了圖書館人力、財力和館舍空間。
數(shù)字期刊的影響力
期刊的數(shù)字化進程將是不可阻擋的。數(shù)字期刊將在未來期刊資源建設中占據(jù)重要的位置,也許用不了太長的時間,它將占據(jù)主導壟斷地位。數(shù)字期刊改變甚至顛覆著我們對期刊傳統(tǒng)的固有的認識。
改變圖書館的館藏時空局限。高校圖書館未來期刊資源的收藏,不再只是物理定義的分散獨立的館藏體制。它打破了傳統(tǒng)的館藏時空上的局限,通過網(wǎng)絡擴展到整個校園所有的用戶終端。它連接各地網(wǎng)書館、全國乃至全球數(shù)字化期刊網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫,逐步向聯(lián)合共享的虛擬館藏擴展。
改變圖書館的館藏結(jié)構(gòu)。目前,數(shù)字期刊已成為圖書館館藏結(jié)構(gòu)的一部分,并將占據(jù)越來越重要的份額。它打破了傳統(tǒng)圖書館文獻的收藏模式,已經(jīng)形成一種以數(shù)字化載體為主,紙質(zhì)載體為輔的共存互補的期刊文獻保障體制,從根本上改變了圖書館信息資源的結(jié)構(gòu)。近幾年,我們圖書館人有一個明顯的感覺,就是閱讀印刷型期刊的人數(shù)越來越少。完全可以預言,數(shù)字期刊在館藏期刊中的比例將會不斷得到增長,有可能在不遠的將來替代傳統(tǒng)紙質(zhì)期刊。
改變讀者利用期刊的習慣。傳統(tǒng)的紙質(zhì)期刊不外借只供內(nèi)部閱讀,期刊信息流通一般只限于現(xiàn)刊閱覽室和過刊庫,利用率較低。而數(shù)字期刊信息傳播服務無須與用戶直接見面,用戶可以在遠程終端上完成查詢和閱讀任務。數(shù)字期刊海量的收錄數(shù)量、強大的檢索功能,與讀者翻閱紙質(zhì)期刊查找資料真是天壤之別。許多統(tǒng)計資料表明,隨著數(shù)字期刊的發(fā)展,紙質(zhì)期刊利用率越來越低。數(shù)字期刊正在逐步改變讀者利用期刊的習慣。
改變圖書館辦館理念。隨著讀物數(shù)字化和圖書館信息網(wǎng)絡化的發(fā)展,數(shù)字期刊將在某些學科領域率先逐步取代紙質(zhì)期刊,這必將極大地改變傳統(tǒng)圖書館“以藏為主,重藏輕用”的特點與意識。高校圖書館的服務方式、辦館理念也將隨之發(fā)生顛覆性的變化。
主動迎接期刊數(shù)字化的挑戰(zhàn)
目前,我國出版界正在進行重大體制改革,出版業(yè)轉(zhuǎn)企改制陸續(xù)啟動,期刊業(yè)者的經(jīng)營模式將發(fā)生顛覆性的變化。期刊數(shù)字化的速率將大大加快。高校圖書館要研究形勢的變化,主動迎接期刊數(shù)字化的挑戰(zhàn)。
科學分類區(qū)別對待、確認數(shù)字期刊比例。高校圖書館中的期刊分為學術類期刊和休閑類期刊。學術類期刊具有很強的專業(yè)性和權(quán)威性,它對科學研究工作意義重大。相比之下,休閑類期刊內(nèi)容廣泛,通俗易懂,消遣性強。例如讀者往往被藝術類雜志中精美的圖片所吸引,這種樂趣是在線閱讀所不能體會的。所以,高校圖書館針對不同類別的期刊應區(qū)別對待。例如應該學術類、外文類訂數(shù)字期刊,休閑類訂紙質(zhì)期刊。確認數(shù)字期刊比例后,根據(jù)讀者到館閱讀率實行動態(tài)調(diào)整。
加大資金投入比重,數(shù)字期刊漸成主角。數(shù)字期刊因其信息量大、更新速度快、易于檢索等特點受到用戶的喜愛,越來越多的讀者將圖書館購買的數(shù)據(jù)庫作為自己查找資料的首選。由于我國高校投入圖書館建設的經(jīng)費相對有限,圖書館應制定正確的投資策略,要根據(jù)運營高效、成本低廉和讀者需求旺盛的實際情況和發(fā)展趨勢,符合網(wǎng)絡時代要求,逐步加大對數(shù)字期刊的資金投入比重,逐漸向數(shù)字期刊占主導地位過渡。
加大宣傳推介的力度,提高數(shù)字期刊利用率。高校圖書館的讀者是學生和老師,他們都渴望得到最新的信息內(nèi)容和大量的學科研究知識。因此,每當購買相應的數(shù)字期:剛資源后就應該通過不同的方式對教師學生進行介紹和宣傳,使他們對數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容有所了解,吸引他們使用這些資源。圖書館可以通過多種渠道、多種形式來進行宣傳工作,如在宣傳欄或圖書館網(wǎng)頁張貼廣告,召開學術報告會、專題講座,培訓操作演示等方式主動向讀者介紹數(shù)字期刊的特點和優(yōu)勢,使讀者加深了解和認識,提高數(shù)字期刊的利用率。
加強期刊管理員培訓,強化現(xiàn)代服務
的理念。隨著期刊載體形式的變化、發(fā)展和新技術、新設備在高校圖書館的應用,沒有高素質(zhì)的期刊管理員是不行的。尤其是隨著網(wǎng)絡的飛速發(fā)展和數(shù)字期刊數(shù)量的急劇增加,圖書管理員除了要不斷充實現(xiàn)代圖書情報專業(yè)知識外,還必須掌握計算機操作技術,熟悉期刊管理系統(tǒng)。必須熟悉網(wǎng)絡環(huán)境下的期刊信息服務方式,具有迅速、正確獲取數(shù)據(jù)信息的能力,掌握網(wǎng)上信息搜索工具,熟悉適用的檢索策略和檢索方法,具有整合、維護數(shù)字化期刊資源的能力。圖書館工作人員要強化現(xiàn)代服務理念,以便適應期刊工作網(wǎng)絡化現(xiàn)代服務手段的需要,更高效率地為讀者服務。
加強讀者培訓輔導,開發(fā)擴展新用戶群。目前,讀者培訓成為期刊管理的重要內(nèi)容之一。由于不同的數(shù)據(jù)庫有不同的用戶界面和使用方法,很多讀者不能熟練操作計算機檢索數(shù)據(jù)庫,也不知道如何快速查到、查準自己所需要的資料。這就需要期刊管理人員主動服務,開發(fā)和擴展用戶群,要定期對讀者進行培訓,講授不同版本的數(shù)字期刊軟件的檢索方式和使用方法,使讀者懂得并能便利地檢索、閱讀和利用這些期刊資源。
數(shù)字期刊的優(yōu)勢顯而易見。其得天獨厚的優(yōu)勢為高等院校的教學和科研提供了豐富、便捷的信息服務,深受廣大高校讀者的歡迎。隨著數(shù)字期刊資源的數(shù)量劇增、比重加大、形式多樣化,高校圖書館期刊工作更加復雜,更具有挑戰(zhàn)性。高校圖書館數(shù)字期刊的開發(fā)與利用工作任重道遠。我們要研究數(shù)字期刊在高校圖書館的地位、趨勢,提出可行性對策,迎合時展潮流,大力發(fā)展,穩(wěn)步推進期刊的數(shù)字化進程,使高校圖書館為教學科研作出更大的貢獻。
編校:趙亮期刊與高校數(shù)字化建設
李健勇
期刊是高等學校圖書館文獻信息館藏資源的重要組成部分,與其他館藏資料相比,期刊具有報道及時、內(nèi)容新穎、時效性強、信息量大等許多優(yōu)點,是報道最新情報、反映最新科學研究動態(tài)和科研成果最佳的一種信息載體,是高校教學、科研的重要信息來源。期刊工作在高校圖書館的整體格局中居于十分重要的地位。
隨著網(wǎng)絡和信息技術的飛速發(fā)展和廣泛應用,圖書館已快速步入數(shù)字化時代。中國學術期刊電子雜志社副社長王鵬在2009長白山會議上講道:“據(jù)調(diào)查,近10年,特別是近5年,隨著網(wǎng)絡出版的迅猛發(fā)展,國內(nèi)外圖書館紙本學術期刊的借閱量急劇下滑,而數(shù)字期刊的使用量在以平均每兩年翻一番的速度增長。”
期刊無紙化作為數(shù)字期刊的先頭部隊已在高校圖書館攻城略地。期刊的類型已由過去單一的印刷型,發(fā)展到印刷型與數(shù)字化型并存的格局,使得圖書館長期以來形成的以傳統(tǒng)紙質(zhì)印刷型文獻占主導地位的圖書館館藏資源受到巨大挑戰(zhàn),圖書館館減資源結(jié)構(gòu)正發(fā)生重大變化。各高校圖書館一直在減少購買紙質(zhì)期刊。正是數(shù)字期刊的出現(xiàn),為當今高校圖書館期刊建設注入了全新的活力和豐富的內(nèi)容。因此,我們很有必要對高校圖書館期刊數(shù)字化建設進行深入的思考。
期刊數(shù)字化概說
期刊數(shù)字化的雛形最早出現(xiàn)在20世紀80年代,現(xiàn)在數(shù)字期刊概念一般定義為:“以數(shù)字形式存儲在電子媒介上并通過電子媒介發(fā)行和使用的一種特定的連續(xù)出版物?!苯?jīng)過20多年的發(fā)展,數(shù)字期刊從最初的軟盤期刊,第二代的CD-ROM期刊、聯(lián)機期刊,發(fā)展到現(xiàn)在的第三代網(wǎng)絡化數(shù)字期刊。數(shù)字期刊從載體上分,有光盤版和網(wǎng)絡版兩種類型:從內(nèi)容上分,有全文型和文摘索引型兩種類型:從出版形式上分,可分為純數(shù)字期刊和印刷型期刊的數(shù)字版。我國數(shù)字期刊起步于20世紀90年代,發(fā)展態(tài)勢良好,如清華同方已有連續(xù)14年的數(shù)字期刊出版歷史,已產(chǎn)生較大社會影響。
數(shù)字期刊與紙質(zhì)期刊的比較
隨著信息網(wǎng)絡技術的迅猛發(fā)展,數(shù)字化期刊在高校圖書館期刊資源中的地位和作用越來越重要。
數(shù)字期刊的使用率已超過紙質(zhì)期刊。數(shù)字期刊使用方便快捷,很多高校數(shù)字期刊數(shù)據(jù)庫的年點擊量都在幾百萬次以上,早已超過到圖書館閱讀紙質(zhì)期刊的流量,已經(jīng)成為科研人員獲取信息的主要途徑。
數(shù)字期刊的利用效益大大超過紙質(zhì)期刊。數(shù)字化期刊的形式多樣,內(nèi)容豐富,可以很方便地下載編輯,免去了紙質(zhì)期刊使用時復印、摘抄、打印等費時費力的程序,極大地方便了師生的教學與科研。
數(shù)字期刊的成本效益比遠遠超過紙質(zhì)期刊。數(shù)字期刊信息存儲密度高,容量大,占用物理空間小,易于存放管理,網(wǎng)絡傳輸方便快捷,使用壽命遠遠長于紙質(zhì)期刊。它取代了傳統(tǒng)紙質(zhì)期刊工作中的登錄、上架、下架、裝訂、分類、編目等環(huán)節(jié),把許多館員從繁重的體力勞動中解放出來。數(shù)字期刊從采購成本、維護成本、運營成本等方面大大低于傳統(tǒng)紙質(zhì)期刊,極大地節(jié)省了圖書館人力、財力和館舍空間。
數(shù)字期刊的影響力
期刊的數(shù)字化進程將是不可阻擋的。數(shù)字期刊將在未來期刊資源建設中占據(jù)重要的位置,也許用不了太長的時間,它將占據(jù)主導壟斷地位。數(shù)字期刊改變甚至顛覆著我們對期刊傳統(tǒng)的固有的認識。
改變圖書館的館藏時空局限。高校圖書館未來期刊資源的收藏,不再只是物理定義的分散獨立的館藏體制。它打破了傳統(tǒng)的館藏時空上的局限,通過網(wǎng)絡擴展到整個校園所有的用戶終端。它連接各地網(wǎng)書館、全國乃至全球數(shù)字化期刊網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫,逐步向聯(lián)合共享的虛擬館藏擴展。
改變圖書館的館藏結(jié)構(gòu)。目前,數(shù)字期刊已成為圖書館館藏結(jié)構(gòu)的一部分,并將占據(jù)越來越重要的份額。它打破了傳統(tǒng)圖書館文獻的收藏模式,已經(jīng)形成一種以數(shù)字化載體為主,紙質(zhì)載體為輔的共存互補的期刊文獻保障體制,從根本上改變了圖書館信息資源的結(jié)構(gòu)。近幾年,我們圖書館人有一個明顯的感覺,就是閱讀印刷型期刊的人數(shù)越來越少。完全可以預言,數(shù)字期刊在館藏期刊中的比例將會不斷得到增長,有可能在不遠的將來替代傳統(tǒng)紙質(zhì)期刊。
改變讀者利用期刊的習慣。傳統(tǒng)的紙質(zhì)期刊不外借只供內(nèi)部閱讀,期刊信息流通一般只限于現(xiàn)刊閱覽室和過刊庫,利用率較低。而數(shù)字期刊信息傳播服務無須與用戶直接見面,用戶可以在遠程終端上完成查詢和閱讀任務。數(shù)字期刊海量的收錄數(shù)量、強大的檢索功能,與讀者翻閱紙質(zhì)期刊查找資料真是天壤之別。許多統(tǒng)計資料表明,隨著數(shù)字期刊的發(fā)展,紙質(zhì)期刊利用率越來越低。數(shù)字期刊正在逐步改變讀者利用期刊的習慣。
改變圖書館辦館理念。隨著讀物數(shù)字化和圖書館信息網(wǎng)絡化的發(fā)展,數(shù)字期刊將在某些學科領域率先逐步取代紙質(zhì)期刊,這必將極大地改變傳統(tǒng)圖書館“以藏為主,重藏輕用”的特點與意識。高校圖書館的服務方式、辦館理念也將隨之發(fā)生顛覆性的變化。
主動迎接期刊數(shù)字化的挑戰(zhàn)
目前,我國出版界正在進行重大體制改革,出版業(yè)轉(zhuǎn)企改制陸續(xù)啟動,期刊業(yè)者的經(jīng)營模式將發(fā)生顛覆性的變化。期刊數(shù)字化的速率將大大加快。高校圖書館要
研究形勢的變化,主動迎接期刊數(shù)字化的挑戰(zhàn)。
科學分類區(qū)別對待、確認數(shù)字期刊比例。高校圖書館中的期刊分為學術類期刊和休閑類期刊。學術類期刊具有很強的專業(yè)性和權(quán)威性,它對科學研究工作意義重大。相比之下,休閑類期刊內(nèi)容廣泛,通俗易懂,消遣性強。例如讀者往往被藝術類雜志中精美的圖片所吸引,這種樂趣是在線閱讀所不能體會的。所以,高校圖書館針對不同類別的期刊應區(qū)別對待。例如應該學術類、外文類訂數(shù)字期刊,休閑類訂紙質(zhì)期刊。確認數(shù)字期刊比例后,根據(jù)讀者到館閱讀率實行動態(tài)調(diào)整。
加大資金投入比重,數(shù)字期刊漸成主角。數(shù)字期刊因其信息量大、更新速度快、易于檢索等特點受到用戶的喜愛,越來越多的讀者將圖書館購買的數(shù)據(jù)庫作為自己查找資料的首選。由于我國高校投入圖書館建設的經(jīng)費相對有限,圖書館應制定正確的投資策略,要根據(jù)運營高效、成本低廉和讀者需求旺盛的實際情況和發(fā)展趨勢,符合網(wǎng)絡時代要求,逐步加大對數(shù)字期刊的資金投入比重,逐漸向數(shù)字期刊占主導地位過渡。
加大宣傳推介的力度,提高數(shù)字期刊利用率。高校圖書館的讀者是學生和老師,他們都渴望得到最新的信息內(nèi)容和大量的學科研究知識。因此,每當購買相應的數(shù)字期:剛資源后就應該通過不同的方式對教師學生進行介紹和宣傳,使他們對數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容有所了解,吸引他們使用這些資源。圖書館可以通過多種渠道、多種形式來進行宣傳工作,如在宣傳欄或圖書館網(wǎng)頁張貼廣告,召開學術報告會、專題講座,培訓操作演示等方式主動向讀者介紹數(shù)字期刊的特點和優(yōu)勢,使讀者加深了解和認識,提高數(shù)字期刊的利用率。
加強期刊管理員培訓,強化現(xiàn)代服務的理念。隨著期刊載體形式的變化、發(fā)展和新技術、新設備在高校圖書館的應用,沒有高素質(zhì)的期刊管理員是不行的。尤其是隨著網(wǎng)絡的飛速發(fā)展和數(shù)字期刊數(shù)量的急劇增加,圖書管理員除了要不斷充實現(xiàn)代圖書情報專業(yè)知識外,還必須掌握計算機操作技術,熟悉期刊管理系統(tǒng)。必須熟悉網(wǎng)絡環(huán)境下的期刊信息服務方式,具有迅速、正確獲取數(shù)據(jù)信息的能力,掌握網(wǎng)上信息搜索工具,熟悉適用的檢索策略和檢索方法,具有整合、維護數(shù)字化期刊資源的能力。圖書館工作人員要強化現(xiàn)代服務理念,以便適應期刊工作網(wǎng)絡化現(xiàn)代服務手段的需要,更高效率地為讀者服務。
加強讀者培訓輔導,開發(fā)擴展新用戶群。目前,讀者培訓成為期刊管理的重要內(nèi)容之一。由于不同的數(shù)據(jù)庫有不同的用戶界面和使用方法,很多讀者不能熟練操作計算機檢索數(shù)據(jù)庫,也不知道如何快速查到、查準自己所需要的資料。這就需要期刊管理人員主動服務,開發(fā)和擴展用戶群,要定期對讀者進行培訓,講授不同版本的數(shù)字期刊軟件的檢索方式和使用方法,使讀者懂得并能便利地檢索、閱讀和利用這些期刊資源。
關鍵詞:化學 數(shù)字化 實驗 定量
中學化學數(shù)字化實驗系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)采集器、傳感器組成,將數(shù)字溫度計、pH計、電導率計、分光光度計等整合為一體。該系統(tǒng)軟件能夠?qū)崿F(xiàn)試驗數(shù)據(jù)的即時處理、編輯,可存儲實驗數(shù)據(jù)文件。該數(shù)據(jù)采集器可實現(xiàn)采集器與電腦的連接,又可以進行獨立的數(shù)據(jù)采集,具有內(nèi)置內(nèi)存,可以保存實驗文件,可自動識別各種傳感器和自定義傳感器功能。配備的傳感器可以檢測溫度、壓強、電流、電壓、pH、電導率等物理量,支持對相關化學反應的監(jiān)測。
中學數(shù)字化實驗系統(tǒng)可以將化學反應和現(xiàn)象的本質(zhì)轉(zhuǎn)化為可監(jiān)測的信號,從而幫助人們更深入地研究化學現(xiàn)象和反應的本質(zhì)和規(guī)律,具有先進、便捷、實時、準確、綜合、直觀等顯著特點。使用化學數(shù)字化實驗系統(tǒng)可以優(yōu)化部分常規(guī)實驗,降低教學難度;可以幫助解決一些常規(guī)實驗手段不能解決的問題,為中學化學引入一批定量實驗,是對常規(guī)實驗手段的重要補充。該系統(tǒng)尤其對化學概念原理的課堂教學、研究性學習、探究學習起到有效的輔助作用,豐富了研究性學習和綜合實踐活動的實驗手段,對新課程教學內(nèi)容改革和教學方式改革具有明顯的支持作用,是對化學教學與現(xiàn)代教育技術整合的有益探索。
中學化學數(shù)字化實驗系統(tǒng)對學生的發(fā)展能夠起到積極作用,增進學生對化學現(xiàn)象和原理本質(zhì)的認識,提高學生分析問題、解決問題的方法和能力,有利于發(fā)展學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。在教學中使用中學化學數(shù)字化實驗系統(tǒng),對提高中學化學教學的現(xiàn)代化水平和教師專業(yè)素質(zhì)發(fā)展都具有積極的作用。由數(shù)字化采集設備、局域網(wǎng)、計算機終端、計算機輔助教學系統(tǒng)及多媒體技術組成的中學化學數(shù)字化實驗室,促使產(chǎn)生新的課堂教學模式,使課堂實驗的“教”與“學”合二為一,是一種以學生為“主體”,教師為“主導”的新型教學方式。
在傳統(tǒng)化學實驗操作過程中,雖能觀察到實驗過程出現(xiàn)的現(xiàn)象,但很難進行定量化處理。使用數(shù)字化傳感技術,可以采集到實驗整個過程的完整數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)的分析,可以感受到實驗全程的變化,從而可以得出更加準確、科學的結(jié)論。將計算機與手持技術儀器聯(lián)用時,傳感器可以精確地測量與傳遞實驗中所測定的各種實驗參數(shù),所得實驗數(shù)據(jù)將通過數(shù)據(jù)采集器轉(zhuǎn)到計算機中,計算機經(jīng)由配套軟件將數(shù)據(jù)以表格和圖像的形式呈現(xiàn),并進行分析處理。
使用中學化學數(shù)字化儀器,培養(yǎng)學生獲取數(shù)據(jù)的能力。中學化學數(shù)字化實驗,有不同于傳統(tǒng)的實驗儀器的信息工具儀器,如傳感器和數(shù)據(jù)采集器和計算機。傳統(tǒng)的實驗儀器難以測量和儲存隨時間變化的大量的各種物理量以及隨其它方面變化的數(shù)據(jù),實驗數(shù)據(jù)也不能快速的可視化。信息工具儀器能解決這個問題,并且當實驗時間很長或很短,或者需要同時獲得多種數(shù)據(jù)時,傳感器和數(shù)據(jù)收集器起到很好的效用。適當組合地使用傳感器和數(shù)據(jù)收集器來采集數(shù)據(jù)和利用實時圖像來呈現(xiàn)數(shù)據(jù),有利于培養(yǎng)學生獲取數(shù)據(jù)的能力,空出更多的時間讓學生對數(shù)據(jù)進行分析和評價,培養(yǎng)學生的思考能力。
使用中學化學數(shù)字化實驗專業(yè)軟件,培養(yǎng)學生分析化學數(shù)據(jù)的能力。電子數(shù)據(jù)表是廣泛使用用來分析數(shù)據(jù)的軟件。數(shù)據(jù)可以通過鍵盤收到輸入或從文件夾中輸出。電子數(shù)據(jù)表一個重要的用處就是數(shù)據(jù)可以以圖像的形式分析。兩組或多組相關的數(shù)據(jù)可以用柱狀圖或簡單的線形圖表示。例如,學生利用電子數(shù)據(jù)表按原子序號顯示物質(zhì)的性質(zhì)。這便于學生形象化的看到各主族,各周期在周期表中的變化趨勢。同時電子數(shù)據(jù)表可以幫助學生形象化的研究反應產(chǎn)物濃度對反應速度的影響。簡單的化學系統(tǒng)模型,如化學平衡可以用到電子數(shù)據(jù)表。學生可以探究在“假設” 情況下的分析。
在《堿溶解與堿溶液的pH變化》實驗中,將pH溫度傳感器與pH傳感器置于盛有少量水的燒杯中,隨著固體氫氧化鈉固體的加入,計算機屏幕上將分別出現(xiàn)兩條逐漸上升的實驗曲線,并且在表格中實時顯示溫度與pH值的變化數(shù)據(jù)??梢?,化學數(shù)字化實驗,可將傳統(tǒng)教學中的定性實驗進行定量化驗證。
在《化學反應與能量變化》實驗中,教師先讓學生在大試管中進行鎂條與鹽酸的反應,學生通過手觸摸試管底部的外壁,感覺到管壁發(fā)熱,感性地認識到此反應放出了熱量。對于酸堿中和反應,教師通過溫度傳感器測量鹽酸和氫氧化鈉溶液反應前的溫度,經(jīng)過連接在電腦上的數(shù)據(jù)采集器的處理,以平行線的形式在投影上動態(tài)顯示;再將二者混合,溫度在小范圍內(nèi)不斷升高,最后維持不變。從直接感知,到通過儀器定量測量,實現(xiàn)了學習層次的飛躍。教師告述學生:人的感官是有局限的,小范圍的溫度變化,就超出了人的感知范圍,借助科學儀器有助于科學規(guī)律的發(fā)現(xiàn)。
基于教育發(fā)展的迫切需求和我們對教育現(xiàn)狀的深刻反思,我們發(fā)現(xiàn)學校教育教學存在三大矛盾:(1)學生豐富的學習需求與有限的學習資源之間的矛盾;(2)學生開放的學習過程與封閉的學習時空之間的矛盾;(3)學生個性化學習方式與經(jīng)驗型評價方式之間的矛盾。
豐富學習資源,我們需要“大數(shù)據(jù)”資源服務平臺;拓展學習時空,同時了解學生興趣,我們需要“大數(shù)據(jù)”學習交流平臺;進行科學評價,我們更需要“大數(shù)據(jù)”支撐下評價依據(jù)。因此,資源、平臺、應用與教育(學習)過程都要基于“大數(shù)據(jù)”。基于以上認識,我們積極推動基于“大數(shù)據(jù)”的數(shù)字化教學形態(tài)研究。
“大數(shù)據(jù)”支持下,基于資源的數(shù)字化教學形態(tài)研究
在基于資源的數(shù)字化學習中,我們把“大數(shù)據(jù)”看作豐富的學習資源,這些資源分為兩種類型:一是豐富的課程資料。如當前流行的MOOCs,它提供了規(guī)?;臄?shù)字化在線開放課程,使學生個性化學習和主動學習成為可能。二是豐富的數(shù)字化學習工具。從口口相傳的教育方式到筆墨紙硯的教育方式轉(zhuǎn)變,大大提高學習的質(zhì)量和效率;同樣,使用數(shù)字化工具的學習將更注重提升個體學習的質(zhì)量和效率。
常州市博愛小學于2012年提出了“打造博愛微課程學院,邁進課程變革新時代”的信息化改革思路。整體打造基于資源的“閱讀環(huán)境學習社區(qū)”,創(chuàng)造一種全景式的學習環(huán)境、全息式的學習氛圍、資源型的學習空間。
“微課程”課程服務平臺是學生根據(jù)學習任務單,利用微視頻進行自主學習,通過學習平臺對學習結(jié)果進行分析、反饋,為教師提供即時、精確的評價依據(jù),從而有效指導個別化學習。博愛教育集團對“傳統(tǒng)模式與翻轉(zhuǎn)模式”、“課件、微視頻與微課程”、“自主學習與預習”、“家庭作業(yè)與學習單”、“一刀切與個性化”等一組概念進行了深入分析,并從學校管理、學科教學和家庭教育三方面對博愛微課程學院進行了整體架構(gòu)。還將微課程作為學生社團、興趣、校本課程的選修平臺。如陶藝、水墨、版畫、攝影、葫蘆絲、管樂社團等,這樣基于“大數(shù)據(jù)”課程的環(huán)境,使學生個性發(fā)展,彰顯特質(zhì)。
而常州市局前街小學開展“基于資源運用的數(shù)字化學習方式研究”,教學實踐中運用Dell互聯(lián)課堂提供的教學小軟件以及各類平板電腦的教育軟件開展學習活動,追求學生個體的學習質(zhì)量和效率。美術課《會說話的手》學生通過iPad平臺的sketch軟件創(chuàng)作作品,并通過iCloud云平臺分享,而且每位學生都能欣賞其同伴的作品及創(chuàng)作過程,實時進行評價和交流,使每個學生都能體驗到學習的樂趣和成功,這是在傳統(tǒng)課堂、多媒體課堂(課程)中無法充分體驗的。
雖然兩所學校開展的“大數(shù)據(jù)”研究還不足夠“大”,但向我們展示了基于資源的學習形態(tài):選擇資源進行個性化學習和應用工具開展自主學習。
“大數(shù)據(jù)”支持下,基于交流的數(shù)字化教學形態(tài)研究
在規(guī)定的空間、規(guī)定的時間內(nèi)進行多人次的充分交流顯然是不現(xiàn)實的,因此,大部分教師們利用信息技術突破時空,但這些交流主題都是既定的,而不是生成的。我們設想,在大數(shù)據(jù)的支持下,能否從所有學生的交流中,提煉出學生感興趣的主題?
淘寶網(wǎng)給我們提供了答案。2012年7月,阿里委任陸兆禧為首席數(shù)據(jù)官職務,負責全面推進阿里“數(shù)據(jù)分享平臺”戰(zhàn)略,通過分析淘寶、天貓、支付寶、B2B上商家的各種數(shù)據(jù),如賣家和買家的聊天記錄、評價等。然后,通過數(shù)學模型,對上述數(shù)據(jù)分析處理,提供再投資依據(jù),如“當前,大家談論最多的是什么手機”等。
在教學中,常州市蘭陵小學開展了“微作文”研究。“作文難,作文難,一見作文就心煩”是多數(shù)師生的同感。作文教學是語文教學中不可或缺的重要環(huán)節(jié),但作文教學的現(xiàn)狀卻不容樂觀,這促使我們不斷反思為什么?然而,當前存在的狀態(tài)是:作文主題學生不感興趣;即使一部分學生感興趣,總有另一部分人不感興趣;或者,寫作時早已失去了該有的童心和純潔無邪的天性,以致學生怕寫作文更別說寫出長篇大論。
結(jié)合淘寶網(wǎng)的經(jīng)驗,我們不難發(fā)現(xiàn),應用大數(shù)據(jù)或許可以解決一些問題,教師做了如下試點:
課題:片斷寫作——植物的葉
教學前期準備:建立QQ群;使用平板電腦,可在校園內(nèi)對植物的葉拍照;分享自己的照片。
教學實施:教師在QQ群內(nèi),統(tǒng)計哪幾種葉點擊量和被評價次數(shù)較高;基于統(tǒng)計結(jié)果,分組描寫;學生分組描寫和評價;老師統(tǒng)計點擊量和被評價次數(shù);基于統(tǒng)計結(jié)果,點評或指導。
整個教學過程,每位學生都有自己的興趣點,也有自己的交流對象,自然就有表達愿望和寫作意愿。過程中“基于統(tǒng)計結(jié)果”就是大數(shù)據(jù)理念下的教師行為,只是目前學校還沒有能力開發(fā)類似的大數(shù)據(jù)平臺,必須人工統(tǒng)計。但教師提煉學生數(shù)據(jù),優(yōu)化和改進教學行為向我們展示了又一種教學形態(tài)。同時,學生交流得越多,教師就會越了解學生的關注點,而這些關注點都可以作為教育的載體和媒體。
“大數(shù)據(jù)”支持下,基于評價的數(shù)字化教學形態(tài)研究
這里的評價是學生學習的評價,包含學習方式的評價、學習過程的評價、學業(yè)水平的評價等。在學校傳統(tǒng)教育中,我們通過試卷等評價學生的優(yōu)良,由于評價信息并沒有被有效組織起來,對學生一階段的學業(yè)評價往往是基于幾次評價的印象,是一種經(jīng)驗性評價。經(jīng)驗性評價價值如何?這需要我們反思學習評價的目的是什么。很多專家指出,評價的目的是了解學生學習情況。那為什么要了解學習情況?對于教育者或?qū)W習者來說,都是為了更好地達成學習目標。
在大數(shù)據(jù)環(huán)境下,評價有效地組織了學生學習的數(shù)據(jù)和信息,包括學習進度、學習過程和知識水平等。因此,要提高學習效率和教學效率,評價必須做到精確、科學,這樣才能了解每個人的學習情況。而只有基于“大數(shù)據(jù)”理念的學習平臺才能做到精確、科學評價。
Efront()學習平臺提供了類似的功能模塊。在定義好課程內(nèi)容、評價和課程規(guī)則后,完全可以產(chǎn)生一種新的教學形態(tài):基于評價的自主學習。
以小學數(shù)學實驗課“整數(shù)加減法與小數(shù)加減法”為例。
定義課程:(1)整數(shù)加法;(2)整數(shù)減法;(3)小數(shù)加法;(4)小數(shù)減法。共四個小課程。
定義評價:每個課程結(jié)束,采用“計算”題方式評價:完成10題計算(命名為“評價一”……)全部課程結(jié)束,完成20題(命名為“總評價”)。
定義課程規(guī)則:正確率達到80%即可通過評價。課程規(guī)則可以根據(jù)學生情況定義。最常見的有:
(1)線性形態(tài):按順序?qū)W習與評價。
(2)非線性形態(tài):在學習過程中提供快進機會,前提是完成評價要求,否則重新學習。
關鍵詞: 數(shù)字化 大學教育 教學模式
數(shù)字化使信息技術廣泛應用于各科教學,可促進教育教學發(fā)展。它的出現(xiàn)為大學教育的教學注入了新的活力,使現(xiàn)代教育進入了信息化時代,促進了信息技術與課程的整合,通過這種有效的整合,以技術作為一種手段提高教學效率和教學效果。同時它豐富了傳統(tǒng)的教學模式,使得教學可以整體協(xié)調(diào)、和諧發(fā)展。數(shù)字化使現(xiàn)有的教育資源在更有效地利用的同時也給大學教育帶來了沖擊和挑戰(zhàn)。筆者就數(shù)字化對大學教育影響的一個側(cè)面――大學教學模式的變革,進一步探討數(shù)字化對大學教育帶來的變革與發(fā)展。
一、教學模式的相關研究
在探討數(shù)字化對大學教學模式帶來的變革之前,首先要探討教學模式的相關問題。
1.教學模式的發(fā)展變化
在教學論中最早對教學模式的研究始于20世紀70年代初的美國。我國對教學模式的研究最早始于20世紀80年代初。先后經(jīng)歷了“教學模式的介紹與引進”、“教學模式的理論探討”、“新型教學模式的構(gòu)建”三個階段①。隨著數(shù)字化時代的到來,我國的教學模式的研究也發(fā)生了相應的變化,主要集中在:關注學生需求和興趣的教學模式;關注教師成長的教學模式;關注知識結(jié)構(gòu)的教學模式;關注師生關系的教學模式;關注現(xiàn)代技術應用的教學模式。其中關注現(xiàn)代技術應用的教學模式是由校園數(shù)字化的迅速發(fā)展催生的相關研究。
2.教學模式的概念與結(jié)構(gòu)
(1)教學模式的概念。在國外,較有影響的教學模式的定義是由喬伊斯和威爾提出來的。他們認為,教學模式是可以用來設置課程(諸學科的長期教程)、設計教學教材、指導課堂或改進其他場合的教學的計劃或類型。②
目前,關于教學模式的概念在我國主要有以下幾種觀點:
一種觀點認為,教學模式就是教學結(jié)構(gòu)。它是在一定的教學思想指導下建立的比較典型和比較穩(wěn)定的教學程式。③另一種觀點認為,教學模式就是教學過程的模式,或是一種有關教學程序的策略體系、教學式樣。即:根據(jù)客觀的教學規(guī)律和一定的教學指導思想而形成的整個教學過程中必須遵循的比較穩(wěn)定的教學程序及其實施方法的策略體系。④還有人認為,教學模式屬于教學方法范疇,它是教學方法或是多種教學方法的綜合。⑤
教學模式是指在一定的教育思想、教學理論和學習理論的指導下構(gòu)建的一種教與學活動的各要素之間穩(wěn)定的關系和活動進程的結(jié)構(gòu)形式,是建設教學環(huán)境和運用教學軟件的重要依據(jù)。在數(shù)字化時代,我們應該積極探索和構(gòu)建新型的教學模式,促進高校的教育教學改革和發(fā)展。
(2)教學模式的結(jié)構(gòu)。關于教學模式的概念眾說紛紜,莫衷一是,但對教學模式結(jié)構(gòu)的認識基本趨于一致。教學模式主要由教學思想(或教學理論)、教學目標、操作程序、師生組合、條件和評價等要素組成。教學模式的各要素之間既有區(qū)別又相互聯(lián)系、相互制約,組成一個完整的教學模式。教學思想或教學理論是教學模式得以建立的依據(jù)和基礎,起著導向作用;教學目標是教學模式的核心,它制約著操作程序、師生組合、條件,同時也是教學評價的標準和尺度;操作程序是教學模式實施的環(huán)節(jié)和步驟;師生組合是教學模式對教師和學生在教學活動中的安排方式;條件是教學模式功能有效發(fā)揮的重要保證;評價是人們了解教學目標是否達成的重要途徑,是教學模式有效運行的必要條件,通過教學評價如果沒有達成,則促使調(diào)整操作程序、師生組合等,以便使教學模式進一步得以改造和完善。⑥
教學模式大致就是由這幾個要素組成的。各要素之間相互制約,共同發(fā)揮作用組成一個完整的教學模式。
二、數(shù)字化對大學教學模式的影響
隨著現(xiàn)代技術的迅猛發(fā)展,知識的更新速度明顯加快,數(shù)字化的加速對大學教育的影響廣泛而深遠。它使傳統(tǒng)意義上的大學受到質(zhì)疑,大學成為沒有圍墻的大學,人們在任何一個地方都可以接受大學教育。何謂真正意義上的大學教育成為人們再度思考的話題。數(shù)字化給大學教育帶來最明顯的影響就是對大學的教學模式產(chǎn)生了重要的影響。
1.數(shù)字化對傳統(tǒng)的教學思想(教學理論)帶來影響。
數(shù)字化時代的到來,使傳統(tǒng)的教學思想發(fā)生變革,大學的理念在更新,這使大學必須重視自身發(fā)展的同時關注社會發(fā)展、人的發(fā)展,加速了大學教學理論的發(fā)展,導致大學教學模式產(chǎn)生了相應的變化。
2.數(shù)字化增強了學生學習知識的主動性,拓寬了學生獲取知識的渠道,有利于教學目標的順利實現(xiàn)。
網(wǎng)絡的發(fā)展使學生可以充分利用數(shù)字化網(wǎng)絡帶來的便捷,在網(wǎng)絡上獲得更多的知識,而不再是僅限于從書籍中獲取知識。尤其是對于獨立思維意識較強的大學生而言,這種影響更加深遠。因此,利用現(xiàn)代技術教學成為教學的重要環(huán)節(jié),教師在進行教學設計的過程中也加大了對它的利用和推廣,對大學的教學模式產(chǎn)生了深遠的影響。
3.數(shù)字化時代的到來動搖了傳統(tǒng)的教師地位和職能。
教學模式從傳統(tǒng)的以教師為中心向以學生為中心的現(xiàn)代教育轉(zhuǎn)變。數(shù)字化時代的到來,教師不再是權(quán)威的代表,網(wǎng)絡的便捷性為每個人都帶來新的知識,知識的更替周期越來越短。有時候,學生從網(wǎng)絡上獲得的知識甚至比課堂上從教師那里獲得的更多。純粹的課堂教學已經(jīng)不再適合現(xiàn)代大學教學的需要。因此,教師必須首先完成自身知識的數(shù)字化,不斷通過數(shù)字空間擴展自身的知識層面,在課堂傳授知識的同時開展網(wǎng)絡課堂,與學生建立互動交流的教學模式。
4.數(shù)字化優(yōu)化了師生組合,有利于教學評價。
數(shù)字化網(wǎng)絡時代構(gòu)建了現(xiàn)實與虛擬相結(jié)合的課堂教學模式,能積極發(fā)揮學生的主動性、參與性,使學生以參與者的身份進入學習角色,更有利于教學目標的實現(xiàn),有效實現(xiàn)師生的最佳組合,構(gòu)建和諧的師生關系,對教學效果的評價也具有極強的促進作用。通過網(wǎng)絡互動平臺,師生更多體現(xiàn)為互相溝通交流,在對話中達到教學相長的教學目標。在相對寬松的交流環(huán)境下,更容易了解教學目標的達成度,更利于實現(xiàn)教學評價。
5.數(shù)字化給大學的教與學帶來了更大的發(fā)展空間和自由度。
在現(xiàn)代數(shù)字化時代,大學的校園不再是封閉的而是開放的,不再是過去的“教室、教材、黑板、粉筆”時代,而是向“教室、教材、黑板、粉筆”與“網(wǎng)絡信息、數(shù)字屏幕、敲擊鍵盤”相結(jié)合的教學模式轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)教學模式與現(xiàn)代教學模式相結(jié)合,發(fā)揮教學的最有效功能,教師與學生都有了更大的發(fā)展空間和自由度,教與學相對變得更加輕松,更有可選擇性。
6.數(shù)字化使大學教學效果的發(fā)揮達到了極致。
數(shù)字化的發(fā)展使得傳授內(nèi)容聲、圖、文并茂。一些復雜的圖形、實際發(fā)生微觀變化的過程、高度精密的計算過程等通過數(shù)字化準確無誤地呈現(xiàn)出來,使得一些認知過程簡單化、簡約化,給教學過程帶來一系列便利,使得教師教會學生如何熟練掌握數(shù)字化的各類軟硬件設備成為教學的主要內(nèi)容之一。教會學生熟練掌握的同時還要教會學生如何有效利用現(xiàn)代技術手段獲取有效的知識,無形中增加了教師的工作量,對大學的教學模式產(chǎn)生了不可避免的沖擊。
數(shù)字化時代的到來不僅繁榮了數(shù)字化產(chǎn)業(yè)本身,而且給物質(zhì)文明和精神文明帶來了無法估量的影響。因此,大學作為數(shù)字化的發(fā)源地更應該率先從高等教育理念到教學模式等進行一系列的變革與創(chuàng)新,以適應數(shù)字化給大學教育帶來的機遇與挑戰(zhàn)。
數(shù)字化使得社會分工和人員角色都在悄然發(fā)生變化,高校正在成為信息時代知識創(chuàng)新的核心,這就要求必須對大學的教學模式進行改革。大學的教學模式應該乘著數(shù)字化的東風大規(guī)模進行改革,使現(xiàn)代的大學教學更適應信息時代的要求。
當然,數(shù)字化是一把雙刃劍,給大學教育帶來大好發(fā)展機遇的同時也給大學教育帶來了挑戰(zhàn)。如何利用這一機遇對大學教師和學生是嚴峻的考驗。正如臺灣學者徐新逸教授指出:“信息科技是一個工具、一位助手,卻不能取代教師的地位而成為教學的全部?!弊鳛橐粋€新生事物,數(shù)字化必將發(fā)揮越來越重要的作用,通過信息技術與各學科教學的有效整合能夠給學生、教師、學校帶來一個新的教學模式和新的發(fā)展契機。順應信息時代的變革,順利實現(xiàn)教學模式的轉(zhuǎn)變對大學教育是一個良好的發(fā)展契機。
注釋:
①③④⑤⑥⑦郝志軍,徐繼存.教學模式研究20年:歷程、問題與方向[J].教育理論與實踐,2003,(12):52.
②丁證霖,趙中建等編譯.當代西方教學模式[M].太原:山西教育出版社,1991.1:1.
參考文獻:
[1]郝志軍,徐繼存.教學模式研究20年:歷程、問題與方向[J].教育理論與實踐,2003,(23):51-55.
[2]丁證霖,趙中建等編譯.當代西方教學模式[M].太原:山西教育出版社,1991.1.
[3]崔屹.信息技術對教學模式的影響[J].遼寧教育行政學院學報,2006,(7):71-72.