防災減災教學設計范例6篇

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防災減災教學設計

防災減災教學設計范文1

【關鍵詞】 數控編程 加工仿真 軟件

【中圖分類號】 G421 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2012)09(b)-0035-01

前言

目前,隨著計算機技術、信息技術、自動化技術在制造業中的廣泛應用,所形成的先進制造技術日益引起各國的重視,它是提高企業國際競爭力和創新能力的根本途徑,而先進制造技術又以數控技術為主要標志。所以,在全國各地的高職院校,都開設了數控編程與加工技術類課程,除了沿海和少數內地職業院校有條件進行理論實踐一體化教學之外,大多數院校實訓條件極差,學生十多人共用一臺數控機床,有的學校甚至沒有數控機床,學生連動手的機會都沒有。

數控機床非常昂貴,少則十幾萬,多則幾百萬,對于經費緊張的學校來說,只能“望床興嘆”,但是由于就業率很高,很多學校沒有條件開設專業,也硬著頭皮開設,造成了教學質量低下,學生動手能力差。

1 數控加工仿真軟件介紹

數控仿真軟件是通過計算機的編程和建模,將加工過程用三維圖形或者二維圖形的方式演示出來的軟件。目前比較常見的上海宇龍、南京宇航、北京斐克、廣州超軟等數控仿真軟件,它們都有以下幾個優點:它能全面的仿真數控加工的過程,包括機床設定(支持多種數控系統)、定義毛坯、刀具準備、基準測量、G代碼處理、面板操作等;配置要求低,只需要仿真軟件和要求不是很高的微機,并與多種計算機操作系統兼容;操作的安全性很高,不會因為學生的錯誤操作而造成人身傷害,更不會損壞機床;不需要原材料,投入資金少,占地小,不會造成資源的浪費;利用網絡可以搭建交流的平臺,為師生的交互提供了方便等。

2 教學中的問題

我院機械工程技術系機電一體化專業和模具專業都開設了數控編程與加工類課程,設置48左右學時理論課和3-6周的實訓課程。

我院數控實訓室有數控車床4臺、數控銑床2臺,配備的是杰比克系統,功能落后,與社會主流系統脫節,在理論教學中安排的實驗課程,學生在進入社會參加工作后還需要重新學習新的數控系統。所以,很難進行編程和加工教學。

常州科教城現代工業中心數控基地是國家級實訓基地,擁有數控車床、加工中心、數控銑床各20多臺,常州大學城內各高職院校可以共享使用。由于使用的學校過多,安排也非常緊張。另外,只接受整周實訓教學,所以本專業的數控加工實訓課程就安排在數控基地。但是,數控編程與加工理論課程的實驗課就不能安排。這全憑黑板和多媒體很難給學生帶來直觀的感受,給教學帶來了很大的問題。

3 理論與實訓課程一體化設計

數控仿真軟件,在理論課程與實訓課程中建立起了“橋梁”。

在理論課程的教學整體設計中,總共安排了6個項目,以國家職業標準中級為教學范圍,含括各個知識點。每個項目的任務總共分為:

STEP1:編制數控加工工藝方案;

STEP2:編制數控加工程序;

STEP3:軟件仿真加工;

STEP4:編程與加工問題歸納;

STEP5:思考題。

這樣,學生就有了在電腦上操作數控機床的機會。目前由于我院沒有數控加工仿真實訓室,同學們可以在課堂上使用個人筆記本電腦,或者使用教師機進行操作練習。仿真軟件的教學目前還處在使用盜版軟件的階段,會出現一些問題,比如:加工的零件表面會有鋸齒狀;在使用刀具半徑補償的時候,刀路非常詭異等等。

實訓課程可以理解為理論課程的實踐化,把電腦上的仿真操作,映射到實際的數控機床操作加工。當然,雖然整個流程相仿,但是實際加工有很大的區別,如下。

(1)仿真加工的切削參數無論合適與否,都不會影響加工,學生無法看到切削效果。

(2)工件的安裝與找正,在軟件上無法模擬實現操作過程。

(3)刀具的裝卸與調整,在軟件上無法模擬實現操作過程。

(4)半成品和成品的檢驗,軟件上無法精確檢驗,達不到訓練效果。

(5)學生長時間使用模擬軟件,會造成粗心和不嚴謹的操作習慣。

雖然數控仿真加工軟件存在著這樣那樣的問題,但是它帶來的優勢更加明顯。

4 教學效果

在教學中,筆者采用了數控加工仿真軟件,在第一次課上,首先給學生播放了一些精選的數控加工的視頻,然后就直接打開軟件,學生一個個睜大眼睛,瞪著屏幕。筆者從事本課程的理論教學工作多年,第一次感受到幾乎所有學生有如此高的興趣。

大部分高職學生在高考中分數偏低,學習興趣差,素質參差不齊,每個班都有3-5人對理論課程毫無興趣,屬于完全的被動學習,給老師也造成了很大的壓力。

但是數控加工仿真軟件的使用,給沉悶的理論課堂帶來了生機。在課堂的編程練習中,效果明顯好于以前,一些“后進”學生也能編出數控程序。

當然,如果能建立數控加工仿真實訓室,人手一臺電腦,教學效果將再上一個臺階。一個數控仿真加工實訓室的建設,如果已經具備機房,就只需要購買軟件,但是價格也不便宜。

參考文獻

[1] 秦啟書.數控編程與操作[M].北京:機械工業出版社,2006.

防災減災教學設計范文2

[關鍵詞] 試驗設計;廣義試驗設計;教學方法

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 1005-4634(2013)03-0068-04

0 引言

《試驗設計》課程主要研究如何科學、合理地編制試驗計劃,制定試驗方案,并統計其試驗結果,從而使試驗工作達到好且省的效果。試驗設計從不同優良性出發,合理設計試驗方案,有效控制試驗干擾,科學處理試驗數據,全面進行優化分析,直接實現優化目標[1]。試驗設計技術具有設計靈活、計算簡便、試驗次數少、優化成果多、可靠性高、適用面廣等特點,已成為現代優化技術體系中一種先進的優化方法,它對于提高生產率、創造利潤起著巨大的作用,已廣泛應用于各個領域。例如,采用試驗優化設計優化了苯酚液化和化學鍍銅工藝[2,3],提高了汽車的平順性[4],改進了渦輪增壓器渦殼的結構[5],獲得了綠茶提取以及甜葉菊甙提取液絮凝的工藝[6,7]。此外,我國作為正在大步前進的發展中國家,無論是科學研究、技術開發,還是工程設計、經營管理,都應大力推廣和應用試驗優化技術,這是加快我國建設與發展步伐的客觀需要。根據社會需求,各個學校都開設了試驗設計相關課程。如何提高試驗設計教學質量,促進試驗設計教學內容與實踐以及科研的緊密結合,調動學生的主動性、積極性和創造性,使試驗設計的教學內容更豐富,涉及更多專業領域,更具有實用性,是各個高?!对囼炘O計》課程教學面臨的挑戰。本文將對廣義試驗設計這一新的教學方法進行闡述,以促進《試驗設計》課程教學質量的改善。

1 高?!对囼炘O計》課程中存在的問題

目前,高?!对囼炘O計》課程教學中普遍存在的一個問題就是試驗設計未得到充分重視,把較多的課時放在了統計分析方法的應用和原理的理解上[8]。同時,多數高校《試驗設計》課程教學內容都是實物試驗設計。實物試驗是指由專門人員,在確定的條件下,利用某些儀器、設備和一定的測試技術進行的實地試驗。實物試驗耗費大量的人力、物力、財力,而且受某些條件的限制,實施困難。例如,考察某個縣各鄉去年工業生產情況及規律,由于其規律系統是歷史性的,無法進行實物試驗;而飛船、導彈、航天飛機等大型貴重試驗,其物力和財力花費較大,在一定程度上限制了試驗的順利進行,影響了試驗設計的通用性、適用性及其技術推廣。

其次,多數學校的《試驗設計》課程僅僅針對食品、化工、農業等某一個專業或領域開設,教學過程中所采用的教材以及案例也僅針對某一專業,這在一定程度上限制了試驗設計在不同專業及領域的應用和推廣。

因此,如何豐富《試驗設計》課程的教學內容,改進教學方法,擴大試驗設計技術的應用范圍,提高學生的學習創造力是亟待解決的問題,而廣義試驗設計則能較好的解決這個問題。

2 廣義試驗設計的定義及內涵

廣義試驗是為了察看某事的結果或某物的性能而從事的某種活動,是實物試驗與非實物試驗的總稱。從數理統計上理解,隨機抽樣就是試驗,一次抽樣就是一次廣義試驗,一次抽樣結果就是一個隨機事件,就是一個試驗指標值,因此關于樣本的研究就是試驗設計,且是廣義試驗。進行抽樣使用的種種手段和方法,包括實物試驗的方法都屬于廣義試驗方法的范疇。從信息科學理解,廣義試驗就是獲取信息的某種活動。凡是獲取信息而進行的種種手段與方法都屬于廣義試驗方法的范疇;對廣義試驗進行設計就是廣義試驗設計;廣義試驗就是關于信息的量的科學,是研究如何既快又省地獲取既多又好的信息的一門學科。

廣義試驗設計具有三個基本特點:(1)廣義試驗設計作為一門通用技術,其通用性更強、應用范圍更廣,是對傳統試驗設計方法的一種擴展。除實物試驗和技術領域以外,非實物試驗領域以及非技術領域,如生產編制、產品經銷、市場預測、領導決策、社會調查、日常事務等,凡是需要抽樣獲取信息的場合,都有可能應用廣義試驗設計。例如,運用數理統計的方法,對港作拖輪油耗隨船齡增長而發生變化的情況進行相關性分析[9],對軍隊轉業技術人才的考評方法[10]、交通意向調查[11]、提高課程教學效果[12]、大學生英文報刊使用效果與影響因素的分析[13]等均是廣義試驗設計范疇;(2)廣義試驗設計的試驗方法靈活多變,除實物試驗方法外,如觀察、調查、統計、一般測量、數學計算、銷售、考核、民意測驗等,一切獲取信息的方法都是廣義試驗設計的試驗方法;(3)廣義試驗設計不受實物試驗的條件限制,既可以滿足實際需要,又能提高實驗效率,提高經濟效益。

3 《試驗設計》課程教學中的廣義試驗設 計實踐

廣義試驗設計在教學中的目的是引導學生突破實物試驗設計的思維限制,開闊思路,從而拓寬試驗設計的實際應用。廣義試驗設計的設計原則、分析方法及步驟都與普通的試驗設計基本相同,主要區別在于試驗方法和思路。因此,廣義試驗設計教學方法在《試驗設計》課程教學中的實踐體現在教學內容改革上,在實際教學中針對不同學科和領域,結合我國企業界人士、工程技術人員、研究人員和管理人員等對試驗設計技術需求的具體情況,增加不同學科及領域的相關教學內容,并為每一種試驗設計方法配上一個廣義試驗設計案例,包括實物試驗設計和非實物試驗設計?!对囼炘O計》課程教學以講授設計思路為主,向學生灌輸試驗設計的“廣義”概念,強調廣義試驗設計不同于傳統試驗設計的設計思路,激發學生的學習熱情。

3.1 故障辨析設計

產品零件很多,但只要一兩個零件出現問題就會出現產品故障,而且故障原因不易查出;同時當產品的故障率很低時,要尋找產生問題的原因尤其困難。因此針對故障率非常低的產品采用試驗設計技術尋求隱藏在眾多零件中的缺陷原因。

教學時以典型試驗設計方法——齒輪箱故障辨析試驗設計為例[1],在搜集的有缺陷的齒輪箱中任選一定數目的產品,將產品中的可疑零部件作為考察因素的一個水平;從好產品中取出相同數目的產品,將同樣的零部件作為考察因素的另一水平,然后按照正交表將之重新組裝,進行試驗,獲取試驗數據并進行分析,尋找對故障具有高度影響的一個或多個零件,實現對少量組合進行產品質量檢驗,達到大量零件狀況調查的目的。傳統實物試驗設計方法進行故障辨析時,需要重新設計和制造加工變速箱從而進行故障辨析,而廣義試驗設計方法則只需采用常規檢測方法搜集缺陷產品即可實現故障辨析,極大降低了企業進行故障辨析的成本,提高了生產率。

3.2 壽命試驗設計

通過產品壽命試驗,提高產品設計壽命和使用壽命,是可靠性設計和質量管理中的一個重要內容。通常企業和科研單位專門組織,往往耗費大、時間長,且由于試驗條件的局限,使所得試驗結果適應范圍不廣、代表性不強。廣義試驗設計采用組織生產、銷售與使用三方進行壽命試驗,通過統計以及產品的實際使用獲取試驗數據。

講授《試驗設計》課程時以汽車輪胎壽命試驗設計為例[1],從用戶處搜集試驗數據,壽命試驗對道路條件、行駛距離和駕駛習慣不作限制,考慮不同汽車的效應和同一汽車不同輪胎安裝位置效應,選擇正交表,將該正交表所形成的輪胎分別安裝在汽車的4個不同位置,隨意駕駛,測取試驗數據。

該試驗設計方法避免了因傳統試驗設計需選擇完全相同的汽車和道路條件而產生的費時費資以及代表性差、試驗數據不準等問題,既可以控制試驗干擾、使試驗數據更準確,而且輪胎壽命更接近實際使用條件,同時也可使生產和使用雙方的效益提高。

3.3 市場分析試驗設計

影響產品市場銷售的因素很多,且各因素影響程度各異。通過試銷以及對各因素影響程度的分析,可以依輕重緩急對這些因素進行處理,以使該產品快速穩步占據市場。但怎樣去分析各種因素對試銷產品的綜合影響程度,以前并沒有一個較好的方法。采用試驗設計技術對各影響因素進行試驗,可以合理取舍,使產品快速打入并占有市場。

以皮鞋營銷試驗設計為例[14],根據定性分析結果,消費者在選擇皮鞋時特別關注鞋底、鞋幫和價格,因此選擇鞋底、鞋幫和價格為試驗因素,對各因素設定水平,確定營銷組合方案,采用選擇法和打分法進行營銷方案的評價,依據調查結果確定各因素重要性順序,推斷最優營銷組合方案,制定企業經營發展戰略和市場營銷策略。該試驗與傳統實物試驗有所區別,無需進行實際銷售,而是通過訪問消費者的方式搜集試驗數據,調查分析方法簡單易行,分析結果的可信度高,具有較高的實用性。

3.4 數學試驗設計

數學試驗指不需要進行實物試驗而是通過數學計算獲取試驗數據的試驗,是非實物試驗中的一種典型試驗。采用試驗設計技術可以考察因素與試驗指標關系式中各因素的特點、變化規律,進而篩選因素,或者尋求最優組合或極值。

以電磁繼電器觸點分段速度試驗設計為例[15],繼電器的電壽命與電磁繼電器觸點的分斷速度變化有關,而觸點的分斷速度與銜鐵行程、返簧預壓力矩、靜合壓力、觸點間隙以及動合超程等調整參數有關。因此有必要研究影響觸點分斷速度的關鍵參數,以提高繼電器電壽命。以調整參數為因素、觸點分斷速度為指標進行正交試驗設計,根據因素水平表編制試驗方案,根據專業知識,用動態數學模型計算觸點的分斷速度,對計算試驗結果進行分析,得到影響觸點分段速度的主次因素,在確定關鍵調整參數的基礎上,對關鍵參數進行優化,獲取最佳調整參數。整個試驗設計過程中都未進行實物試驗,而是通過數學計算的方法獲得試驗指標,若進行實物試驗,難度大、干擾多且時間長。數學試驗可以很好地解決傳統實物試驗存在的實際問題。

3.5 生產計劃試驗設計

約束理論認為,瓶頸控制著整個系統的運作,瓶頸上的產出率決定了整個系統的產出率,因此最大限度地提升瓶頸資源的生產能力是提高生產系統生產能力和經濟效益的關鍵[16]?,F有的瓶頸識別方法大部分都是在生產系統運行一段時間后,通過對生產過程數據的采集、模擬和仿真分析進行瓶頸識別,都屬于事后的瓶頸識別方法。

針對現有瓶頸識別方法的不足,提出一種基于正交試驗的瓶頸識別方法。該方法利用正交表和多種分派規則構造試驗方案,以生產系統的所有機器為因素,以機器采用的調度規則為水平,以生產系統作業目標為試驗指標,安排正交試驗方案,并進行正交試驗,通過各因素的極差計算,確定各因素對指標影響的主次順序,尋找對生產系統作業目標影響最大的瓶頸機器,并優選出最優調度方案[17]。試驗優化設計可以在生產任務執行之前,預先給出瓶頸機器所在,指導生產計劃和相關生產準備,提高企業的經濟效益。

以案例教學為手段,以設計思路為主體,通過廣義試驗設計教學方法在《試驗設計》課程教學中的實踐,擴展了傳統試驗設計的教學方法和教學內容,突破了傳統試驗設計實物試驗設計方法和應用領域,使試驗設計通用性更強、應用范圍更廣。使不同學科領域的學生可以獲得相關領域的試驗設計方法,實現了廣義試驗設計的目的。

4 結束語

廣義試驗設計可以大大突破實物試驗應用領域的限制,使試驗設計應用范圍擴展到科研、生產、管理和日常生活等技術和非技術領域。廣義試驗設計在《試驗設計》課程教學中的實踐,突破了《試驗設計》課程的傳統實物試驗教學方法,將試驗設計作為一種數學工具,一種優化思想,不僅拓展到非實物試驗領域,更重要的是將其提升到設計科學、管理科學的層面,使試驗設計作為通用技術的通用性更強、應用范圍更廣,可極大地調動學生的學習熱情和能動性,產生顯著的教學效果。

參考文獻

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防災減災教學設計范文3

關鍵詞:荷載與結構設計方法;教學改革;實踐能力

作者簡介:蔣友寶(1982-),男,湖南永州人,長沙理工大學土木與建筑學院,副教授;

楊偉軍(1962-),男,湖南益陽人,長沙理工大學土木與建筑學院,教授。

基金項目:本文系國家自然科學基金項目(項目編號:11102029)、湖南省鋼結構基本原理及設計精品課程建設項目、長沙理工大學教學改革研究項目(項目編號:ZL1224)的研究成果。

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)14-0111-02

“荷載與結構設計方法”是土木工程專業大類的平臺課程之一,教學內容涉及各類荷載的計算、荷載與抗力的統計分析、結構可靠度分析和概率極限狀態設計方法等內容。由于包含較多的數學推理,且教學時數(16課時)又很少,因此使得該課程的教學難度較大。[1]在以往教學實踐中,教師一般偏重于理論知識的講授,而忽視學生實踐能力的培養,導致學生的學習興趣和學習動力不高,教學質量也較差。基于此,本文對“荷載與結構設計方法”課程的教學改革進行了探索。

一、改革教學內容與方法

在現行的“荷載與結構設計方法”教學中,教師一般僅根據所選定的教材來進行講授,且多采用理論講解的教學方式。在這種情形下,學生的學習興趣不高、主觀能動性得不到有效發揮,因此學生的實踐能力也很難得到有效培養。若能合理設計教學內容,即一方面重點突出與所學專業方向緊密相關的知識點,另一方面補充一些新穎的教學內容,同時適當結合案例來進行教學,以吸引學生的興趣,顯然將會較大幅度地提高教學效果,進而提升學生的實踐能力。

1.合理設計教學內容

在“荷載與結構設計方法”課程教學中,由于受教學時數的限制,一般很難做到詳細地講授每種荷載。為此,可根據學生所學的專業來對荷載部分知識點進行優化,以獲得較好的效果。例如,對于土木工程專業建筑工程方向,可重點突出樓面活荷載的講解;而對于土木工程專業橋梁工程方向,則可重點突出車輛荷載的講解等。

另外,對于側壓力荷載部分,可側重于概念層面的講解,弱化具體的計算公式。而在講授概率極限狀態設計方法時,可補充美國、歐洲等國家結構設計規范中的荷載效應組合計算等內容。講授時可將它們的荷載分項系數值與中國規范中的對應數值進行對比,從而使學生更好地理解我國規范可靠度的設置水準。同時也擴大了學生的視野,為學生今后從事一些援建工程結構設計提供了較好基礎。

2.適當采用案例式教學

結合新穎、活潑的案例來開展教學是讓課程充滿活力的重要因素。而“荷載與結構設計方法”課程的教學內容理論性較強,學生往往感覺較為枯燥。若能在教學中適當融入當前國內外關于“荷載與結構設計方法”方面的最新案例,以此激發學生的興趣,則他們的實踐能力將會得到較大提高。

例如,在講授風荷載動力效應知識點時,可以Tacoma橋在風荷載作用下的動力失穩破壞(先讓學生觀看此視頻)為案例組織學生進行課堂討論。通過具體案例的講解,加強學生對風荷載動力效應的認識,再根據學生的討論情況有針對性地進行輔導,便能達到較好的教學效果。

另外為增強學生對結構安全重要性的認識,可借助多媒體手段,在相關知識點的教學中穿插一些典型工程事故,并配以圖片進行簡單介紹。這樣可借助多媒體手段,使學生直觀感受結構破壞帶來的巨大災難,為他們在今后工作實踐中杜絕此類事故提供了較好參考。

二、改革答疑方式

在課程教學中要讓學生深刻理解“荷載與結構設計方法”的主要知識點,必須要安排一定的課外時間進行答疑。因此充分利用答疑時間,通過選擇一些合理的答疑方式可有效地培養學生的實踐能力。

1.采用對比式教學法答疑

該方法能突出重點,清晰地展現出知識點之間的聯系,使學生印象深刻。如在回答學生提出的各典型作用屬性的疑問時,可采用比較的方法,列出表1,引導學生掌握作用的分類標準和工程實踐中常用作用對應的屬性。

此外在回答學生關于串聯體系可靠度計算有何特點的疑問時,可引導學生將之與并聯體系可靠度計算、混聯體系可靠度計算進行對比,突出它們各自的特點。這樣易于被學生接受,從而達到較好的效果。

2.采用討論式教學法答疑

該方法能激發學生的學習熱情,有助于培養學生獨立思考的能力。[2]例如在回答學生關于結構可靠性概念內涵的疑問時,可以以超載車輛作用下的若干橋梁失效事故為例,讓學生討論這些橋的倒塌是否說明其可靠性達不到設計目標水平。

教師通過闡明所謂結構可靠性是指結構在規定的時間內,在規定的條件(正常設計、正常施工、正常使用)下,完成預定功能(安全、適用、耐久)的能力的論據,說明這些橋梁的失效事故是由非正常使用(車輛嚴重超載)引發的,因而并不能直接說明該橋的可靠性達不到設計目標水平。這既讓學生在討論中學會了怎樣去分析問題,也誘發了學生對非正常使用下實際結構的可靠性進行研究的興趣。

三、加強實踐訓練

作為一門工程技術類課程,教學中必須要安排一些與工程實際緊密結合的訓練環節,提升學生的工程實踐能力。這要求教師需刻苦鉆研業務,對教學中的重點和難點內容進行歸納總結[3],然后設計出相應的實踐訓練環節。

1.增設面向實踐應用的大作業考核環節

課程考核成績一般包含兩部分:期終考試成績和平時考核成績。前者通過設置一定數量的選擇、問答、計算等題目來考核學生對基本知識點的掌握情況,但限于考試時間(一般為2個小時)的限制,教師一般不會設計一些綜合應用題來考核學生的實踐能力。而后者則強化了教學過程的落實,督促學生在較長時間的學習過程中理解相關內容,因而若在此部分設置一些綜合應用題,并適當提高其在總成績中的比重,則可使學生的實踐能力得到相當程度的提升。

為此,筆者將平時成績比重提高至50%,并安排兩次大作業來完成此部分的成績考核。第一次大作業考核的內容為高層建筑風荷載計算,作業任務在完成風荷載教學內容后,要求在題目后1周內上交;第二次大作業考核的內容為驗算點法計算結構可靠指標,作業任務在完成結構可靠度分析與計算教學內容后,要求在題目后2周內完成。

其中,第一次大作業要求計算出風荷載在建筑底部產生的彎矩。通過設置不同的參數,如地貌、基本風壓、結構第一周期和結構類別等,確保一人一參數。最終,每個人都能較好地掌握高層建筑的風荷載計算,這對于他們今后從事結構設計工作很有幫助。

可見,通過一人一題(參數)的大作業方式來落實平時學習情況,既便于學生獨立完成,也便于老師管理;同時給學生提供了更多自主學習的機會,體現出注重實踐教育的特點。

2.開展以注冊考試為導向的實踐訓練

目前,我國已開始實行注冊結構工程師執業資格制度,因此專業課程教學也需適當以注冊結構工程師考試為導向,著眼于學生實踐能力的培養。[4]需說明的是,相當一部分注冊考試題目與該課程的考核知識點是直接相關的,如荷載計算、內力組合計算等。因此可在歷年注冊結構工程師考試題庫中精選出合適的題目,然后分發給學生練習。

這樣通過具體的注冊結構工程師考試實例來提升學生學習的興趣,從而達到較好的教學效果,同時使學生解決工程實踐問題的能力得到了提高。

四、結語

筆者在2012-2013學年第一學期教學中應用上述教學方式進行了實踐,結果表明修讀該課程的學生成績較好,且學生的實踐能力得到了較大提高。教學改革前后學生的成績對比見圖1??梢?,在課程教學改革前(2011-2012學年第一學期)筆者所教的教學班中,優良率僅接近18%,平均成績約為73;而在教學改革后所教的教學班中,優良率已高達35%,且平均成績也有較大提高,約為78。

文章對“荷載與結構設計方法”課程教學改革做了一些探索工作。教學實踐表明,取得了較好的教學效果,希望能對相關課程教學改革有所借鑒。

參考文獻:

[1]李富民,夏軍武,杜健民,等.荷載與結構設計方法課的設置矛盾與對策[J].高等建筑教育,2007,16(3):75-78.

[2]李永梅,趙均.混凝土結構及砌體結構課程的教學改革[J].高等建筑教育,2006,15(2):85-88.

防災減災教學設計范文4

《高中地理課程標準》中明確指出,培養現代公民必備的地理素養是課程標準的主要理念,通過提供公民必備的地理知識增強學生地理生存能力和學習能力。尤其在21世紀,頻繁發生的巨災給社會人類造成的危害使防災減災成為重點關注話題。而地理學科的特點使其教學在災害教育中發揮著巨大作用。本文則主要從各個方面分析災害教育教學策略,望給予高中地理教師提供教學參考。

【關鍵詞】

高中地理;災害教育;教學策略

隨著人類活動范圍的擴大,自然災害成為威脅人類發展不可避免的因素,災害教育在這種形勢下就顯得十分重要。當前國際和國內都很重視災害教育,運用了多種措施保證災害教育的有效推進。高中地理教學作為災害教育的實施主體,研究其教學策略對提高災害教育教學質量有著重要的現實意義。

一、深度挖掘地理教材知識,合理構建災害教育體系

近年來,社會各界都極力呼吁加強災害教育,特別是自新課程改革后,教育部新編的《自然災害與防治》讓學校越來越重視災害教育,該教材主要分為三個章節,其中第二章講述中國主要自然災害時給出了點位圖和成災人口示意圖以及中國因災難死亡牲畜圖和中國農作物成災面積圖。而在教材第30頁講解地震災害中只單獨標識了地震在中國某些區域多發圖,并沒有標識世界地震多發區域圖。本文研究認為如果要提升學生生存和能力和學習地理能力,就必須深度挖掘地理教材內容。首先在教材第81頁中有關洪水和地震自救、互救方法中將其作為重點內容講解,但教材只單純描述了災害情況,還可增加自然災后逃生器材如何使用、逃生方法、逃生路線、逃生措施等。其次教師還要對地理教材中隱含的災害教育內容進行深度挖掘并聯系實際情況合理擴充。例如在講解《地球的圈層結構》時,內容涉及到地震波,此時教師就可以恰當的引入地震災害使學生思考,設置問題時多偏向“地震是怎么產生的?”、“地震會造成什么危害”、“地震發生前有哪些預兆?”、“地震后應注意哪些事情?”借助問題延伸給學生構建完整的知識體系,促使學生正確認識地震災害病掌握相應的救助措施,提升學生災害素養。

二、優化災害教育教學設計,提高災害教育實施效果

高中地理教師應科學合理設計災害教學,提高災害教育在地理課堂中的實施效果。一般災害教育教學設計內容包括災害情感教育、災害知識教育以及災害技能教育,其教學設計載體素材要和學生實際生活相接近,從而更好地調動學生學習注意力。例如在學習《地震災害與防御》一課時,某高中地理教師就設計了以下教學案例;首先課標要求學生掌握世界上地震帶分布,在學習此章節內容后能準確口述地震災害產生機制和發生過程及列舉相應的應急措施。教學目標為通過查看地圖尋找世界主要地震帶分布,了解地震特點和地震災害監測與防御,從而掌握有效的避震方法。教學過程:通過課堂活動促使學生講所學地理知識運用到現實生活,訓練學生創新思維和開放性思維,梳理正確的災害觀。具體教學方法:采用多媒體方式創設情境并播放一段汶川大地震影像資料,激發學生學習興趣。之后讓學生結合教材制作小實驗,用手掰斷木頭感受斷裂時的聲音和震動,嘗試總結發生地震原因。最后通過觀察地震帶分布,課堂提問,學生討論等方式讓學生說出這堂課的知識脈絡,進一步提高災害教育實施效果。

三、加強災害教育綜合實踐,提高學生應對災害能力

一般災害都有突發性,災害發生以前可能沒有預料到,因此預防是防災減災的關鍵。根據國際通行的規則得到,一旦發生災害就要按照事先制定的災害預案進入應急狀態。災害應急預案是為了降低突發性意外事件建立的響應機制,主要包括裝備、人員、組織、器材等。其內容有:①基本要求;②應急事故預防、應急危險辨識、應急風險評價;③應急控制與指揮;④應急反應機構;⑤疏散與警戒;⑥應急關閉程序等。為提高預案的可操作性,當應急預案出來后要進行相應的演練,加強學生掌握。同時教師可在地球日、消防日、世界水日、交通安全日等節日組織演講比賽或知識講座,請親身經歷過災害的人講述實際感受或邀請交通、消防部門的專家向學生介紹知識,進一步滲透災害意識。必要時還可進入當前普遍應用的信息技術,例如某高中就建立了相應的網站宣傳防災知識,其中包括地震、火山爆發等一系列災害信息和氣象信息,便于學生查閱。

四、結語

總之,當前我國已高度重視地理災害教育,并且在高中地理教學中已形成相應的課程體系和教學規模。但在具體教學中仍缺乏災害演習實踐及系統的災害教育體系,影響災害教育的教學質量。因此要求高中地理教師在教學中深度挖掘教材知識,不斷優化災害教育教學設計,加強災害教育綜合實踐,從而進一步提高學生應對災害能力和災害教育實施效果。

作者:李尊寶 單位:江西省贛州市寧都縣第四中學

參考文獻:

[1]劉慧婷.基于新課程背景下的高中地理災害教育現狀分析及提升策略研究[D].陜西師范大學,2012.

防災減災教學設計范文5

關鍵詞:選修 模塊 教學策略

1正確認識選修課模塊

1.1樹立正確的課程理念

高中地理新課程由必修模塊和選修模塊組成。必修課程特征表現為基礎性和時代性,結構完整、內容新穎。選修課程由七個模塊組成,時代感強、涉及領域廣,與地理學科前沿以及與人們的生產和生活關系密切,各模塊內容平行設置,模塊之間既相互獨立又相互聯系,并且在高中授課過程的先后順序也不作硬性規定。其目的是使學生能夠依據自己的興趣愛好及發展方向來選擇適合自己、想學的地理內容。選修模塊的引入使高中地理課程體系由原先的封閉走向開放,選修課程能夠在確保了知識結構“基礎性”的前提下,把重點放在“選擇性”上。因此選修課程的主導價值在于滿足學生興趣愛好、培養發展學生個性,提高學生理念聯系實際、學以致用的能力?!陡咧械乩碚n程標準》也明確指出:選修模塊旨在“關注人們生產生活與地理密切相關的領域,突現地理學的學科特點與應用價值,以利于開闊學生的視野,進一步提高學生的科學精神與人文素養?!?/p>

1.2正確解讀選修課課程標準

課程標準是教學的標尺,也是我們制定教學目標的根本依據。對于高中地理選修模塊我們要考慮到它與必修模塊的異同,對課標要進行認真地分析、解讀。如選修模塊“宇宙與地球”是使學生在宏觀的層面上了解地球的宇宙環境及地球自身演化的進程和地表基本形態的特點和成因;“自然災害與防治”是使學生掌握自然災害的一些基本知識,了解影響我國的主要自然災害概況,理解自然災害與環境的關系,樹立防災減災意識,培養防災減災能力;“環境保護”通過關注人們生產生活與地理密切相關的領域,突現地理學的學科特點與應用價值,以利于開闊學生的視野,進一步提高學生的科學精神和人文素養。只有正確解讀了選修課課程標準,我們教學才能正常、有效地組織和實施。

1.3課堂教學目標合理化、具體化

課程目標是指學科課程對學生在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等方面的培養上期望達到的程度。該目標應涵蓋知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度的要求。我們在備課時務必先分析課程標準對所教授內容的具體要求,根據學生實際情況對課堂教學目標具體化,使之既符合自己的教學經驗,又要尊重學生的實際,不能超越學生的年齡特征及認知規律。

1.4教學內容創造性、多元化

高中新課程改革一大特色是原則性的課程標準、多版本的教材,它給教師提供了多元化的選擇,同時也給教師帶來選擇的難度,對教師自身專業素養也提出了更高的要求。教師要在對照課程標準的基礎上,大膽取舍,創造地吸收和借鑒其他教材的創意,精心選擇易于被學生接受和理解的案例和活動方式,運用新的教學模式,真正做到活化教材,而不僅僅只是教教材。

1.4.1選修模塊的教學方法應充分體現學生個性化學習的理念。選修模塊是對必修模塊的延伸和提高,教學內容更具有選擇性,在思維的深度和廣度上應比必修課有明顯的拓展。

1.4.2選修模塊的教學要以人文本,從學生實際出發,把握好與必修課的差異。選修課與必修課相比,更應突出選擇性和個性化。要尊重和突出學生的學習個性和學習愿望,重視學生的個性化學習,注意構建學生個性化的學習空間。

1.4.3選修課內容的難度、深度以及拓展的處理要適宜。不同于必修課,選修課的教學要量力而行,要建立在學生已有的認知規律和能力上,對教材內容的取舍要適度。

1.4.4遵循并圍繞各選修系列的特點,根據不同性質的選修模塊采取不同的教學策略。不同的模塊系列,其教學要求、教學方法不盡相同,應當有所區別、有所體現。

2選擇合適的模塊教學模式,提高學生的參與度

2.1運用合作、探究式教學----突出選修課特征

教學過程的本質主要取決于它要達成什么目標、完成什么任務、解決什么問題。地理課堂教學能否達到預期的目標和結果,關鍵取決于教師的教和學生的學。選修模塊與必修模塊的設置旨趣、任務功能是有區別的,這就要求在選修模塊的教學中,力求突出其特征,在教學方式和學習方式上有所突破,要還課堂于學生,要讓學生能夠動起來。

在這其中,教師觀點的轉變很重要。在新課改的形勢下,教師要勇于重新定位自己的角色,不能只滿足于做一個地理知識技能的傳播者、講解者,要真正成為學生學習地理的研究者、設計者、指導者和合作者。通過合作探究式學習,學生可以通過多樣、靈活的方式來獲得知識,從而多角度、深入地理解知識,建立知識點間的內在聯系,才能融會貫通、自如地運用所學知識解決實際問題。教師在引導過程中可以重點關注學生思考問題的深度和廣度,使學生地理學習的過程能真正成為積極主動探索未知領域的過程。

2.2運用學案教學----體現選修課特征

“學案導學”教學法是當前采用的一種新型的教學模式,構建了師生“互動—探究”的良好課堂氛圍,確保了學生在學習過程中的主體地位的落實,從而最大限度地提升了學生的學習效果。

這種教學模式改變過去老師單純地講,學生被動地聽“滿堂灌”的教學模式,充分體現了教師的主導地位和學生的主體地位,二者相輔相成,發揮課堂教學最大效益。這種教學模式滿足了高中學生思維發展的需要、自我意識發展需要,對學生的自我發展、自我價值的體現也有十分積極的作用。

2.3運用案例教學----升華選修課特征

目前,地理新課程改革的一個重要趨勢是培養學生主動學習、合作學習能力。基于此目標,案例教學應運而生。在現代教育理念指導下,案例教學是案例分析為載體,以學生觀察、分析、研究、思考、合作為基本活動,突出學生的能力培養,著眼于發展學生的創造能力及解決實際問題的能力。

選修課要以精選案例為核心,依據案例信息,取材點要能將地理知識點和社會生活緊密聯系,圍繞問題核心進行設計和組織。設計的問題要符合選修教學目標的總體要求,具有梯度設置且前后關聯;設計的問題必須是學生在經過短時間思考、討論、研究能夠解決的問題。

3 體現選修模塊課程的實效性

3.1課堂測試環節

這是學案導學的最后一個環節。練習的設計應緊扣本節課的教學內容和能力培養目標及學生的認知水平進行。在練習問題設計時,應注意多設疑,使學生由未知到有知、由淺入深、由表入里、由此及彼地掌握知識,增強學習能力。練習題設置盡量安排學生當堂完成,讓學生消化、鞏固知識的同時,其實為我們教師提供了第一手、最直接的反饋,對于學生在習題中反映出的問題可以及時發現,第一時間給予指正。講評時不同題型詳略得當,不能平均用時,應側重于學生的答疑解惑上,達到課堂效率的最大化。不僅如此教師還可課上或課后及時調整教學目標、教學進度、教學方法,做到有的放矢。

3.2建立新的評價觀

地理學習評價又被稱為地理學習評定,其主要作用在于促進學生發展、反饋改進教學、從而激勵學生實現自我發展、發揮自主學習的自動性等。而現行的評價機制還是過分強調甄別與選拔,忽視促進學生發展的功能;評價指標比較單一,過多地關注學業成績結果,而忽視學生學習過程的掌控和考察。這樣評價的結果不僅不能全面而真實地反映學生的認知水平能力,而且這種一考定終身的評價機制也會給學生帶來巨大的壓力,制約學生的成長。

在高中地理選修模塊教學時,我們發現目前選修課程的焦點、難點,就是關于選修模塊的考試評價問題。在傳統的紙筆測試的方式已不能滿足課新課改需要的情形下,地理選修課對學生的評價中,我們更應針對學生不同的心理特征、學習形式和學習特點差異,大膽建立新的評價機制,實現評價方式的多元化。新課程要求“發揮教育的評價功能,促進學生在原有水平上的發展”。這就要求我們在選修模塊對學生評價的過程中,要將過程性評價、目標性評價和終結性評價有效結合起來,不僅有利于教學全過程和結果得到有效監控,而且有利于學生個性化學習得到充分展現,有利于學生自主學習能力的有效提高。

參考文獻:

1、《高中地理新課程創新教學設計》(東北師范大學出版社)

2、《地理新課程教學論》(高等教育出版社)

防災減災教學設計范文6

關鍵詞:氣候變化 科普教育 素質教育 途徑

中圖分類號:G244

文獻標識碼:A

文章編號:1007-3973(2012)006-001-02

氣候變化是一個長期性的全球問題,對青少年的影響最大,青少年有理由關心這個問題,并為之付出努力。政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第三次評估報告指出,近50年的全球氣候變暖主要是由人類活動大量排放的二氧化碳、甲烷、氧化亞氮等溫室氣體的增溫效應造成的。在全球變暖的大背景下,近百年來,中國年平均氣溫升高了0.5~0.8℃,近50年變暖尤其明顯,中國沿海海平面年平均上升速率為2.5毫米,山地冰川快速退縮,并有加速趨勢。2008年一份在中國七所高校的1500多名學生中開展的調查報告指出,中國大學生對當前環境和氣候變化問題有高度的關注,愿意為節能減排身體力行。2007年國家了《節能減排全民行動實施方案》,包括家庭社區行動、青少年行動、企業行動、學校行動、軍營行動、政府機構行動、科技行動、科普行動、媒體行動等九個專項行動。其中青少年行動和學校行動主要內容是積極開展以節能減排為內容的學校主題教育和社會實踐活動,培養學生樹立節能環保意識。因此,加強青少年應對氣候變化科普教育顯得十分必要和迫切。

如何加強青少年應對氣候變化科普教育?筆者認為,要從三個方面下工夫。

1 加大氣候課堂教育項目的推廣力度

學科課程滲透是實施應對氣候變化教育的主要渠道。

(1)結合學科教學特點,依據課程標準的有關要求,充分挖掘現行教材中有利于氣候變化的滲透點,開展氣候變化教育。目前全國不少中學都以地理、生物、化學、社會課程教學為主,同時在各學科教學中滲透環境教育和節約教育。一些地方,防災減災和應對氣候變化知識納入中小學校有關課程和課外教育內容,已經成為社會各界的共識。

(2)積極參與國際氣候變化課堂教育項目在我國的實踐。2010年11月17日至19日,英國大使館文化教育處舉辦了“中英國際氣候課堂教育論壇”。本次論壇主要圍繞“青少年與氣候變化”、“如何在學校成功開展氣候課堂項目”、“氣候變化教育教學方法”、“本土資源的開發”、“利用社會資源加強學校的氣候變化教育”等五個議題開展專家講座、經驗分享及分組討論,并對當地兩所學校進行考察。專家詳細介紹了氣候課堂項目及其實施細則,闡述了氣候課堂項目的重要性、必要性及可行性。北京、天津、重慶等地的三位老師在實踐層面,從課內資源、課外資源以及網絡資源三個方面詳細介紹了學校開展氣侯變化教育的情況,用真實的案例闡述了學生社會實踐中所做的工作,介紹了學生在推進氣候課堂中遇到的實際困難和解決辦法。論壇最后簽署并宣讀了《氣候課堂中國宣言》。

如何積極參與氣候課堂項目,真正把氣候變化教育落到實處?1)積極與全國氣候課堂項目中心聯系,成立組織,制定計劃,建立資源庫,為教師提供氣候課堂的素材、方案。并積極開發本土資源。2)在各級中小學校本課程上、社會實踐、研究性學習上打開思路,進行落實,積極參與國際交流,與友好學校聯系,交流經驗。加強校際交流,積極推廣并培養示范校、重點校。3)結合教學工作,進行氣候變化訪談,盡可能利用課余時間、假期進行教學設計、活動設計。4)成立學校氣候變化協會,以起始年段為主要成員,開展社區活動,向學校、社區提供建設性意見、建議。

(3)積極配合氣象部門開展應對氣候變化科普知識進校園活動??茀f、教育局編印《應對氣候變化》普及讀本,將該讀本納入中小學素質教育的必修課程,介紹有關應對氣候變化各方面基礎知識,作為中小學生人文素質教育的重要內容。在全國、全省范圍內各中小學的課外讀物中,必須有相當部分指定書目是關于應對氣候變化科普類讀物。應對氣候變化也具有豐富的國情教育內容,應由科技局、科協、教育局牽頭,會同有關宣傳主管部門和氣象部門,開展協調規劃和安排,整合有關信息資源,將應對氣候變化知識轉化為教師、學生和普通大眾容易獲得和應用的形式,達到普及和宣傳的目的。在小學、初中、高中階段的自然、地理和生物課教學中加重應對氣候變化科普知識教育;編制應對氣候變化教育系列叢書作為小學、初中、高中階段的課外必讀物;在各大院校普遍設立應對氣候變化學科的選修課,加大對大學生應對氣候變化科普知識教育的力度。

2 充分發揮科普基地的獨特作用

科技場館在科普教育中有自己獨特的作用,它的教育對象主要是青少年。我們要充分發揮科技館在應對氣候變化科普教育的作用。目前,我國有300多座科技館,據了解,大多數科技館在展示內容方面應對氣候變化科普教育展項設置不多,缺少這方面科普知識的教育。為此,筆者建議在科技館的展示內容方面要增加應對氣候變化科普教育的展項內容,吸引更多的青少年和公眾到科技館接受應對氣候變化科普知識的教育。

探索整合社會資源興辦專業化的科普基地。如充分開發利用氣象科普資源和基礎設施,提高科普基地的科普服務能力及全民的防災減災意識,更好地發揮在科普宣傳教育方面的示范作用。規范科普基地建設的管理,每年年初制定計劃,明確工作任務,主動接受科普基地主管部門的工作指導,參加科普工作的經驗研討會和培訓等活動。落實開展的項目經費和人員,爭取納入本單位的年度工作任務管理。《中華人民共和國科普法》明確規定了氣象等部門開展科普工作,《全國氣象科普基地標準》及《全國氣象科普基地管理辦法》為應對氣候變化科普基地建設規劃提供了政策依據。要將科普基地建設納入第十二個五年國民經濟發展規劃,加強科普基地建設經費維持經費投入,實現科普基地建設健康發展。

3 加大青少年應對氣候變化科普教育體驗活動組織參與力度

要使中小學的科學教育真正體現出“主渠道”的作用,除了制定科學的課程標準外,還要求教育主管部門、校長和教師要具備大教育、大科普的觀念,要充分認識到中小學科學教育不僅局限于學校內,而是學校、社區和家庭共同參與,消除障礙和隔閡,從不同角度、不同層面定位,注意相互銜接,形成完善的中小學科學教育的社會體系,也即是科普的社會體系。這對于從多元化的途徑培養青少年的科技素質,最終實現人才培養的科學性和整體性,具有非常重要的意義。

(1)提供青少年體驗模式。在這方面,美國科學教師鼓勵學生進行研究全球變化等科學實驗的一些做法給了我們啟示。在向中小學傳播過程中,通過課程講授、校外輔導、參觀實驗等方法可以傳播氣候變化科普知識。傳統的講授式也被小組討論、角色扮演、個案研究、實驗、野外考察、參觀博物館 (科技館)等方式所取代。也就是說青少年應對氣候變化不僅體現在科普知識的學習與宣傳,更體現在積極參與宣傳環保理念,踐行低碳生活方式,使青少年受到影響,在未來從事與環保有關的工作,讓應對氣候變化的理念和行動落實到更廣泛、更深入的層面。

(2)探索青少年應對氣候變化科技俱樂部和創新競賽等系列活動,抓好青少年科技活動站活動。共同構建一個青少年科普的社會體系,從而能夠提供多元化的科普途徑和學習機會,以滿足不同類型對象的科普需求,促進青少年科學素質和創造能力的提高。

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