简述教学设计的基本步骤范文

导语：如何才能写好一篇简述教学设计的基本步骤，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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步骤一：个人先期备课（在进行集体备课前完成）

1.主备人印发备课内容预案（下周讲课内容）

2.个人备课的要求：

①依据国家课程标准和山东省考试说明。②研究教材特点，弄清重难点 分析与其他章节的关联。③分析学生的基础情况与学情实际。④阅读、研究参考资料。⑤演做习题，从中选取随堂练习和随堂作业。⑥写出个人教案。

步骤二：教研组长检查个人常规

1.教研组长检查各位教师的个人常规，并通报检查情况。

2.检查具体内容是教师的教案和作业情况两项。教案检查标准主要有以下四个方面：（1）教学目标是否恰当，可操作性强；（2）教学过程中教法设计是否具体有效，能体现新课改要求；学法设计是否得当，能体现学生自主探究、合作学习的意识；重、难点是否明确、准确，有没有具体的突破方法；反馈练习是否能强化检测效果等；（3）学案个数是否与课时一致，是否与教学计划一致；（4）有没有个人教学过程的反思。作业检查标准主要有以下三个方面：（1）作业布置是否适量，题目大多数是否经过精选，有一定的典型性、指引性，体现出分层次教学的要求。（2）批改是否及时、规范，批改日期、等级是否齐全，有没有评语，特别运用激励性的评语。（3）绝大多数作业有没有反馈矫正措施，改错的题目是否做了二次批改。

3.检查的侧重点在于教案和作业是否切实做到了“备学生”，使得讲授内容切合学情；是否体现了新课改自主合作学习、综合探究的理念，这是评价是否实用的最重要的标准。

4.教研组长在检查完毕后，对教案和作业以优、良、中、差四个等级作出评价，并签字。对缺乏实用价值，达不到中级要求的要提出限期整改要求

步骤三：主备人陈述教学设计

1.主备人一般由组内教师轮流担任，但要充分发挥骨干教师的作用。

2.陈述的基本顺序为：解读教材（含目标设计和重难点的确定）―阐述教学设计理念―简述教学流程，凸现设计亮点―阐述突破重难点的方法―教学过程中可能出现的问题及对策―板书设计及意图效果―激励性教学评价的时机及方式―需要向其他老师请教的问题等。

3.陈述时，侧重讲重难点及其突破方法、说自己教学环节设计及其做法。

4.主备人陈述时，其他教师看印发的主备人的教案设计，结合自己的思考，适时圈画。

步骤四：集体探讨（关键步骤）

1.讲―其他教师简要陈述教学设计、观点和做法，特别是不同于别人的观点和做法；2.评―对主备人和其他教师的设计、观点进行客观的、中肯的评价，一般选择两三位老师，分别指出其教学设计中的“亮点”、值得借鉴的地方以及值得商榷的环节、内容；对“评”环节有异议的地方与其他老师展开讨论，讨论的过程要体现互动、生成的特点。3.议―展示需要向其他老师请教的问题，与其他老师展开讨论；展示值得探讨的内容、问题等，与其他老师展开讨论；展示希望得到的帮助等。4.主持人作结：把大家的观点、意见归纳起来，提供给主备人和其他教师改进教学设计。注意问题：①评与议是最为重要的环节，必须体现“互动与生成”，有精彩的讨论、交流，发言时不拘顺序，可以多次发言，甚至是有礼貌的插话。②这个过程主要围绕教学重难点及教学方法进行研讨，也可结合学生情况，提出教学设计的改进措施。发言时要求言简意赅，重点突出、客观评价，要避免每个人都将自己的教学设计从头到尾说一遍。要提出自己的问题，表明自己的观点。③主备人要有问题引领，对教师提出的问题当场研究，逐一解决。④教师在初备的教学设计上要作好研讨记录，为设计个案提供第一手资料。

步骤五：修改个案（二次备课）

1.根据步骤三达成的共识，形成“六统一”（ 统一进度；学目的；统一每一节课授课的共性内容；统一重难点；统一作业；统一考查）。

2.立足本班实际加工修改个人备课的教案，通过“圈、点、画、批、注”，加入自己的特色来形成最后的教案，以备下周教学使用，这是对集体备课的落实。

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关键词：等差数列；教育模式；创新思维；教学理念

数列，是一种典型的离散型函数，是高中重要的教学内容之一，在生活中很多方面发挥着重要的作用.高中数学教师在具体的教学过程中，往往通过对数列知识的讲解，具体例题的分析和课后练习题的巩固，来培养和提高学生分析、思考、归纳数学知识和自主学习的能力.使学生在课后的练习过程中，在解决数列问题的时候，可以对其他类似的数学题进行触类旁通的解决.这就要求教师充分的重视数学数列的教学过程和方法.对教学设计不断的进行优化创新，对数列的基本公式和概念进行有效的传导，并要结合实际情况对数学数列方法进行深层次的探究，重视学生是教学活动中的主体，使学生养成良好的学习习惯，形成系统性的创新思维模式.

一、高中数学数列的应用简析

作为高中数学教学内容的重要组成部分，数列蕴含着灵活多样的教学理念和方法.在人们的日常生活中也发挥着重大的作用，具有极高的运用价值.例如，结合现代人们的生活需要，数列知识可以解决很多实际问题：生物细胞分裂、中国人口增长及密度、产品规格的设计等都会涉及到数列的应用.通过对数列的学习，有利于提高学生的运算速度和能力，有利于培养学生的逻辑思维能力.高中数学教学在具体的教学过程中，一定要足够的重视数列教学方法，不断的探究、创新数列教学方法，采用最有效最快捷的教学方式，使学生在熟练地掌握数列概念的同时，能够充分、灵活的对其进行应用.教师不仅要让学生在课堂的学习中有紧迫感，成就感，还要让其在课下进行深刻的思考和分析.

二、高中数学数列教学的创新

1.数列教学设计的优化.数列、一般数列、等差数列、等比数列是高中数学数列教学的主要内容.其中，等差数列和等比数列是数列教学内容中的重点.主要包括对数列的定义、基本特点、通项公式、分类方法、具体应用等知识点的学习.传统的教学观念中，教学设计作为一种系统化过程，是用系统的教学方法将数列教学理论，同学习理论原理进行转换，使之成为教学活动和教学资料的具体计划.创新理念的数列教学设计解决了“教学成果”；“教学方法”；“教学目的”等问题，通过教学设计来解决教学问题，探究总结问题的解决方法和步骤，形成新的教学方案.并在新的教学方案实施以后及时的对教学效果进行分析，规划操作其过程程序，判断其实施的价值.这一过程也是教学优化的的过程，能够提高教学成果，创造出更加合理高效的教学方案.

（1）创新理念下的“数学概念”.对数学对象本质属性进行反映的思维方式，是

数学概念的要点.它的定义方式有两种，一种是指明外延的，一种是描述性的.对一个数学概念的学习，应记住其名称、了解其涉及到的范围、简述其本质属性并运用其概念进行判断.数学概念包括等差数列、等比数列、通项公式和数列.在对这些陈述性概念进行设计时，设计者应对上述概念体现的概念特点进行表明.

（2）创新理念下的教学设计是以关注学生的需要为基础的.为学生服务是教学设计的最终目的.教师应当认识到，教育的主体是学生，学生与学生之间存在着接受能力、对同一数列概念的认识水平、认知结构等方面的差异.对于那些接受能力较弱的学生，单单的让他们自己去探索、发现数列的运用规律及特点是不行的.在这样的情况下，传统的教师讲授式教学方法更适合他们.不但可以尽可能的缩短教学时间，让他们掌握数列教学的基本内容，还可以通过课后有关数列的习题的练习，强化其对基本知识的记忆.对于接受能力不算很好的学生来说，简单的数列习题应适当的留给他们，让其自行的解决，对于一些有一定难度的习题，老师可以直接的进行讲解，并帮助学生分析.从学生的具体需要出发的教学方式的创新，才能够有较好的教学效果出现.

总之，数列教学活动的创新，数列教学方法的改进，没有永恒的教学模式规定.教师运用那种教学方法，以什么样的方式形式呈现出来，需要数学教师灵活的掌握.以学生为教育主体，不但要对教学内容特点特征进行考虑，还要考虑到学生的整体素质，照顾到弱势群体.综合考虑各个方面的因素，根据实际情况的需要，选用合适的教学模式.积极探究创新高中数学数列的教学方法，使其既可以达到传授知识的目的，又对学生学习能力的提高有帮助.

参考文献：

[1] 嵇东升. 基于Moodle的高中数学混合式教学设计——以《等差数列》为例[J]. 数学学习与研究，2011（3）.

[2] 朱达峰. 新课程背景下高中数学有效课堂教学引入的十种方法[J]. 数学学习与研究 2011（3）.

[3] 李春梅. 回归基础——例析2011年高考题中的数列问题对高考备考复习的启示

[J]. 中学数学，2012（15）.

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1.1微课

微课称为短期课程或者单元课程，根据新课程标准和课堂教学实际，其核心是列出课堂教学过程中传递的核心概念，以教学视频为载体针对某个学科知识点，记录教师在课堂教学中教学环节，强调视频的类型是在线网络课程而开展的精彩教与学活动，以短小精悍的在线视频为表现形式，所需各种教学资源的有机结合体，以视频为主要载体的学习微资源。微课的特点：视频教学的时间较短，教学内容相比与传统的课堂来说较少，微课的主题突出，内容具体，微课的制作方法非常的简单，教学视频是微课的核心，微课的问题精确，主题突出，根据小学生学习的特点及认知规律，更加适合教师的需要，微课的时长一般是5-8分钟。一个微课就是一个小小的主题，只需要会制作简单的PPT以及录制软件，里面包含着所有的教学环节，却能以此制作出有自己教学特色。

1.2翻转课堂与微课的关系

翻转课堂最早起源于19世纪初期，翻转课堂改变了传统的教学模式，突出的以课前、课中为分解，把过去教师上课知识传递的部分迁移到课前，即课前学生观看教师讲解视频，让学生在课外预习，预习完回到课堂研讨，课中包括快速少量的测评、解决问题，不懂的问题首先由小组内学生帮助，促进学习、情况简述和反馈，对不能解决的问题由教师讲解。翻转课堂的重构了学习的流程。实际教学中，微课作为翻转课堂的核心，课堂上要求学生完成作业和协作探究，直接决定了课前知识传递效果，影响教学活动的设计，通过互动交流来解决学习的困难。从而影响最后的教学效果。

1.3建构主义学习理论

建构主义强调以学习者为中心，而微课所选择的内容，强调学习者主动发现知识，是在现实生活和真实的情景中产生，是学生在网上主动的收集学习资源，有利于学习者的学习，通过个体与之交互作用而内化认知结构。通过微课的学习，自主进行学习，小学生可以运用学到的知识解决实际问题。

2小学数学微课的教学设计

在微课程设计的过程中，正确选择微课教学的内容，在内容上我们需要将其进行分割；实现学生与教师、学生与学生相互沟通，以一个问题为主线，实现教与学的有机结合。根据小学生的学习特点，问题的设置一定要能够引起学生的兴趣，互动性问题应该从实际生活中出发，微课的时间应较短，有助于调动学生学习的积极性和参与度。设计互动性问题的时候一定难度事宜，问题的设计要注重层次性以及递进性，问题应当具有一定的启发性，由浅入深的引导学生对知识的认识。还可以在设计微课过程中添加些互动性的措施，如微课带有教师头像的视频，添加背景音乐，以及把握语言和字幕的节奏。设计网络交流平台，可以内嵌在前测、后测、测试反馈中，学生也可以互相监督和交流；微课的教学设计遵循精细化原则，先要确定教学目标是什么，然后分成概要过程和细化等级过程，在微课程的设计过程中，使教学的过程能够层层递进，可以根据课程内容需要，选取出来基本的概念和法则，适当加入与知识有关的图片和动画等，不断的一步步加深对知识的提升，以此来增加课程的吸引力。微课的教学设计步骤：必须弄清楚课本中有价值的内容，要能够帮助学生解决生活中存在的现实问题，要从生活中常常碰到的问题入手；要讲述性比较强的知识点，能够锻炼学生的动手能力，将学生作业中的易错点制作成微课；确定需要围绕数学的核心概念，采取以学生学习为主的自学形式，根据教学内容的需要进行相应的素材选择。

3小学数学微课的个案设计

小学数学圆的学习属于重点。本课采取的是基于情境学习的教学模式，让学生学习圆、圆心、半径和直径等概念，引导学生思考圆内半径与直径的关系。录制课件：录屏软件+PPT式。微课制作：步骤一：情境导入（3分钟）。步骤二：分发前测任务单，明确教学任务，正确使用圆规画圆的步骤问题。步骤三：观看《圆的认识》微课视频。让学生将疑问及时的记录下来。步骤四：课堂答疑（7分钟）。让小组成员进行相互讨论。步骤五：教师讲解与总结（3分钟）。教师将各组都不会的问题进行详细的讲解，并询问学生是否都已经理解。最后是教学效果评价。学生们兴致活跃，课堂氛围很好。需要强调的是，在设计中教师应提高自身的能力，应当关注现代信息技术的应用，制定多样化的教学评价方式，全面的表现出一个学生的现有水平。教师应当注重对学生的学习技能的培养，让学生自己动脑。另一方面，学校应加大硬件设施的投资力度，提供更有效的微课制作工具，培养学生自主学习的习惯，满足教师与学生进行及时的交流和沟通的条件。

作者:尹丽峰 单位:长春市宽城区浙江路小学

参考文献：

[1]Shieh,D.Theselecturesaregonein60seconds[J].ChronicleofHigherEducation，2009（55）.

[2]吴秉健.国外微课资源开发和应用案例剖析[J]中小学信息技术教育，2013（04）.

[3]Tan,S.C.,&Wong,A.F.L.Teachingandlearningwithtechnology-AnAsia-Pacificperspective[M].Singapore:PearsPrentice-Hall，2001.

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在我国职业教育领域，基于工作过程系统化的新型教学设计方法是跨界教育理念在课程上的具体体现，在近年来备受推崇。此方法的课程结构形态是以职业能力培养为目标、以工作过程为主线、以系统的学习情境为载体组织而成。基于工作过程系统化的教学设计理念应用于高职计算机应用技术专业的课程教学，并就其专业基础课程《电子技术基础》的改革工作，提出了具体实施细则和方法。最终实现计算机应用技术专业课堂教学“工作”与“教学”一体化的综合发展，学生能把理论学习和实践应用更紧密联系在一起，以达到更有利于培养和提升高职学生综合职业能力的目的。

[关键词]

高职院校；计算机应用专业；基于工作过程系统化；课程开发；学习情境；

1引言

基于工作过程系统化的教学设计方法，是由教育部职业技术教育中心资深职教研究专家姜大源教授倡导并主推的。它吸收了项目式教学的一体性、模块课程的灵活性、案例教学的情境性，是我国当前课程改革的主导形态。它为高职课程的开发提供了一种有效的思维方式和研究方法，提出将工作过程引入课堂，在实践中注重课程的完整性、选择人物载体的有序性、课程发展的延续性和动态性，利用系统化分析方法研究课程机构。

2“电子技术基础”课程的教学现状

目前，高职院校学生理论知识基础薄弱，而教学内容繁多、理论晦涩难懂且对动手能力要求很高，所以学生觉得课程枯燥乏味不易理解，容易产生畏难情绪而失去学好专业基础课程的信心。于此同时，很多高职教师不能转变传统教学思维，对课程实践环节重视不足，对实训课时安排较少使得学生们失去了动手创作的乐趣。课程项目开发训练不足，学生创新思维、设计能力跟不上，遇到问题不知道该如何解决。还有最后的课程考核也基本上是闭卷笔试的形式，只能考核学生对理论讲授知识的掌握，而不能反映学生的综合实践能力。总之，传统课程教学轻实训、重理论、考核形式单一而导致学生实践能力、创新能力都不够，必须探索课程改革，提高教学效果。《电子技术基础》是计算机应用技术专业的专业核心课，是一门理论深度大且实践性很强的课程。下面以该课程的教学设计为例，简述基于工作工程系统化教学方法在电子技术基础课程中的具体运用。

3“电工基础”课程教学改革设计

3.1课程定位在《电子技术基础》课程设计中，根据计算机应用技术专业学生将来工作所必须具备的综合职业能力出发，按照“以职业岗位能力为目标，以电路项目设计工作过程为导向，以具体工作任务为基本参照点，以学生的发展和分工协助为根本”的总体设计要求，要求学生具备熟练操作各种电子仪器，能够对电子元件进行识别与检测，理解电路基本原理，具备电路分析与设计思维，拥有自主学习能力和团队合作职业素质的课程目标。

3.2学习情境的设计情境教学是指在教学过程中，教师有目的的引入或创设具有一定情绪色彩的、以形象为主体的生动具体的场景，从而激发学生学习、参与、合作、探究的积极性。其核心在于充分发挥学生的主体作用，激发学生的情感，以学生的自主性、探索性学习为基础，积极参与到课堂教学活动中来。整个课程在情境设计过程中以项目为载体涵盖课程的全部教学内容。本课程以技术部门实际工作为主线，以公司硬件开发部门真实产品为载体，设计了6个学习情境和18个学习子情境。分别是：情境一产品预订，情境二需求分析，情境三电路设计，情境四电路图绘制，情境五硬件测试，情境六产品交付。

3.3教学环节的设计在教学实施的过程中，每个教学情境以项目载体的形式分为六个步骤完成，分别是咨询、决策、计划、实施、检查、评价。下面我们以2个学时90min的裁判电路设计为例。

3.3.1咨询。教师每次下课前将下节课的问题提前下发给学生，大概用时10min。让学生独立收集相关资料和信息，有利于加强学生的自主性，增强自信心和逻辑思维能力。

3.3.2计划与决策。每一个项目的实施都需要建立在以往项目知识的掌握上，因此在课堂开始需要回顾本次项目用到的重点难点以往知识，大概用时8min。然后学生针对老师上次课下发的任务书，以小组为单位展开讨论，研究制定实施方案，此时老师负责巡视并评估各小组合作方案的可行性，本部分大概用时12min。最后老师对小组的计划书提出修改意见，师生共同确认工作任务方案，作出决策，本部分大概用时10min。

3.3.3实施。每一个小组根据选定的设计方案，以小组合作的形式按照计划分工实现设计硬件电路和相关程序部分。由老师指定若干小组上台演示。小组成员之间必须明确分工，这样既能避免后进学生的偷懒心理，又能促进学生的团结合作精神。在学生实施项目的过程中，教师根据各组学生进度适时的进行指导，鼓励学生发现问题并独立解决问题。学生作为主角，老师是配角，本部分大概用时40min。

3.3.4检查与评估。由于每组学生的项目成果总有优劣的区别，而每组学生也都希望得到老师的公平评价，因此需要根据现场验收结果给每组学生进行评分。小组完成项目后形成完整项目报告，由学生自评、小组互评、教师评价等多种形式对项目结果进行评估。这样对学生有激励作用，鼓励他们下次项目可以做的更好。激发了学生的学习动力，提升了课程魅力。本部分大概用时10min。

4结束语

社会各界对高职教育培养的学生要求在不断提高，职业教育教学改革势在必行。基于工作过程系统化的教学研究方法也必然需要不断前进、不断完善。广东农工商职业技术学院计算机系在广东省示范性高职院校建设项目实施过程中，不断的对计算机应用技术专业的教学课程进行改革实践，探寻适合高职学生的可持续发展教育方式、开发适合高职学生能力拓展并与实际紧密结合的课程。最后，能够使学生达到掌握新知识，提高实践能力、分析问题和解决问题能力，培养团队合作精神的目的，是我们高职教育工作者共同努力的方向。

[参考文献]

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京：北京教育科学出版社，2007.

[2]姜大源.论高等职业教育课程的系统化设计[J].中国高教研究，2009（4）.

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关键词关键词：PBL；电子信息类专业；教学设计；教学评价

DOIDOI：10.11907/rjdk.162385

中图分类号：G434文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2017）001019502

引言

基于问题的学习教学法（Problem-based learning，PBL）最早起源于上世纪50年代的医科教学中。上世纪60年代末，加拿大麦克斯马特大学医学院Howard S Barrows教授创造性地把临床问题引入到基础课教学中，提出了一种以教师为主导、以问题为基础的小组教学模式，即PBL教学模式。如今，它已经在世界范围内的医科教学中得到应用，并获得广泛认可。PBL教学模式的特点是[1]：①以学生为主体，充分调动其学习的主观能动性；②以问题为导向，启发学生提出问题、分析问题和解决问题；③以学生自主学习为主，让学生在自主获取知识的过程中提升其自学、表达、交流、协作和解决问题的综合能力；④采用启发式教学方法，培养学生的创新性思维；⑤采用综合评定的方法对学习成绩进行考核。

PBL教学模式已在国外推行了数十年，出现了很多成功案例。然而，我国PBL教学模式仍处于探索阶段，对于其如何实施、实施范围以及评价标准等问题存在不同看法[2-4]。近些年，国内已有将PBL教学模式应用于医学、理学和工学等领域的教学实践，并取得了良好的教学效果。电子信息类专业主要培养能在专业领域从事研究、设计、制造、运营、维护、管理、技术支持的创新型人才，要求具有将知识转化为工程实践能力和团队协作能力。专业基础课程主要有通信原理、数字信号处理、单片机与接口技术等，其中通信原理和数字信号处理两门课程几乎是各高校信息与通信工程、电子与通信工程等专业研究生入学考试的必考课程，其教学效果直接影响到学生后续专业课程学习以及继续深造。电子信息类课程具有理论性强、实践性强的特点，将PBL教学模式应用到电子信息类专业基础课程教学中，将基本理论与应用、设计结合，有助于提高学习兴趣，培养创新能力、动手能力以及思考问题的能力。1基于PBL教学模式的课程教学设计

PBL教学模式主要围绕问题而展开。其实施通常包含以下几个步骤[5]：①问}设计：问题可由教师提出，亦可由学生自主选择，但必须提纲挈领；②问题分析：学生主要通过自主查找学习资料来分析和理解问题，教师进行适当引导；③小组组建：分配PBL角色进行讨论式学习，运用学习的理论解决所提出问题；④报告形成：形成问题报告，并提交讨论，得到解决问题的最优方法。

基于PBL的教学模式，强调学生作为课堂教学的主体，以问题为导向；强调学生对于知识的融会贯通，学以致用，倡导和鼓励学生自主提出、分析和解决问题；强调以学生“会学”为主，能够应用所学理论解决实际问题，以提高学生的综合能力为目标。教师在应用PBL教学模式进行教学设计时，需要遵循“以教师为主导，以学生为主体”。教师的主导作用主要体现在引导学生自行获取知识和能力，而非灌输知识。根据课程特点设计相应的教学任务；学生的主体作用则体现在充分发挥学习主动性，有更多机会参与学习任务，真正做到变被动接受知识为主动获取知识。

本文根据PBL教学模式思想，结合笔者学校2012、2013级电子信息工程本科专业《通信原理》主干基础课程，运用PBL教学模式进行教学设计。

1.1问题设计

提出问题时，教师不仅要掌握专业知识，更重要的是能够提纲挈领，从学生的角度去理解专业知识，启发学生自己动手解决问题。以《通信原理》课程数字带通传输系统章节为例，该章主要要求学生掌握二进制数字调制原理、调制/解调方法、带宽/频带利用率和抗噪声性能，了解多进制数字调制和现代数字调制技术的原理和特点。针对章节内容设计3个问题：①ASK、FSK、PSK和DPSK等几种基本二进制数字调制系统调制/解调的基本原理是什么？②这几种二进制数字调制系统的抗噪声性能如何？③为什么要引入多进制数字调制和MSK等改进型数字调制技术？在讲解基本理论之前布置上述3个问题。这3个问题基本涵盖了数字带通传输系统这一章节的主要内容，学生若能有效解决这3个问题，对数字带通传输系统就会有较为全面的认识和理解。1.2问题分析和解决

1.2.1学习小组组建

学习小组组建是PBL教学模式实施中非常重要的环节，实践中多采用同质和异质两种分组原则[6]。同质原则是根据前面所述因素进行同质化搭配，将某些具有共性特点的学生组合在一起，组成同质小组，即等级分组。所谓异质原则，就是尽量根据学习水平、能力、兴趣爱好、性格、性别、家庭背景等将学生进行差异化搭配，组成学习小组，即混合编组；实践证明，按异质原则混合编组具有更多优点，譬如：可以让小组成员多样化，在组内实现优势互补，便于比学赶帮、共同进步，小组成员也有更多机会与同学进行接触和交流。

为使学习小组组建尽可能趋于合理，以提高PBL教学模式的实施效果，授课前针对学生进行问卷调查。通过问卷调查，了解授课对象对于《概率论与数理统计》、《信号与系统》等《通信原理》先修课程知识掌握的程度，根据问卷调查结果对学生进行混合编组。1.2.2小组自主学习

各学习小组组成学习团队，团队成员可借助文献资料，采用讨论和协作的方式对问题进行剖析和理解。经过前期理论知识学习，学生应已充分了解二进制数字调制系统的局限，理解各种多进制数字调制和MSK等改进型数字调制技术对二进制数字调制系统的改进。1.2.3将知识用于解决问题

学生学习完理论知识后，还需要进行模拟仿真和分析，以更深入地理解乃至运用所学理论。各学习小组综合意见后利用MATLAB软件平台，采用MATLAB语言及工具箱对问题进行理论建模和仿真，并对仿真结果进行分析。1.2.4报告

根据最终仿真结果，形成小组问题分析报告。教师根据提交的问题分析报告，对其中存在的不足尤其是共性问题进行重点分析和点评。教师应综合分析各学习小组报告，据此来调整和设计后续PBL问题。2考核方式设计

课程考核方式主要分为PBL问题的完成情况考核和传统的笔试内容考核两大部分。考核结束后，再次对学生进行问卷调查，对比分析两种教学模式的教学效果。其中，专业课程笔试考核采用闭卷考试模式。

本课程PBL模式教学试点对象是2013级电子信息工程专业本科学生，该班选课人数共60人，按照异质原则混合编组分成6个学习小组。此外，为对各学习小组成员进行考核，设计了专门的考核表，将其作为评定平时成绩的重要参考依据。3基于PBL的教学效果评价

为了验证PBL教学模式在《通信原理》课程教学中的实施效果，将基于PBL的课程教学模式与传统的教学模式教学效果进行了对比分析。通过调查问卷结果分析发现，相比传统的教学模式，PBL教学模式明显有助于提高学生“发现问题”、“自主学习”、“信息收集”、“创新能力”以及“团队协作”等方面的能力；此外，从卷面考核结果看，相比于2012级，在难度系数相当的情况下，实施PBL教学模式后的2013级课程卷面及格率提高了27%，平均分提高了18.19分，教学效果提高明显。更为可喜的是，采用PBL教学模式后，课堂学习氛围较以前明显浓厚，学生对专业课程学习的畏难情绪较以前少了许多，学习主动性得以充分调动。4结语

通过《通信原理》课程PBL教学模式探索实践，对于理论性较强的电子信息专业基础课程，采用PBL教学模式不仅可以营造主动学习的学习氛围，还可在一定程度上培养学生的团队合作精神和专业动手能力，学生独立提出、分析和解决问题的能力得到一定提高。当然，PBL教学模式还需总结经验和教训，需进一步研究探索，为以后推广到其它专业基础课程教学作出有益的尝试。参考文献：

[1]温彭年，贾国英. 建构主义理论与教学改革[J]. 教育理论与实践，2002，22（5）：1722.

[2]薛文玲，李战军. 基于PBL的通信专业基础课应用研究[J]. 科技广场，2010（7）：129131.

[3]于述伟，王玉孝. LBL、PBL、TBL教W法在医学教学中的综合应用[J]. 中国高等医学教育，2011（5）：100102.

[4]李立，杜洁敏. 大学英语分科教学背景下学术英语PBL教学模式研究[J]. 外语教学，2014，35（5）：5558.

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关键词 类比 生物学教学 TWA模式

中图分类号 G633.91 文献标识码 B

类比是一个将两个不同领域的知识系统，借由彼此间某种结构的相似性，由已知系统（又称类比物）推导至欲知系统（又称目标物），从而获取知识的过程。类比在科学教学中扮演着重要的角色，是一种有效的科学学习方式，可以促进学生科学知识的产生与精加工。近年来类比的相关研究逐渐受到重视，尤其国外学者对类比的设计、教科书中所含类比的内容分析等研究关注较多，而且证了实类比教学的有效性。此外，国外一些学者依据不同的理论，将类比应用于教学，提出了多种类比教学模式，其中比较典型的类比教学模式有GMAT模式和TWA模式。下面基于TWA模式，通过教学设计来体现类比在生物学教学中的应用。

1 TWA模式（Teaching with Analogies Model）

TWA模式是由Glynn提出的一种类比教学模式。TWA模式包括6个教学步骤：（1） 介绍将要学习的科学概念（即目标物）；（2） 唤起学生对类比概念（即类比物）的记忆；（3） 辨认类比物的特征；（4） 标出目标物和类比物的相似特征；（5） 得出科学概念的结论；（6） 指出非类比之处。

Glynn指出TWA模式具有下列优点：（1） 假如教科书中所使用的类比没有清楚地解释，或是安排方式不恰当，则TWA模式可为教师提供教学时的参考；（2） 若只提供类比教材让学生自行阅读，可能会因为学生对科学概念的了解不完整或不正确，而导致学生迷思概念的产生。此时，如果让学生熟悉TWA模式，再让他们自行阅读或设计类比，可增加学生对科学概念的理解。

Glynn在TWA模式的教学步骤上，尤其强调教师应该将类比概念与科学概念之间的对应关系解说清楚。Duit也提到使用TWA模式时，要特别注意教学步骤2~5，留意学生们所了解的类比是否与教师所预想的一致，并且确定学生能真的了解类比的相似之处。TWA模式最重要的环节是步骤4和步骤6，因为只有当学习者清楚地了解目标物和类比物的相似之处时，才有助于映射的顺利产生。教师还应该时刻提醒学生注意类比的失效之处，以免产生不恰当的过度推论。本研究认为Glynn的TWA模式，步骤清晰，适用于实际教学，可以为教师运用类比进行教学提供参考依据。下面以高中生物“物质出入细胞的方式”一节为例，通过课堂教学设计具体分析TWA的应用。

2 “物质出入细胞的方式”的教学设计

2.1 学习任务分析

细胞是生物体结构和功能的基本单位，它不仅与周围的环境之间发生物质交换，而且与周围的其他细胞之间也要发生物质交换。因此，学习“物质出入细胞的方式”非常重要，它不仅与第二章中质膜的结构和功能有着密切的联系，而且与所有新陈代谢的活动密切相关，如叶绿体和线粒体代谢过程中的物质转运方向,神经纤维上兴奋传导的实质等。学生对“物质出入细胞的方式”的顺利掌握是准确理解生命活动实质的基础。

2.2 学习者分析

学生已经掌握细胞膜的结构基础，了解细胞是由一层具有选择透过性的质膜包被着，这为本节课的学习打下了认知的基础。同时，学生具备了一定的化学和物理知识，能理解浓度高的溶液渗透压高，地势高的物体具备的势能大，这有助于通过分析“物体在河流上下游间的运输”来类比学习“物质出入细胞的方式”。

2.3 教学目标

（1） 知识目标：简述扩散的特点；阐明渗透的概念及原理；概述被动转运和主动转运的概念；区别被动转运和主动转运两种不同的方式；概述胞吞和胞吐两种方式。

（2） 能力目标：通过分析“物体在河流上下游间的运输”来类比物质出入细胞的各种方式，初步学会用类比的思维理解生物学的重要概念；通过区别物质进出细胞的不同方式，学会分析问题。

（3） 情感、态度与价值观目标：通过理解扩散和渗透作用的过程，知道生命活动不断发展变化以及适应的特性，学会自觉地用发展变化的思维认识生命；通过联系生产、生活等实际，产生学习生物学的兴趣和关心社会生活的意识。

2.4 教学重点和难点

（1） 教学重点：渗透作用的原理。

（2） 教学难点：被动转运和主动转运的区别。

2.5 教学过程

（1） 介绍要学习的概念。

概念介绍：

① 细胞膜是选择透过性膜；

② 扩散：H2O、CO2、O2、甘油、乙醇等小分子物质仅依赖浓度差通过细胞膜；水分子的扩散即为渗透。

③ 易化扩散：葡萄糖等从高浓度溶液到低浓度溶液的扩散需要载体协助，但不需要额外提供能量。如葡萄糖进入红细胞。

④ 主动转运：离子、氨基酸等物质从低浓度运输到高浓度既需要载体的帮助，又需要克服浓度差做功，并且需要消耗能量。

⑤ 胞吞和胞吐:大分子蛋白质等物质出入细胞不需要载体,但需要消耗能量并依赖细胞膜的流动性,形成具膜小泡,通过膜的融合方式完成。

（2） 唤起学生对类比物的记忆。

先展示一张河流图和一张拱桥图（图1）。

教师引导学生回忆及讨论：

① 河流上游和下游的特点：

② 水流的方向。

学生讨论的结果：

① 上游：在河流的上段，地势较高。下游：在河流的下段，地势较低。

② 水流从上游到下游。

（3） 确认类比物的相关特征。

教师设计一系列问题串：

① 假设一个乒乓球要从河流的上游经过桥洞运送到下游,最简单的办法是什么？是否需要载体？是否需要人额外对其施加动力？

② 假设一个铁球要从河流的上游经过桥洞运送到下游,最简单的办法是什么？是否需要载体?是否需要人额外对其施加动力？

③ 假设一个铁球要从河流的下游经过桥洞运送到上游,最简单的办法是什么？是否需要载体?是否需要人额外对其施加动力？

学生讨论，并得出结果。

① 乒乓球可直接从上游经过桥洞漂向下游。

② 铁球需借助载体如小船从上游漂到下游。

③ 铁球从下游运往上游需要载体如小船,还需要划动船桨消耗能量才可以克服势能。

（4） 对应目标物与类比物两者的相似性。

类比：物质出入细胞的方式，如扩散、渗透、协助扩散、主动运输，可以类比为物体在河流上下游间的运输。物质跨膜运输过程中膜两侧具有浓度差的溶液可类比为河流的上游和下游，上游和下游之间的拱桥可类比为细胞膜，桥洞就是物质穿过的通道，不同大小的桥洞代表不同物质经过的通道。具体目标物和类比物对应如表1。

概念类比：“扩散”可类比为把乒乓球从河流的上游经桥洞运送到下游，“易化扩散”可类比为把铁球从上游经桥洞运送到下游，“主动转运”可类比为把铁球从下游经桥洞运送到上游。

学生讨论： 根据类比物的特点,讨论扩散、渗透、易化扩散、主动转运的特点。

学生讨论结果见表2。

（5） 归纳目标物的重点。

教师归纳提升：归纳各概念之间的相同点和不同点：如载体的需要、能量的消耗、物质的移动方向、穿过膜的层数等。再让学生试着用“滑滑梯”方式来类比物质的跨膜运输，再次建构新知识，深化对概念的理解。

（6） 指出类比的限制。

教师引导学生反思：指出以上的类比只是帮助理解的比喻，有局限性。

学生讨论：分别讨论扩散、渗透、易化扩散、主动转运的类比物的局限性。

学生讨论的结果：

① 扩散:河水只能从上游流向下游，但扩散的过程是一个动态变化过程，低浓度溶液中的溶质分子可以扩散到高浓度溶液中，但由于高浓度溶液的溶质分子扩散到低浓度溶液的分子数远远大于低浓度扩散至高浓度的分子数，因此总体表现出高浓度的溶质分子向低浓度溶液扩散的结果。

② 渗透：当扩散的对象为水分子时，则是低浓度溶液中水分子向高浓度溶液扩散的量大于高浓度溶液中水分子向低浓度溶液扩散的量。

③ 易化扩散与主动转运：小船类比为载体，但载体是位于细胞膜上，构成细胞膜的组成成分，不能像小船一样主动到码头载人或物；且载体具有专一性，不同的物质需要不同的载体。

教师补充：当需要跨膜运输的物质是大分子物质如蛋白质等物质的时候，细胞膜上的载体或磷脂双分子层都不允许它穿过，大分子物质只能通过胞吞和胞吐的方式进出细胞。

类比：胞吐可类比为吹泡泡的过程，可以把嘴巴里面的口香糖类比为一个细胞，每吹出一个泡泡就相当于送出一个蛋白质分子。

教师提问：吹泡泡的过程需要消耗能量吗？送出蛋白质分子的过程需要载体吗？蛋白质分子有没有穿过细胞膜？

教师总结：归纳出胞吞胞吐是一个不需要载体，但需要能量ATP，并且没有穿过细胞膜的运输过程。

2.6 教学反思

生物学课堂中类比方法的应用是普遍存在的，当教师试图把一个新概念向学生解释清楚时，总是会去寻找与之相关的知识或相关的生活经验，以帮助学生了解不熟悉的概念，协助他们在已有知识的基础上顺利建构新知识。例如在本节课的教学中，利用学生已有的化学和物理知识，再结合学生自身的生活经验来帮助其理解扩散、易化扩散、主动转运和胞吞、胞吐现象，学生就能较轻松地理解这些抽象的微观概念。但因为类比物和目标物不可能完全对应，若教师没能及时提醒，学生又会过度引申，导致产生误解。如从物理学的角度考虑，如果没有外力作用，物质只能从势能高的地方往势能低的地方跑，那么水分子只能从上游向下游移动，但在渗透过程中，水分子也会从水分子少的溶液向水分子多的溶液方向运动，这可能会影响学生正确理解物质的跨膜运输是一个动态平衡的过程。因此，在使用类比的过程中，教师尤其要关注容易引起学生误解的方面并加以提醒和引导，告诉学生类比的局限性。虽然类比教学存在着不足之处，但其优点是不容忽视的，本文以浅薄的教学经验为大家提供一个类比的教学范例以供参考，望不吝指正。

参考文献：

［1］ Duit R. On the role of analogies and metaphors in learning science［J］. Science Education, 1991, 75（6）: 649–672.

篇7

关键词：建筑构造与识图 课程设计 工学结合

《建筑构造与识图》课程是工程造价专业必修的一门实践性很强的职业能力课。它以《建筑工程制图》、《建筑材料与检测》等课程为支撑，是后续《建筑工程计量与计价》等核心课程学习的基础，同时为学生今后的毕业设计、顶岗实习和可持续发展提供必要的知识和技能保障。

一、课程设计理念及设计思路

《建筑构造与识图》课程设计遵循以下设计理念：坚持以市场需求为出发点；

以职业能力培养为核心；以工作任务为载体、以学生为主体；基于工作过程、以行动为导向；校企共建课程。

本课程的设计思路是：

1.基于工作过程系统化

本课程开发是课程组成员与行业企业技术人员共同分析岗位需求，确立岗位职业能力与工作过程。通过与建筑行业企业的深入交流，确立了以面向建筑工程预决算、建筑工程管理等岗位、针对实际工作过程中完成各项工作任务应具备的职业能力，从系统化的学习项目设计入手，确立了以围绕突出学生职业能力培养和职业素质养成这一主线，构建了“基本知识和基本技能教学+单项训练+综合实训”课程体系。

2.知识、能力、素质融合

根据工程造价专业的人才培养目标与主要岗位典型工作任务来选定《建筑构造与识图》课程的教学内容；基于典型工作任务分析，根据行业企业发展需要和完成职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求，整合知识、技能和态度；通过工作过程向学生传授知识、培养技能、积累经验，推行行动导向的教学模式和教学方法，使学生获得职业能力。

3.在教学组织实施方面，以学为主。

本课程采用理实一体化教学模式，灵活使用直观教学、现场教学、任务驱动、案例教学等多种教学方法，科学合理使用现代教育技术辅助教学，课内学习与课外学习结合，充分调动学生学习的积极性，培养学生的自主学习能力。

二、课程整体设计

（一）教学内容设计

1.教学内容的选取

（1）教学内容选取主要考虑的因素

专业能力、岗位迁移能力、考证需求和可持续发展。

（2）将职业标准、职业资格考试和新规范标准纳入教学内容

课程组通过与校内外行业技术人员充分研讨，按照行业相关职业岗位和职业能力培养的要求，将职业标准转化为课程教学内容，有针对性地加强学生职业能力的培养和素质养成。同时，及时吸纳新规范、新标准，使学生紧跟科学技术发展步伐。

2.教学内容的安排与组织

紧扣造价员岗位相关职业能力的要求，创建了“3-5-3”课程内容模式（如图1）。

学习内容包括“建筑识图、建筑构造和实训”3部分。建筑识图由“建筑施工图认知和建筑施工图识读”2个学习项目组成，遵循 “由简至繁，有易至难”的思路进行设计。建筑构造由“房屋构造认知和房屋建筑细部构造”2个学习项目组成，以建筑物的组成为主线，各学习任务之间是平行关系，具体任务需在基本知识的基础上结合规范、图集完成。实训内容设计成点（学习任务实训）、线（项目实训）、面（学习领域综合实训）由易到难、由局部到综合的3个层次的立体式实训教学内容。

依据课程培养目标，根据课程内容特点，结合学生学习实际，以六步教学法为主导辅以任务驱动等教学方式组织教学。

（二）教学模式设计

1.教学模式上体现“三个一体化”

理论与实践一体化，即将理论知识融于建筑构造与识图的过程中进行学习，理论讲解与实际操作有机融合；课堂与实训地点一体化，即教学场所设在识图实训室；教、学、做一体化，即教学过程体现教中学、学中做、做中教，该教学模式改变了先讲理论后实训的传统教学模式，教学效果大有改观。

2.以工作任务为导向、以学生为主体，着力培养学生“三大能力”

在教学中突出学生主体地位，以工作任务为导向，培养三大能力，即使学生掌握建筑构造方法，具备识读建筑施工图的专业能力；具有较强的自主学习能力，能根据具体情况选择合理的构造方案，会查找图集资料等取得信息，分析解决实际问题的方法能力；具备诚实守信、善于沟通和共同合作的职业品质，形成一丝不苟、精益求精、吃苦耐劳的工作作风，能初步学会适应建筑行业的环境，能进行人际交往和团队协作，具有较强的口头与书面表达能力等社会能力。

3.构建基于校企深度融合的，以真实工作场景为背景的项目化教学

课程组以实训基地作为理实一体化教学的社会平台，把课堂搬到施工现场，参照职业岗位需求，策划实训项目及任务，组织引导学生以小组为单位进行任务实施。课程组深入考察实习基地各建筑工程的施工进度，结合课程进度在施工现场安排实践教学，使学生体验真实的工作场景和活生生的工程实例，感受真实工作氛围。

（三）考核模式设计

本课程采用“过程考核与终结考核结合、定量考核与定性考核结合、知识考核与能力素质考核结合、理论考核与实践考核结合” 的立体考核方式。

课程考核成绩（100分）=知识考核（30分）+能力考核（40分）+素质考核（30分）。

知识考核通过期末考试的方式考查学生对基础知识和应用知识的掌握情况；能力考核通过实训方式考查学生识读图纸、绘制图样和制作构造模型等能力；素质考核主要考查学生课堂表现、作业等情况。

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关键词：微课；中职；计算机；教学；应用

中图分类号：H319 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）36-0013-01

目前在校中职生都是“98后”，手机、电脑、ipad等数码产品在他们中间非常普及，达到了“人手一机”，这是开展微课教学最基本的条件。另外，越来越多的中职学校实现了校园无线网络全覆盖，且收费低廉。教师可以利用空余时间将计算机课程的知识点录制成微课，然后将其进行制作、整合并将它们放到相应的学习群上或学校网站上面。同时可以借助班级QQ群或相关的信息平台，建立起即时互动的学习交流平台，开展答疑解惑等学习活动，构建起和谐的学习体。并且我国正在大力推进教育信息化资源建设，为适应这一趋势，各种专业课程都必须进行一定程度的改革才能够跟上节奏。《CorelDRAW》课程是中职计算机应用专业学生学习计算机平面设计、矢量绘图、排版印刷的一门专业核心课程。因此，它的教学也应该顺应时代的脚步进行必要的改革探索。

1.《CorelDRAW》课程教学的现状及存在的问题

《CorelDRAW》作为一门专业核心课程，面向的学生是职业学校计算机应用专业学生。虽然现在大多职业学校都已转变观念，以工作岗位能力为导向进行教学改革，但在学生走向社会后，仍出现不能适应岗位需求的情况。主要是由于学生在学校习惯于按照教师的思路进行操作，知识技能掌握不够牢固，自学能力与知识拓展应用能力不强，走上工作岗位后不适应。另外，较缺乏扎实的基础功底和良好的学习习惯，也导致学生的参与度较低，主动学习的兴趣不高。

2.认识微课

微课是指按照新课程标准及教学实践要求，以视频为主要载体，记录教师在课堂内外教育教学过程中围绕某个知识点（重点难点疑点）或教学环节而开展的精彩教与学活动全过程。微课并非是传统教学视频的切片，而是教师围绕某个知识点或教学环节展开的“片段化”视频，配以辅的教学资源，便于学生进行个别化的学习探究。它具有指向明确，资源多样，短小精悍，易于扩充，可交互化等特点。

微课的主要特点包括：

1）时间“微”，微课视频时间较短，一般为10分钟内；

2）含量“微”，微课主要是为了解决课堂教学中某个学科知识点（一般是重点、难点、疑点），或是反映某个教学策略或教学主题的教与学活动；

3）资源容量“微”，微课的视频格式一般支持网络在线播放的流媒体格式（如rm、wmv、flv等）加上与教学主题相配套的微教案、微课件、微反思及微点评等资源一共也就几十兆。

微课的分类

按照课堂教学方法可以将“微课”划分为讲授类、启发类、讨论类、演示类、实验类、自主学习类、探究学习类等。

3.微课在中职计算机《CorelDRAW》课程教学中的应用

根据笔者的《CorelDRAW》课程的教学实践经验，结合中职的教学资源环境，以及学生的学习特征，选择了以板报版面设计为例，探索微课的设计、制作与应用实践。

（一）微课的教学设计

1.确定教学内容。版面设计是《CorelDRAW》课程的重要组成部分，其中段落文本以及图文混排的学习是重点和难点，本次微课制作选择其作为例子。

2.设定教学目标。本次微课通过创设真实的工作岗位情境，以完成客户要求制作宣传板报为目标，激发学生的学习热情，从而更好地掌握使用CorelDRAW进行版面排版的技能。

3.教学活动设计。本次微课采用启发式教学法和任务驱动教学法，并通过操作真实的实例来说明段落文本的设置与应用、图文混排的几种方式与实际应用和版面设计的步骤。

（二）微课的制作

1.工具与软件：计算机、耳麦（附带话筒）、视频录像软件CamtasiaStudio8、ppt软件。

2.过程简述：第一步，针对所选定的教学内容，搜集有关版面设计的教学材料（包括微练习题），制作PPT课件。第二步，根据教学活动设计方案，制作简略的录制脚本语言。第三步，在电脑屏幕上同时打开视频录像软件和教学PPT。带好耳麦，调整好话筒的位置和音量，并调整好PPT界面和录屏界面的位置后，开始录制。一边演示一边讲解，尽量使教学过程生动有趣。第四步，对录制完成后的教学视频进行必要的处理和美化。

（三）微课的应用

在上课前，笔者把制作好的微课共享到上课班级的QQ群，并且要求学生利用课余时间先浏览。课堂时间上，笔者首先提问学生看完视频后有什么问题，并就学生提问的问题进行解答。然后小组讨论设计方案并进行上机操作，在操作过程中学生要是不够熟练还可以拿出手机再次浏览微课，对照着微课进行操作，直到完全掌握为止。课后，由于该微课存在于上课班级的qq群，学生可以利用课余时间间下载学习使用，进行查缺补漏、强化巩固知识，达到触类旁通的效果。

初次尝试取得成功后，笔者又选取了《CorelDRAW》中的另外几个重点知识，将其开发成系列化微课程，形成一个专题，并付之教学实践。一段时间后，在相同专业平行班学生的《CorelDRAW》课程测试中，发现利用微课上课的班级成绩相比其班级的学习情况要好，说明应用微课进行教学对学生的学习起到明显的帮助作用。

（四）微课的教学启示

经过实践探索，微课在《CorelDRAW》课程的教学中确实起到了促进作用，值得深入研究和推广。笔者在这个实践的过程中也总结了以下的心得体会：

1.在课程设计时要与实际应用紧密结合；引入要有趣、层次分明和适当的总结；要清楚地告诉学生课程的学习方式，提供必要的说明和指导。

2.不仅要掌握单一知识点的微课设计方法，更要掌握一个单元、一门学科的微课设计方法和策略，只有系列化的微课才能给学生提供完整有效的学习资源。

3.设计和开发的微课程既要适合学生学习的类型，也能供教师观察、观摩和反思，促进教师的专业发展水平。

4、结语

优秀的《CorelDRAW》微课程应该能用于预习、复习、巩固等多个阶段，并能够跨班级、跨专业、跨学校多次重复使用。在信息时代，掌握基本的计算机应用技能，是全民化的需求。因此，“微课”教学法是《CorelDRAW》课程教学中应大力推广的优秀教学方法。当前，“微课”这种数字化教学资源创新方式，正处于初级探索阶段，还有很大的发展空间，随着网络时代新技术的不断发展，必将成为一种新的普及化的教学模式和学习方式。

参考文献

[1] 胡铁生，黄明燕，李民.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教育杂志，2013（4）：36-41.

[2] 焦建利.微课及其应用与影响[J].中小学信息技术教育，2013（4）：13-14.

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Abstract： The meaning of merging mathematical experiment into advanced mathematics in independent college has been discussed. The paper illustrated the teaching designed with the extremum of multivariable functions.

关键词： 高等数学；数学实验；Matlab

Key words： advanced mathematics；mathematics experiment；Matlab

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）16-0283-02

1 独立学院高等数学教改的思路

独立学院作为“未来我国高等教育发展的有力补充”，增加了民众接受高等教育的机会（大批精英教育时期上不了大学的学生也可以接受高等教育），其确立了应用型而非学术型人才的培养目标。目前，独立学院高等数学课程的教学大多借鉴甚至照搬一本或二本院校的模式。但针对发生了根本改变的学生现状，教育内容和教育方法迫切需要改变。

高等数学是一门抽象的学科，依靠逻辑而不是观测结果作为其真理的标准，但同时也使用观测、模拟的手段作为发现真理的手段[1]。“学习任何东西，最好的途径是自己去发现”（G・波利亚）。在“大众本科教育”的理念下，基于独立学院的人才培养目标，本院采取了应用Matlab，在高等数学中融入数学实验的教学改革。在重点介绍基本概念、基本思想、基本方法的前提下，实现数学软件Matlab与高等数学内容的整合，利用Matlab强大的图形绘制功能，将难以讲解说明的数学规律显现出来，舍去一些繁琐、冗长的数学结论、定理的理论证明，代之以实验的方法去验证，并利用数学软件Matlab的计算功能弱化运算的技能技巧。

2 应用Matlab，在高等数学中融入数学实验的意义

应用Matlab的图形绘制功能，可以使得高等数学教学中过去用很长时间很难理解的问题变得直观、容易，而且亲身经历式的数学实验使得数学的学习不再那么枯燥乏味，不再是被动的吸收而是主动的获取[2]，更好地发挥了数学实验在高等数学学习中的优势，重塑了学生学习数学的信心，有效地激发了学生的学习兴趣；利用数学软件matlab在实验室进行高等数学的教学，让学生借助计算机去探索数学问题，形成一定的数学素养，从而在实践、实习、毕业设计等实践环节中自觉地运用数学，提高了学生应用数学的能力，有助于完成应用型人才的培养目标，提高应用型人才的综合素质。同时也将全面提高教师的教学水平和综合能力。

3 教学实例

多元函数微积分学一直是高等数学课程中重要而又非常难以掌握的部分，学生理解起来总存在很大的闲难，究其原因，主要是空间想象能力有限，在教学时为了加深学生对知识点的深刻认识，可以利用Matlab强大的图形绘制功能，绘制出三维曲面图形，从而能够让同学们直观的认识多元函数，克服心理和知识上的困难。下面以多元函数极值内容为例，简述怎样应用Matlab将数学实验融入高等数学的教学。

实验1：例1、运用Matlab绘制三个二次曲面图形。

①z=x2+y2 ②z=-■ ③z=xy

在Matlab命令窗口运行

ezsurf（'x^2+y^2'）

ezsurf（'-sqrt（x^2+y^2）'）

ezsurf（'x*y'）

得到如图1所示。

让学生分析三个函数在点P（0，0）的函数值与点P领域内其他点函数值的大小关系，再结合一元函数极值的概念，推广出二元函数极值的概念，老师再给出严谨的定义。

思考题：怎么找出所有的极值点？

一元函数极值点的特征：极值点■驻点或不可导点。

实验2：分析二元函数在极值点的偏导数

在Matlab命令窗口运行

ezsurf（'x^2+y^2'，[-1，1]）

hold on

[x1，z1]=meshgrid（-1：0.05：2）；

y1=zeros（size（x1））；

surf（x1，y1，z1）

ezsurf（'-sqrt（x^2+y^2）'，[-1，1]）

hold on

[x1，z1]=meshgrid（-1：0.05：1）；

y1=zeros（size（x1））；

surf（x1，y1，z1）

从图2可以看到当y固定在y=0时，函数①z=x2+0=x2和②z=-■=x都是以x为自变量，z为应变量的一元函数，图形为两条曲线，二元函数的极值点分别是这两个一元函数的极值点，得到：函数①z=x2+y2在极值点P（0，0）有z■■（0，0）=0，函数②z=-■在极值点P（0，0）对x的偏导数不存在，再让学生自己动手分析出：函数①z=x2+y2在极值点P（0，0）有z■■（0，0）=0，函数②z=-■在极值点P（0，0）对y的偏导数不存在。再让学生分析函数③z=xy在点P（0，0）的偏导数，得到z■■（0，0）=0，z■■（0，0）=0。最后归纳总结出类似于一元函数极值的结论：极值点■驻点或偏导数不存在的点，并得到求二元函数极值的步骤如下：

第一步 解方程组f■■（x，y）=0f■■（x，y）=0，求得所有可疑的极值点：驻点或偏导数不存在的点；

第二步 判别所有可疑的极值点是否为极值点。

思考题：对于驻点或偏导数不存在的点怎么判别其是否为极值点？有同学回答可以从图形上直接观察判断。

例2、设z=x4-8xy+2y2-3，求f（x，y）的极值点和极值。

解：f■■=4x3-8y=0f■■=-8x+4y=0

求得三个驻点，分别是P（-2，-4），Q（0，0），R（2，4）。

在Matlab命令窗口运行

x=-5：0.2：5； y=-5：0.2：5；

[x，y]=meshgrid（x，y）；

z=x.^4-8*x.*y+2*y.^2-3；

surf（x，y，z）

可见在图3中不容易观测极值点，这是因为z的取值范围为[-200，1000]，是一幅远景图，局部信息丢失较多，观测不到图像细节。

实验3、分析例1中三个函数在点（0，0）附近的等高线：①z=x2+y2（图4）

[x，y]=meshgrid（-5：0.1：5，-5：0.1：5）；

z=x.^2+y.^2；

contour（x，y，z，20）%参数20是等高线的数量

②z=-■（图5）

[x，y]=meshgrid（-4：0.1：4，-4：0.1：4）；

z=-sqrt（x.^2+y.^2）；

contour（x，y，z，20）

③z=xy（图6）

[x，y]=meshgrid（-5：0.1：3，-3：0.1：5）；

z=x.*y；

contour（x，y，z，20）

引导学生分析总结出：在两个极值点附近，等高线是封闭的；非极值点附近，等高线不封闭。由此得到从图形上判断可疑的极值点是否为极值点的方法。

让学生动手画出例2中函数的等高线（图7）。

x=-5：0.2：5；y=-7：0.2：7；

[x，y]=meshgrid（x，y）；

z=x.^4-8*x.*y+2*y.^2-3；

contour（x，y，z，20）

由图7可见，点P（-2，-4）和R（2，4）有等高线环绕，随着图形灰度的逐渐变浅，函数值逐渐减小，点P（-2，-4）和R（2，4）均为极小值点，而点Q（0，0）周围没有等高线环绕，不是极值点。最后再介绍一下极值点的充分条件定理，感兴趣的同学可以课后自学。

通过对以上内容的学习，学生在实验过程中直观、深入地了解了二元函数极值的概念和求二元函数极值的方法，同时提高了学生学习兴趣和动手能力。在高等数学的教学中融入数学实验，运用数学软件matlab深入浅出地将数学中的概念、定理介绍给学生，让学生真正理解并熟练运用它们解决实际问题，是一种有效提高学生学习兴趣和动手能力，反过来促进他们理解数学概念、定理的教学方法。

参考文献：

[1]美国国家研究委员会.人人关心数学教育的未来[M].世界图书发行公司，1993.

篇10

设计思路

学生不仅仅是学习的主体，而且是教学的创建者，是探究活动的主人。因此，教师要转变在课堂中的角色，引导学生进行思维创新，使学生在探究过程中，既获得知识和技能，又锤炼思维，同时张扬个性。本节课我倡导以自主、探究、合作的学习方式，把课堂还给学生，让学生成为学习的主人，使学生的主体意识、能动意识和创新意识不断地得到发展，真正实现“教学为了一切学生的发展”。在“二氧化碳制取的探究”的教学设计中，我注重设计的不在是教师的教，而是设计让学生如何依据自己的实际情况进行自主的学习、学会学习。

教学目标

知识与技能

：

(1)了解实验室制取二氧化碳的反应原理，探究实验室制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取二氧化碳。

(2)了解实验室制取气体的方法和设计思路。

过程与方法：通过实验室里制取氧气的方法和设计思路，探索实验室制取二氧化碳的药品和实验装置，让学生初步学习科学探究的基本过程（提出假设、猜想、实验探究、获得结论）和方法，体验化学实验的方法的科学性；能进行初步的科学探究活动。

情感、态度与价值观

：

（1）通过实验、问题讨论，培养学生求实、创新、合作的科学品质。

（2）通过师生间、学生间合作学习，探究性学习，体验探究成功的乐趣，激发学生探究欲。

重点

探究实验室制取二氧化碳的装置

难点

探究实验室制取二氧化碳的装置

教学方法

活动探究、对比探究、合作讨论相结合的教学法

教学准备：

仪器：铁架台、试管、集气瓶、橡胶管、锥形瓶、平底烧瓶、烧杯、长颈漏斗、带双孔塞的导管、漏斗、带单孔塞的导管、酒精灯、注射器、破试管、铜网、分液漏斗、广口瓶

药品：稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠粉末、石灰石、鸡蛋壳

多媒体，投影

明

线

暗

线

获取二氧化碳的途径

提出假设

大理石、鸡蛋壳、碳酸钠粉末与

猜

想

稀硫酸、稀盐酸地反应

选择装置及药品

实验探究

实验室制取二氧化碳

获得结论

用生活中的物质制取二氧化碳

联系实际

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

〈复习〉氧气的实验室制法

学生讨论制取氧气的原理和装置

让学生复习一学过的指示，为新知识作铺垫

〈引言〉

谜语引课：

同学们，我们先来猜一个谜语，有一种物质，农民伯伯说它是“植物粮食”；消防官兵赞美它是“灭火先锋”；建筑师们却称它为“粉刷匠”；环境学家却指责它是造成全球变暖的罪魁祸首，你们猜这种物质

是什么呢？这种物质就是二氧化碳。

前面我们已经学过氧气的实验室制法，今天我们来探究二氧化碳的实验室制法。

〈提出问题〉 实验室制取气体，选择原料的条件是什么？

〈引导〉 现有稀盐酸、稀硫酸、石灰石、碳酸钠、鸡蛋壳，请你通过实验，最终确定实验室制取CO2的最好原料。

学生讨论后，各组代表简述本组获取二氧化碳的途径，最后由一位学生归纳：

木炭燃烧，人呼吸、煅烧石灰石、石蜡燃烧，稀盐酸、稀硫酸跟石灰石反应、稀盐酸、稀硫酸跟碳酸钠粉末反应、稀盐酸、稀硫酸跟鸡蛋壳反应，碱式碳酸铜受热分解等在一定的条件下都可以获得二氧化碳。

小组讨论交流，对上述能得到二氧化碳途径进行筛选，学生应从能源和环保的角度、污染的角度、操作的难易程度，剔除明显不适合的原料。最后确定出所选物质。

最终确定实验室制取CO2的较好原料为：稀盐酸、稀硫酸、石灰石、碳酸钠、鸡蛋壳，

活动探究：石灰石、碳酸钠粉末、鸡蛋壳与稀盐酸所和稀硫酸。

每一组三位学生分别用石灰石、碳酸钠粉末、鸡蛋壳与稀盐酸所和稀硫酸，观察反应现象，并归纳：

让学生体验收集、处理信息的过程，并且从中善于提炼表达。

培养获取信息、自主合作学习能力，增强学生间合作的精神，提高学生的语言表达能力，发挥评价的激励功能

培养学生善于通过实验解决问题的意识，体验探究成功的快乐，加深学生对原料选定的印象。。

反应物质

反应现象

石灰石与稀盐酸

有气泡，速度适中

石灰石与稀硫酸

开始有气泡，很快无气泡产生

碳酸钠粉末与与稀盐酸

瞬间有大量气泡

碳酸钠粉末与与稀硫酸

瞬间有大量气泡

鸡蛋壳与稀盐酸

有少量气泡

鸡蛋壳与稀硫酸

有少量气泡，反应很快停止

讨论交流、归纳总结：

（1）选择原料的条件应该是价格便宜，反应速度适中，利于收集，操作简便。

（2）实验室制取CO2的最好原料为石灰石和稀盐酸。

〈设置问题情景〉我们已确定了实验室制CO2的反应原理及原料，那么实验探究的下一步工作重点应放在哪里呢？

〈设置问题情景〉通过学习氧气实验室制取的知识，你能总结出实验室制取气体的发生装置取决于什么吗？

知道制取二氧化碳装置之后如何来收集二氧化碳？

学生思考后回答：实验装置

学生回忆氧气的实验室制法的装置，并思考所用物质的状态。

学生归纳：

气体发生装置取决于反应物的状态及反应条件，主要有固固加热型和固液反应型。

A

B

A图是固固加热

B图是固液加热性

学生回答：二氧化碳的实验室制法用B图

让学生发挥主观能动性，积极思考。

收集装置则跟所制气体的物理性质中密度和溶解性有紧密联系。收集方法主要有排水法和排空气法。由于二氧化碳的密度比空气的大，易溶于水，所以用向上排空气法来收集。

〈提出问题〉 请你们根据自己的实验台上所提供的实验仪器，自己设计实验装置。

同学们已设计出不同的实验室制二氧化碳装置，请小组代表阐述一下你们小组设计的装置的特点，看看到底哪组装置是最好的。

展示交流：

①学生展示交流用本组给定仪器设计的实验装置和实验成败的原因

②在交流展示实验装置的同时，与其他小组设计的实验装置进行比较，找出异同之处，反思自己所设计装置的不足，并总结归纳实验最佳装置

③讨论实验室制取气体，在选择仪器组装成装置时，要思考哪些方面的问题。最后归纳主要有以下六组：

让学生对方案进行反思、诊断、改进、补充完善的群体探究方式，形成良好的思维习惯，使学生体验到探究发现的乐趣。培养学生综合运用能力，自我归纳能力，体验科学发现的完整过程，再次体验探究成功的喜悦。

大家基本都已确定了公认的最佳制取装置，那么如何检验、验满呢？请同学们小组讨论。

检验方案及原理：将气体通入澄清的石灰水，澄清的石灰水变浑浊，则通入的气体为CO2。

验满方案及原理：点燃的木条放在瓶口，若木条熄灭，则已收集满CO2。

通过知识的类比，达到锻炼学生对知识举一反三的能力，从而让学生的思维得以发散， 对知识之间的联系、迁移把握得更加游刃有余。

〈运用探究成果〉 请用你认为最理想的装置制取CO2，用你设计的收集、检验、验满 CO2的方案，动手制取一瓶二氧化碳气体。

归纳操作步骤：

（1）检查装置气密性；

（2）放药品，连接仪器；

（3）收集气体；

（4）检验；

（5）验满。

学生动手实验：制取一瓶二氧化碳气体，并检验和验满该气体

培养学生综合运用能力，自我归纳能力，体验科学发现的完整过程，再次体验探究成功的喜悦。

〈巩固与提升〉 比较实验室制取氧气和二氧化碳的方法，如：反应原料的状态，反应原理、反应条件、制取气体的反应装置、气体密度、气体溶解性、气体是否与水反应、制取气体的收集及检验气体的方法。归纳出实验室制取气体的思路和方法。

学生自己归纳实验室制取气体的一般思路及方法：制取某种气体需要考虑反应原料的状态，反应原理、反应条件、制气体的反应装置、气体密度、气体溶解性、气体是否与水反应、气体的收集、检验及验满气体的方法。

通过知识的类比，让学生既巩固了旧知识，又获取了新的知识和技能，让自己的思维再次得到升华。

〈小结〉

多媒体

〈作业〉 自己再设计出几套制取二氧化碳的方案，然后用生活代用品在家进行家庭小实验。

学生观看二氧化碳的实验室制法的课件、植物的光合作用和温室效应，理解二氧化碳的功与过。

让学生思维得以继续扩展，真正感受到化学实验不仅局限在实验室，可以无处不在。

教学反思：

这节课准备得比较充分，在备课过程中，对知识深挖掘，对这方面的只是做了深入地分析，真正做到重点突出。

在教学过程中，我力求使化学知识与实际相结合，加强学生自我评价、活动表现评价等多种评价方式，关注学生个性发展。本节课教学过程中，不仅采用了独立、小组或团体的形式，通过观察、记录和分析、反思，来评价学生在活动过程中的表现和活动成果，更在学习结束后，自我反思探究过程的活动表现，对自己的参与意识、合作精神、实验操作技能、探究能力、分析问题的思路、知识的理解和认知水平以及表达交流技能等方面是否在原有基础上得到了尽可能大的进步与发展，进行了全方位的自我评价，以达到学生自我激励发展的目的。

实

验

报

告

班级        姓名

二氧化碳的实验室制法

实验装置

操作步骤

实验现象

收集方法