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[关键词] 扩大血管周围间隙;认知功能;蒙特利尔认知评估
[中图分类号] R741 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2017)04(b)-0073-04
[Abstract] Objective To explore the relationship between Enlargement of perivascular space (EPVS) in different sites and severity and cognitive function in the elderly men. Methods From January 2010 to May 2016, 80 elderly men at Dalian University Affiliated Xinhua Hospital and Dalian University Affiliated Zhongshan hospital were selected, which were accepted MRI scan and a comprehensive cognitive test. The severity of EPVS based on visual grading was divided into grade 0 to grade 3 according to the size of EPVS and rated 0 to 4 points according to the number of EPVS. According to the lesions location of EPVS, EPVS were divided into non EPVS, basal ganglia EPVS, semioval center (including the subcortical white matter) EPVS, hippocampus EPVS and mixed legions EPVS. The difference of cognitive function between different sites and severity of EPVS were analyzed by Montreal cognitive assessment scale (MoCA). Results The EPVS score was negatively correlated with the total score of MoCA (r=-0.630, P < 0.05). The total score and subentry scores of MoCA had significant difference in different grades (P < 0.05). The attention and calculation score of grade 1 was decreased than that of grade 0 (P < 0.05). The MoCA total score, visual space and executive ability score, attention and calculation score and delayed memory score of grade 2 were decreased than those of grade 0 (P < 0.05). The MoCA total score, visual space and executive ability score and delayed memory score of grade 2 were decreased than those of grade 1 (P < 0.05). There was no difference in orientation score between grade 3 and grade 2 (P > 0.05). The total score and subproject score of grade 3 were decreased than those of grade 0 or grade 1 (P < 0.05). The total score and subentry scores of MoCA in non EPVS were decreased than those of different location EPVS (P < 0.05), while there were no differences comparison between any two means in the different location EPVS (P > 0.05). Conclusion Cognitive function is related to the degree of EPVS. The elderly men with EPVS have obvious damage in cognitive function including spatial ability, executive function and delayed recall. EPVS may be one of the imaging methods for cognitive dysfunction.
[Key words] Enlarged perivascular spaces; Cognitive impairment; Montreal cognitive assessment
扩大的血管周围间隙(enlarged perivascular spaces,EPVS)被认为是扩张动脉周围的蛛网膜下腔的延伸,影像学上在半卵圆中心、基底核和海马区出现点状或线状高信号、等信号,T2加权与脑脊液的信号一致[1-2],EPVS在健康年轻成人的大脑通常不存在,但在老龄人群中越来越普遍。EPVS存在已与高血压、脑动脉硬化、帕金森病、糖尿病有关[3-4]。越来越多的研究表明脑白质病变与老化相关的认知功能减退有关[5-7]。本研究针对EPVS与认知功能的关系进行初步分析。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2010年1月~2016年5月大连大学附属新华医院与大连大学附属中山医院体检门诊的80例男性患者,年龄为65~75岁。常规查肾功能、血离子、血钙、肝功能、甲状腺功能、血糖、糖化血红蛋白、血红蛋白、白细胞计数、血小板计数。经专业医生(上午)检查,无定期用药史。除外以下情况:①当前患有重大疾病,包括老年痴呆症、脑血管疾病、缺血性心脏病和抑郁症等。②既往存在癌症病史、心脏病、呼吸系统疾病、糖尿病、神经系统疾病和其他重大疾病。本研究经大连大学附属新华医院医学伦理委员会批准。
1.2 方法
1.2.1 磁共振扫描 所有磁共振扫描在1.5 T扫描仪(西门子)上完成。结构图像采集通过三维定位器和包括快速自旋回波T2横断面全脑成像,扫描层厚5 mm,间隔2.5 mm。空间分辨率为矩阵192×256,每个扫描均由两位评估者双盲读数进行独立检查,和所有其他的成像,认知,和生化结果一样。EPVS被定义为小,轮廓分明的结构如同脑脊液信号密度,遵循穿支血管的方向和垂直于脑表面。采用神经放射专家(JMW)的评级,将EPVS部位分为:无EPVS、基底节区EPVS、半卵圆中心(包括皮质下白质)EPVS、海马区、混合部位EPVS(基底节区、半卵圆中心皮质下白质与海马区2个或2个部位以上)(图1,封三)。按Maclullich[8]的报道,将EPVS数目进行评分如下:0分=没有,1分=10 EPVS,2分=10~20 EPVS,3分=21~40 EPVS,4分=40 EPVS。根据Heier等[9]报道,将EPVS大小分为:0级(无EPVS)、1级(直径 < 2 mm)、2级(直径2~3 mm)、3级(直径 > 3 mm)。
1.2.2 认知测试 所有测试均由同一医师(回避脑成像和生化结果)上午完成。所有患者的测试顺序相同,提供频繁的休息,以减少疲劳的影响。采用中文版蒙特利尔认知评估量表(montreal cognitive assessment,MoCA)进行认知功能评估。MoCA子项目包括:视空间与执行能力5分、命名3分、注意力与计算力6分、语言3分、抽象理解2分、延迟记忆5分、定向力6分,满分30分。受教育年限12年者,在原始分基础上加1分进行校正[10]。
1.3 统计学方法
采用SPSS 19.0统计学软件进行数据分析,计量资料数据用均数±标准差(x±s)表示,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验;分级资料使用Kruskal-Wallis检验;相关性分析采用Spearman相关,以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 EPVS数目评分与MoCA认知评估总分相关性
EPVS数目评分越高,MoCA认知评估分数越低,呈负相关(r=-0.630,P=0.0200.05)。
2.2 EPVS不同分级MoCA各项评分比较
各级别在总评分和分项评分比较,差异有统计学意义(P < 0.05)。1级与0级相比,注意力与计算力评分降低(P 0.05);2级与0级相比,MoCA总分、视空间与执行能力、注意力与计算力、延迟记忆评分降低(P < 0.05)。2级与1级相比,MoCA总分、视空间与执行能力、延迟记忆评分降低(P < 0.05);3级与2级相比,定向力评分降低(P > 0.05),3级与0级、1级相比,MoCA总分及其他各项评分降低(P < 0.05)。见表1。
2.3 EPVS不同部位MoCA各项评分比较
不同部位EPVS的总评分和分项评分均低于无EPVS(P < 0.05)。半卵圆中心(包括皮质下白质)、海马区、基底节区、混合部位EPVS两两比较,差异无统计学意义(P > 0.05)。见表2。
3 讨论
1843年Durand[11]首次提出EPVS,认为主要发生于基底节区或脑白质,伴或不伴有脑实质改变。EPVS是MRI常见但易被忽略的影像学改变,具有一些明确的影像学特征:伴随着穿支动脉走形,呈圆形、卵圆形或线形(部位及切面的不同),边界清晰,周围无增强效应[12-13]。VRS扩大与年龄明显相关,提示VRS扩大可能是脑老化的表现[14]。EPVS的发生发展与认知功能损害关系密切,包括视空间判断能力和词汇记忆能力等[15-16]。认知功能是指人脑接受外界信息,经过加工处理,转换成内在的心理活动,从而获取知识或应用知识的过程。目前临床上通过观察患者的记忆、执行、思维、结构、自知等能力来判断其认知受损情况,存在较强的主观性和不可预知性。S着影像学的发展,特别是CT、MRI的出现,研究发现认知障碍患者影像学上往往存在脑沟加深、脑窄、脑萎缩[17-18]。
Rouhl等[19]提出,EPVs数量的多少可作为诊断认知功能障碍的一个指标。研究表明EPVS数目评分与MoCA认知评估总分呈负相关相关性。本研究发现,EPVS认知损害的特点是以视空间与执行能力、延迟记忆方面损害为主。关于EPVS严重程度与认知损害的关系,本研究发现,1级组仅注意力与计算力受到影响,而2级组显著影响了MoCA总分、视空间与执行能力、注意力与计算力及延迟记忆;3级几乎影响整体的认知功能。这提示EPVS引起认知障碍很可能存在“阈值效应”。
EPVS因伴随的穿支动脉不同而出现在不同部位,伴随豆纹动脉的经前穿质而分布于基底节区;伴随髓质动脉则进入大脑半球灰质并延伸至白质,分布于半卵圆中心和皮质下白质。本研究发现,基底节区EPVS、半卵圆中心(包括皮质下白质)EPVS、海马区EPVS、混合部位EPVS与无EPVS在MoCA分和视空间与执行能力、语言、抽象理解、延迟记忆评分上有整体差异。但不同部位EPVS间两两比较无显著差异。其原因可能是基底节区、半卵圆中心(包括皮质下白质)、海马与皮质之间的纤维联系中断[20],从而导致以记忆障碍为主的认知功能受损。
总之,EPVS在视空间与执行功能、延迟回忆方面存在明显的认知损害。EPVS病变程度越严重,认知功能下降越显著,EPVS对认识损害可能存在阈值效应,进一步明确和揭示该阈值效应,有助于明确脑小血管病MRI诊断的疆界。本研究局限性在于样本仅包括男性,并不是随机选择的。因此,研究结果可能不适用于所有人口。本研究是小样本、非盲法的研究,结果存在局限性。对于将EPVS真正应用于认知障碍的诊断和评估,还需要在今后进一步进行随机、多中心、大样本量的研究。
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1交通工程专业的课程设置:追求卓越,博中取精
现代交通工程问题的解决,涉及到环境保护、生态平衡、社会和谐与可持续性发展,关系到公众安全与健康、国家和社会公共利益等。与之相适应,我们培养的未来交通工程师不仅应具备精湛的专业基础知识,更应具备强烈的社会责任感、必备的人文情怀、相应的科学素养和多学科的文化视野[4]。因此,在研究性学习的课程设置中,以追求卓越为目标,做到博学与精湛兼顾,博中取精。博,课程的范围要涵盖人、车、路、环境等方面的重点知识。精,从众多的课程中,精选出对学生的人生及专业发展具有长远影响的课程,让学生“听一遍即受用一辈子”。根据上述理念和原则,我们桂林理工大学交通工程专业在基础课中,除了打牢数学、运筹学、外语、计算机软件开发等传统的基础课程和技能外,借鉴美国欧林工学院等先进的办学经验和理念[5],开设了人文与艺术等社会科学方面的基础课程。用人类优秀的文化成果塑造人、感染人,以增强学生“心怀家国”的社会责任感。在专业课程中,总体上开设交通工程学、交通运输经济学。关于人,重点开设人工智能、交通心理学;关于车,重点开设汽车构造、汽车设计;关于路,公路方面重点开设道路勘测与设计、路基与路面工程,城市道路方面重点开设交通规划、交通管理与控制、交通设计、道路交通安全、智能交通系统;关于环境方面,重点开设交通节能、绿色可持续交通。
2交通工程专业的课程教学:问题探究,提升能力
研究性学习课程教学的主要方法是,将知识学习作为一种课题来研究,引导学生对其进行分析、探究和创新。尽管学生所要学习的知识可能是成熟的理论,甚至已成为经典,但对于学生来说,如果要搞清楚知识的来龙去脉,就是一种研究。它不仅使学生获取知识,而且使他们能应用和创新知识。交通工程专业研究性学习的课程教学,按照学习专题内容的性质和学习方式,主要分为三种形式:基于交通问题的探究式学习、基于实际交通运输案例的讨论式学习和基于实际交通项目的参与式学习。
2.1基于实际交通问题的探究式学习
基于实际交通问题的探究式学习,是学生在学习过程中以实际交通问题为学习和研究的对象。在教学过程中,为了激发学生的学习热情和兴趣,我们选择当前交通研究的热点和难点问题作为研究对象,比如交通拥堵问题、交通节能问题、交通环保问题、交通安全问题。通过对这些实际交通问题的了解、探讨、研究和辩论,让学生学会应用和获取知识,辨别和收集有效数据,系统地分析和解释问题,力争获得解决问题的方案,并进行交流、检验和评价。
2.2基于实际交通运输案例的讨论式学习
基于实际交通运输案例的讨论式学习,是学生在学习过程中以案例为分析研究对象。我们的做法是,以组织学生进行实际生产实习为契机,对实习的交通运输企事业单位的实际问题作为研究案例。比如,2012年暑期,我们交通工程专业的本科生在桂林市公交集团实习期间,以如何进一步提升公交集团运输效益作为研究案例。通过对公交集团的运营流程研究,并以实际的客流调查为基础,进行成本与效益分析,对节约成本和提高效益的各主要要素进行分析和讨论,提出改进思路和相应方案。最后,学生与老师共同研究、共同编写案例。在讨论案例时,学生将了解到作为真正的交通工程师所将面临的复杂境地和艰难抉择,不仅能加深对知识的理解,而且能掌握知识的应用。
2.3基于实际交通项目的参与式学习
基于实际交通项目的参与式学习,是以实际交通项目作为学习研究的对象。我们在专业课程教学的过程中,精心设计,将实际交通项目贯穿到教与学的全学程,分别实施了桂林市路网瓶颈节点的识别、高速公路智能化建设方案、桂林市繁华商业区行人过街问题的解决方案、桂林市交通拥堵的交通信号控制方案及信息诱导方案研究等项目。通过参与实际交通工程项目的设计、开发和研究的全过程,学生不仅能够更深刻地理解所学的知识和理论,完成实际项目的能力有所提高,而且能够锻炼出更好的交流沟通能力和团队合作精神。
关键词:计算机课程教学;研究性学习;教学改革;探讨性研究
一、研究性学习的概念和特点
研究性学习与接受性学习是学习的两种基本方式,也是两种不同的教学模式。
接受性学习就是按照预定的教学内容、固定的教学方法由教师将知识传授给学生,学生被动地予以接受、理解和消化。在这种教学模式中,教师是教学过程的主体。长期以来,我国大多数学校在实施教学中沿用这种旧模式和旧方法,学生习惯于被动地接受老师灌输的知识,学习缺乏自主性和研究性,学习兴趣受到限制,创造性不能很好发挥。学生遇到实际问题时,常常缺乏综合运用所学的知识和技术,提出高效解决方案的能力,学生缺少实践的机会,动手能力不强。
研究性学习是对传统的接受式学习的一种改革,是培养创新精神、创造性思维与实践能力的新教育理念在教学实践中的体现。研究性学习具有开放性、探究性和实践性的特点,在这种教学模式中,师生双方以相互合作和交流的方式,共同完成提出问题、收集信息、选题和立题、设计研究方案、进行具体实施、总结研究成果、完成探索新知识的学习过程。在研究性学习的教学中,教师与学生的地位发生了根本的变化,学生处于自主的主动地位,教师则处于辅助的指导地位。
计算机课程具有知识面广、技术更新快、可操作性强等特点,教学目的就是使学生掌握计算机基础知识、常用平台和工具,提高学生在计算机上的操作动手能力,重点培养学生自主运用计算机的新理论、新技术和新方法去解决各种复杂的实际问题。因此,计算机课程特别适宜于采用研究性学习的教学方法。
二、研究性学习的目标
结合计算机课程教学的特点,我们可以确定研究性学习实现的总体目标是以人为本、勇于探究、综合学用、自主创新、实践求真。展开来看,具体包括以下几个方面的内容。
(一)在研究性学习的过程中,通过认真踏实的探究,让学生逐步培养严谨求实的科学态度、勇攀高峰的意志品质、克服困难的进取精神,同时更深入地理解科学知识对于社会发展与人类进步的意义和价值,树立报效国家、造福社会和服务民众的人身价值观,从思想上
树立认真学习的积极性。
(二)学生真正成为研究性学习的主体,充分发挥他们思维开阔、敢闯敢拼的精神,通过参与一些与计算机科研相关的学习活动,逐步培养勇于质疑、乐于探索、努力求真的心理倾向,产生自发运用所学知识解决社会发展中的实际问题的积极欲望。学生可以在研究性学习的过程中实现学习进程安排、考试及成绩管理、日常财务结算、班级人事管理等综合事务的计算力管理,分析业务需求,开发相关应用软件。
(三)教师在研究性学习中,要从铺垫知识、方法指导、组织管理、疑难点拨、士气激励等诸多方面发挥导师的掌舵作用。教师在指导过程中,不仅要转变指导观念,更要讲究指导艺术和策略。教师要不断跟踪国际国内计算机技术发展的最新动态,为学生提供大量可供选择的研究性学习课题,指导学生采用合理的技术方法和应用研发平台,帮助学生卓有成效地完成学习及探索过程。
(四)学生在研究性学习过程中,围绕着一个需要解决的实际问题,持续激活自身原有的知识储备,通过多种渠道收集所需信息,设计高效可行的研究方案。通过计算机硬件和软件的开发实验活动,对设计方案进行修正调整,最终获得解决问题的研究成果。在研究性学习螺旋式前行的进程中,学生的综合运用计算机新技术与自主创新能力将显著提高,研究过程中进行沟通与合作的良好空间得以建立,师生的研究学习潜能得到深入挖掘,教师的主导作用和学生的主体作用达到和谐统一。
三、研究性学习的内容设计
研究性学习内容的选择是开展好研究学习过程的前提和关键。如果课题内容选择得不恰当,不仅影响研究学习的进程,还有可能导致整个研究半途而废,甚至影响到学生开展研究性学习的积极性以及创新精神和实践能力的发展提高。计算机课程具有“研究性学习”课程所要求的整体性、开放性、实践性、应用性等特征,最适合采用研究性教学模式。因此,教师必须认真分析计算机各门专业课程的特点,结合课程的安排与进度,对研究性学习的过程进行精心策划,对研究性学习的内容进行反复斟酌,确保研究课题的可行性和创新性。
(一)研究性学习内容的选择要与文献资料的利用和计算机科研项目的开展相结合,尽可能选定既采用最新计算机软硬件理论与技术,又能解决社会发展生产实践中现实问题的好课题。在研究性学习的过程中,要求学生提出系统解决实际问题的总体方案,并灵活运用所积累的计算机开发方法和工具,通过实验获得研究成果。
在讲授《数据库应用技术》课程时,可以让学生选择“学生考务管理系统的设计”作为研究性学习的题目。“学生考务管理系统”包括考生报名管理、考生成绩管理、系统维护等子模块,分别由不同的学生负责设计研究。前台开发工具可以选择 VC或VB,数据库平台选用SQL Server 2000。学生在教师的指导下,自主完成系统功能确定、系统结构图设计、数据库设计、各模块应用程序窗体设计等工作。在进行总体设计时,启发学生思考“学生考务管理系统”的系统架构应采用C/S(客户端/服务器)体系结构或B/S(浏览器/服务器)体系结构,两者的异同之处;每种体系结构应选用的DBMS(数据库管理系统)和前台应用程序最新开发工具。在数据库设计时,让学生了解当前计算机软件开发公司的程序设计员常用的几种计算机辅助设计CASE工具,学习流行技术,积累开发经验。在研究性学习的过程中,学生基于软件工程的思想,运用所学的数据库应用技术、VC或VB程序设计方法,解决与考务有关的实际问题。
(二)针对不同学生在知识积累、学习方法和动手能力等方面的差异,根据学生自己的兴趣、爱好和具体条件,结合学校的专业优势和教育资源现状,教师应当帮助学生自主选择恰当可行的研究课题,提高研究性学习的成效。
对于数学基础扎实的学生,可以指导他们选择与计算机理论研究相关的课题。例如,“基于神经网络的人脸识别系统研究”涉及人工智能、模式识别、数字图像处理、程序设计方法等多学科知识,并且可以在VC或MATLAB等平台上进行研发,要求参与该课题研究的学生具有较强的数学功底和编程能力。
硬件设计、调试能力强的学生则可以选择开发小型的计算机应用软件系统和实用的电子产品,如“采样频率可编程的数据采集系统”“声―光报警器”“智能门禁系统”“无接触智能水电读取系统”等设计课题。
(三)对于涉及多个学科的综合性课题,按照不同的学科组建研究小组来实现各个模块的研究学习工作。在研究性学习过程中,既培养了学生独立解决各自问题的能力,又增强了学生的团队精神和沟通协调能力,为将来走向工作岗位后承担大型课题研究和项目开发打下坚实的基础。“高速公路收费站汽车视频监控及收费系统设计”是一个涉及光、机、电、通信和计算机等多学科的综合性课题,包括硬件设计和软件开发,必须有多个研究小组分工协作,才能较好地完成该课题的研究性学习任务。在课题实施过程中,每个研究小组除独立完成各个子模块的设计工作,还必须考虑各子系统综合的需求。
总之,在计算机课程的教学过程中实施研究性学习是十分必要,也是切实可行的。只要明确研究性学习的目标,认真分析研究性学习的特点,确定研究性学习的实施内容,针对提出的问题设计切实可行的解决方案,通过创新的实践过程,一定能取得解决实际问题的成果。
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关键词:网络技术;研究性学习;
随着现代科技的迅猛发展,网络技术逐步渗透到人类生活的各个领域.由于网络环境自身的特点能实现学习的交互性,通过人机对话与人工智能化,进行计算机各部件工作原理的模拟和仿真,实现信息资源的共享.网络环境的开放性加深了人与人之间的交流与合作,网络的超文本链接和资源共享,有利于学生创新精神和实践能力的培养.国家教育部从2000年开始推出的各种课程教育计划中把“研究性学习”作为重要内容列入其中,首次成为我国基础教育课程体系的有机组成,这被公认为我国当前课程改革的一大亮点.国外自20世纪90年代以来,自主性、开放性、研究性学习的课程已构成许多国家课程改革的突出特征,如美国的“自然与研究”、“设计学习”,英国的“社会研究”、“设计学习”,法国的“综合学习”,日本的“综合学习时间”等,这类课程都注重和强调学生在学习活动过程中的科学探究和科学体验,注重培养学生的信息素养.
1网络环境下的研究性学习特征
从课程发展角度来看,研究性学习课程及信息课程的整合研究已成为当前课程改革的热点问题.网络环境拓展了学习的时间与空间,因此,倡导在网络环境下开展自主性学习,其实质就是一种以网络为背景的探究性的教与学.它是以课堂教学的过程为基础,以学生的自主学习为主,鼓励学生在学习过程中进行交流与协作.网络环境下的《计算机组装与维护》研究性学习,是指以网络为媒介,依据网络的资源共享、交互学习、超文本链接等特征,在教师或专家指导下,从理论和实践中选择和确定相应专题,以小组讨论方式,展开组装与维护综合性活动.网络环境下《计算机组装与维护》课程研究性学习具有以下几个特点:
1.1研究性学习的自主性与网络环境的交互性
研究性学习内容的具体选择与设计,可以根据学生、学校及课程的具体条件灵活地选择.网络自身的交互性特征可以不受时空的限制,采取丰富多彩的交互方式,打破地区的界限进行协作交流,如利用BBS、E-mail、网络聊天室、电子公告栏等,在学生与教师之间,学习伙伴之间,学习者与专家之间展开学习,讨论问题,从而促进信息的相互交流,这有利于提高学习者自主发现和自主探究的学习能力.
1.2研究性学习的实践性、应用性和网络环境的生成性
有效借助网络进行个性化学习,可以完善学生的智能结构,促进学生人格的健康发展.学生利用所学的理论知识与计算机模拟有效结合,可以获得实际应用的真切体验.因此,借助网络环境可以减少实验设备的投资,降低教学成本,同样使学习者的认识和体验不断加深,创造性的火花不断进发.
1.3研究性学习的灵活性、多样性和网络环境的广泛性
这门课程研究性学习正是有了内容广泛性和活动形式的多样性,所以适应了学生群体智能的多元倾向与学习方式的多样性选择.而网络环境下各种可利用的资源丰富,信息更新速度快,在教师有效组织的前提下,网络环境可以为每个学习者提供不同需要的学习内容和实践对象;而各种层次的学习者,几乎都可以在网络环境中在线点击或找到自己感兴趣的学习资源,从而产生探究欲望和积极性.网络 环境的开放性和多样性可以使学习者尽早形成合作、资源共享意识,同时,因为学习参与过程,从而使学习者获得尊重且产生成就感.
1.4研究性学习活动环境、气氛的愉悦性和网络环境的趣味性
哪里有兴趣哪里就有记忆.研究性学习应针对每一个学生的兴趣爱好和主观要求进行活动设计.研究性学习的内容安排,如果以分组竞赛的形式组织活动就能激发学生的好胜心.倘若教师安排的活动有吸引力,还能激励学生乐学、好学的志趣,同时为学生创造趣味性强、宽松活泼的学习氛围,容易形成平等、民主、合作的师生关系.因此,在网络学习过程中,可以根据学习内容特点,把学习者提出的具有价值性的问题,以多媒体的方式将问题情景化,呈现在学生面前,使学习者增强学习主动性,产生探究的欲望,进而学会创新.
2网络环境下研究性学习的组织形式和教学模式建构
2.1网络环境下教师角色的转变
研究性学习过程中学生通过直接体验和探究获得直接经验,其专题性、开放性、实践性和综合性的特点,决定了教师在研究性学习过程中的角色是充当活动的组织者、情感的支持者、学习的参与者和信息的咨询者.教学过程中的教师、学生、信息与手段等各要素的关系与功能开发,是与传统教学模式不同的另一种功能性结构模式,是一种理想化的建构主义学习模式,教师从观念到实际操作都起到了质的变化.教师角色中的“知识来源”作用将由部分网络替代,即技术承担教师的部分角色.信息资源获取机会的均等性使得教师不再拥有控制知识的“专权”,而逐步向“伙伴与伙伴”的关系转换.从研究性学习课题的制定和成果的到学习过程与学习的检测评估,每个环节都是基于网络环境进行的,要求教师具有较高的信息技术和使用水平;指导学生进行材料的搜集,要求教师具备通过网络和电子资料熟练查询和搜集的能力;指导学生进行交流和给学生提供技术材料,要求教师具备很强的文本编辑能力;协助学生进行课题成果的展示,以及利用学生网页发表学生的研究成果,要求教师具有一定的图像处理能力,多媒体制作能力以及一定的网页编辑能力.只有当教师熟悉并能熟练地运用新技术、新手段使之成为指导学生学习不可或缺的部分时,教师角色的定位才有可能科学而准确.
因此,在网络环境下对《计算机组装与维护》进行研究性学习,教师不再是学习的主宰者,而是学习的帮助者.教师不再是惟一的信息源,而是更多地注重指导学生学会学习,帮助学生如何才能更快捷的搜索到自己需要的知识,如何使自己的知识成为更适用更有效的结论并被别人接受和加以运用.
2.2网络环境下的《计算机组装与维护》研究性学习的组织形式
2.2.1“个体活动”型
活动的过程是由学生个体独立进行探究和实践.比如完成老师布置的具有研究性的课外作业,虽然在整个过程中也要与人交往和沟通,如向人请教、与人协商、查询资料等,但其所有的决定和判断都要求学生自己做出.
【关键词】初中语文;研究性学习; 作用
Study of middle school Chinese
Wu Qijie
【Abstract】Chinese teaching in middle school Chinese teaching in the field of a revolution, is the transformation of teaching method and learning style transformation is an important way. In Chinese teaching of middle school Chinese study continuously the way and the method, is helpful to cultivate students' autonomous consciousness, in the practice of cultivating students' spirit of innovation and research ability. Help to improve students' Chinese accomplishment and the students' lifelong development.
【Key Words】The junior middle school language; research study; role
1语文研究性学习的含义
1.1语文研究性学习是伴随着实施素质教育和课程改革应运而生的综合实践课程。
研究性学习是《新课标》中一项重要内容。《新课标》指出:“综合性学习应突出学生的自主性,重视学生主动积极地参与精神,主要由学生自行设计和组织活动,特别注重探索和研究过程。”此次课程改革致力于学生学习方式的转变,促进学生在教师指导下主动地、富有个性的创造性地学习是这场教学改革的核心任务。积极倡导自主合作、探索的学习方式是新课程的基本理念。语文学科是工具学科,著名教育家魏书生同志曾说“语文是工具学科,是学习的工具、交际的工具,做人的工具。”语文教育是促进人的发展、提高人的素质的教育。
1.2语文教学中的研究性学习是一种学习方式
语文教学中的研究性学习是指在教学中学生在教师指导下,以类似于科学研究的方式去研读课文等语文现象,并在研究过程中主动地获取知识,应用知识,解决问题的学习活动,它注重获得亲身参与与研究探索的体验,培养收集、分析和利用信息的能力,学会分享与合作,培养科学态度和科学道德,培养对社会的责任心和使命感,是一种全新的学习方式。它不同于传统意义上的对某一学科的钻研推究,有别于传统“以教学为中心,以课堂为中心,以书本为中心”的教学方式,它应该贯穿于语文教学的始终,它既有以课题为载体的学习方式,更多应是课文学习过程的研究性学习、写作过程的研究性学习。
2开展初中语文研究性性学习的目的和意义
2.1初中语文研究性学习顺应了时代的要求。
随着国际间创造型人才竞争的日趋激烈,我国基础教育在注意保持总体稳定的同时也已经加大了改革力度。继农业时代和工业时代之后,人们已经习惯把我们现在的时代称为信息时代、数字时代,在这个以人工智能和互联网得到越来越广泛的应用为特征的时代,知识的数量是以几何倍数增长的。我们的教育不仅要求学生在学校里学到更多的知识,更重要的是培养学生具有终身学习的能力。21世纪是一个人才竞争的时代,因此培养适应现代化需要的高素质人才已是迫在眉睫的大事。作为21世纪的中学生,自然是应该跟随时代的潮流获得更多的知识。在出征语文教学中开展研究性学习,顺应了世界课程改革的发展趋势。
2.2初中语文研究性学习是课程改革的必然趋势
新一轮教学改革要求语文教师树立新的语文教学观,以全新的语文教学方式和学习方式开展语文教学活动。一是树立学生的主体地位,关注学生的个体差异和不同的学习需求,充分激发学生的主动意识和进取精神,积极倡导自主、合作、探究的学习方式,促进学生的主动发展,注重在实践中学习和研究性学习。强调为实际需要学习,也关注从实践中学习,有利于学生在感兴趣的自主活动中全面提高语文素养,是培养学生主动探究、团结合作、勇于创新精神的重要途径。
二是语文课的开放性和时代性。语文课必须立足现实,面向世界,面向未来。必须具有开放的视野,注重综合性学习和跨学科的学习,使学生在不同内容和方法的相互交叉、渗透和整合中开阔视野,提高学习效率,获得现代社会所需要的语文实践能力。
3语文研究性学习的途径和方法
目前有人认为研究性学习作为校本课程,安排在学校课程计划当中,我认为作为语文学科的研究性学习,不应该与语文学科教学隔离开来,应该把语文研究性学习作为学习方式融入于学科教学之中,在语文学科领域和现实生活情境中,通过发现问题、调查研究、表达与交流等探究活动,获得知识技能,培养学习态度和研究意识。特别是初中阶段的语文研究性学习,作为语文教学的拓展与延伸,在语文教师的指导下,从语文教学的目标与要求出发,紧密结合学习生活和社会生活进行选题,用研究的方式,主动地获取知识,这样会更有利于学生提高学生的语文素养。同时也能使语文的研究性学习成为其他学科研究性学习的工具。
另外,根据心理学研究表明:初中阶段是学生身心发展的重要时期,升入初中后,学生性格开始朝着稳定与成熟的方向发展,但仍具有很大的可塑性。因为有了较深刻的内心体验,所以社会性的、精神的需要范围扩大了,对需要的质量要求也提高了。因各种需要互相交织,所以满足需要和需要得到满足的体验都较过去强烈和丰富。知识面和社会接触面的扩大,以及需要的不断丰富,使初中学生的兴趣广度大为增加。对探求事物的认识倾向表现出更大的坚持力,即有了较为长久稳定的兴趣。参与感和表现欲的产生,致使兴趣明显出现了“赶时髦”的特点。但是初中学生的知识储量和高中大学的学生相比还有很大的差距。根据初中学生生理、心理和学习特点,初中语文研究性学习应采用以下途径和方法。
3.1课堂教学鼓励学生主动探究解决问题。
语文研究性学习无论是作为一门研究课程实施,还是作为教师教学和学生学习的研究方式,都要与一个从不成熟到成熟的过程。绝非一蹴而就。课堂教学鼓励学生主动探究解决问题是实施研究性学习的基础。前苏联著名的教育家苏霍姆林斯基说过:“如果教师不想方设法使学生进入情绪高昂和智力振奋的内心状态,就急于传授知识,那么这种知识只能使人产生冷漠的态度,而不动感情的脑力劳动就会带来疲倦。”由此可见,学生能否进行自主探究,关键在于教师有没有给学生创设一种探究的氛围、一种探究的情境。而发学生好奇心是激发学习积极性的有效方法和手段.如何在语文课堂上创设问题情境?
教师要寻找恰当的问题切如口,设置特定的适于探究的情境气氛。在教学《空城计》这篇课文时,我创设了这样一个学习情境,以孔明的三次“笑”作为探究的话题,分析孔明的性格特点。“笑容可掬”“抚掌而笑”“拍手大笑”
学生通过讨论探究总结出:“笑容可掬”是孔明故作轻松、故作姿态的表现。即使神机妙算,他这时候心里还是有些吃不准,他可能在寻思:“你会上我的当吗?”“抚掌而笑”是他觉得如释重负,或许正在庆幸:“你果然中吾计矣!”“拍手大笑”则是他发自内心的对司马懿的自豪的嘲笑,“哈哈,到底还是我略胜一筹啊!你真是太傻了呀!”
学生还根据课文内容分析了孔明的性格特点:
足智多谋――传令将“旌旗尽皆隐匿,大开城门,每一门用二十军士,扮作百姓,洒扫街道”,围绕城门的“空”设了一道计谋吓退司马懿。处乱不惊、临危不惧――在司马懿兵临西城,众官“尽皆失色”的情况下,孔明却依然在司马懿的大军面前镇定自若,“于城上敌楼前,凭栏而坐,焚香操琴”,“笑容可掬”地施展他的计谋。神机妙算――料定司马懿疑心重,“此人料吾生平谨慎,必不弄险;见如此模样,疑有伏兵,所以退去”一切在他的掌握之中,借司马懿的疑心来使自己的计谋成功施展。
在探究式教学过程中,教师的引导是至关重要的。这里的引导,就是要寻找最佳问题切如口,为学生设置特定的适于探究的情境气氛,引发学生的兴趣,充分调动学生学习的积极性,让学生自觉主动地参与到课堂教学中来。如教《愚公移山》,就可以这样导入:我们常常用一个成语来比喻做事有毅力,不怕困难,并且这个成语在格式上与“精卫填海”相似,这个成语就是――愚公移山。我们一起来学习这篇寓言故事。愚公为什么要移山?愚公凭什么说可以移走大山?愚公又是怎样移走大山的?你怎么看待愚公移山的行为?假如你是愚公,你会怎么做?诸如此类的带有趣味性的问题,既可以把学生的积极性调动起来,又很快地把学生导入到探究的情境中来。
4教师在语文研究性学习中的作用
语文研究性学习和其他学科的研究性学习一样,主要是为学生构建一个开放的学习环境,培养学生的创新精神和实践能力,发展学生的个性。它最显著的特点就是强调学生的自主性和研究性。那么在开设语文研究性学习的过程中,语文教师处于什么地位又发挥怎样的作用呢?倡导自主、开放,是不是就意味着不需要教师或削弱教师的作用了呢?我们以为情况不是这样的。因为中学生对研究性学习这种新的学习活动和学习方式还不了解,尚不能形成一种自发的行为,仍需在教师的促进、组织、指导下进行。所以我们绝不能忽视语文教师在语文研究性教学中的作用。
其次语文研究性学习由于是彰显了个性化的学习,学生间的学习效果差距明显加大,造成“强者越强,弱者越弱"的局面。强者固然是越来越出色,弱者却渐渐失去了学习的信心,连学习的能动性也降低了。
如何把握学生学习的时间量,如何让"强者更多,弱者不弱",值得今后继续实践与研究。
参考文献
[1]《基础教育课程改革纲要(试行)解读》朱幕菊主审。钟启泉、崔允廓张华主编。环东师范大学出版社。
摘要:该文主要介绍计算机课程中开展研究性学习的必要性和优势,并分析实施步骤和注意事项,这对当前计算机课程教学改革有一定借鉴意义。
关键词:研究性学习;计算机课程;教学模式
中图分类号:G640文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)28-7997-02
The Application of Project Learning in College Computer Teaching
HUANG Shu-qin
(School of Information Engineering, Anhui University of Finance & Economics, Bengbu 233041, China)
Abstrat: The article introduces the necessary and the advantage in computer teaching, and analyzes implementation steps and attention items. It is significant to computer teaching innovation.
Key words: project learning; computer course; teaching mode
传统的“讲解,演示,上机操作”教学方式是以教师为主体,学生被动接受、模拟操作,这种模式难以激发学生的学习兴趣,不能充分发挥学生的创新能动性,没有充分体现计算机课程操作性强、实践性强的特点,也就未能很好的实现教学目标。对此需要一种开放、主动、多元的教学模式对传统教学模式进行革新,研究性学习正是适合这种要求的一种模式。
研究性学习是我国教学改革的新理念和新模式,指学生在教师指导下,以类似科学研究的方式获取知识和应用知识的学习方式。它以学生的自主性、探索性学习为基础,从学科领域和社会生活中选择和确定研究专题,主要以个人和小组合作的方式进行。这种方式灵活性强,自主性高,对培养学生创新能力有重要意义。
1 计算机课程开展研究性学习的必要性及优势
计算机课程开展研究性学习有明显的优势,我们从计算机课程和研究性学习的特点上来分析其共性。
1.1 计算机课程的特点
计算机课程的特点主要体现在以下四个方面:
1) 计算机学科是一门发展迅速的学科,知识更新快是其一大特点。计算机软硬件发展迅速,学到的知识可能也很快就会过时,这就要求老师和学生要不断的学习。
2) 计算机学科是一门新兴学科,有很多问题没有解决,盲点较多,需要不断的探索研究。
3) 计算机学科操作性强,动手能力要求较高。老师课堂上讲的内容使学生感觉像过眼烟云,不能消化吸收,失去了学习的积极性。
4) 它是一门综合性强的学科,尤其与数学、电子科学联系紧密,知识点多。
计算机课程特点决定采用传统教学模式效果不理想,需要进行改革。
1.2 研究性学习的特点
研究性学习特点:开放性、自主性、实践性、探究性。
开放性是指学生研究的内容来源于生活,是多方面的、全方位的、不是固定的;自主性是指学生是学习的主体,完全自主的决定学习的过程,在研究过程中发现自我价值,从而实现自我价值;实践性是指研究性学习强调学生主动参与,而不是被动接受,培养学生的实践动手能力;探究性是指学生在主动学习的过程中,培养科学态度和科学探索精神。
1.3 计算机课程开展研究性学习的必要性和可行性
现在的计算机课程采用的教学方式理论课多是“课件+多媒体”,即“讲解+演示”,实验课堂即上机练习,这种形式使很多学生不能很好的消化课堂上讲的内容,上机练习时往往不知所措,出现理论课和实验课脱节的现象比较严重。而采用研究性学习,使学生完全自主的操纵每一步,对每一步都要动脑去思考,去探索,给了学生更大的选择空间,这样会增强学生的学习效果,激发学生的学习兴趣。另外,高校的一个重要教学目标是培养学生的科研能力,研究性学习模式对提高学生的科研能力有极大帮助。所以鉴于当前传统计算机教学方式的缺陷和当前高校的培养目标采用研究性学习模式具有必要性。
计算机课程的主要使用工具是计算机,这也是开展研究性学习的一个有力工具,学生借助于图书馆的电子资料和电子期刊数据库,网络等途径可以方便的搜索、收集、整理所需的资料。计算机教育水平和研究性学习的关系紧密,可以说,计算机课程教育水平提高了,开展研究性学习的手段也提高了,反之亦然。另外,计算机课程涉及的学科较多,为开展研究性学习提供了更多的选择空间。所以说,对计算机课程使用研究性学习的模式可行性较强。
1.4 计算机课程开展研究性学习的优势
计算机课程的和研究性学习的特点两者之间有相通性。首先,就实践性而言,研究性学习为学生提供了良好的实践环境,而计算机学科操作性强,要求学生有较高的动手实践能力;其次,研究性学习具有探究性、开放性、自主性,而计算机学科是一门新兴学科,很多问题没有解决,为研究性学习提供良好的前提和基础。所以计算机课程采用研究性学习有明显优势,效果会更好。
2 开展研究性学习的步骤
2.1 学习目标的设置
研究性学习目标是为了使学生具备分析问题、解决问题的能力,提高学生的创新能力和动手能力、培养科学态度科学和探索精神及灵活运用所学知识的综合素质。
2.2 课题设置
进行研究性学习,要根据学生的能力个性特点设置课题。课题可以由学生自己设置,也可以有老师命题。当然,由学生命题的要由老师把关,考核课题的可行性。针对不同能力的学生课题的设置要有区别。例如擅长理论推导的学生可以设置一些算法的课题,人工智能、图像处理等课程比较适合;编程能力较强的学生可以结合社会应用,进行软件开发的课题;艺术修养较强的学生,可以设置网页制作,动画设计等方面的课题。总之,设置的课题要针对不同学生,难度适中。
2.3 实施过程
研究性学习是强调学生在“做中学”,以任务驱动法激发学生的学习兴趣,培养创新和主动性。课题定好后,最好以小组形式进行课题研究,可以增强学生之间的协作能力,培养团队精神,遇到问题,共同讨论,提出解决问题的方案。小组首先明确课题的预期目标和成果形式,制定实施方案,采用什么样的设计方法。确定任务和方案后,查阅搜集资料,对资料整合。对课题研究,解决相关问题,形成结论性成果。在整个过程中,学生是主体,教师起着监督和引导作用。可以定时召开课题进展报告会,了解课题进展情况及每个学生的学习情况。及时纠正学生出现的方向偏差和催促没有积极投入课题研究中的学生。也可以采取其它形式,如分组讨论、角色扮演等形式,鼓励学生主动参与,充分发挥其主动性。
2.4 结果评价
研究性学习的评价体系应该多元化,一是评价的主体要多元化。有学生自评、小组评价和教师评价。二是评价的要素要多元化,可以考虑知识运用能力评价、探究能力评价、分析思考能力评价、综合表达能力评价等多个方面综合考虑,单纯靠终结性评价的方法是不可取的。三是评价的时间更要注重整个研究过程,而不仅仅是最后。例如在课题设定阶段,考察学生设定课题的能力;在研究过程中,考察知识的获取情况、能力的培养情况及运用所学知识解决问题的能力;在课题完成后,汇报,交流阶段考察学生的综合表达能力。要重视对过程的评价和在过程中的评价,重视学生在学习过程中的自我改进,体现形成性评价的特点,使评价成为促进学生培养科学探索精神的催化剂。
3 实施过程中的注意事项
1) 师生角色的转变。教师不再是知识的占有者和传播者,而是指导者和组织者。教师的作用已经不是传统方式中的中心主体,由传统学生学习的控制者,知识的仲裁者、实施者转换为决策者,引导者,设计者,评价者。在研究性学习过程中,教师一方面引导学生进入正确的方向,另一方面监督学生的学习情况。
2) 教师素质的提高。开展研究性学习给了学生更大的自由空间,似乎对教师的要求降低了。其实不然,教师要具备因材设定课题的能力,具备课题方向的引导能力,要对整个课题牵涉的学科有一个全局的把握,对课题前沿问题要充分了解。这些都要求老师不断的学习,加强自身素质的修养。
3) 加强教师的监督作用。由于开展研究性学习的主要途径是网络,网络方便、快捷,同时也有更多的诱惑,教师要在学生开展研究性学习的过程中加强监督,正确引导。
4) 课题内容要考证可行性。设定的课题特别是学生设定的课题一定认真审查可行性,否则在做课题的过程中会半途而废,影响课程的学习,达不到预期学习效果。
4 结束语
研究性学习的开展范围有两种:一是课堂教学,另外一个是课外形式。这两种形式都有教师使用并取得一定的成果。研究性学习的优越性必将引起各学科教师应用这种模式,这对教学改革起到重要促进作用。
参考文献:
[1] 李建华,林士敏. 计算机课程研究性学习模式的探索[J]. 中国科教创新导刊,2008(25):148-149.
[2] 王亚娟,王兰. 浅谈研究性学习在计算机教学中的渗透[J]. 现代教育,2007(1):104-105.
[3] 程明,崔健,葛亚平. 研究性学习在高校计算机课堂中的应用[J]. 中国成人教育, 2006(6):164-165.
[4] 顾娟. 在计算机教学中探索研究性学习[J]. 职教论坛,2005(11).
关键词:网络技术;研究性学习;
随着现代科技的迅猛发展,网络技术逐步渗透到人类生活的各个领域.由于网络环境自身的特点能实现学习的交互性,通过人机对话与人工智能化,进行计算机各部件工作原理的模拟和仿真,实现信息资源的共享.网络环境的开放性加深了人与人之间的交流与合作,网络的超文本链接和资源共享,有利于学生创新精神和实践能力的培养.国家教育部从2000年开始推出的各种课程教育计划中把“研究性学习”作为重要内容列入其中,首次成为我国基础教育课程体系的有机组成,这被公认为我国当前课程改革的一大亮点.国外自20世纪90年代以来,自主性、开放性、研究性学习的课程已构成许多国家课程改革的突出特征,如美国的“自然与研究”、“设计学习”,英国的“社会研究”、“设计学习”,法国的“综合学习”,日本的“综合学习时间”等,这类课程都注重和强调学生在学习活动过程中的科学探究和科学体验,注重培养学生的信息素养.
1网络环境下的研究性学习特征
从课程发展角度来看,研究性学习课程及信息课程的整合研究已成为当前课程改革的热点问题.网络环境拓展了学习的时间与空间,因此,倡导在网络环境下开展自主性学习,其实质就是一种以网络为背景的探究性的教与学.它是以课堂教学的过程为基础,以学生的自主学习为主,鼓励学生在学习过程中进行交流与协作.网络环境下的《计算机组装与维护》研究性学习,是指以网络为媒介,依据网络的资源共享、交互学习、超文本链接等特征,在教师或专家指导下,从理论和实践中选择和确定相应专题,以小组讨论方式,展开组装与维护综合性活动.网络环境下《计算机组装与维护》课程研究性学习具有以下几个特点:
1.1研究性学习的自主性与网络环境的交互性
研究性学习内容的具体选择与设计,可以根据学生、学校及课程的具体条件灵活地选择.网络自身的交互性特征可以不受时空的限制,采取丰富多彩的交互方式,打破地区的界限进行协作交流,如利用BBS、E-mail、网络聊天室、电子公告栏等,在学生与教师之间,学习伙伴之间,学习者与专家之间展开学习,讨论问题,从而促进信息的相互交流,这有利于提高学习者自主发现和自主探究的学习能力.
1.2研究性学习的实践性、应用性和网络环境的生成性
有效借助网络进行个性化学习,可以完善学生的智能结构,促进学生人格的健康发展.学生利用所学的理论知识与计算机模拟有效结合,可以获得实际应用的真切体验.因此,借助网络环境可以减少实验设备的投资,降低教学成本,同样使学习者的认识和体验不断加深,创造性的火花不断进发.
1.3研究性学习的灵活性、多样性和网络环境的广泛性
这门课程研究性学习正是有了内容广泛性和活动形式的多样性,所以适应了学生群体智能的多元倾向与学习方式的多样性选择.而网络环境下各种可利用的资源丰富,信息更新速度快,在教师有效组织的前提下,网络环境可以为每个学习者提供不同需要的学习内容和实践对象;而各种层次的学习者,几乎都可以在网络环境中在线点击或找到自己感兴趣的学习资源,从而产生探究欲望和积极性.网络环境的开放性和多样性可以使学习者尽早形成合作、资源共享意识,同时,因为学习参与过程,从而使学习者获得尊重且产生成就感.
1.4研究性学习活动环境、气氛的愉悦性和网络环境的趣味性
哪里有兴趣哪里就有记忆.研究性学习应针对每一个学生的兴趣爱好和主观要求进行活动设计.研究性学习的内容安排,如果以分组竞赛的形式组织活动就能激发学生的好胜心.倘若教师安排的活动有吸引力,还能激励学生乐学、好学的志趣,同时为学生创造趣味性强、宽松活泼的学习氛围,容易形成平等、民主、合作的师生关系.因此,在网络学习过程中,可以根据学习内容特点,把学习者提出的具有价值性的问题,以多媒体的方式将问题情景化,呈现在学生面前,使学习者增强学习主动性,产生探究的欲望,进而学会创新.
2网络环境下研究性学习的组织形式和教学模式建构
2.1网络环境下教师角色的转变
研究性学习过程中学生通过直接体验和探究获得直接经验,其专题性、开放性、实践性和综合性的特点,决定了教师在研究性学习过程中的角色是充当活动的组织者、情感的支持者、学习的参与者和信息的咨询者.教学过程中的教师、学生、信息与手段等各要素的关系与功能开发,是与传统教学模式不同的另一种功能性结构模式,是一种理想化的建构主义学习模式,教师从观念到实际操作都起到了质的变化.教师角色中的“知识来源”作用将由部分网络替代,即技术承担教师的部分角色.信息资源获取机会的均等性使得教师不再拥有控制知识的“专权”,而逐步向“伙伴与伙伴”的关系转换.从研究性学习课题的制定和成果的到学习过程与学习的检测评估,每个环节都是基于网络环境进行的,要求教师具有较高的信息技术和使用水平;指导学生进行材料的搜集,要求教师具备通过网络和电子资料熟练查询和搜集的能力;指导学生进行交流和给学生提供技术材料,要求教师具备很强的文本编辑能力;协助学生进行课题成果的展示,以及利用学生网页发表学生的研究成果,要求教师具有一定的图像处理能力,多媒体制作能力以及一定的网页编辑能力.只有当教师熟悉并能熟练地运用新技术、新手段使之成为指导学生学习不可或缺的部分时,教师角色的定位才有可能科学而准确.
因此,在网络环境下对《计算机组装与维护》进行研究性学习,教师不再是学习的主宰者,而是学习的帮助者.教师不再是惟一的信息源,而是更多地注重指导学生学会学习,帮助学生如何才能更快捷的搜索到自己需要的知识,如何使自己的知识成为更适用更有效的结论并被别人接受和加以运用.
2.2网络环境下的《计算机组装与维护》研究性学习的组织形式
2.2.1“个体活动”型
活动的过程是由学生个体独立进行探究和实践.比如完成老师布置的具有研究性的课外作业,虽然在整个过程中也要与人交往和沟通,如向人请教、与人协商、查询资料等,但其所有的决定和判断都要求学生自己做出.
2.2.2“小组合作学习”型
以4~6人小组为基本形式,个人与集体活动也包含在小组活动之中,这种活动为学生提供了可以进行横向交流与多向沟通的网络环境,学生可以相互交流与合作,共同提高.这种学习形式往往是以“电脑某种故障现象专题”的形态出现的.
2.2.3“沙龙”型
网络环境下<计算机组装与维护>课程的研究型学习,特别是一些常见故障现象的分析解决,可以采取“沙龙”的形式,以“头脑风暴”的方法,围绕主题进行研讨和交流,相互启发,形成共识,从而加快个人和各研究小组的学习、研究进程.
总之,网络环境为实现全方位的、适时的、多边互动的教学新模式打下了良好的基础.
2.3网络环境下的《计算机组装与维护》研究性学习的教学模式
网络教学模式为学生自主学习提供强有力的技术支持,较好的体现了学生以主体,以教师为主导的教学理念,使学生在获得理论和经验的同时,也掌握了一些运用网络处理相关信息的能力,而且使学生综合素质得到全面提高.
借助网络环境开展《计算机组装与维护》课程的研究性学习,就是将传统教学模式和现代信息技术有效的结合起来,建构一个“协作性学习”的教学模式.在Internet网络环境下,具有丰富的可以用来协作性学习活动的信息资源,通过各种网络交流手段,可在网络上呈现和表达思想与观点,实现与他人交流共享信息.在基于因特网的协作学习中,具有学习资源环境与协作学习小组、协作学习小组与学习个体、学习者个体与学习者个体以及协作学习小组与协作学习小组之间的多重协同作用.协作学习模式有组内和组间协作,学习者首先根据自己的需要与兴趣结合不同的协作小组进行展开学习过程.
“协作性学习”教学模式各环节的具体操作如下:
1)创设情景
教师通过精心设计的教学内容,故意设置障碍,创设最佳学习情景,激发学生的学习兴趣,使学生处于一种积极的心理状态中,有利于学生的自主学习.例如,在“CMOS设置”的教学中,教师给一台计算机分别设置系统BIOS密码和开机保护密码,不告诉学生密码要求清除并开机,有效激发学生对现象的关注和研究兴趣,使学生产生跃跃欲试的状态,依靠网络寻找最佳的解决方案.网络环境使学生学习的时间与空间不受限制,学生可以利用电子邮件、邮件列表、新闻组、IRC实时聊天、MOO虚拟环境、视频会议等因特网上的交流工具与指导教师就所要研究的问题以及与研究问题相关的信息进行交流和讨论.教师利用网络,一些电脑常见故障问题,然后,引导学生利用QQ进行群聊、交流讨论,最后根据个人所关心的问题进行分类讨论,进而展开研究性学习.
2)确定目标
学生运用课题质疑法、因果质疑法、联想质疑法、比较质疑法等,在教师的指导点拨下,通过学生自主自我设问,学生之间相互设问,师生之间相互设问等方式,提出研究课题的目标与专题.在课题的提出阶段,学生可以使用因特网上的交流工具与指导教师就所要研究的问题以及与研究问题相关的信息进行交流和讨论.课题的选题来源一般可以从以下几个方面开展,即从家用电脑常见的问题出发提出课题;根据电脑某部件的工作原理提出使用电脑应注意的课题;从学习资料信息中分析比较并提炼出课题.如学生在研究“硬盘的工作原理”课题时,教师利用网络,要研究的主题是“硬盘的工作原理”,然后,引导学生对“硬盘的工作原理”进行讨论,利用QQ进行交流已有的经验,然后根据个人的兴趣和爱好,进行分专题研究,分别针对专题提出研究课题所要达到的目标,进而展开研究性学习.
3)自主探究
教师提供接近学生最近所学知识的材料,组织学生结合目前计算机技术的新发展,能够合理利用教师提供的学习资料或网上查询的相关计算机硬件网站及网络资源,开展研究性学习活动,对网络上搜集到的知识进行分析一比较一归纳一思维概括,从而得出探究的初步结论,然后进行小组合作交流.
4)协作交流
在“以学生发展为本”的研究性学习中,学生不再是受外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象,而是成为信息加工的主体意义的主动建构者.教师有计划地利用网络组织师生交流、生生交流、人机交一流,从而形成竞争、协同、伙伴关系.学生之间相互交流、协助解决问题而形成学习的共同体,对于交流中遇到的一些疑难及时通过网络协作学习方式来共同克服,同时加强了针对性的辅导.学生针对个人学习结果可以通过BBS讨论区进行交流,协作学习.教师可以利用视频会议对各研究小组进行集体辅导.
在网络环境下,研究性的协作交流是指利用网络以及多媒体技术由多个学习者或研究小组针对同一学习内容彼此交互合作,以达到对教学内容比较深刻的理解与掌握的目的.在基于网络环境的协作学习过程中,通常有竞争、协同、伙伴与角色扮演四种形式.
5)总结
研究小组同学对指导教师和同学的客观评价进行总结反思,学生根据自己的学习兴趣,有针对性地选择合适的方式和相关内容,提出进一步的完善方案和设计开放性的问题,自主提高.于此同时,利用超级链接将实践经验和理论向课外延伸,提高研究成果的社会认可度.:
3网络环境下研究性学习活动的教学策略
3.1借助网络下超文本链接的选择性,培养学生信息的收集、处理与分析能力网络资源丰富多样,信息量大,动感和交互性强,利用网络信息平台查询资料.教师要引导学生到互联网查询资料,利用学校先进的校园网将教学背景材料实现网上资源共享.网络技术的使用不仅可以极大的培养学生收集、处理、评价信息的能力,而且拓展了研究性学习的“教与学”的空间.通过校园网设立共享文件夹,作为信息平台,学生可以上传他们查阅的研究资料,也可以下载他们所需要的研究资料,由于各研究性学习小组的选题是在同一主题下的不同课题,因而有相近之处或相似之处,可以通过网络及时交流意见,答疑解惑.
3.2借助网络多媒体展示的集成性,培养学生思维能力
网络能够为我们提供大量集成性的信息,而对这些信息的处理过程,有利于训练学生的思维能力.教师在研究性学习的指导过程中,要指导学生排除网络上无关信息的干扰,把精力集中在当前正在研究的问题和专题上.同时教师应积极帮助和指导学生查询与研究课题相关的资料,并能结合查询到的研究资料,结合自己的已有经验,进行信息梳理、分类、比较、综合、提炼、概括和升华,从而使学生的思维能力得到锻炼和培养.
3.3借助网络展示各种故障的产生过程,让学生探究、发现和体验
传统的《计算机组装与维护》课程的教学通常忽略经验与实践,把技能的培养变成了知识的填鸭,只重视给学生尽可能地灌输更多的知识,不注重能力的培养.让学生的学习过程成为自己的组装和操作过程,为了使学生能真正成为认知的主体,精于观察、灵活思维、熟练操作的能力,要求“授之与鱼,更应授之与渔”,促进学生终身可持续发展的需要.网络环境就为我们提供了大量的富有启发性的资料,现象的模拟和再现加深了学生对理论与实践相结合的理解和掌握.
【关键词】高中课程基地;机器人课程体系;实验室;人才培养
【中图分类号】G637 【文献标识码】A 【文章编号】1005-6009(2015)22-0062-02
【作者简介】王泰山,江苏省句容高级中学(江苏句容,212400)校长,江苏省特级教师。
机器人是20世纪人类最伟大的成就之一。随着机器人技术的迅速发展和普及,国内很多人对它产生了兴趣,特别是很多青少年也积极投身到各类机器人的实践活动中,2000年以来各类机器人竞赛在大中小学如火如荼地开展、机器人教学在普通高中和中小学逐步普及。教育部2003年颁布的高中信息技术课程标准中,把“人工智能初步”和“简易机器人制作”设为技术领域的选修模块。我们发现随着教学机器人的迅猛发展和其性价比的大幅度提高,将智能机器人的基础知识和技能训练引入普通高中课程的必要性和可行性已渐趋明朗。
我校于2012年成功申报了“江苏省机器人创新教育课程基地”建设项目,该项目是以全面提高学生综合素质和实践能力为目标,以转变课程内容的实施方式为重点。在建设过程中,提炼出“多元、合作、益智、创新”的核心理念,完成了系列实验室的建设与配置,创设了融合多学科知识的机器人课程体系,开发丰富而有特色的课程资源,创新人才培养的模式初步形成。
一、打造多层次系列化的机器人实验室
机器人包括硬件系统与软件系统,基于机器人的教学也就包括这两部分的内容。机器人硬件造型是躯壳,涉及机械、电子、运动学、动力学、控制理论、传感检测等,在高中阶段,与物理学科关系紧密。机器人软件部分,与信息技术学科中的“算法与程序设计”关系紧密,程序是机器人的灵魂。同时算法中的建模用到相当多的数学知识,因此教学内容又向数学学科延伸,“算法与程序设计”还是高中信息奥林匹克竞赛的基本内容,机器人是程序设计学习的最好载体。系列实验室以“技术课标实验室”为基础,以机电实验室为硬件支持,以虚拟机器人实验室为补充,以竞赛探究实验室为深入,以研究性实验室为拓展。
二、创设融合多学科知识的机器人课程体系
基地着眼于学生的实践与创新能力的培养,以通用技术与信息技术学科课程为基础,融合物理、数学等学科相关内容,依托多层次、多样化的机器人实验室系统与网络平台,构建了3个课程模块,常规教学、研究性学习、竞赛,结合信息技术学科选修《算法与程序设计》,面向全体高一学生开设虚拟机器人课程,以信息学奥赛等兴趣小组为提升,以研究性学习为补充。依托通用技术选修《简易机器人制作》,融合物理学科的相关内容,面向高二年级开设开源机器人课程,以VEX、灭火等机器人项目竞赛以及科技创新大赛相关的其他竞赛为提升。高三年级,以研究性学习等形式,依托研究性学习实验室,开设课程,让有兴趣的学生了解机器人最新发展以及大学的相关专业情况,同时与高校联系,开通与高校的绿色通道,为学生未来的专业选择做前期铺垫。(见文末表格)
三、营造浓厚的文化氛围,通过多种活动的开展来培养创新人才
1.营造机器人基地文化氛围。
目前主要通过电子小报活动、班级黑板报、橱窗等多种形式营造浓厚的机器人科技教育文化氛围。随着基地建设的深入,学校艺华楼3、4层开辟成机器人教学、活动、展示场所,利用展厅展出本校学生、高校学生作品以及目前比较尖端的机器人展品,播放本校机器人教学与各种活动以及最新的机器人发展动态音像,让来访者能身临其境地体验机器人的魅力。
2.开展各种科技社团活动。
成立科技创新社团,开展丰富的社团活动,着力培养一批对科技创新有兴趣的人。目前,我们正把当前兴起的创客文化中的相关元素融入到社团活动中,准备打造我校的“创客”,形成本地区以我校为中心的“创客社区”,进而在更大范围推动我市的科技教育发展。
3.积极参加、举办各级各类机器人活动与竞赛。
以每年一度的校“科技文化艺术节”为契机,开展校内机器人竞赛,以展示学生、教师的作品为主要目的,竞赛中进行评比,设置相应奖项,更好地激发师生对科技的兴趣,远离低级趣味的诱惑,营造以追求科学技术为时尚的校园氛围。
竞赛是机器人教育的一个重要组成部分,是机器人教育成果的一种展示形式、实现手段和教育的延续。智能机器人竞赛参赛过程对学生有着广泛深远影响,对培养学生的合作精神、进行挫折教育等方面的作用尤为突出。
4.多管齐下,增强辐射效应。
(1)开设各级别的公开课、观摩课。通过开设公开课、观摩课来展示机器人教学探索的成果,介绍相关经验,引领地区的机器人教育。
(2)以项目、课题研究带动区域发展。目前我校的国家级课题“普通高中机器人教育校本课程开发与实践研究”已经立项,成员涵盖了多个学校,可以带领区域骨干一起进行机器人教学的探索,为区域机器人教学提供示范与支持。
(3)充分利用课程网站共享资源。利用网络同步介绍基地建设、课程开设情况以及教学过程与经验,扩大基地对周边的影响,推广机器人课程的开设,为创新人才的培养提供新的思路。
关键词:虚拟实验系统;研究性学习;VR-Platform
中图分类号:G434 文献标志码:B 文章编号:1673-8454(2014)07-0068-04
引言
新课改实施后,高中信息技术课程体系发生了很大的变化,选修模块增加了很多实验性的课程内容,例如计算机硬件组装、网线的制作、网络服务配置、机器人装配与调试等都具有很强的操作性,其目的是要培养学生的创新精神和实践能力。但目前很多学校由于实验设备的缺乏学生无法真正动手进行实验,为了解决实验教学环境缺失这一难题,我们设计与开发了虚拟实验系统。
近年来随着虚拟现实技术的发展,国内外的学者在虚拟实验这方面做了大量的研究和开发工作,但主要面向的是高等教育理工科实验教学,基础教育中的研究比较少,主要也是针对物理、化学、生物等主科,作为副科的信息技术长期不受重视,在虚拟实验方面的研究屈指可数:有文献介绍了用虚拟机技术搭建虚拟实验平台的方法;[1]也有文献介绍了用3Ds Max和VR-Platform(以下简称VRP)开发一个可交互的课件。[2]从技术实现的角度来看,采用虚拟机技术能够解决硬件设施不足的问题,方便硬件设备的管理,但是平台缺乏交互性;[1]也有的给高中信息技术实验教学带来了新思路,却仅仅是一个单独的虚拟实验实例,不具有扩展性。[2]
本文针对上述不足,提出利用VRP构建研究性虚拟实验系统的方案,即以VRP作为虚拟场景的开发工具,以研究性学习理论为基础指导虚拟实验系统教学设计。该方案能够克服上述方法中技术实现的不足,同时注重系统的教学特性,具有交互性、平台扩展性,易于实现和自主性、探究性等特征。
一、研究性虚拟实验系统的设计
本文以高中信息技术选修课程《网络技术应用》为例,依据《网络技术应用》课程实验要求设计和实现基于VRP的研究性虚拟实验系统,系统设计的总目标是要改善目前实验设备缺乏的现状以及培养学生的创新精神和实践能力。其中研究性虚拟实验系统中的“研究性”,指的是以研究性学习理论为指导思想,设计出来的虚拟实验具有研究性学习的特点,能使学生通过实验增强实践探究能力和创新意识。目前对研究性学习的定义没有统一的界定,《普通高中研究性学习实施指南(试行)》给出的定义是:研究性学习特指学生在教师指导下,从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究,并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。[3]根据此定义,这里将研究性学习理解为一种学习方式,它相对应于接受性学习,学生的学习是一个主动探究问题、创造性地解决问题的过程。具有自主性、开放性、主题性、实践性、探究性和创造性等特点。[4]
1.教学设计
(1)学习者分析
学生是虚拟实验系统使用的主体,因此在系统开发前必须充分考虑学生的特点、认知水平和认知风格等基本特征,为后续的开发工作提供依据。高中生的生理和心理都进入成熟期,思维具有创造性和灵活性,喜欢新事物和创造性的活动,因此在新颖而有趣的虚拟实验环境中进行自主探究学习,能够激发学生的学习兴趣,满足学生的求知欲和探索精神。
(2)研究性教学内容与学习资源设计
本系统中包含《网络技术应用》教材中大部分的实验内容,通过对实验内容的整合,选取能够体现虚拟实验系统教学优势、实践体验性强的实验内容,每个实验都是以问题的形式呈现,学生在这个问题情境下,可以提出具体的研究问题作为实验学习目标。为辅助学生自主实验,系统提供理论丰富的学习资源,如文本学习资料、图片、动画及视频案例等,学生可以自由地组织和获取各种学习资源。
以上设计体现了研究性学习开放性的特点,学生可以自主选择实验内容与学习资源进行实验,另外,虚拟实验系统能够使学生不受时间和空间的限制随时随地进行实验,体现了整个研究性虚拟实验系统的开放性。
(3)教学目标分析
教学目标是教学的出发点和归宿,也是对学生学习效果评价的依据。虚拟实验的具体目标分为两个:知识、技能目标和实验活动目标,其中实验活动目标中包含情感态度、精神素养方面的要求。
(4)自主实验策略制定
研究性学习强调学生的主体地位,要充分发挥学生的主动性,因此自主实验的设计应以学生为中心,学生自主对实验引导的问题进行探索,从实验仪器的选择、实验操作步骤的确定、学习资源的利用到实验报告的填写,都是由学生自主安排,教师不参与实验过程,而是给出相关知识点解析、视频或PPT演示示例供学生参考,学生可以根据自己的学习情况安排自己实验进度。整个实验过程具有自主性、探究性和实践性,同时学生探究实验的过程也是一个创造性的过程。
(5)反馈评价设计
研究性虚拟实验系统的反馈评价设计,主要是通过填写实验报告进行的,同时也注重学生在实验过程的评价与学生的自我评价。目的在于让学生及时了解自己的实验情况,反复修正和探索实验问题,教师也可以通过学生的实验反馈了解学生的学习情况。
2.系统框架设计
虚拟实验系统包括简介、仪器库、实验列表、背景音乐、帮助和退出系统六个组成部分,其中最核心的部分是虚拟实验模块,每个虚拟实验功能设计大致一样,主要由实验介绍、演示示例、仪器选择、自主实验及反馈自测五大功能模块组成。系统的框架设计如图1所示。
实验介绍模块:介绍每个虚拟实验的学习背景概述、教学目标、教学重点和难点。示例演示模块:包括视频教程和PPT动画演示文稿,通过鼠标点击虚拟投影屏幕模型上的按钮进行播放。仪器选择模块:虚拟仪器桌上主要有水晶头、双绞线、网线测试仪、压线钳、路由器、交换机等虚拟仪器,通过鼠标点击虚拟仪器模型实现交互,从而选择实验所需要的仪器设备。自主实验模块:这是学生进行自主虚拟实验的开放性场所,学生在虚拟小女孩角色的引导下进入虚拟实验室中进行自主实验探究。本模块中提供的资源包括动画漫游、问题引导、知识点解析、操作内容和实践拓展,学生实验前可以通过动画漫游熟悉整个实验环境,然后根据给出的操作内容,自主进行实验探究,实验中有疑惑可查看教师给出的问题引导及相关知识点解析,学有余力的学生还可以完成实践拓展中的内容,进一步提高自己能力。反馈自测模块:附有实验记录表、实验中问题分析和实验结论填写。
3.流程设计
根据系统设计实现的先后顺序,虚拟实验系统的实现流程图包括前期准备阶段、3D建模阶段和交互设置阶段三个步骤,如图2所示。
(1)素材收集
在系统实现的前期准备阶段,除了对教学设计“软”素材的准备,还要对虚拟场景制作的“硬”素材进行收集。由于虚拟实验系统是以实体实验室为基础进行仿真构建的,因此要对实验室的外形构造信息和纹理材质、贴图照片等进行采集。
(2)三维模型建立
本文采用功能强大、界面友好的3ds Max 2010进行《网络技术应用》虚拟实验环境的构建,主要包括虚拟实验室、虚拟实验仪器设备如水晶头、双绞线、压线钳、PC机、路由器等模型的构建。模型框架创建后,为模型添加材质和贴图、布置灯光及场景烘焙,其效果如图3所示。
(3)交互设计
在3ds Max 2010中完成虚拟实验环境建模后,通过安装好的VRP-for-Max插件导入VRP编辑器中,导出的时候可以进行预览。成功导入VRP编辑器后便可对虚拟实验场景进行编辑和调整,进行交互设计。本文所实现的是桌面式虚拟实验系统,学习者与系统的交互主要是通过鼠标、键盘及界面的按钮进行,通过设置模型或按钮的事件触发脚本命令实现与场景中对象的各种互动,如实现对模型的平移、缩放、旋转及在场景中进行漫游、行走等。
(4)虚拟实验系统
VRP虚拟实验系统的比较简单灵活,既可以将文件编译成单机可独立执行的*.exe文件,也可以输出为Vrpie文件通过互联网在线浏览交互。
二、具体实现案例
1.开发环境介绍
VR-Platform(Virtual Reality Platform,简称VRP)是北京中视典数字科技有限公司独立开发的虚拟现实软件,VRP软件的适用性比较强,操作简单,软件功能强大,已经广泛应用于城市规划、室内设计、教育科研、古迹复原、工业仿真及军事模拟等领域。
本文采用VRP软件最新版本VRP12.1212作为虚拟实验系统开发平台,选择的理由:一是VRP软件是全中文界面,高度可视化,所见即所得,最大的特点就是易学易用,可以说在目前虚拟现实软件中是最容易上手的。[5]对编程基础没有大的要求,这可以打消很多高中信息技术一线教师“想做虚拟现实却苦于编程基础一般”的疑虑,激励更多一线教师参与进来,设计出更多符合高中生学习特点的虚拟实验。二是交互性良好,在VRP中模型和二维界面都可以进行鼠标事件或距离触发事件的脚本编写,简单设置参数后,就可以实现功能强大的交互。三是与3Ds Max 无缝集成,支持3Ds Max中绝大多数的灯光、材质、贴图,支持3ds Max中的相机动画、骨骼动画、位移动画和变形动画,这些模型和动画都可以很方便快捷地导入到VRP中,导出时还可以进行预览。[6]四是VRP具有良好的兼容性,能够兼容大多数Windows系统,VRP中还提供了ActiveX插件方式、基于脚本方式和基于C++源码的SDK三种强大的二次开发接口,具有良好的扩展性。
2.具体实现
下面通过部分实例来说明如何利用VRP实现研究性虚拟实验系统:
(1)演示示例的实现
当用鼠标单击二维界面“演示示例”按钮时,虚拟实验场景切换到投影仪屏幕,用鼠标单击屏幕上的开始播放按钮,即可播放虚拟实验的演示示例视频或PPT动画演示文稿。图4为实验案例一“网线的制作”演示示例效果。
其中“演示示例”按钮的脚本代码设置为:
切换相机(通过名称),定点-投影屏幕,1
开始播放按钮脚本设置为:加载视频,E:\li\实验 例子\VRP文件\网线的制作.avi,0
应用视频到模型,网线视频按钮,1
视频播放控制,网线视频按钮,1
变量赋值,视频显示,1
(2)虚拟仪器选择的实现
单击“仪器选择”按钮,系统通过定点相机切换场景到仪器桌,仪器桌上的仪器设备信息都记录在连接的Access数据库中,鼠标左键双击仪器可以调出数据库显示面板查看仪器信息,如图5所示。学习者根据实验需要自主选择仪器,单击鼠标中键可选择所需仪器,当选择错误仪器时,系统会给出温馨提示,学生自己考虑选择或取消,取消选择点击鼠标右键即可。
“仪器选择”按钮脚本设置如下:
切换相机(通过名称),定点-仪器桌,1
时间轴播放,仪器操作时间轴
更改时间轴播放方式,仪器操作时间轴,0,1
激活时间轴,仪器操作时间轴,1,1
(3)自主实验的实现
学生进行自主实验是虚拟实验系统的核心部分,单击二维界面上“自主实验”按钮,进入自主实验开始场景,其界面如图6所示。学生通过小女孩角色引导进入虚拟实验室进行虚拟实验探索,如图7所示为学生正在通过ping命令测试网络连接,界面用大窗口实现电脑桌面内容便于观看和操作,使用到的是VRP12版新增加的“渲染到贴图”功能。[7]
“自主实验”按钮脚本设置为:切换相机(通过名称),定点-室外,1。
“漫游”按钮脚本:切换相机(通过名称),动画相机漫游,1。
小女孩角色脚本设置为:时间轴播放,室外行走动画。
切换相机(通过名称),角色控制-小女孩,1。
开门动作脚本:播放刚体动画,vrp_rigid开门,0,0,1。
三、结束语
本文以高中信息技术选修课《网络技术应用》为例,设计和实现研究性的虚拟实验,打破了传统的教学方式,为高中信息技术实验课程提供了新的教学模式和学习方式。注重实验内容的研究性教学设计和界面设计,可以提高学生的兴趣,培养学生的创新精神和实践能力。选用VRP作为虚拟实验的开发工具,并且给出了整个开发流程,为高中信息技术一线教师自主研究开发提供参考。只有信息技术教师首先重视学科教学,信息技术学科的地位才能得到有效提升。
参考文献:
[1]陈万伦.虚拟机技术在高中信息技术教学中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2012(7):254-256.
[2]刘力.虚拟现实技术在高中人工智能教学中的应用研究[D].沈阳:沈阳师范大学,2009:28-32.
[3]中华人民共和国教育部.普通高中研究性学习实施指南(试行)[EB/OL]. .
[4]袁维新.论研究性学习活动方式的特征[J].浙江教育科学,2001(2).
[5]王正盛,陈征.VRP10/3ds Max虚拟现实制作技能实训教程[M].北京:科学出版社,2010:12-18.