能源化学概论汇总十篇

时间:2024-01-31 14:40:43

能源化学概论

能源化学概论篇(1)

如何跨越整合理念、技术以及策略的高门槛,并在新课程教学实践中,不断开拓创新,实现有效整合与高效整合,真正惠及各学科的教育教学,促进信息化背景下师生的同步发展,我校在整合理念、技术应用以及资源建设等方面引进了概念图这一先进的工具。

概念图是上世纪60年代美国康奈儿大学诺瓦克教授等人,根据奥苏贝尔学习理论提出的一种教学工具和思维工具。在西方国家,概念图在中小学教学中运用非常普遍,有着很好的教学效果。目前随着建构主义、认知主义学习理论的发展,尤其是以Inspiration为代表的,一批功能强大的概念图绘制软件的普及与推广,概念图的时代特征更为明显,在教育教学领域的运用更加广泛,它不仅可以用来评价学习,建构知识,进行头脑风暴,合作交流,促进意义学习,还可以用来进行网络课程开发、信息化教学设计及整合教学课件制作等,作为指导师生整合教学的实用性工具化平台的价值日益显现。

概念的界定

概念图是一种用节点代表概念、连线表示概念间相互关系的图示方法,是一种崭新的教学工具和思维工具。“以概念图为支架的整合教学”是指以概念图基础理论为指导,以概念图应用软件为基础性整合平台,并可实现与信息化媒体资源,以及Blog、Moodle等信息化专家平台多元整合的教学形式。

理论与实践基础

主要理论基础是认知主义学习理论和建构主义学习理论以及信息技术和脑科学现论。

研究的主要内容

(一)运用概念图提升整合教学能力的师训研究

课题组从概念图在整合教学中的应用实践出发,通过报告、示范、展示、研讨、评优竞赛与网络研习等活动,结合自我反思、同伴互助与专家引领等行动研究,进行有针对性的培训;并辅助以考核、激励等策略,点面结合,分层递进,整体提升教师运用现代教育技术的能力。

(二)概念图在整合教学中的应用策略研究

深化概念图的理论研究,从教与学两方面梳理概念图与教学的内在联系,发掘并拓展概念图在整合教学环境中的功能与应用方式。按学科分类下设11个二级子课题,通过概念图在不同学段与不同学科中的运用,探索和形成可推而广之的应用策略,指导和优化以概念图为支架的整合教学实践。

(三)概念图在整合教学中应用模式的建构

以概念图软件Inspiration为整合教学实践的基础平台,积极探索这一软件与信息化教学资源的整合方式,同时重点研究概念图Inspiration与Blog、Moodle等信息化专家平台的有效融合。

研究的主要成果

(一)探索并总结了概念图及其软件Inspiration在教学中的六大应用功能

鉴于概念图绘制软件Inspiration良好的易用性和功能性,课题组在深入实践的基础上,结合教与学中的各种典型案例,提出并总结出了概念图及其软件Inspiration在整合教学中的六大功能:知识可视化的表征功能、高级思维的发展功能、合作交流的媒介功能、促进教学的评价功能、一体化的教学设计与课件开发功能,以及构建网络课程的设计功能等。

传统的概念图通常是用手工绘制的,只要有纸和笔,即可绘出教学需要的各种概念图。随着课题研究的推进,目前手绘概念图已逐步成为师生常态的思维工具与研习策略。实践表明:师生共绘概念图不仅仅可以促进教,而且同样可以有效地促进学,它既可以充当教的平台,也可以作为学的工具;既可以建构知识与思维路径,也可以同步发展认知与思维能力。

以概念图为支架的整合教学实践表明:作为一款集整合技术、功能、理念与应用策略为一体的信息化专家平台,概念图Inspiration软件的推广与普及,能够有效促进信息化背景下师生的快速成长,符合教育信息化建设与发展的现实需求。

(二)总结并提出了概念图及其软件Inspiration与课程整合的两大操作策略

策略一:“放眼网络、内外整合”的信息化教育资源建构策略

课题组积极地引导教师把目光投向网络,重点依托互联网免费性、共享性资源,以及学科软件平台,提升信息化资源建构的针对性和实用性,引导把教师有限的时间放在资源的合理选择,以及与课程的有效整合的设计上,从而极大地解放了教师的劳动,有力保证了整合教学的质量和效益。

如生物教学中引入的Flasteethwise,不仅可以帮助学生通过互动探究认识牙齿、组装牙齿,而且还可以练习如何正确刷牙等,很有趣味性;如在数学图形教学中引入的七巧板Java动画资源软件,可以让学生自主选择多样化的造型,尝试各种拼接技巧,同时还提供涂色美化的功能,学生非常喜欢;再如在物理光的色散教学中引入的Shockwave动画资源,不仅可以定性地比照各种色光透过棱镜后的偏折情况,而且还提供了偏折角度的测量工具,帮助学生进行定量研究;他们在弥补学生直接经验和生活体验不足的同时,也丰富了教学互动过程,有力支撑了新课标各学科的教与学。

策略二:多元教育信息化专家平台整合策略。

同概念图软件Inspiration一样,博客、魔灯以及一些学科类的教育软件,功能强大且简单易学,是实实在在的教育信息化专家平台。但是这些平台往往各具优势与不足,多元教育信息化专家平台整合策略旨在通过以概念图为支架的多元平台整合,取长补短,弥补概念图单一平台在整合教学中可能存在的功能不足,拓展优化概念图的资源开发功能、网络互动功能与课程开发功能。

(三)基于Inspiration等信息化专家平台与课程整合的模式初步形成

本课题组在探索与实践的过程中,并没有一味地纠缠于空泛的理念、策略以及纯粹的技术培训与灌输,而是独辟蹊径,通过引入技术零障碍,但又饱涵当今先进教育理念与策略的概念图Inspiration、博客Blog、摩灯Moodle等信息化专家平台,帮助广大一线教师又一次快速成功地跨越了整合技术、理念以及策略的“高门槛”。

Blog具有很好的互动特征,但由于本身技术的限制,它的页面结构和呈现方式,则明显逊色于Inspiration的表现。鉴于此,课题组在网络教学实践中成功引入整合策略,实现了Inspiration和Blog两个零障碍专家平台的优势互补。借助于Inspiration与Blog的课外整合,有效打破了时空等因素的制约,实现了隐性课堂显性化,封闭课堂网络化,静态课堂动态化,交互形式多样化,教师同行之间也可以通过网络课件与Blog进行深度研习和交流反思,有效推进教师网络教研共同体建设,促进教师隐性知识显性化,最大限度地提升课堂教学的共享度。

相对于Blog而言,Moodle在教育教学领域则显得更为专业,功能也更为强大。不仅在信息管理方面支持的类型更为丰富,而且最为突出的是,互动形式不再仅仅是简单的回复,还可以是投票、讨论、测验、评价、问卷调查等,既可以很好地满足网络课堂教学的需要,又可以在远程网络教学与管理方面游刃有余。而且概念图Inspiration与Moodle的整合也有利于改变Moodle课程界面过于线性化、单一化的不足,课题组相信随着教育信息化建设的持续推进,Inspiration 和 Moodle 与网络教学的整合可能会成为一个新的亮点,值得期待。

当然随着整合教学的发展和需要,网络互动平台也会不完全局限于Blog和Moodle,教学中教师们可以结合整合的理念加以发展和充实,但是就现阶段而言,这两个平台应该是当下乃至今后较长一段时间内的网络互动平台的首选,因为它们既不需要额外的经费,也没有高难度的技术培训,但是确功能强大,非常适合整合教学的现实需要。

(四)以概念图为支架的整合教学师训策略与模式日趋完善

课题研究与发展的过程,也就是教师培训与发展的过程,在启动阶段,课题组主要围绕与概念图有关的理论专题研习、技术培训展开工作。整理了《概念图参考文献专辑》,涉及国内外核心期刊发表的数十篇文章,供教师学习参考,有效更新了教师的教育理念,深化了对概念图理论的认识和理解,学校每学期均组织2次以上的专题学习,有效推进了以概念图为支架的整合教学逐步走向深入。

能源化学概论篇(2)

文章编号:1005C6629(2017)4C0039C06 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

普通高中化学课程标准指出,化学课程应结合探索物质及其变化的历史与化学科学发展的趋势,引导学生进一步学习化学的基本原理和基本方法,形成科学的世界观[1]。也就是说,立足化学史构建的化学课堂,重现了科学家探索科学奥秘的思维历程,有助于学生理解化学知识,掌握科学方法,提升学科素养。

1 追溯化学史,探寻教学迷思

1.1 电离理论的历史变革

19世纪中叶,道尔顿和阿伏伽德罗的原子――分子论打开了微观化学之门,使越来越多的化学家渴望探寻化学反应的本质,电离理论也呼之欲出。

电离理论的建立与电化学的发展息息相关。早在19世纪初期,尼科尔森和卡里斯尔已经成功完成了水的电解实验,法拉第等许多科学家也已经通过实验认识到酸、碱、盐溶液的导电作用。但当时的科学界普遍认为,电解质只有在电流的作用下才能够解离。正是由于科学家们无法正确区别原子和离子,也不能合理分析溶液导电的原理,使得电离理论在很长一段时间内无法被科学界所接受。

1882至1887年间,阿伦尼乌斯致力于研究电离理论。基于对酸、碱、盐稀溶液在渗透压、沸点、蒸气压方面出现偏差情况的分析和对这些溶液电导率的测定,阿伦尼乌斯创造性地提出了溶液的电离理论。他认为,酸、碱、盐在溶于水的过程中,自动地离解成为带有不同电荷的离子,电离与电流的作用无关。这一理论的出现,虽然遭受了各国科学家的反对,但也解释了很多当时无法解释的问题。随着阿伦尼乌斯电离理论的问世,不仅使希托夫的电解溶液导电时的离子迁移数和科尔劳施的离子导电的加合性得到了解释,而且也很好地解释了范霍夫观测到的渗透异常现象。因此,阿伦尼乌斯的电离理论得到了奥斯特瓦尔德和范霍夫的认可,在这两位科学家的推广下,1890年,电离理论终于得到科学界广泛认可。

1.2 电离理论的教学迷思

通过分析电离理论的争论,不难看出困扰科学家的问题有二:一是无法正确区分原子与离子,从而无法正确认识酸碱盐在水溶液中导电的原因;二是无法正确判断使电解质在水溶液中自发电离的能量的来源。

科学家们对于电离理论的争论与探索不仅体现了科学历史的发展规律,也揭示了中学化学课堂学生学习新理论的思维发展过程。

“酸、碱、盐在水溶液中的电离”主题出自高中化学必修1第二章“化学物质及其变化”第二节,笔者试图着眼于电离理论发展史,联系教学实际,从三个方面分析教学难点。

人教版化学教材对电解质进行了如下定义:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质[2]。此定义只从导电性角度规定了电解质的属性,属于表层概念。在此概念中,没有指明电解质的本质,即自发电离出可以自由移动的离子。追溯化学史,法拉第等化学家即是通过电解质溶液的导电性直接得出“电离是电流作用的结果”这一错误结论的。在教学中,若教师未从本质上解释电解质溶液导电的原因,将会对学生正确获取电解质概念产生强大阻力。因此,使学生学会从微观角度理解电解质的本质属性是知识与技能维度的教学难点。

对比许多教案和教学实录,对于电解质概念的教学有两种策略。其一,通过例举盐酸、NaOH溶液、NaCl固体、石墨、蔗糖溶液、酒精溶液、K2SO4溶液、Cu等不同种类的物质,让学生判断其能否导电,从而从导电性角度引出电解质的表层概念;另一种方法则是先给出电解质的定义,强调定义中的关键词,再给出以上物质,让学生自主判断哪几种物质是电解质。这两种教学策略均未能较好地引导学生形成学习概念本质的一般方法。因此,使学生掌握形成概念的分析方法是过程与方法维度的教学难点。

学习“酸、碱、盐在水溶液中的电离”这一内容,就是透过电解质溶液可以导电的表层现象来认识电解质在水溶液中自动离解的实质。纵观历史,从格罗图斯到阿伦尼乌斯,科学家们的主要区别就在于是否能够透过现象看到物质的本质属性。因此,使学生树立透过现象看本质的唯物主义世界观是情感态度与价值观维度的教学难点。

纵观上述分析,学生无法理解电解质的本质属性,是因为没有正确理解电离的自发性以及电离过程中能量的来源。也正如此,学生无法获得通过分析核心问题形成概念的基本方法,o法树立透过现象看本质的唯物主义世界观。所以,解决好酸、碱、盐在水溶液中电离的自发性问题和酸、碱、盐发生电离时能量的来源问题是突破本节课教学难点的关键。

2 立足化学史,突破教学难点

任何科学理论的发展都是曲折向前的。从对电解质溶液导电的偏颇认识,到电离理论的初步提出,再到利用电离理论解释科学现象,然后通过他人的不断修正、补充,最后才得到完善的理论。也就是说,理论的建立其实是科学家反复实验、突破思维障碍的过程。在化学教学中,学生学习新概念也经过类似的历程。首先,在实验现象中获得感性认识;而后,通过理性分析修正感性认识中的错误,探究概念本质属性;再次,尝试迁移应用新概念,最终完成新概念的学习。

在“酸、碱、盐在水溶液中的电离”一节中,学生需要突破的思维障碍,即教师突破教学难点需要解决的问题有以下两个。一是酸、碱、盐在水溶液中电离的自发性。二是酸、碱、盐发生电离时能量的来源。

2.1 探究电离的自发性――理解电离概念的本质

在九年级化学下册第十单元“酸和碱”中,学生已经知道酸溶液中都含有氢离子,碱溶液中都含有氢氧根离子。“酸、碱、盐在水溶液中的电离”这节课是在学生已有经验基础上展开的。在以往的教学中,教师是通过电解质溶液导电性实验来引入电解质的概念,而对于电解质概念本质的解读,却缺乏事实佐证,因此学生常常在书写电离方程式时加上“通电”条件。

在本节教学中,教师可以借用初中的实验(稀强酸与活泼金属反应)加深学生的感性认识。再由“不同的酸溶液都含有氢离子,所以,酸有一些相似的性质[3]”为切入点进行提问:稀强酸溶液中的氢离子来自哪里?学生思考并猜测:可能来自酸,也可能来自水。此时,我们引入化学史中关于溶液中离子来源的内容:在英国化学家尼科尔森和卡里斯尔完成电解水实验后,科学家们推测水溶液中是存在离子的。格罗特斯和法拉第将水溶液中离子的来源归结于电流的作用。而拉乌尔由“盐溶液的凝固点下降值比相同摩尔浓度的非电解质溶液高”这一实验事实提出“盐分子解离不需要电流作用”,但这并未撼动法拉第的权威。真正向旧观念提出挑战的是阿伦尼乌斯,他在完成了大量的实验后,写了“电解质的导电性研究”一文,提出电解质在水溶液中自发解离为正负离子,并用电离理论很好地解释了沸点升高和凝固点下降的实验现象。在奥斯特瓦尔德和范霍夫的支持和帮助下,阿伦尼乌斯终于结束了电离理论的争端,并在1903年因提出电离学说而荣获诺贝尔化学奖,成为全世界第三位获得诺贝尔奖的化学家。

本环节教学流程如图1所示。

在此过程中,通过实验现象学生直观地感受到在不通电的情况下,强酸依旧可以自动解离出氢离子,获得了电解质溶液电离的感性认识,避免了由于通电而引起的认识误区。同时也可以类推出,碱、盐在水溶液中也可以自发电离出自由移动的离子。然后通过解读化学史,经过理性分析修正感性认识中的错误,获得概念本质属性。在此基础上引导学生思考:使酸或水解离出氢离子的能量来自哪里,进入第二个障碍点的学习。

2.2 探究电离的能量来源――理解电解质的两重属性,形成概念的分析方法

认识酸、碱、盐在水溶液中电离时能量的来源是解读电解质概念本质的关键。在学生猜测酸溶液中的氢离子来自酸分子或水分子时,教师可以先展示科学家们在创建电离学说时所构建的电离理论相关图示(图2 [4]、图3 [5]、图4 [6]),让学生在脑海中形成初步印象,再通过教师构建的HCl分子电离的微观示意图(图5)和NaCl在水中的电离示意图(图6 [7]),分析不同物质在水溶液中电离的能量来源。

1个氯化氢分子是由1个氢原子和1个氯原子构成的。将氯化氢气体通入水中,水分子与氢原子、氯原子之间的作用力比氢原子与氯原子之间作用力更强,使得氢原子与氯原子分离,氯原子夺走了氢原子最外层的一个电子,形成能够自由移动的水合氯离子与水合氢离子。氯化氢在水中发生了电离。氯化氢在水溶液中存在可以自由移动的离子,这也是氯化氢水溶液可以导电的根本原因。

氯化氢水溶液中有很小一部分氢离子来源于水。在水中,也存在水分子对氢原子和氢氧原子团的作用,形成自由移动的水合氢离子和氢氧根离子,所以水也发生了电离,但电离的程度很小。

类似氯化钠那样的物质,又是什么能量使它在水溶液中电离的呢?如图6所示,在溶于水前,氯离子与钠离子在静电引力的作用下有序地紧密排列,将氯化钠固体加入水中,水分子强烈吸引着氯离子和钠离子,克服了氯离子和钠离子之间存在的静电引力,形成自由移动的水合氯离子和水合钠离子。氯化钠在水中发生了电离。氯化钠溶液导电的根本原因即存在有自由移动的离子。

那么,在熔融的氯化钠中,又是什么能量使之电离的呢?在加热至熔融状态过程中,加热所提供的能量使钠离子和氯离子克服了相互的静电作用,变成了可以自由移动的钠离子和氯离子,熔融状态下的氯化钠发生了电离。

本环节教学流程如图7所示。

通过以上对酸碱盐在水溶液中电离能量来源的分析,使学生掌握电解质在水溶液或熔融状态下能导电的原因,落实了对电解质概念本质的认识;再以课上练习与课后习题作为工具,使学生应用概念解决问题,完成概念的迁移应用。

这样一来,在电解质概念的教学过程中,不仅突破了知识维度的教学难点,还突破了方法维度的教学难点,使学生掌握了形成概念的方法:观察现象,形成表象概念;理性分析,获得概念本质;迁移应用,掌握概念内涵。

2.3 回顾化学发展历程――提升学生学科素养

对于学生而言,化学不仅仅是精彩纷呈的实验现象、高深W妙的科学原理,还有发人深省的科学献身精神。因此,将化学史素材引入课堂,是提升学生学科素养的不二法宝。

在电离理论的发展过程中,阿伦尼乌斯敢于直面著名科学家们的质疑与挑战,捍卫真理的精神令人动容;奥斯特瓦尔德、范霍夫为传播真理创办《物理化学杂志》的精神也令人敬佩。在中学化学课堂中,教师应培养学生发现问题,敢于求真,善于求证,不随波逐流,盲目跟从的科学精神。而科学精神的养成比知识技能的获得更需要智慧和耐心,化学史的引入恰是当下化学课堂的良好补给。

除了培养科学精神,化学史还有助于引导学生用发展的眼光看待事物和人,辩证地看待化学理论发展的阶段性和相对性。因为任何知识都是在特定时期、特定情境下才成立的,没有绝对的正确与错误。人类信服科学理论,是因为实践证实了这些理论的正确性。但是科学理论的发展具有一定的阶段性,它还需要后人的修正与补充。例如,在电离理论形成以前,科学家们将“只有外加电解电压时电解质才会分解成正负离子[7]”当做真理,电离理论则被视为无稽之谈。在电离理论被实践所检验后,许多科学家也还在不断研究电离理论,并对其进行修正和补充。可见,即使教科书中的知识经过了重重检验,但仍有需要探索的空间,学生不应成为教科书的奴隶,而应成为教科书的主人。

3 教学效果分析

在“酸、碱、盐在水溶液中的电离”教学中,首先结合化学史“电离理论的争端”确定本节课教学难点,通过实验(稀强酸与锌反应)以及关于溶液中离子的来源的化学史实,揭示酸、碱溶液中本身存在可以自由移动的离子,证明电离的自发性,破解电离理论的第一个迷思。再由问题“酸溶液中的氢离子来自哪里”建立电解质电离的微观示意图,结合图像分析电解质溶液自发电离的能量来源,突破电离理论的第二个迷思,并在解疑过程中,获得电解质的双重概念。最后对比科学家确立电离理论的过程,教会学生以实验事实为依据,用发展的眼光看待问题。

在实际教学中,实验班采取上述方法教学,对比班采取常规教学方法,先通过复习化学反应的分类引入新课;再以常见物质是否导电引出电解质溶液是否可以导电这一问题,教师演示“电解质溶液导电性实验”,通过实验现象得出电解质、非电解质的概念。通过习题巩固电解质概念后,以教材中氯化钠在水中的电离示意图为依据,分析电解质溶液导电原因,得出电离概念,从而完成本节课的教学。课后以相同测试题检验,正确率如下:

由表1可以看出,通过上述教学方法,在电解质溶液导电原理、电解质表层概念与本质概念的关系等方面,实验班成绩高于对比班。证明此教学方法有助于学生理解电离的概念,在帮助学生理解电解质表层概念与本质概念的转换关系方面有一定的作用。在学习方法层面,基于上述研究及对学生课堂表现的观察,实验班学生对于其他概念性知识的学习,更善于从微观结构或能量变化角度挖掘概念实质。而在核心素养方面,实验班学生的证据推理能力和微观探析能力相对之前也得到了一定的提升。

因此,立足化学史,有助于教师厘清知识本质,提升化学教师的理解能力;同时借助史料,追寻学科知识演变历程,遵循学生思维特征,设计有针对性的教学有助于提升学生的知识水平和核心素养。综上所述,立足化学史的教学设计,对突破“酸、碱、盐在水溶液中的电离”的教学难点具有一定的积极作用。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003:2.

[2]宋心琦主编.普通高中n程标准实验教科书・化学1(必修)[M].北京:人民教育出版社,2007:30.

[3]王晶,郑长龙主编.义务教育课程标准实验教科书・化学(九年级)(下册)[M].北京:人民教育出版社,2012:57.

[4]林承志编著.化学之路:新编化学发展简史[M].北京:科学出版社,2011:170.

能源化学概论篇(3)

二、“自然辩证法概论”课程具有理性思维、批判思维与辩证思维等多种思维底蕴

“自然辩证法概论”课程既是一门马克思主义思想政治理论课,也是一门综合性、交叉性较强的课程,具备培养和锻炼研究生的理性思维、批判思维与辩证思维等创新能力所需要的思维底蕴。第一,“自然辩证法概论”课程有助于培养和锻炼研究生的理性思维能力。理论思维是人类在知识和经验事实的基础上形成的认识事务本质、规律和普遍联系的一种理性思维。从课程内容方面讲,“自然辩证法概论”课程涉及很多自然科学方面的概念、观点与理论,这些理论能培养和锻炼研究生的理论思维能力。从课程性质方面讲,“自然辩证法概论”课程属于哲学门类,哲学是抽象思维较强的学科,哲学类课程的学习过程就是对抽象思维能力锻炼和提升的过程。如,对生态自然观部分的学习,既要理解和掌握相关系统科学的概念、观点和理论,也要理解和掌握生态科学的概念、观点和理论;既要从科学视角审视生态自然观产生的现实根源与逻辑必然性,也要从哲学视角审视其理论内涵与当代价值。任何科学研究活动都必须运用理论思维,许多伟大的科学家也是哲学家,如爱因斯坦、玻尔、波恩、贝塔朗菲、普里高津等。著名物理学家波恩指出:“关于哲学,每一个现代科学家都深刻意识到自己的工作是同哲学思维错综地交织在一起的。”研究生教育要超越感性思维与经验思维,培养和锻炼研究生形成普遍性、规律性认识的抽象思维。“自然辩证法概论”课程是多学科交叉的哲学性质的学科,其抽象程度与理性思维水平要高于一般的专业科学理论,能够培养和锻炼研究生的理性思维能力。第二,“自然辩证法概论”课程有助于培养和锻炼研究生的批判思维能力。所谓批判性,就是人们对已有的理论知识、思想观念等提出怀疑,并通过科学研究寻找真理,实现对现存事物的改造和思想理论的革新。目前,科学技术的发展及其广泛应用,在增加社会财富、提高人类生存质量的同时带来了资源匮乏、生态危机等问题。“自然辩证法概论”课程不仅是对现实的了解和理论的学习,而且是在具体分析的基础上,对这些内容作批判性考察,考察其理论根源、现实根源与价值观根源。如,对“科学技术与社会”部分的学习,不能简单认为科学技术是好的、万能的,也不能简单认为现代社会中的科技运用都是善的、正当的,而要研究科学技术的发展状态及其在社会中广泛应用的科学技术根源、现实社会根源与科学技术观根源。对既定事实与理论的怀疑与批判是创新素质与能力的重要内容。如果一味地循规蹈矩、因循守旧、崇拜偶像、迷信权威,就只能复古守成,难以创新。具有批判性思维能力才能对不断变化的事物去伪求真,追根溯源。是对前人既定的理论框架完全接受,还是大胆反思和批判、推陈出新,成为评判人们是否具有自主创新意识的重要参量。“自然辩证法概论”课程倡导批判性的科学精神、理论联系实际的科学态度与实事求是的科学追求,有助于培养和增加研究生的批判思维能力。第三,“自然辩证法概论”课程有助于培养和锻炼研究生的辩证思维能力。马克思指出:“辩证法在对现存事物的肯定理解中包含对现存事物的否定理解。”“自然辩证法概论”以辩证的视角理解人、自然、科学技术、社会及其之间的关系。如,对科学的理解,既要理解其可确证性的一面,也要理解其可证伪性的一面;既要理解其个体性的一面,也要理解其社会性的一面;既要理解其“小科学”时代的意义,也要理解其“大科学”时代的意义;既要理解其简单性的本质,也要理解其复杂性的本质;既要理解其对人类社会积极性的一面,也要理解其消极性甚至破坏性的一面;既要理解与认识科学,也要理解与认识非科学、伪科学与反科学;既要避免科学主义,也要避免反科学主义。

能源化学概论篇(4)

《思想和中国特色社会主义理论体系概论》(以下简称《概论)))是高等学校思想政治理论课新课程方案中的一门重要课程,同时也是高等学校的公共必修课之一。它着重讲授中国共产党把马克思主义基本原理与中国实际相结合的历史进程,充分反映了各个时期马克思主义中国化的理论成果。它承担着提高大学生政治理论素养,树立马克思主义信仰,坚定社会主义信念,增强投身中国特色社会主义建设自觉性,做中国特色社会主义建设骨干人才的重要任务。为了让大学生真正学懂思想和中国特色社会主义理论体系的核心内容,并会用马克思主义中国化的理论成果来分析和解决实际问题,仅仅依靠课程上的理论教学是远远不够的。因此,必须通过开展多种形式的实践教学,让大学生真正接触社会、了解社会,才能使《概论》课走出学理性的樊篱,使大学生真正领会思想和中国特色社会主义理论体系的精髓,并自觉地运用马克思主义的立场、观点和方法去发现问题、分析问题和解决问题。目前,各个高校的《概论》课程基本上都按照教育部的相关规定设置了实践教学的课时,但往往因为各种各样客观或主观的因素,导致一些高校《概论》课的实践教学出现了走形式和过场的问题。虽然实践教学的开展需要政策、资金、人力、组织等多方面因素的考量,但只要因地制宜,充分发挥各个高校所在地区的地方性教学资源,仍能创造出很好的教学效果。本文以湘西地区为例,探讨如何更好地结合地方性教学资源构建《概论》课的实践教学体系。

一、与《概论》课相关的湘西地区的地方性实践教学资源概况

湘西地区,地处湖南省西部,云贵高原东侧的武陵山区,与湖北省、贵州省、重庆市接壤,狭义的湘西地区包括湘西土家族苗族自治州、张家界和怀化等地区,广义的湘西地区,即所谓的大湘西地区除了包括上述辖界之外,还包括湖北的恩施地区、重庆的秀山地区及贵州的铜仁地区等。因为地理位置的邻近和相对便利的交通,我们在这里所提到的湘西地区所指的主要是广义的概念。湘西地区的地方性实践教学资源可谓相当丰富,从革命战争时期的根据地建设到现阶段的西部大开放都与《概论》课的实践教学密切相关。

第一,湘西地区具有悠久的革命历史传统,曾经在中国近现代革命史中留下了辉煌的一页。在第二次国内革命战争时期,红二军团和红六军团曾在该地区建立著名的湘那川黔革命根据地、湘鄂西革命根据地和黔东革命根据地。抗日战争时期,该地区的怀化以其特殊的地理位置和重要的战略地位,成为战时大后方,形成当时军事、政治、经济、文化中心,湘西会战作为中国抗日战争最后一战,标志着中华民族取得了彻底的胜利。怀化的芷江前进机场是远东盟军第二大机场,成为华中最重要的空军基地,在对日作战攻防方面发挥了极为重要的作用。芷江洽降标志着中国抗日战争全面胜利,芷江也因此成为当时世界瞩目的焦点。因此,该地区与《概论》课相关的地方性实践教学资源十分丰富,包括了湘鄂川黔革命永顺塔卧根据地、怀化芷江受降纪念馆。著名的革命家如、任弼时、关向应、滕代远、萧克、王震、周逸群、朱早观等都曾经在该地区生活和战斗过,而像、滕代远、周逸群等人就出生于该地区,因此在该地区的实践教学资源还包括张家界的桑植纪念馆、怀化的滕代远纪念馆、贵州铜仁的周逸群纪念馆等等。《概论》课中的第二章和第三章,尤其是第三章中有关新民主主义革命理论的内容与这些地方性的实践教学资源可谓联系紧密。

第二,湘西地区在中国区域经济发展中也具有特殊性。由于历史的原因和地理的影响,该地区是典型的老、少、山、穷地区,也是国家重点扶贫地区。农村人口在总人口中占据较大比例,且经济发展水平相对落后。贵州、重庆等地隶属于国家西部大开放战略规划的省份之中,而湖北的恩施土家族苗族自治州和湖南的湘西土家族苗族自治州也被国家纳人西部大开发的范围之内。社会主义新农村的建设和西部大开放战略在该地区也更具代表性、艰巨性和迫切性。因此,在该地区担任领导工作的共产党人,肩上的担子尤为沉重。这里是一心为民的好书记—郑培民曾经工作过的地方,湘西州凤凰县火炉坪乡的郑培民纪念馆,传递着共产党人为民服务的无私精神和坚强信念。这里还有着一些社会主义新农村建设的试点村镇,比如吉首林木乡小康村、张家界慈利县零阳小康镇等等。这样的实践教学资源与《概论》课中的第六章、第八章、第十章和第十五章等内容可谓紧密契合。

第三,湘西地区同时还是中国少数民族的主要聚居区之一。居住在该地区的少数民族包括土家、苗、回、瑶、侗、白等30个民族,涵盖着湖南湘西土家族苗族自治州、湖北恩施土家族苗族自治州、黔东南苗族侗族自治州等多个少数民族自治区域。长期以来,湘西地区各民族和睦相处,紧密团结,社会和谐而稳定,这对于了解当前中国的民族政策,更好地把握中国的民族区域自治制度,也具有十分重要的参考意义,而这与《概论》课程中的第九章、第十一章和第十四章等内容也是密切联系的。

二、结合湘西地方性教学资源构建《概论》课的实践教学体系

实践教学是一个体系,其构建需要具备一系列的要素,包括实践教学基地的设置、实践教学形式的开展、相关的规章制度和组织结构的设定、师资队伍的素质建设和经费开支等等。湘西的地方性实践教学资源,相对而言,有针对性且比较丰富,若能充分利用其资源优势,构建一套良好的《概论》课的实践教学体系是完全有可能的。

第一,建立起规范的社会实践教学基地。教学基地建设是社会实践教学活动的一项基本建设,也是社会实践体系构建的一项必备要素。建立相对稳定的社会实践教学基地,是使社会实践教学活动得以长期顺利开展的基本前提。社会实践教学基地的建立可以根据《概论》的课程内容和湘西的地方性资源加以整合,有针对性地建立起各种社会实践教学基地。基地建设可以分为几类,比如:利用湘西周边地区的革命遗址和老一辈革命家的纪念馆等资源,对大学生进行爱国主义的革命历史传统教育;利用湘西周边地区的小康村、民族区域自治和基层民主建设等资源,加强大学生对改革开放中所取得的经济、文化、民主政治建设成就的认识。在建立和管理社会实践教学基地的过程中,命名挂牌、共建合作、示范建设、双向受益、深度实践等重要环节都要处理妥当。目前,在湘西地区,虽然很多社会实践教学基地都已经建立起来了,但仍有部分地方性教学资源没有得到充分地利用,而且有些已经建立起来的基地在维护等方面也存在着不少的问题。社会实践基地建设是开展社会实践教学的基本硬件条件,《概论》课只有充分地利用地方性教学资源,以社会实践教学基地为依托,才能保证社会实践教学的持久性和规范性,才能构建好完备的社会实践教学体系。

能源化学概论篇(5)

《毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论》(以下简称“概论”)是全国高等学校本科生必修的思想政治理论课之一。开设这门课程的主要目的,是通过教学使当代大学生充分认识中国共产党把马克思主义基本原理与中国实际相结合的历史进程,充分认识各个时期马克思主义中国化的理论成果。它承担着提高大学生政治理论素养、树立马克思主义信仰、坚定社会主义信念、增强投身中国特色社会主义建设自觉性,做中国特色社会主义建设骨干人才的重要任务。为了让大学生真正学懂毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系的核心内容,并学会用马克思主义中国化的理论成果来分析和解决实际问题,仅仅依靠课程上的理论教学是远远不够的。因此,必须通过开展多种形式的实践教学,让大学生真正接触社会、了解社会,才能使“概论”课程走出理性的樊篱,使大学生真正领会毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系的精髓,并自觉地运用马克思主义的立场、观点和方法去发现问题、分析问题和解决问题。目前,各个高校的“概论”课程基本上都按照教育部的相关规定设置了实践教学的课时,但往往因为各种各样主观或客观的因素,导致一些高校“概论”课的实践教学沦落到了走形式的境遇。实践教学的开展固然需要政策、资金、人力、组织等多方面因素的考量,但只要因地制宜,充分发挥各个高校所在地区的地方性教学资源,不但能够丰富充实“概论”课的教学内容,改进“概论”课的教学方式,而且还能增强“概论”课的说服力和感染力,并有利于地方文化的传承与发展。下面我们就以湘西地区为例,探讨如何更好地开发和利用地方性的实践教学资源。

一、“概论”课可利用的地方性实践教学资源

(一)地方性的革命斗争传统教学资源

湘西地区具有悠久的革命历史传统,曾经在中国近现代革命史中留下过辉煌的一页,在第二次国内革命战争时期,红二军团和红六军团曾在该地区建立了著名的湘鄂川黔革命根据地、湘鄂西革命根据地和黔东革命根据地。抗日战争时期,该地区的怀化以其特殊的地理位置和重要的战略地位,成为战时大后方,成为当时军事、政治、经济、文化中心,湘西会战作为中国抗日战争的最后一战,标志着中华民族取得了彻底的胜利;怀化的芷江前进机场是远东盟军第二大机场,成为华中最重要的空军基地,在对日作战攻防方面发挥了极为重要的作用。因此,该地区与“概论”课相关的地方性实践教学资源相当丰富,包括了湘鄂川黔革命根据地、怀化芷江受降纪念馆等。著名的革命家和党的早期领导人,如贺龙、任弼时、关向应、滕代远、萧克、王震、周逸群、朱早观等都曾经在该地区生活和战斗过。“概论”课中的第一章和第三章,尤其是第三章中有关新民主主义革命理论的内容与这些地方性的实践教学资源可谓联系紧密。

(二)地方性的改革开放成就教学资源

湘西地区在中国区域经济发展中也具有很强的特殊性,由于历史的原因和地理的影响,该地区是典型的老、少、山、穷地区,也是国家重点扶贫地区。农村人口在总人口中占据着较大比例,且经济发展水平相对落后。贵州、重庆等地归属于国家西部大开放战略规划的省份之中,而湖北的恩施土家族苗族自治州和湖南的湘西土家族苗族自治州也被国家纳人西部大开发的范围之内。社会主义新农村的建设和西部大开放战略在该地区也更具代表性、艰巨性和迫切性。因此,在该地区担任领导工作的共产党人,肩上的担子尤为沉重。这里是一心为民的好书记—郑培民曾经工作过的地方,湘西州凤凰县火炉坪乡的郑培民纪念馆,传递着共产党人为民服务的无私精神和坚强信念。这里拥有着一批社会主义新农村建设的试点村镇,‘比 如吉首林木乡小康村、张家界慈利县零阳小康镇,等 等。同时,湘西地区物产资源十分丰富,如重庆秀山 县和湘西州花垣县的锰工业,都成为当地经济发展的龙头产业,给政府和人民带来了巨大收益。此外,湘西地区的旅游资源也具有特殊的优势,旅游产业发展迅速。在这里,既有自然风光,又有文物古迹。既有 民俗风情、自然村寨和民族文化,又有著名的革命老区等。“概论”课中的第六章、第八章、第十章和第十五章等内容可谓紧密契合。 二、“概论”课开发利用地方性教学资源的策略

湘西地区的地方性实践教学资源,相对而言,有针对性且内容丰富,若能充分开发和利用其资源优势,构建一个良好的“概论”课的实践教学体系是完全有可能的。

能源化学概论篇(6)

关键词:电动势;概念教学;思维加工

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2015)6-0014-3

课程目标与教学目标都要通过学生经历特定的学习过程来达成。物理概念教学的目标之一是形成正确的概念。学生需要在获得足够的感性材料的基础上,运用各种思维方法,对感性材料进行思维加工,进而抽象概括出事物的本质属性,从而形成概念[1]。下面以“电动势”的教学为例,探讨物理概念教学中的思维加工策略。

1 设置认知冲突,激发思维活动

转变错误前概念有利于学生在原有知识储备的基础上形成科学认识,这对提高概念教学的效率大有裨益[2]。学生在初中物理的学习的基础上,容易形成“电源电压恒定不变”的错误前概念。电动势概念的教学可以尝试从转变这个前概念引入。

展示生活中熟悉的一些电池,干电池有1.5 V的标志,纽扣电池有3 V的标志,锂电池有3.7 V的标志……提出问题:电池上的1.5 V、3 V、3.7 V等标志有什么含义?是电压吗?

实验1:按图1所示连接电路,将一节标有1.5 V的干电池与电压表接入电路。闭合开关,观察电压表的读数。

实验2:再接上一个小灯泡,按如图2所示连接电路。闭合开关,观察到电压表的读数变小。为了避免偶然性,还可以再并联几个小灯泡,发现并联的灯泡越多,电压表的读数越小。

由于前概念的存在,学生会对实验2的结果感到惊讶,这是认知冲突的表现,由此激发了本节课的思维活动。在《普通高中物理课程标准(实验)》中,“电动势”概念属于二级主题“电路”。电动势是描述电源特性的物理量,而电路恰是电源表现这种特性的环境。电动势反映了电源的内部本质,而路端电压是电源的这种内在性质在电路中的外在表现。由外在表现深入内部本质,符合科学概念产生和发展的规律,也符合学生的学习心理。这样引入教学,为后面建立电动势概念,认识电动势与电压概念的区别,创设了良好的思维情境。

2 通过类比思维,建立新的概念

类比作为一种思维方式,不仅在科学研究中有重要作用,还是中学物理教学中广泛采用的类比教学法的重要基础。建构主义学习理论解释了类比法使用的合理性[3]。对于电动势这类抽象的概念,可通过类比思维加工,降低理解的难度。认识“非静电力”是理解电动势概念内涵的关键。

图3中ACB为一段弯曲的滑轨,小球从滑轨的顶端A自由释放,经过滑轨下滑到达底端B。若要循环此过程,须通过“非重力”做功将小球从B搬回到A再释放。将弯曲滑轨上的力学过程与闭合电路中的电学过程(图4)进行类比,引入“非静电力”。通过非重力做功和非静电力做功的类比,形成电动势的概念。

需要强调的是,使用类比的思维加工策略时,参与类比的事物或过程在物理本质上应当具有一致性。图3与图4所示的物理过程的类比,从做功与能量转化的本质关系上讲是一致的。通过类比的思维加工,分析电源的作用,引出“非静电力”的概念。类比的关键是引导学生基于功和能的观点,将非静电力做功的本领与电源本身转化能量(即提供电能)的能力联系起来,最终建立起电动势的概念。

引导学生讨论怎样描述非静电力做功的本领:非静电力搬运电量为q的正电荷从负极到正极做功W。搬运电量为2q的正电荷呢?搬运电量为3q的正电荷呢?……在归纳出功和电量的比值是定值之后,再引导学生分别从功和能的角度分析该比值的物理意义:一方面表示电源非静电力做功的本领,另一方面表示单位电量的电荷通过电源获得的能量。

3 通过辩证思维,全面理解概念

电动势虽然是个抽象的物理概念,但又是一个可测量的物理量,这恰恰是电源的内在特征和外在表现两者之间矛盾的统一。电动势是电源本身的性质,与电源所处的外部环境(是否接入电路或如何接入电路)没有关系。而电源的这种特性只有在接入电路,发挥其功能时才能表现出来,由此产生了路端电压和电源内阻的概念。围绕这对矛盾的辩证关系,可引导学生设计实验,探究闭合电路中外电路电阻与路端电压的变化关系。

实验3:将图2电路中的小灯泡换成滑动变阻器,如图5所示。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,观察到电压表读数随之变化。

问题1:可以将电源两端的“电压”理解为电源的“电动势”吗?为什么?

问题2:电源两端的“电压”和电源的“电动势”有可能在数值上相等吗?

路端电压的变化是由于外电路电阻与电源内阻的比例关系发生变化而导致的,于是在“做”实验的过程中自然形成了电源内阻的概念。更重要的是,引导学生思考此变化关系的本质――电源提供给整个电路的电能的分配关系,从而站在电路的视角,认识电动势的物理意义。通过辩证的思维加工,从不同的视角理解电动势的概念,可以更全面地把握概念的内涵。

4 通过批判性思维,深化概念理解

批判性思维是指,为决定相信什么或做什么所进行的合理的、反省的思考[4]。物理思维属于科学的思维方式,本身就决定了其应当具有批判性。实验3的探究完成之后,学生在实验1与实验2的比较中产生的认知冲突得到了化解,实现了由前概念到科学概念的转变。至此,本节课的任务似乎已经完成,然而,学生对电动势和电压这两个概念的本质区别还不一定真正理解。在问题1和问题2的基础上,通过批判性思维的加工,可提出下面的问题:

问题3:不能把电源两端的“电压”理解为电源的“电动势”,仅仅是因为两者在数值上可能不相等吗?

问题4:“电压”与“电动势”虽然都可用“伏特”作为单位,但是,在本质上有什么区别吗?

问题5:实验1中电压表的读数真的和电源电动势在数值上相等吗?换句话说,实验1真的可以测量电源的电动势吗?

问题6:有办法准确测量电源电动势吗?“准确”意指排除电表内阻的影响。

通过问题3和问题4,引发对于“电动势”与“电压”本质区别的思考。其关键是基于功和能的观点,从做功的力与能量转化的方向两个方面,对电动势与电压两个概念进行辨析,深化概念的理解。问题5和问题6通过反思实验过程,激发学生进一步钻研的兴趣,使本节课中思维品质的教育价值得到充分挖掘和体现。

以上分析了电动势概念教学中的思维加工策略:在解决认知冲突的问题驱动下,引入概念;通过类比的思维加工,形成概念;通过辩证和批判性的思维加工,深化对概念的理解。综上,学生在形成新的物理概念的过程中,需要经历丰富的思维活动,获得充实的思维体验。这种体验应当是一种螺旋式、上升式的思维过程,并充分体现批判性。

参考文献:

[1]阎金铎,郭玉英.中学物理教学概论(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]赵娜,张磊.物理“前概念”与任务驱动教学[J].中学物理,2014,(20):3.

[3]唐凤,唐利强.类比教学的理论基础及其对物理教学设计的启示[J].当代教育理论与实践,2014,(5):21.

能源化学概论篇(7)

作者简介:康国栋(1983-),男,土家族,湖南张家界人,吉首大学软件服务外包学院,讲师;周清平(1965-),男,土家族,湖南省张家界人,吉首大学软件服务外包学院,教授。(湖南?张家界?427000)

基金项目:本文系吉首大学教学改革项目(项目编号:2011JSUJGB25)的研究成果。

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)22-0083-02

“概率论与数理统计”课程涉及的范围相当广泛,凡是涉及数据的收集、整理、分析、可视化和解释方面的问题,都是概率论与数理统计学大显身手的舞台,[1]由此可见此学科在计算机科学中的重要地位。随着软件技术的发展,概率论与数理统计价值也越来越得到凸显,软件系统的开发与设计实践能把“纸上谈兵”的数学模型变成可行的算法并加以实现,理论在显示强大力量的同时也露出了有趣的一面。如果不注重概率论与数理统计学的应用和直观性,将导致数学的孤立与衰退。尤其是在软件飞速发展的今天,概率论与数理统计科学与软件实践难舍难分。因而软件工程专业概率论与数理统计的教学改革必须围绕软件工程专业的人才培养目标,必须以软件行业的人才需求为核心。我国对软件工程专业的要求是培养“实用性、复合型及国际化”的软件工程人才,在人才培养过程中强调自主思维能力与工程实践能力培养并重的理念。其课程体系与传统的计算机专业相比,理论课时偏少,使“概率论与数理统计”课程在实际教学中出现了教学内容多与课时少的矛盾。因此,如何充分发挥教师的教学能力和调动学生学习的主观能动性,如何做好软件工程专业“概率论与数理统计”的教学,是当前亟需解决的问题。在近来的教学实践中,努力尝试了一些教学改革举措,得到了一些成功的经验。本文拟从教学内容、教学方法、考核方式等几方面分别进行探讨。

一、“概率论与数理统计”教学改革的基础

1.软件工程专业“概率论与数理统计”课程的定位

要做到真正意义上的“概率论与数理统计”教学改革,首先必须做好该学科的定位,提高学生、老师对其认识水平。当前,社会各行业对软件人才的需求日益增长,其需求常常是一般性软件、应用软件开发人员。这就给学生一个误导:应用强于理论(甚至只关注简单的应用),进而使学生忽视基础理论课程学习这种纯实用思维。这种纯实用思维取向将影响学生自主学习能力与逻辑思维能力的培养,降低学生学习其他专业课程的分析能力,进而降低其在工作中的拓展能力及竞争力。虽然我国高校软件专业毕业生逐年曾多,但是许多软件企业却反映招聘不到合适的人才。实际上,企业缺少的是有拓展能力、快速学习能力的高层次专业人员,这类专业人才必然要具有良好的数学素养。另外,软件工程专业学生本科毕业后,有相当比例的学生考虑继续深造,要用到“概率论与数理统计”学科的一些基本理论和方法去研究、解决相关科学问题。根据以上的分析,结合吉首大学(以下简称“我校”)提出的人才培养目标,“概率论与数理统计”课程应定位为数学思维+软件实现工具:既要求学生掌握“概率论与数理统计”的基本概念、思维模式、计算方法,培养学生的数学素养,又要求学生学以致用,培养学生对其在软件行业里的实际作用的认知和兴趣。

2.教学资源的优化整合

如果没有教学资源将会使教学改革成为无本之木,无水之源。因而,优化整合教学资源是实施教学改革的又一项重要的基础工作。目前,国内教学资源主要关注该学科体系的完整性与论证的严密性,[2]这对软件专业的学生而言,在学习时往往看不到该学科在软件工程中的应用,既不能与学科很好地结合起来加深理解,也不能调动学生的学习积极性。[3]而国外教材的特点是与计算机专业的联系更加紧密、例子更加丰富。[1,4]因此,需首先成立教学研究小组,将“概率论与数理统计”教学内容分为几个部分,每部分由一个小组成员负责教学建设及深入研究,整合国内外优秀教材,提炼教学内容:在选用国内经典教材的基础上,指定国外优秀教材作为参考书。[5]在整体分析后,适当增加概率论与数理统计在计算机科学中的应用内容,将之与理论知识结合介绍给学生,既有助于学生理解,又为后续的专业课程的学习奠定基础。[6]而对部分理论知识,或删节或安排学生自学。例如,集合论基础部分、古典概率算法等章节应当删除,随机变量复杂函数概率分布的理论推证适合学生自学;其次,建设网络课程,充分利用现代网络技术,为学生提供丰富多彩的网上教学资源,方便学生自主学习和师生间的交互,有利于指导学生进行个性化学习和协同学习,为实现精讲多练的教学目标奠定资源基础。

二、“概率论与数理统计”课程教学方式的改革

能源化学概论篇(8)

中图分类号:G807.01 文献标识码:A 文章编号:10062076(2016)04010906

Abstract:By adopting literature data, statistical method and information theory method, the research clarifies the concept of fitness course resources, and analyzes the historical outline, theoretical location and status of fitness course resources platform informatization. In view of the characteristics of big data industry technology, the study focuses relevant theoretical factors, connotation and layers on fitness course resources platform informatization in big data age, discusses the strategic role that cloud computing plays in distribution of fitness resources on the platform. At last, the research shows expectation on the technical development of the platform, and relevant suggestions are given according to the conclusion.

Key words:big data; fitness course resources; cloud computing

进入21世纪以来,以大数据和云计算为主要特征的新一代信息技术正在逐步成为拉动经济增长的变革性力量。上述新兴技术力量超越、突破甚至颠覆了传统信息资源在组织架构与传播环节上的旧有范式,为社会领域带来了广阔的发展机遇与深刻的变革。作为基础性质的信息化资源,如何在大数据时代加快体育健身资源的信息化建设是打造现代化健康产业必须直面的论域,也是将体育产业与信息化产业对接,将自身打造为经济增长极的必由之路。在现代健康产业的语境下,体育健身已逐步具备了与医学保健同等重要的理论高度与理论权重,然而作为信息化平台建设的水平来看,前者显然还缺乏结构化的整合。作为体育健身资源平台建设的核心命题,我国在体育健身课程建设的理论要素领域探索起步较晚,在健身课程资源平台建设项目从论证到落地过程中,往往会在理论层与操作层上遭遇各种障碍。因此,势必要从整合理论要素的方向上做出突破,结合当代兴起的云计算与大数据分析技术背景展开理论考量,为推进并优化体育健身课程资源平台建设提供科学的理论指导。本研究通过对文献资料的收集和整理,对当代健身课程资源的概念与技术内涵进行理论上的探讨,从大数据技术的理论视野和发展逻辑出发,将其构成的云平台与传统的课程资源平台进行概念、结构和功能上的区分,对于在大数据时代利用云平台整合健身课程资源的必要性和必然性,以及如何利用云平台整合健身课程资源的基本原理和基本原则进行理论要素的整合。

1 我国健身课程资源平台的理论研究现状与理论定位研究

1.1 当前我国健身课程资源平台研究的发展现状

向社会大众提供健身课程资源是当代体育文明话语中不可缺少的有机环节,以资源平台作为投送健身课程的渠道与契机,则是计算机应用实现广泛普及,并且互联网时代到来之后,健身课程资源结合自身的特殊文化结构进行信息化衍进的历史必然。我国对课程资源平台的理论关注,始于20世纪的最后几年,这与互联网兴起的时间大致上是相当的,例如,通过对知网文献数据进行全文关键词的查询整理,此类研究首见于《电化教育研究》之类的教育技术类杂志期刊,能够查阅到的代表性文献,是计算机技术对教育技术发展多元化影响的理论向度上提出了课程资源平台建设的命题。于今天来看,早期的理论洞见仍然具有高度的前瞻性,如研究中提出:“现代科学技术应用于教育 ……为课程设计和教材编制与开发带来许多新观念、新技术和新方法 ,如网络化教学环境、虚拟化课程资源、平台化教学工具、超文本、超媒体软件设计、仓储式、积件化教材类型等。”[4]

进入21世纪,课程资源平台概念逐步形成并被学界所接纳。课程资源平台作为一项具有建制性的理论课题,首先源于我国在21世纪初远程教育的发展,在上述教育形式的发展过程中,社会对高质量远程课程平台潜在需求日渐增长与既有教育体系在供给数量、质量和投送效率呈现出的阶段性的供需矛盾,这迫使人们不得不从理论上谋求突破,对当时以及未来中国社会所迫切需要建构何种信息化课程资源平台展开反思和探索。这一理论探索,首先是从课程资源数据库建设的研究起步,发展到对多种课程资源数据库的集成化、系统化研究,再过渡到上述系统在计算机网络中的上线、远程访问、后台维护与信息安全方面的技术性研究,最后演化到具有高度流媒体整合能力、多样性的信息传递路径、复合型的用户体验推送、强大的交流互动功能和快速智能响应特征的课程资源平台方面的研究,这些研究兴起和发展的技术背景是互联网技术的广泛普及,该时期我国课程资源平台的主流建构模式是体育类精品课程资源网站或者健身课程类的视频点播系统。

21世纪的第二个10年,人类社会的信息化水平从“互联网1.0”(普及阶段)陆续过渡到 “互联网+”阶段,这一阶段产生了若干具有标志性和符号意义的技术与实体产品,囊括了从云计算技术到新能源、智能化响应终端、智能手机和智能可穿戴装备等当下主流的科技成果,当然也包括了这些成果在社会各个阶层得到广泛普及的过程。在以往的历史阶段中,国人在学校教育的范畴之外修习健身课程,不得不依赖俱乐部、健身会、私人健身教练的健身指导,或者通过收看、观摩电视节目或健身网站上相应健身课程。对于健身课程资源平台来说,历史的契机在最近几年的信息化技术发展进程中逐步浮现出来。对于普遍具有健身诉求的社会公众而言,智能化终端和便携式移动可视化设备的出现使得上述变革的力量向着“互联网+体育健身”模式以更为迅猛的速度推进,这种体育健身模式无意也影响到了学校的体育教学与课程模式的发展,并逐渐勾勒出了在新世纪时期呼之欲出的“云体育课程”轮廓。有研究对南京市24所中小学体育教师进行了关于假期学生锻炼情况的调研后,提出了用智能体育平台协助在校学生进行自我健身的方案[5]。

1.2 健身课程资源研究的理论发展与早期的理论定位

从严格意义上讲,作为专属概念,以往的讨论更多地侧重从体育课程资源――而非从健身课程资源的概念出发来讨论有关课程资源平台的建设问题。通过分别将上述两个关键词在CNKI体育类科研文献数据库搜索,并将搜索结果从数量和时间分布上进行绘图,可以形成具有明显差异性的两种成果增长曲线(图1)。

从统计曲线所反映出的趋势可以看出,两类科研成果大致上均起步于21世纪初,并经历了一个由逐步增长之后走向回落的走势。其中侧重体育课程资源领域的研究成果从数量上经历10年的急剧增长后于2012年迎来拐点,并出现了快速回落的态势,相比之下,聚焦健身课程资源领域的研究成果则呈现出相对平缓的走势,但是其活跃程度自2013年以来亦开始呈现出下降态势。此外,利用CNKI全文搜索模式,对相关文献进行摘要阅读后发现,新世纪之初围绕体育课程资源与聚焦健身课程资源的理论研究在理论定位上具有极高的重合性,主要是以国民教育序列中各阶段的体育课程资源的建设命题作为理论研究的着眼点和逻辑起点,具有浓重的教育学理论色彩,这些成果可视为具有广义学校体育理论定位的课程资源建设理论,上述两个概念,仅有表述上的差异,而无理论定位的分野。

在有关课程资源建设的理论范畴中,传统理论语境中体育课程资源的概念及其下位概念偏重学校体育,因此并不具广义体育的理论特质;健身课程资源的概念从提出到实现初步的理论发展,也没有体现出在理论属性上的独立特征。作为形式与研究内容高度相近的学术用语,上述两个概念在各自早期的研究领域所呈现出的理论定位重合的现象,在很长的时间里并没有被给予足够的理论关注。

1.3 健身课程资源概念的认识论分析及其传播学视野中的理论定位

从概念生成的指向性来进行分析,由于体育课程资源理论体系坚持以学校体育学为理论定位,很难涵盖健身课程资源这个概念所指向的“应然”区域,因此难对后者展开理论统摄和理论约束。客观上,健身的概念尤为广泛,其概念的核心内涵并没有跳脱出宏观意义上体育范畴,但是却投射到了更为广阔的社会体育方向――大众健身的理论区域,从而使健身课程资源具备了学校体育科学以外学科谱系的意义指向。作为预设,社会体育的发展逻辑亦需要遵循运动教学与训练的基本规律,大众健身与课程资源的概念实有潜在的理论契合。再者,尽管从学科属性上人类的健身行为并不属于教育学的概念,但是由于在实践范畴上运动技能传授与习得无法绕过教育元素,社会体育不可能也不应排斥课程资源的概念。

事实上,要客观而准确地从认识论层面澄清健身课程资源概念在当代社会中的内涵,也同样无法绕过在体育社会科学领域对“课程”与“课程资源”这两个够成性语义单元的理论解析,这也是从更为宽广的理论角度对拓宽课程概念――尤其是将课程的概念从学校教育的经验主义式的理论范畴中解放出来的必由之路。根据相关研究对20 世纪的课程定义进行理论梳理的结果,课程曾被定义为系统的学科知识、学生的经验、教学计划、工艺系统等[1]。也曾被认为是发生在教与学主体间的经验概括,如Caswell和Campbell提出“课程是学生在教师指导下形成的所有经验的综合”[2]。作为传统理论影响的衍生后果,以往的课程资源的概念也具有明显的学校教育理论色彩。体育理论界的相关研究(2006)曾对我国当前对课程资源概念的多方表述进行了综合研究并指出,课程资源是有利于课程实施与生成的各种因素与条件, 既包括形成课程的要素来源, 又包括实施课程的必要而直接的条件[3]。审视上述材料,不难发现如下事实:传统定义中的课程概念不仅没有跳脱出学校教育理论前提下二元对立式的哲学陷阱,人们也没有将课程的概念纳入到更为广阔的社会科学视野之中,这也凸显出了从教育学本位出发的认识论角度来理解健身课程之时所折射出的局限性。

同时也要认识到,课程本身并不等同于教学活动本身,也不应当被简单类比为符号化的知识、经验或者技能的抽象概括,而应当理解为一种可以通过教授和学习而习得的特殊信息资源。在现代社会中,各门各类的课程在有机整合后的平台上进行信息的传播和运动,是人类文明在进化到当前社会阶段时期所呈现的一种信息与技术流动的“共象”――在现代社会中,健身课程的概念及其扮演的角色俨然超越了学校以及教育理论的边界,而是作为社会各行业实现发展与进化的普遍信息化现象,具有更为广义的信息论色彩。因此,当代社会中所谓的健身课程资源,并不局限于学校体育之内的课程体系,也并非特指那些承载学校体育课程体系的载体模型,而是广义的体育社会学范围内,具有承载和传播有价值的理念、知识、技艺等各种与现代体育文明高度相关的健身信息资源。

2 大数据视角下体育健身课程资源平台的理论内涵研究

2.1 信息架构理论对于体育健身课程资源在理论建设层面的内在规定性

从历史的发展理路来讲,信息架构(information architecture)是从数据库设计的领域中诞生的,由理查德・所罗・乌曼创造,并由路易斯・罗森菲尔德与彼得・默非将其发展成了信息论领域的独特理论。从信息架构的角度来看待体育健身课程资源及其信息化平台并进行归纳式的梳理,是从理论层面完成资源平台的数据分类、逻辑层次的排列与算法的前提,最终完成对资源平台的模型推演与对应数据库搭载所无法绕过的一项论证工作。作为程序化的方案设计过程,大致需要经过下列几个步骤:即从具体问题的抽象过程,对抽象结论的数学建模过程,设计求解数学模型的算法(Algorithm),最后才能编程、测试、调整并投入运行。由于体育健身课程资源的自身特征,对此类课程资源的抽象过程不应当按照传统哲学归纳法从个体到一般的抽象,也不能仅仅从演绎的角度对广义概念下的体育健身课程资源展开推导――上述两种传统的哲学手段恰恰面临着源于“多样性”带来的理论门槛,而多样性恰恰是影响并最终决定体育健身课程资源平台在用户体验环节上的战略性要素,所以对于上述资源在信息架构环节的论证势必从更符合现实的角度上展开理论的抽象――这也决定了能否在后续的工作中以合理的组织信息的搭载逻辑,来实现有效的体育课程资源平台的信息展现形式。

2.2 大数据时代体育健身资源平台的数据资源采集特征

维克托・迈尔曾经指出,作为与大数据时代相对应的“小数据时代”,大规模收集和分析数据对于私人企业和个人几乎是不可能完成的信息资源建设命题,因为这在当时“是只有教会和政府才能做到的”,其中以人口普查的信息资源建设模式最具有代表性,在上述历史时期,人们采取了采样分析的方法来简化信息采集与信息资源分析的方法,然而统计学家却很快证明了“采样分析的精确性随着采样随机性的增加而大幅提高,但与样本数量的增大关系不大”[6]。最终,传统信息资源在采集和分析过程中,由于始终面临无法实现“全数据模式”或者“全样本”的信息障碍,从而其分析结果以及由此得出的结论,始终面临着非确定性因素的影响,从而影响了分析结果的效度与信度。

大数据时代的进步之处在于,通过海量的全数据模式,不仅可以近乎于“穷举”的方式对体育健身课程资源所覆盖的用户实现“样本=总体”规模的数据采集,也可以给予上述采集到的信息进行更为广泛和精确地个体分析与聚类分析。因此,大数据时代的体育健身课程资源平台的信息资源特征应提现在三个方面:第一,平台的资源构成即总体资源。这意味着平台本身可以容纳最为广泛和全面的体育健身课程,作为信息化资源,其容纳的能力与极限在理论上可以达到“可穷举”的程度。事实上,这意味着对平台搭建提出了更高的软硬件要求,并集中体现在信息化资源的数据容量、响应速度与客户端信息采集效率三大环节。

第二,平台覆盖的客户即总体客户。从理论上看,伴随互联网逐步从IPV4向着IPV6技术的过度,IP地址稀缺的情况有望得到根本的环节和扭转,这意味着在信息资源平台上可以实现对客户资源节点的可精确化推送与信息采集。用具体的方案假设来说,如果建设部级的健身课程资源平台,在理论上它可以覆盖全中国的所有人口,即总体客户。

第三,用户体验与互动数据可以得到最准确、全面、广泛的采集。这意味着除了可以通过智能化终端采集到用户的脉搏,血压等常规量化信息,还可以采集到体验、情绪等非理性因素的信息反馈。

2.3 健身课程资源平台信息流动的特质与平台结构分析

健身课程资源是具有高度流动性和互动性的资源,按照奥卡姆剃刀原则予以归纳,其信息流动特质可以归纳为:关于运动健身和运动竞技相关技术范式的传播、终端用户体验与反馈,以及作为平台段所作出的动态智能化响应。按照云平台服务的种类(1.软件即服务2.附着服务3.云平台),健身课程资源平台的分类的合理性和资源配置的科学性与信息流动的有效性,取决于软件即服务(SaaS)与附着服务(Attached services)对于健身课程资源的整合效应方面。SaaS要求云平台须兼容各种健身课程类的户内客户端(onpremises client),即目前主流的体育健身类APP云终端软件,并尽可能实现多个版本的兼容和有效互动;Attached services要求云平台在投送渠道上须要基于现代物联网的各种智能硬件终端能够有效响应,源于户内应用(onpremises application)的其他或者附加式的服务需求。同时,平台结构在常规逻辑上,仍然需要对存储管理、集成管理、身份管理、户内应用服务管理、套装软件管理、定制应用管理,以及市场化运营可能产生计价管理与网银端口对接管理等方面展开对应设计与结构整合。

3 云计算在体育健身课程资源配置中的地位与功能研究

3.1 云计算在体育健身课程资源配置中的地位

目前,学界对云计算的权威解读,多参考美国国家标准与技术研究院(NIST)作出的定义,即“云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络、服务器、存储、应用软件、服务),这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互。也有的资料从技术够成的角度指出,云计算(Cloud Computing)是分布式处理(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现,云计算的海量数据能力,代表了最为先进的运算体系尽管未来对于量子计算机的呼声很高,但是相关研究也指出“近几年来,我国在量子密码技术、多光子纠缠等方面取得重要进展”,“鉴于基础较弱,研究积累较薄,我国在国际主流方向上做出原创性的成果还很少”[7],这意味着量子计算体系还没有走向成熟,在此之前,云计算始终是进行大数据计算所必须依赖的技术基础。

结合前文的论证,云计算在大数据时代的全民健身事业的发展进程中必然扮演关键角色,在体育产业向着信息化方向不断靠拢并趋于产业融合的历史进程中,由于体育健身课程资源在数据结构上的多样性与数据总量将不断快速增长的客观必然性,传统互动与分析技术逐步退出舞台已经成为大势所趋,“云――客户端”的资源平台推送与交互模式将逐步成为主流化的体育健身信息流动路径。

在“十三五”规划所提出的智慧城市建设命题当中,如何在最广泛的程度上覆盖、监测并对全民健身的社会诉求作出灵敏而准确的智能化响应,是未来考察城市智慧化程度的基础指标。由于要对“样本总体”(客户端)作出“可穷举”式的资源相应与调度要求,甚至未来还要在互联网+的模式下进行智慧化的机器学习与健身体验(如环境体验)的可虚拟化,这对当前和未来的体育健身信息化平台中服务系统的计算能力提出了极高的技术层面要求,上述命题都暗示着云计算技术在体育健身课程资源配置中的技术层面的基础性作用与战略地位。

3.2 云计算在体育健身课程平台资源配置中的核心功能研究

在体育健身课程资源平台上,信息化资源尽管可以按照模型化和分类原则进行组织体系的建构,但是这只是信息资源的初级配置,或者说是没有经历“总体样本”检验的初级配置结构,如果这种静态结构缺乏弹性,而缺乏弹性的系统资源配置效率往往并不占优,恰如做了一桌盛宴而应者了了,根本的原因就在于静态结构即使是符合分类学原则的,却未必是适应市场偏好的,当然,一味迎合市场偏好的资源配置方式是不是到了后期会出现结构性的风险,这是另外一个问题,在此不再赘述。简言之,要面向社会成员提供体育健身类的信息资源,必须有一个“聪明的”平台,可以对多样性的或者说体育健身需求做到“全数据”式的,近乎“穷举式”的即时覆盖、智能分析、立体投送,并对终端的反馈作出快速响应,在传统的体育健身资源平台上,这些功能是很难实现的,原因在于传统平台的资源配置功能缺乏有效的数据采集与分析的强大技术基础,单纯依赖管理员制度的数据监测和人工客服代表式的响应模式不足以完成上述的配置任务。

以传统健身资源平台的主要形态――体育网站为例,相关研究指出,我国“211工程”高校体育网站建设水平不高、内容单一、信息储备不足、交互功能薄弱、数据更新不及时,远远滞后于学校的网络发展[8],这无疑是对传统体育健身平台在数据处理环节客观存在技术短板的生动评价,但是作为现象背后的核心因素,是数据处理效率的低下与数据链条整合度过低的问题。

在大数据分析技术崛起的时代,跨越上述传统的技术门槛成为现实可能,这主要依赖于云计算在资源配置的技术体系中所起到的核心支撑效应。通过云计算,体育健身资源平台能够有效地对自身拥有的信息资源进行日常管理和维护,并最终要对终端客户实现有效的智能响应。所谓智能响应,通俗来说体现在以下几个方面:首先是平台的计算能力可以准确的检测到所有活动客户端,并且能够迅速分析出客户端的个体特征、需求层次等等因素进行存档、并通过历史比对等技术手段展开进一步的数据挖掘。其次是通过云计算,平台可以及时将分析获得的结果和根据分析结果所作出的解决方案――例如健身计划或者营养方案,能够及时地推送到客户端,在后续的互动中获得反馈并进行妥善的数据存储。有学者提出,要对来自网络包括物联网和机构信息系统的数据附上时空标志,去伪存真,尽可能收集异源甚至是异构的数据,必要时还可与历史数据对照,多角度验证数据的全面性和可信性[9]。通过讨论云计算在体育健身的信息化平台建设中发挥资源配置的核心功能,实则向健身课程资源平台的资源配置在原理的层面上提出了四个向度的理论命题,这些理论命题无一不需要学界明确的学术立场:第一,健身课程资源平台的信息化建设是以终身体育为目标的资源整合过程,还是应当局限于学校内;第二,健身课程资源的平台建设应当着眼于平台、渠道和客户端立体整合的一体化发展战略为主,还是应当以地区或者区域经营主体各自为战为宜;第三,是否应当积极引入大数据分析技术和云计算技术装备来优化,改进乃至重构当前的体育健身课程资源平台,还是应当坚持体育健技术平台的行业技术传统;第四,在互联网+时代,全新的智慧化概念和人工智能即将崛起,准确回答体育健身行业在信息化发展道路上朝哪个方向走,怎么走的问题,必须将当前和未来一段时期的行业技术范式提升到方法论的层面来展开讨论。

3.3 体育健身课程资源平台的终端形态与技术发展展望

在理解云计算对于信息资源配置所扮演的关键角色的同时,理论界必须将视野拓展到更为遥远的视域。由于任何通过云计算所获得的体育健身方案必须有效地投送到对应的需求方的手中,而且作为需求一方的信息反馈必须通常迅捷地被平台的大数据监测体系所接受和掌握,并可以基于这种反馈订制后续方案或者作出及时调整,才能被视为具有了相对完整的信息流与数据链条。因此作为需求方的信息终端建设,也将成为下一步体育健身资源平台在理论观察和理论建设的重点。在当前较为流行和普遍的运作模式,是采用各种移动终端APP来实现的,如手机浏览器、微信、体育健身软件的客户端、体育物联网,体育健身自媒体等等,采取上述模式的体育健身课程资源平台,具有共同的“互联网+”式的信息架构形态,已经超越了传统平台的运行效率,是较为高效的运行方式

但是也要看到,技术发展总会不可避免地带来旧有技术边际运行效率的递减,这在摩尔定律中体现的淋漓尽致,即当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18~24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍[10]。参考上述技术范式,伴随硬件技术的进步必然带来智能化产品的制造业市场准入门槛的降低和资费价格的下降,由此也相应的会导致可穿戴运动装备的普及。在此技术背景下,由于虚拟现实概念,人工智能概念,智慧城市概念快速崛起,更为先进体育健身资源平台的发展雏形已经在大数据分析和云计算技术的母体中加速孕育。在其他行业,人工智能机器人以见习主播身份正式登陆直播新闻节目,可以预见的是,在新一代的体育健身资源平台上,智能健身服务机器人和能够提供虚拟现实训练环境的运动装备将成为提升现行体育健身课程资源平台的战略性技术。

4 结论与建议

我国是体育大国,健身课程资源极为丰富,同时体育文化在地域分布、民族构成、风俗传统等方面的差异使得各地健身课程资源在具有共性特征的大背景下,又具有各自的特点,体现出明显的多样性特征。长期以来,体育界对新出现的具有变革性的技术力量发展考量不够,没有通过理论反思+技术创新的形式来推动传统体育健身课程资源平台的技术升级,因此在产业结构升级上也显得步履蹒跚,只能在其他高新技术行业的后面亦步亦趋。同时教育界对健身课程资源的信息化建设重视不足,在发展思路与技术升级的层面上缺乏整合观念,健身课程资源投放渠道非常狭窄,流动性很差。在大数据技术兴起的时代背景下,加强理论反思,加快将崭新的技术形态作为理论元素融入体育产业信息化建设,已经成为新时期中国体育行业发展的重中之重。学界应当将健身行为代入到更为辽阔的社会体育的语境中加以讨论,而不应当仅仅聚焦或单纯视为学校教育行为。同时,应当树立大数据分析技术在体育健身课程资源平台中的核心技术地位,着重采用先进的云计算工具参与新一代体育信息化平台的研发和运行,应当被提升到体育科学技术方法论的高度予以对待,来指导健身课程资源平与未来的信息化建设。

参考文献:

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[2]D. Tanner & L. N. Tanner. Curriculum Development [M].Macmillan publishing Co. Inc. New York,1980:15.

[3]吴健,常生.关于体育课程资源建设的理性思考[J].山东体育学院学报,2006,22(1):121128.

[4]黎加厚,刘成新.走向多元化: 我国计算机辅助教育和教育技术发展的新特点[J].电化教育研究,1998(5):311.

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[6]维克托・迈尔・舍恩伯格,肯尼斯・库克.大数据时代[M].盛杨燕,周涛,译.杭州:浙江人民出版社,2013:2830.

[7]郭光灿,周正威,等. 量子计算机的发展现状与趋势[J]. 中国科学院院刊,2010(5):517523.

能源化学概论篇(9)

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)05-0093-03

近年来,网络、手机等新媒体发展迅速,越来越多的人喜欢从新媒体上获取信息。新媒体是未来媒体发展的重点,是传媒市场发展的趋势和必然方向。因此,加强新媒体的研究和教学对推进新闻传播学学科进步、人才培养、产业升级乃至社会发展具有重要意义。然而,国内外新媒体教育还处在发展初期,在教学体系、教学内容、教学方法和教学手段上还存在诸多问题。本文从惠州学院《新媒体概论》课程的教学定位、教师队伍建设、教学内容与教学方法建设、学习环境的改善等几个方面进行描述、分析、总结,试图找到适合《新媒体概论》课程建设的优秀方案,为网络与新媒体专业建设提供现实指导。

一、《新媒体概论》课程教学定位

(一)课程教学目的及要求

《新媒体概论》是因新媒体新闻传播事业的勃然兴起而产生的一门新兴学科,是属于新闻传播学的分支学科。《新媒体概论》主要研究以网络和手机为代表的各类新媒体的信息传播规律。在惠州学院,《新媒体概论》是广播电视新闻专业的一门专业基础课程,也是专业主干课程之一。通过本课程的教学使学习者了解各种新媒体的基本概念,把握各种新媒体的传播现状、效果和发展趋势,掌握各种新媒体的技术特征、信息流程以及盈利模式。

本课程是一门实践性非常强的学科,教师必须在教学中贯彻理论联系实践的原则,在实践中理解、掌握、深化基本概念和基本理论。因此本课程除了进行理论课的教学之外,还有实践教学环节。为《网络新闻学原理与应用》、《新闻网页设计与制作》等后续相关课程打好基础,为将来在新媒体传播领域中工作奠定基础。

(二)《新媒体概论》课程建设的指导思想

《新媒体概论》课程建设以提高教学质量、优化教学效果、增强学习兴趣、改善教学环境、促进学科发展为指导思想和根本出发点。在加强师资队伍建设基础之上,加强课程内容建设,争取把惠州学院《新媒体概论》课程建设成为广东省级精品资源共享课程。

二、《新媒体概论》课程建设的具体内容

为了全面提高课程教学质量,惠州学院的《新媒体概论》课程建设主要从教师队伍、课程内容、教学方法与教学手段和学习环境等方面展开。

(一)教师队伍建设。部级精品资源共享课程应该由学术造诣深厚、教学经验丰富、教学特色鲜明、具有高级专业技术职称的教师主持建设,教学团队应结构合理。惠州学院《新媒体概论》课程的教学队伍由5人组成,其中教授2名,高级记者1名,副教授1名,讲师1名,学历均在硕士以上,年龄在35岁至45岁之间,且都是从事新闻传播学教学与科研的一线专业教师,是一支具备较高学术水平和教学水平,符合教学要求的教学团队。在课程建设过程中,惠州学院制订了课程团队发展规划、青年教师结对培养计划、人才引进与培养计划等,优化了课程团队。

1.引进高层次、高水平人才,优化教学团队。惠州学院建立高级人才引进机制。在课程建设过程中,引进一名具有硕士学位的教授担任课程负责人。课题负责人近十多年从事新媒体与网络新闻学教学与科研。担任《新媒体概论》、《传播学》、《网络新闻学原理与应用》、《新闻网页设计与制作》等课程的教学,主持2013广东省高等学校人才引进项目《突发公共事件中的微博舆论研究》。还引进一名具有博士学位的传播学教授担任课程第一主讲,该主讲教师担任省级精品课程《传播学》的负责人,主持广东省高等学校人才引进项目《网络非理性舆论的社会风险研究》,对新媒体课程教学有丰富的经验。

2.促进青年教师博士化。在课程建设过程中,一名主讲教师在暨南大学新闻与传播学院攻读新闻学博士学位,选修了与《新媒体概论》密切相关的课程。该主讲教师2011年主持的教育部人文社科研究项目《网络公共领域的理论与实践研究》、2012年主持的国家社科基金青年项目《国家―社会关系视角下网络公共事件的舆论引导与治理研究》等都是关于新媒体的研究。通过教学结合、教研结合,深化教学内容,提高教学水平。

3.鼓励教师参加学习交流和学术考察。课程主讲教师先后参加过中国新闻传播学年会、中国网络传播年会等学术会议,了解学科、专业的发展趋势,与新媒体、网络新闻学等课程教师探讨交流教学经验。教学团队反复研究中国传媒大学、人民大学、复旦大学、武汉大学等多所高校新媒体与网络新闻传播专业课程的教学体系,完善《新媒体概论》课程体系设置。

(二)教学内容建设

1.更新课程体系,增加实践环节。惠州学院通过对国内外院校相关课程的比较分析,结合本校的教学情况,按照整体优化课程体系、有利于学习者能力培养的原则,增设了一系列增强学习者实际操作能力的课程教学环节。改革前的课程总学时为36学时,没有实践教学环节。改革后增加了12个实践教学学时,总学时为42学时(见表1)。

2.调整优化课程内容,保证教学效果。关注最前沿的新媒体动态,使教学内容紧跟学科发展的前沿,保证学习者能及时获得最新、最有用的新媒体知识和技能,是《新媒体概论》教学改革的目标之一。首先,惠州学院调整了教学大纲,在原有内容的基础上增加了“视频网站”、“社会化媒体”、“手机之外的移动信息传播”等内容。其次,主讲教师通过参加学术会议,把新媒体发展最新成果及行业发展动态与趋势,整理、归纳、整合为教学资源,提高课程的科学性。通过改革,《新媒体概论》的教学内容具有清晰的逻辑性、系统性,形成一个有机的整体,同时还具有丰富的知识点和信息量,在教学过程中,取得了良好效果,深受学习者欢迎。

(三)教学方法与手段建设

1.“以学习者为中心”的教学理念,提高学习者的学习兴趣。本课程经过近五年的建设,教学方法已从最早的老师单向授课模式,变为教师授课、学习者讨论、个人和小组报告、师生互动、社会调查等多种形式有机结合的多元化模式,成功地将过去“以教师为中心”的教学方式转变成“以学习者为中心”的教学方式,极大地提高了学习者学习的热情和兴趣,充分体现了以人为本、因材施教的教育教学理念。

2.“案例工作坊”的教学模式,强化实践能力。《新媒体概论》课程在教学改革中引入“案例工作坊”教学模式,该教学模式是以主讲人为核心,15名左右的成员组成的小团体。结合市场需求与行业发展,主讲教师把传播学的基本理论知识与各种新媒体实际应用范例结合起来,让学习者围绕某个话题、案例进行讨论或实践操作,引导学习者对问题实质进行思考,培养他们的创新意识、探索精神与动手能力。由于该教学模式强调面对面交流、参与者的互动学习以及实践操作,所以,学习者可以获得更多通过普通讲课无法获得的思考和成长体验,可以把课堂上的体验内化成专业素养和行为态度。课程组在教学实践中发现,大部分学习者在“案例工作坊”教学过程中积极性很高,并认为自己从中获得了很大的收获。

3.使用现代化教学手段,优化教学效果。在教学中积极使用现代化教学手段,开发完善了多种网络资源和PowerPoint的演示教材,充分利用教学互动平台进行师生的互动。值得一提的是,《新媒体概论》课程利用魔灯教学平台,建立了具有多媒体特性的网络课堂,开展网络教学。利用魔灯教学平台提供的论坛、测验、资源、投票、问卷调查、作业、聊天室、Blog和Wiki等丰富的课程活动,在教学过程中开展在线自主学习、在线作业、在线答疑、在线自测/考试、在线实时交流等教学活动。使教学理念从传统的教案设计向课程设计转型,内容设计向“资源+活动”设计转型,教学方法从传统的传授型向传授型、研究型、社区型相结合的多样化的教与学方式转型。比如主讲教师和学习者可以通过新媒体网络课堂的课程管理中的资源上传、 下载教学资源, 以达到教师与教师、学习者与教师、学习者与学习者多方位资源共享的目的。再比如,通过新媒体概论的论坛或博客,学习者可以在线提问,教师可以在线答疑,在虚拟的网络空间,突破空间的阻隔进行实时的同步交流,也可以自由选择不同的时间进行异步交流。

(四)教学条件建设

1.教材的使用与建设。本课程早期采用中科院新媒体研究专家闵大洪研究员编写的《数字媒体概要》作为教材,该教材在编写中强调学理性、实用性、工具性、前沿性、延展性、交互性的统一。但是,随着新媒体日新月异的发展,该教材部分内容难免过时。目前,该课程使用本课程主持人周海英教授著《数字新媒体论》(湖南师范大学出版社2009年出版)作为课程的主教材,并选用了如下书籍作为参考教材(见表2):

2.课程相关资料建设。课程组成员密切跟踪,及时购买与本课程相关的国内外最新出版的图书、资料,并向学生推荐阅读。比如《网络社会的崛起》(纽曼尔卡斯特著,社会科学出版社2006年出版),《网众传播―― 一种关于数字媒体、网络化用户和中国社会的新范式》(何威著,清华大学出版社2011年6月出版),《微博―― 一种新传播形态的考察影响力模型和社会性应用》(喻国明、欧亚、张佰明、王斌著,人民日报出版社2011年5月出版),《新媒体概论》(宫承波著,中国广播电视出版社2007年出版)等研究新媒体的著作。本课程组还收集了大量文献资料,目前已有国内外新媒体传播类图书约100多种,与本学科相关期刊论文数百篇,光盘数据库文献资料也非常丰富。

课程团队积极引导学生充分利用网络资源,跟踪和吸收国内外有关本课程研究的最新成果。如教会学生熟练使用中国学术期刊网、中国硕博士论文库、传媒学术网、传播学论坛、中华传媒网、美国哥伦比亚新闻评论网等,增强了学生自主获取学术信息的能力。

3.网络教学环境建设。教学改革重点之一是学习环境的改革。当前,课程学习环境的改革主要体现为学习者自主学习和终身学习环境的建设。为了实现这一目标,课程团队在惠州学院的网络教学平台上搭建了《新媒体概论》的课程网站。在课程网站中,根据《新媒体概论》的教学定位、教学内容,建设了课程介绍、教学大纲、师资队伍、教学日志、电子教材、教学课件、练习与习题、参考资料目录和教学录像等基本资源,并且随着教学活动的开展进行及时的更新。在基本资源的建设中力求涵盖新媒体相应领域的基本知识、基本概念、基本原理,系统介绍《新媒体概论》的相关知识,既实用又易用,能共享,为《新媒体概论》的教与学提供平台。

除了建设《新媒体概论》课程的基本资源之外,还建立了课程的立体化拓展资源。拓展资源包括:图书资源库、多媒体素材库、视频讲座库、案例库等。在多媒体素材库中收集了中华传媒网、人民网传媒频道、新浪传媒、紫金网、中国新闻学评论等传媒学术网和传媒体资讯网,每一个条目设有网站名称、网站截图、网站链接、网站介绍。学习者可以通过这些网站了解传媒体资讯、学术动态以及前沿的学术观点,丰富自己的传媒知识。视频讲座库收集了新媒体领域的专家学者的学术报告共20场,便于学习者领略传媒领域专家学者的风采,了解传媒热点话题。图书资源库收集了40多本传媒书籍,每一条目设有书名、网络购书链接、内容简介、内容目录、作者介绍等关键信息,为学习者拓展知识面提供参考。

三、课程建设成效

从2008年以来,惠州学院在广播电视学专业开设了《新媒体概论》课程。经过五年的探索,课程建设取得了一些成效:明确了课程定位,完善了教学体系,改进了教学方法,改善了学习环境,培养了一支教学水平较高的师资队伍。2012年5月在“提高高等教育质量、深化教学改革与创新人才培养模式”系列专题研讨会上,惠州学院的《新媒体概论》课程获同行专家、学校、学习者、社会等方面的高度赞誉,提交的教学改革论文《新媒体课程建设的探索与实践》被评为优秀论文。2012年《新媒体概论》被评为院级重点课程,2013年被评为精品资源共享课程,被学院推荐为广东省精品资源共享课程。

课程建设是一个长期的系统工程,不能一蹴而就,需要教学机构、教学团队、学习者坚持不懈、共同努力,才能造就真正的优秀学习者以及惠及相关的教师和社会人士,从而提高高校的教学质量和教学水平。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知[Z].教高[2003]1号.

[2] 教育部关于国家精品资源共享课建设工作实施办法[Z].教高[2012]2号 .

能源化学概论篇(10)

引言

传统的阅读教学大多只关注文字内容的讲授, 而忽视非文字的图形表征对阅读理解的重要性。近年来,阅读教学强调运用概念图对阅读内容进行可视化概括与呈现。概念图是一种用来组织和表征知识的可视化学习工具。研究表明,高水平的阅读者善于对文章内容进行可视化处理。在信息时代,概念图已成为帮助学生应对复杂阅读材料的有效学习策略。如何培养学生的概念图阅读策略能力?我们需要重点关注两个方面的问题:学生概念图制作过程中的认知负荷分析以及针对学生认知负荷的有效教学设计。当前教育界盛行的认知负荷理论为我们解决这些问题提供了新思路。

一、认知负荷理论

认知负荷理论是由澳大利亚心理学家John Sweller及其同事于上世纪80年代基于资源有限理论和图式理论而提出的一种教学理论,其基本观点如下:

(一) 人类的认知结构包括有限的工作记忆和无限的长期记忆

在学习新知识时,学习者通过工作记忆将信息进行编码,然后存入长期记忆中。工作记忆在处理信息时都要消耗一定的认知资源,如果个体需要处理和加工的信息超过其认知资源的总量,就会出现认知超载现象,从而降低学习效率。

(二) 学习的本质意味着图式的建构和图式自动化的形成

当知识以完整的形式被学习者理解时,有利于知识图式的形成,进而降低学习过程中的认知负荷。大量的训练可促进图式自动化的完成,使工作记忆富余出更多的资源加工其他信息。有效的教学应考虑工作记忆容量的有限性,通过合理的教学设计优化认知负荷,促进图式的建构和图式自动化的形成,提升学习效果。

(三)基于不同的影响因素,认知负荷可分为内在认知负荷、外在认知负荷和关联认知负荷三种类型

内在认知负荷与学习内容本身的复杂性以及学习者的知识水平有关, 其大小取决于工作记忆中同时被处理的信息数量以及学习者大脑中的认知图式。若学习材料包含的信息量多,元素交互性高,而学习者知识水平有限时,则内在认知负荷较高。外在认知负荷是由教学资源组织不当和教学步骤不合理所引起的认知负荷,由于它会对学习产生干扰,所以应通过优化教学设计来加以控制。关联认知负荷是学习者在知识图式建构和图式自动化的过程中所投入的认知资源,因其能够提高学习的有效性,故也被称为“有效认知负荷”。

(四)认知负荷因人而异

不同学习者在学习风格、学习动机以及知识结构水平上的差异,使得他们对三种类型认知负荷的承载方式及能力各不相同。近来的研究强调考虑学习者个体因素对认知负荷的影响。学习者动机影响学生学习的意愿和认知投入的程度,学习者知识水平影响学习者有效认知图式的建构和发展,因而教学设计应综合考虑学习者各种特征和相关需求,提供富有创造性的多样化教学手段,进行适应性教学。

二、概念图与概念图阅读策略

概念图是表示概念和概念之间相互关系的空间网络结构图。一个概念图通常由概念、命题、层级结构和交叉连接四要素构成。 命题是两个概念通过某个连接词而形成的意义关系;层级结构是概念的展现方式,处在最顶层的是中心概念,往下依次排列的是重要概念、一般概念和实例;交叉连接表示不同领域概念之间的相互关系,它是创造性思维的体现。

概念图阅读策略是指运用概念图与阅读内容进行深度互动,加深阅读理解和信息表达能力的有效策略。“一幅图胜过一千个字”,概念图阅读策略的有效运用有利于改变学生死记硬背和被动学习的状态,培养其独立学习能力和自我效能感。同时,随着网络信息技术的发展,运用inspiration和freemind等计算机软件绘制概念图已变得十分便利。用软件制成的概念图集图文和声音动画于一体,有利于学生个性化学习与创造性思维能力的发展。

三、概念图制作过程中学生所面临的认知负荷分析

概念图制作是一个主动建构知识体系的过程。其主要步骤包括:(一)确立一个中心概念,即主题;(二) 确定关键概念。从阅读材料中挑选出关键概念以及与之相关联的其他概念,形成一张“关键概念一览表”,按照概念包容性的大小将其依次排序组合, 初步形成概念的层级结构;(三)添加概念之间的关系词,形成完整命题;(四)在绘制的整张概念图中寻找不同部分概念之间的交叉连接,突出不同部分概念之间的深层联系,彰显制图者的高端思维;(五)修改概念图,逐步完善知识体系。

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