淺談《船舶原理》信息化教學(xué)初步設(shè)計
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摘要：《船舶原理》是船舶相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，本文通過闡述信息化教學(xué)的理論基礎(chǔ)、設(shè)計原則和教學(xué)步驟等問題，針對《船舶原理》課程，對其進(jìn)行信息化教學(xué)初步設(shè)計，為該課程能夠適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)要求，提高船舶教育水平提供了思路和途徑。
論文關(guān)鍵詞：信息化,教學(xué)設(shè)計,船舶原理,建構(gòu)主義
一、《船舶原理》信息化教學(xué)的理論基礎(chǔ)
隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展、多媒體技術(shù)的應(yīng)用、局域網(wǎng)和因特網(wǎng)的普及，教育模式也進(jìn)入了信息化時代，信息時代為現(xiàn)代教育提供了極其豐富的資源條件，同時也對教育提出了更高的要求，無論是教師還是學(xué)生在信息化教學(xué)中身份都不同于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，所以首先應(yīng)明確信息化教學(xué)設(shè)計的理論基礎(chǔ)。
傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計以行為主義和客觀主義學(xué)習(xí)理論為理論基礎(chǔ)，而北京師范大學(xué)何克抗教授認(rèn)為信息化教學(xué)設(shè)計的理論基礎(chǔ)是建構(gòu)主義理論和系統(tǒng)論。建構(gòu)主義理論強(qiáng)調(diào)知識是通過學(xué)生主動建構(gòu)意義來獲得的，而不是通過教師向?qū)W生傳播信息來獲得。系統(tǒng)論是把事物看成一個系統(tǒng)，認(rèn)為一個系統(tǒng)有許多要素并且要素之間相互聯(lián)系,要求用系統(tǒng)的觀點(diǎn)和方法來分析問題和解決問題[1]。以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為理論基礎(chǔ)的信息化教學(xué)設(shè)計和傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計有著鮮明的區(qū)別。下面我們來看一下兩者的區(qū)別（如表1）。
表1 傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計和信息化教學(xué)設(shè)計區(qū)別
傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計
信息化教學(xué)設(shè)計
教學(xué)目標(biāo)
認(rèn)知知識的掌握
知識的理解、應(yīng)用，完成知識體系的構(gòu)建
教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)書本知識
教學(xué)書本知識、生產(chǎn)實(shí)例、網(wǎng)絡(luò)資源
教學(xué)資源
書本
書本、網(wǎng)絡(luò)、多媒體、生產(chǎn)實(shí)踐
教學(xué)模式
講授為主，模擬、演示輔導(dǎo)等
合作學(xué)習(xí)、研究性學(xué)習(xí)、動手實(shí)踐
教學(xué)周期
課時
專題學(xué)習(xí)；時間靈活多樣（星期、月、學(xué)期）
師生角色
以教師為中心，教師是權(quán)威、專家；學(xué)生依賴心理嚴(yán)重；關(guān)系不平等
教師主導(dǎo)，是幫助者，引導(dǎo)者；
學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體；關(guān)系平等民主
教學(xué)評價
主要是定量分析，注重結(jié)果與分?jǐn)?shù)
定量分析與定性分析相結(jié)合，對學(xué)生、小組進(jìn)行全面評價
設(shè)計成果
以教案為主
教案、學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計、學(xué)生成果、網(wǎng)站資源建設(shè)等
二、《船舶原理》信息化教學(xué)設(shè)計原則
《船舶原理》信息化教學(xué)設(shè)計中，要充分利用信息技術(shù)手段進(jìn)行基于專業(yè)知識，基于生產(chǎn)實(shí)踐，基于學(xué)術(shù)研究，基于解決問題等方面的學(xué)習(xí)，使學(xué)生在意義豐富的情境中主動建構(gòu)知識系統(tǒng)，所以筆者認(rèn)為要遵循以下設(shè)計原則：
1）教學(xué)設(shè)計要以學(xué)生為中心
在信息化教學(xué)環(huán)境下，要強(qiáng)化學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，而傳統(tǒng)的教學(xué)模式中教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的唯一信息源，是以知識權(quán)威的身份出現(xiàn)的，學(xué)生在學(xué)習(xí)中被動接受知識，教師的教學(xué)方式方法很大的程度決定了學(xué)生掌握知識的多少。但是在信息化教學(xué)中，教學(xué)的中心應(yīng)該由教師的教轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的學(xué)，由學(xué)生的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，由學(xué)生的接受式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄浚▎栴}) 式學(xué)習(xí)，使學(xué)生成為教學(xué)的主體，教師成為教學(xué)的引導(dǎo)者和指導(dǎo)者。在學(xué)習(xí)過程中充分發(fā)揮學(xué)生的主動性,要能體現(xiàn)出學(xué)生的首創(chuàng)精神；讓學(xué)生有多種機(jī)會在不同的情境下去應(yīng)用他們所學(xué)的知識；讓學(xué)生能根據(jù)自身行動的反饋信息來形成對客觀事物的認(rèn)識和解決實(shí)際問題的方案。
同時，教師也不是學(xué)生學(xué)習(xí)的惟一信息源，在信息獲取的過程中，教師的主要作用不是直接提供信息，而是培養(yǎng)學(xué)生自己獲取知識的能力，教師也不再像過去直接以知識權(quán)威的身份出現(xiàn)，而是要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)，引導(dǎo)他們在精心設(shè)計的環(huán)境中進(jìn)行探索，提高解決問題的能力。教師從傳統(tǒng)課堂的主講者轉(zhuǎn)變?yōu)榻M織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者，而不是說教者，改變了以教師講授和課堂灌輸為基礎(chǔ)的勞動強(qiáng)度大、效率低的傳統(tǒng)教學(xué)模式。因此，教師必須掌握較為豐富的現(xiàn)代教育技術(shù)基本知識與基本技能，培養(yǎng)信息素養(yǎng)，提高在一定的信息環(huán)境中，利用一定的信息技術(shù)解決工作、生活、學(xué)習(xí)中問題的能力；根據(jù)媒體的特點(diǎn)選擇與運(yùn)用不同類型的媒體，構(gòu)建最有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的教育資源平臺。
2）創(chuàng)設(shè)生動形象的學(xué)習(xí)“情境”
建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)總是與一定的背景即“情境”相聯(lián)系的。在實(shí)際情境下進(jìn)行學(xué)習(xí)，可以使學(xué)習(xí)者能利用自己原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)去同化當(dāng)前學(xué)習(xí)到的新知識，從而賦予新知識以某種意義；如果原有經(jīng)驗(yàn)不能同化新知識，則要引起“順應(yīng)”過程，即對原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造與重組。所以在信息化教學(xué)的過程中教師要盡可能多的提供文本、圖形圖像、音頻、視頻等多媒體資源，或者使用人工模擬現(xiàn)場情境，讓學(xué)生在生動、直觀、形象的學(xué)習(xí)環(huán)境中進(jìn)行意義建構(gòu)，同時生動形象的學(xué)習(xí)情境能夠表現(xiàn)出思維的復(fù)雜性，引起學(xué)生持續(xù)探索的興趣。例如在介紹有關(guān)船體結(jié)構(gòu)知識的時候，過去教師往往利用現(xiàn)有的施工圖片和書本上的案例等來施教，這樣學(xué)生很難由平面的“情境”中去想象船體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)形狀，而在信息化教學(xué)中，教師就可以利用三維模擬軟件搭建一個船體平臺，在平臺中添加所需要的船體結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生在直觀形象的環(huán)境中學(xué)習(xí)知識。
3）建立協(xié)作互助的學(xué)習(xí)群體
在信息化教學(xué)中，學(xué)生所扮演的是學(xué)習(xí)的主體，學(xué)生在教師的組織和引導(dǎo)下一起討論和交流，共同建立協(xié)作互助的學(xué)習(xí)群體。在這樣的群體中，共同批判地驗(yàn)證各種理論、觀點(diǎn)和假說，對問題進(jìn)行研究、協(xié)商和辯論。通過這樣的協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)習(xí)者群體的思維與智慧就可以被整個群體所共享。此外，教師還可以建立起網(wǎng)路平臺，一方面學(xué)生在這個平臺上可以利用各種工具和信息資源進(jìn)行自由探索和自主學(xué)習(xí)，另一方面學(xué)習(xí)也可以利用網(wǎng)絡(luò)和專家人士進(jìn)行交流，學(xué)生將學(xué)習(xí)中所遇到的問題反映給專家并得到解答，專家也可以將實(shí)際生產(chǎn)情況的案例和學(xué)生進(jìn)行分析，這種學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)生具有更多的主動和自由，效果也較傳統(tǒng)有著較大進(jìn)步。
三、《船舶原理》信息化教學(xué)的初步設(shè)計案例
下面筆者通過一個具體的教學(xué)案例進(jìn)一步說明如何開展《船舶原理》信息化教學(xué)：
在介紹船底結(jié)構(gòu)的過程中，教師首先利用三維軟件(這里選用的是Autodesk Inventor軟件)創(chuàng)建船體平臺（圖1），并在平臺中取出船底結(jié)構(gòu)（圖2）進(jìn)行講解，通過模型的展示使得學(xué)生對船底結(jié)構(gòu)有了初步的了解，然后教師介紹船底結(jié)構(gòu)上各種構(gòu)件，并說明它們相互之間的連接方式（圖3）。學(xué)習(xí)的過程中，教師還應(yīng)設(shè)計問題讓學(xué)生解答，學(xué)生在各種學(xué)習(xí)資源中自主學(xué)習(xí)找到答案并做出學(xué)習(xí)報告，教師根據(jù)船底結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)舉一反三，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)舷側(cè)結(jié)構(gòu)、首尾結(jié)構(gòu)、甲板結(jié)構(gòu)等知識。最后教師由學(xué)生的自主學(xué)習(xí)報告進(jìn)行教學(xué)效果的評價。
圖1 船體平臺
圖2 船底結(jié)構(gòu)
圖3 龍骨連接方式
以上是筆者根據(jù)《船舶原理》課程特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)和信息資源的優(yōu)勢，進(jìn)行的初步信息化教學(xué)的設(shè)計，希望無論是教師還是學(xué)生都能通過教學(xué)方式的變革體驗(yàn)到信息化帶來的便捷和效率。
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