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一、重塑“教授”行為
“以學定教”的有效實施,離不開教師主導作用的發(fā)揮,“教師施教、學生受教”這一基本關系,不可能在教學改革中被消解。那么,如何使教師“教授”行為成為實現(xiàn)“以學定教”固有價值的有效依托,真正做到“以學生的‘學’為本”呢?改良“教授”行為應該成為我們關注的焦點。
策略一:重視學法指導。學法指導的目的是幫助學生掌握學習方法,激發(fā)主動思維,調(diào)動學生的學習積極性。因此,為了有效實施“以學定教”,在將生活中數(shù)學問題抽象成數(shù)學模型,進而幫助學生加以理解和學習的過程中,教師要善于從學生實際出發(fā),設定學法訓練目標,將學法指導融入教學過程,以使學生在學習過程中逐步形成和掌握較為優(yōu)化的學習方法,從而提升教學的最終成效。
策略二:注重教學留白。教學過程要讓學生有自由支配的學習時空,課堂教學的適當留白,能讓學生自覺主動地學習研討,互動共享學習成果,讓學生有體驗、交流、展示的機會,給學生以消化新知、思考問題的空間。在學生學習主體地位有效落實的前提下,學習效果會大大提高。
策略三:關注及時生成?!耙詫W定教”不僅表現(xiàn)在教學前的合理預設中,更體現(xiàn)在課堂教學過程中對學生及時生成的回應。在小學數(shù)學課堂上,經(jīng)常會出現(xiàn)學生對數(shù)學新知的理解或者問題解答超出教師預設的范圍。此時,教師應以學生的理解或解答作為新的教學起點,通過追問、點撥、交流、展示等方式,適時調(diào)整教學思路乃至教學流程,將預設與生成有效銜接,在有序積極的應答中實現(xiàn)“教”為“學”服務。
策略四:體現(xiàn)課堂等待。小學生的認知能力、思維水平都處在不斷發(fā)展的過程中,所以,面對一些數(shù)學知識,有時難免會出現(xiàn)反應滯后或者錯誤的現(xiàn)象。這時,課堂教學最需要的就是“等待”,課堂等待讓學生更好地走進數(shù)學情境,也能讓學生更深入地思考問題,更有讓學生閃現(xiàn)出創(chuàng)造性思維的可能。
策略五:實施多元評價?!耙詫W定教”需要根據(jù)學生學習特點進行多元評價。因為一個積極中肯的評價,有時會勝過千言萬語的講授。學生的個性化發(fā)展只有在多元的評價中,才有可能得以實現(xiàn)。教學時,在關注每一位學生的基礎上,教師應針對不同層次學生的學習情況,采用諸如自主學習、合作探究、個別輔導等不同的教學方法,采用多層次(低、中、高)、多角度(知識理解、語言表達、思維創(chuàng)新等)、非言語性(情感的、動作行為的)等評價方式,讓各層次的學生在學習、交流、展示中都有體驗成功的機會,從而讓學生更為自覺主動地學習,成為學習中的“積極存在”。
二、重建有效“學場”
“以學定教”強調(diào)“學”的存在,它離不開良好學習氛圍的創(chuàng)設,課堂教學應通過有效“學習場域”的構建,使學生置身其中,并被吸引、轉化,以使其學會在積極的互動共享中得到適合自身需求的發(fā)展。
策略一:觸發(fā)學習興致?!耙詫W定教”的重點在于“學”,引發(fā)學生的學習興趣應該成為落實“學”的重要手段之一。在小學數(shù)學課堂教學中,要讓學生體驗到數(shù)學知識與日常生活的聯(lián)系;在組織教學時,教師要善于從學生的生活經(jīng)驗人手,盡可能選擇學生熟知的生活情境作為數(shù)學知識的切入點,努力使數(shù)學知識生活化、情境化,使學生的數(shù)學學習與生活興趣相連,以觸發(fā)學生主動學習的興趣與熱情。
策略二:實現(xiàn)學習自主。實現(xiàn)學生學習的自我覺醒,應該成為構建有效“學場”的重要路徑?!拔覀儾荒鼙恍问胶兔x上的‘自主’蒙蔽了雙眼,有時,無形的‘牽引’和‘限定’比有條件的約束還要恐怖,它帶來的危害和災難有可能更大”(嚴華銀語)。因此,在課堂教學過程中,要從構建民主的師生關系入手,理解學生個體努力,激發(fā)學生大膽質(zhì)疑,引導學生積極表達,鼓勵學生踴躍展示,以增強學生學習信心,滿足學生學習需求,從而實現(xiàn)學生從“被動接受”到“主動參與”的自主學習。
策略三:引導合作分享?!耙詫W定教”的真正落實,不僅要關注個體的自主學習,更要關注群體的合作學習,這樣才能使學習效益最大化。在小學數(shù)學課堂教學中,對于學生互助合作能夠理解的知識,可以通過合作學習的方式,讓學生自主學習;對于學生交流探討能夠學習的內(nèi)容,可以通過展示學習的方式,讓學生分享學習成果。合作分享讓學生在數(shù)學學習中,能更多地體驗來自他人的認可、幫助和鼓勵,在獲取知識和分享成功的同時,有利于良好學習境況的形成,以使學生更為積極主動地投入到學習中去。
策略四:依托差異分層。“以學定教”是因材施教在教學中的具體運用,因材施教強調(diào)關注學生個體間的學習差異。故在教學時,教師要關注學生學習的個體差異,用心組織課前預習,精心安排課堂提問,分層設計教學練習。在內(nèi)容確定、方法選擇上,既要考慮大多數(shù)學生的接受能力,也要考慮少部分學生的學習狀況,讓學生各得其所。
策略五:落實“真性”對話。在教學過程中,要關注彼此對話的平等性、開放性,擯棄說教式、封閉式的對話,強化師生間、生生間相互的“傾聽”與“反饋”;要重視教師在對話中的內(nèi)在權威性,以及對學生對話的單向包容性,以使學生向教師袒露想法,幫助教師接受學生不同觀點;要減少偽對話,去除無效對話,實現(xiàn)真正意義上的教育性對話,以幫助學生在有效的對話中實現(xiàn)自我發(fā)展。
【關鍵詞】以學定教 初中數(shù)學 實踐應用
隨著教學改革進入新的階段,其不僅使教學效率得到了提高,還對學生綜合素質(zhì)的發(fā)展提供了更好的條件。初中數(shù)學教學也在教學改革中提出了相應的教學理念和教學模式。以學定教便是新的教學階段中數(shù)學教學的一個重要理念,對提高初中數(shù)學的教學效率有著重要的作用。
一、以學定教的理論支持
以學定教是教師依據(jù)學生的具體學習情況來制定和實施相應的教學方式的一種教學理念。這種教學理念有著深厚的教育學理論支持。在教育學理論中,皮亞杰和維果斯基等一些教育理論家都認為課本知識不應該是解釋世界各種現(xiàn)象的絕對正確的內(nèi)容,而是具有參照意義的內(nèi)容。此外,建構主義教育學派對此觀點進行了相應的延伸和闡述,他們認為,知識不是學生單純地從教師那里獲得來的,尤其是在現(xiàn)代化的教學環(huán)境中,知識應該是學生參與到教學活動中,并從中獲得的愉悅的學習感受和學習體驗。而教師的教學活動也不應該是簡單地依照教學大綱的相應規(guī)定或者教師的教學思維,而應該是按照學生學習的相關要求來進行設定和安排的。
二、以學定教在初中數(shù)學教學中的實踐應用
1.對其備課方式進行轉變。為了更好地梳理和把控課堂教學的流程并有序展開,教師都要進行細致全面的備課。在以學定教教育理念的影響下,數(shù)學教師應轉變原有的只依靠教學大綱來備課的方式,而應該在此基礎上與學生自身的學習情況和學習能動性進行有機的結合。這樣的備課不僅能夠更好地實現(xiàn)教學目標,還能使教師在進行課堂教學時更具有靈活性和針對性。
2.巧妙設計課堂教學情境。初中生的好奇心和求知欲都很強,如果數(shù)學教師在教學中能夠充分意識到學生的主體地位,并激發(fā)學生的探究力和積極性、對取得良好的教學效果是很有幫助的。數(shù)學教師可以在教學中引入生活中的實際事例或者一些觀察、猜想等活動來讓學生從這些感興趣的事物中思考相應的數(shù)學問題,這樣便能夠達到良好的教學效果。例如下面一道數(shù)學應用題:某工程現(xiàn)儲存煤350kg,由于工廠改進燒煤技術,所以每天可以節(jié)約2kg煤,使工廠儲存的煤比原計劃多用20天,請問儲存的煤原計劃用多少天?每天燒煤多少kg?(要求用至少兩種方法進行解題)。 經(jīng)過學生的思考、討論以及教師的引導后得出以下解題方法,并列出以下不同的方程式:
解題一:假設原計劃每天燒煤xkg,則原計劃燒煤天數(shù)為350/x天。那么根據(jù)題意就能夠列出方程式:
通過采用一題多解的練習題進行訓練,不僅能夠幫助學生尋找最佳的解題思路,而且對激發(fā)學生的突發(fā)奇想,也具有重要的意義。
3.培養(yǎng)學生的設疑自學能力。學生主動的自主學習要比教師灌輸式的教學效果要好很多,教師在教學過程中要用一系列的方法去引導學生進行自主學習。在課堂教學過程中,教師可以根據(jù)相應的教學流程設置一些既能引發(fā)學生思考,又能推動教學進程的問題,使學生在課堂教學中的主動性發(fā)揮出來。例如,在學習“三角形”這一節(jié)時,主要探討三角形全等的“邊角邊”條件及其應用。首先,將全班學生分為幾個小組,教師提問“當兩個三角形的6個元素中只有一組邊相等或者角相等時,那兩個三角形全等嗎?”以及“從三角形的6個元素中任意選出其中的3個元素,那么有多少種選擇方法呢?”然后,讓學生自己動手操作,采用一張長方形的紙任意裁剪一個三角形,將這個長方形紙重新剪一個上直角三角形。通過什么辦法,能夠讓兩個三角形全等呢?通過一步一步引導學生進行自主探索,最后,有位學生提出“利用一個直角,再量其他兩邊長度”。教師要求全班學生按照該學生的方法剪下直角三角形。全班學生通過測量、驗證、交流等,進而得出相關結論。在整個過程中,有教師提問,也有學生動手操作,得出問題答案,不僅增加了師生之間的互動,而且還培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力以及探索能力。
一、研究背景
閱讀能力是英語“四會”能力中最基本、最重要的能力之一,在英語教學中既是重點,也是難點。隨著初中英語課程改革的深入,新課程對初中學生的英語閱讀能力提出了更高的要求,因為學生閱讀能力的提高有助于培養(yǎng)他們綜合運用語言的能力,是大面積提高英語課堂教學質(zhì)量和學生學習能力的關鍵。因此,我們必須高度重視閱讀教學,要通過各種方法來提高學生的閱讀能力。
但是,傳統(tǒng)的初中英語閱讀教學模式大都以書本為中心,以教師為中心,過分重視語法和詞匯知識的講解和傳授,忽視了學生學習能力的培養(yǎng)和語言綜合運用能力的提高。筆者以為,在英語閱讀課中運用“以學定教”的教學方式,是改變上述英語教學現(xiàn)狀的有效措施和手段。
因此,筆者從目前英語閱讀教學中存在的弊端入手,本著以生為本、因材施教和科學有效的研究原則,嘗試運用“以學定教”的教學方式來研究如何在課堂教學中提高英語閱讀教學的效率和培養(yǎng)學生英語學習的能力。
二、“以學定教”的出發(fā)點和教學特點
1. “以學定教”的出發(fā)點?!耙詫W定教”的出發(fā)點是以學生為中心,學生先開始自主學習,教師隨后對學生的疑惑有針對性地予以梳理指導?!耙詫W定教”是建立在學生已經(jīng)有一定的知識積累,也有一定的自主學習能力基礎之上的,更加有利于培養(yǎng)學生的自主學習能力和激發(fā)學生的學習積極性。
2. “以學定教”的教學特點。“以學定教”的教學方式是對傳統(tǒng)的“先教后學”教學方式的顛覆性改革?!皩W”是指課堂上學生有目的地自主學習,“教”是指學生展示自學成果,教師根據(jù)學生自學的情況進行適當?shù)狞c撥,規(guī)范學生不準確的表達及糾正學生錯誤的理解等。這種課堂教學方式最大的特點就是給學生充分的時間去學習,去探究,去思考,去合作,真正體現(xiàn)了以“生”為本的教學理念?!耙詫W定教”將教師的“教”最小化,將學生的“學”最大化。
三、“以學定教”的實踐研究
1. 自主閱讀——“以學定教”的第一階段。自主閱讀階段是課堂生成的萌芽期,也是“以學定教”的起跑點。在傳統(tǒng)的“先教后學”的教學方式中,教師是明白課文的重點和難點的,但是教師往往不知道學生的疑惑點在哪里,而且教師比較注重語法知識的講解,往往會忽視學生自主閱讀的學習過程。學生沒有自主閱讀,就不可能產(chǎn)生問題,教師也就無法根據(jù)學生的學情來確定教學的方向與內(nèi)容。這樣,學生自主學習能力的培養(yǎng)不僅無從談起,而且閱讀能力的培養(yǎng)更是缺少抓手。因此,培養(yǎng)學生自主閱讀的習慣和能力就顯得尤為重要。所以,讓學生學會自主閱讀是“以學定教”的起跑點,也是培養(yǎng)學生學習能力、閱讀能力的必要前提。
在具體的課堂教學中,首先筆者會要求學生通過快速閱讀,對課文有一個大致的了解,并用鉛筆圈出課文中的疑難點,如不懂的單詞和不能理解的句子等。然后,筆者會對學生閱讀中產(chǎn)生的難點進行梳理,以便在“教”的時候能有的放矢,提高閱讀教學的效率。
例1:在教七年級上冊Unit 9 My favorite subject is science Section B 2b的閱讀課文時,筆者先是開門見山地用課本上的圖片快速導入新課,告訴學生This is Yu Mei. She is writing a letter to her friend about her subjects.然后馬上要求學生不依靠任何參考資料獨立閱讀這封信,并要求學生在閱讀過程中劃出Yu Mei最喜歡的學科,圈出她不喜歡的學科,同時要求學生用彩色筆圈出不會讀的單詞和不理解的句子。在學生獨立閱讀期間,教師要巡視全班,對學生的閱讀過程進行有效的監(jiān)控和引導,重點關注學習水平中等偏下的學生,特別是后十名學生的學習情況,要鼓勵他們大膽提問,勇敢質(zhì)疑,給他們更多、更及時的幫助。在本堂課中,筆者對學生閱讀過程中的疑惑和難點進行梳理后,結果如下:
(1)學生圈出的單詞主要有:says, difficult, useful和finish等。
(2)學生不理解的句子主要有:①The teacher says it is useful, but I think it is difficult. ②Our Chinese teacher, Mrs. Wang, is great fun.
這些被學生圈出的單詞(學生的難點)大多是本課時的新單詞。學生不能理解第一個句子的主要原因是他們不認識useful這個單詞,也不知道如何朗讀單詞says,而第二個句子之所以難以理解,主要原因有兩個:一是Chinese teacher帶有同位語Mrs. Wang;二是學生不知該怎么理解短語“great fun”。
最后,筆者針對學生提問和劃出的難點單詞和句子等具體學情,在黑板上寫了下列單詞、短語和句子:
① says
② have math;have science;have an art lesson.
③ The teacher says it is useful, but I think it is difficult.
④ Our Chinese teacher, Mrs. Wang, is great fun.
⑤ My classes finish at 1:50.
學生在獨立自主的閱讀的過程中肯定會有許多的疑惑,這些疑惑的產(chǎn)生就是生成的萌芽。此時,教師要指導、幫助學生解決閱讀過程中產(chǎn)生的難點和困惑。由于針對性強,課堂教學效果更明顯。這樣的課堂教學由于有了學生的自主閱讀,由于有了學生的困疑和探究,因而變得靈動,可謂“牽一發(fā)而動全身”。這樣的課堂打破了以往課堂中教師不管“學情”,一味牽著學生走的僵化、死板、低效的教學方式,將死氣沉沉的課堂打造成“靈動”的課堂。
2. 引導閱讀——“以學定教”的第二階段。引導閱讀是課堂生成的生長期,也是“以學定教”的著力點。在這個階段,教師要根據(jù)學生在自主閱讀時期的具體學情,要求學生在教師的指導下帶著任務進行第二次閱讀(即二次閱讀),如要求學生從閱讀的課文中精確找出一些短語和句子,以把握課文的重點。
例2:在教七年級上冊Unit 9 My favorite subject is science Section B 2b的閱讀課文時,筆者在學生已經(jīng)自主閱讀一遍的基礎上,要求學生二次閱讀,并在參考資料的幫助下獨立完成助學單上的第一和第二兩個大題及翻譯黑板上的句子:
Unit 9 My favorite subject is science Section B 2b 助學單
A. 寫出下列單詞的音標1.say / / 2. says / / 3.hour / / 4.Mrs. / /
B. 找出下列短語和句子:①很忙;②在周五;③上科學課、上美術課;④此后;⑤從12點到1點;⑥兩個小時;⑦老師說數(shù)學學科有用,我認為數(shù)學很難;⑧在10點,我上歷史課;⑨語文王老師很有趣;⑩我所有的課在1:50分結束。
C. Tell classmates:What is your favorite subject? And why?
在這個做題的過程中,有越來越多的學生發(fā)現(xiàn)原來字母“a”在“say”和“says”中的發(fā)音是不一樣的。還有一些學生發(fā)現(xiàn)同樣是表示上課,“上科學課”是have science, 而“上美術課”卻是have an art lesson。同時,還有學生困惑于自修課能不能算是一門學科,因為他們最喜歡的課是自修課。
在這個階段的閱讀中,學生隨著閱讀的深入會生成更新更深的問題,所以教師一定要讓他們的問題充分暴露出來,這是課堂教學中學生生成一個迅速生長的過程,是“以學定教”的著力點,是教師必須著力引導的關鍵。最終,學生通過問題的發(fā)現(xiàn)和解決,他們的英語語言理解能力、概括能力和語言表達能力等綜合實踐能力得到了充分的發(fā)展。
3. 合作探究——“以學定教”的第三階段。合作探究是生成的收獲期,也是“以學定教”的精彩點。
通過兩個階段的閱讀,隨著學習的不斷深入,更多的課堂生成會在學生合作探究的過程中出現(xiàn),課堂也因為各種生成而變得更加精彩。這個時候,教師需要的是適時引導,交給學生展示的機會和舞臺。這樣的學習,這樣的生成,由于是來源于學生的內(nèi)驅力,因而學生的興趣變得更為強烈,學生學習的積極性也因此十分高漲。與傳統(tǒng)的閱讀課堂相比,學生的主動參與度也有了極大的提高。這樣的課堂在學生積極廣泛的參與中演繹了教學的精彩華章。
例3:在教七年級上冊Unit 9 My favorite subject is science Section B 2b的閱讀文章時,筆者先要求學生大聲讀出助學單上第一和第二大題的單詞和短語,然后翻譯黑板上的句子。必要的時候,讓其他同學進行糾正和幫助。而筆者自己則是盡量少講,只在學生自己實在無法弄懂的地方進行適當?shù)狞c撥,把學習的主動權盡可能多地交給學生,讓學生在合作探究中學會學習,培養(yǎng)學生終身學習的能力,從而真正貫徹“以生為本”的教學思想。
本節(jié)閱讀課中,在完成了本課文字詞句輸入教學之后,筆者要求學生以四人小組的形式完成助學單上的第三大題:Tell your classmates; What is your favorite subject? And why? 在這個過程中,根據(jù)預設大多數(shù)的學生都會在所學的學科中選擇一門作為自己最喜歡的學科,然后用所學的單詞說明自己喜歡這門學科的理由。這也是筆者希望學生能讀懂,讀通,最后達到運用知識的目的。在這堂課上,出乎大多數(shù)同學意料的是學生小李說: “I don't like math, Chinese, English, science, history, art or PE, because they are boring.”而且他的這一觀點立刻得到了少部分同學的附和??吹竭@一情況,筆者接著讓大家討論:What should we do if we don't like all the subjects? 接下來,教室馬上熱鬧起來了,同學們紛紛就要不要學這些學科展開了辯論:
Student 1: We should learn them, because they are important.
Student 2: We should have some fun subjects.
Student 3: We should learn them, because they are useful.
Student 4: We should have computer games lessons, because they are fun.
…
通過課堂激烈的辯論,教師一方面培養(yǎng)了學生的學習興趣能力,另一方面又培養(yǎng)了學生合作探究的能力。從情感教育的角度看,也感染了那些不是很喜歡學習英語的學生,讓他們明白作為學生,作為祖國的未來,他們必須做應該做的事,應該刻苦學習各科的文化知識,而不是一味地做自己想做的事。
在這一階段學生的生成或許不一定是最多的,但一定是最有思維含量的,一定是最有深度的,課堂也由此而變得靈動而精彩。通過學生間的合作及師生間的互動,教師最大程度地調(diào)動學生學習英語的熱情與能量,將他們自主學習的能動性完全激發(fā)出來,最后使他們的學習能力得到充分的提升。這也正是課堂生成的收獲期,是“以學定教”的“精彩點”。
當然,在學生完成以上的“閱”和解決了“疑”之后,筆者最后會要求學生大聲地朗讀課文,使“閱”與“讀”完全融合。
筆者在試著把“以學定教”運用到初中英語閱讀教學中后,感到最大的變化是,學生由原來的聽眾變成了演員,變成了課堂的主體。由于教師講的時間少了,因而學生自主學習的時間多了,學得比以前更踏實,更積極,更有效了。
關鍵詞:遺傳學實驗;親子鑒定;微衛(wèi)星;科研成果
中圖分類號:G642.0;Q3文獻標志碼:A文章編號:1674-9324(2017)46-0247-03
遺傳學是生物類和農(nóng)學類專業(yè)重要的基礎課程,以理論和實驗相結合為特點,是一門實踐性較強的學科[1]。遺傳學實驗是遺傳學課程教學的必要組成部分,而遺傳學實驗仍然停留在傳統(tǒng)的實驗課程和設計,以驗證性和示范性實驗為主,實驗對象主要集中在染色體水平。在高等教育階段,以培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目蒲兴季S和提高主觀能動性為主,因此遺傳學實驗的設計可以緊密結合科學研究,將科研成果帶入課堂,培養(yǎng)具有創(chuàng)造力的科研人才[2]。
親子鑒定也稱親權鑒定,是指通過對子代個體遺傳特征的分析確定可能的父母,或通過父母的遺傳特征來尋找可能的子女[3]。在水產(chǎn)生物家系選育的過程中,親子鑒定技術可以對早期家系混養(yǎng)的個體進行有效的親緣關系判定[4]。微衛(wèi)星標記,由于其共顯性和高重復性特點[5],在遺傳分析中占有重要地位。我們將利用微衛(wèi)星標記進行親子鑒定的實驗引入了遺傳學實驗中。本實驗設計了利用6對微衛(wèi)星標記進行縊蟶親本和子代個體間親緣關系鑒定,是一個綜合性實驗。
一、實驗原理
微衛(wèi)星(Microsatellites)以1-6個堿基為單位進行串聯(lián)重復,兩側的單拷貝序列較為保守,標記符合孟德爾遺傳特性,是一種理想的共顯性分子標記。根據(jù)孟德爾遺傳定律,子代分別遺傳父本和母本的一個等位基因,對于不符合孟德爾遺傳規(guī)律的個體,便可排除在外。因此,通過分析親代和子代的微衛(wèi)星標記的長度變異,可以有效進行親子鑒定。通過該實驗,熟悉實驗過程和分析技術,掌握親子鑒定的原理與技術,深入理解孟德爾定律的內(nèi)涵。
二、實驗材料與方法
1.實驗材料。在縊蟶繁殖季節(jié),以一對一的方式構建家系。結束,取親本個體外套膜分別浸泡于無水乙醇中保存。次年,每個家系隨機采集30個子代,取其外套膜組織,保存在無水乙醇中,備用。
2.DNA提取。縊蟶基因組DNA的提取采用改良的酚氯仿抽提法。取0.2g縊蟶樣本組織剪碎,溶解于裂解液中,徹底裂解至澄清;在裂解液中加入500uL苯酚,12000rpm離心20min;吸取上清液,加入500uL氯仿,12000rpm離心20min;吸取上清液,加入2倍體積預冷無水乙醇,靜置20min,12000rpm離心15min;棄掉上清液,將DNA溶解于100uL無菌水中,-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
3.PCR擴增。用于縊蟶個體親子鑒定的微衛(wèi)星引物6對,合成5′上游熒光引物(FAM)(表1)。PCR反應體系為25μL,含1×TaqMasterMix,上、下游引物各0.2μmol/mL,模板DNA20ng;PCR反應條件:94℃預變性3min,94℃變性30s,58℃退火30s,72℃延伸30s,進行35循環(huán),最后72℃延伸10min。
4.瓊脂糖凝膠電泳檢測。配制1%的瓊脂糖凝膠凝膠,檢測DNA和PCR產(chǎn)物,通過凝膠成像系統(tǒng)觀察結果并拍照。
5.毛細管電泳檢測基因型。將PCR樣品進行毛細管電泳檢測,利用GeneMapperv4.0對微衛(wèi)星的分型結果進行分析。
三、實驗結果
本實驗包含了核酸提取,PCR擴增,凝膠電泳初步檢測以及毛細管電泳基因分型;采集的樣本包括1對父母本和10個子代。實驗中將學生分為6組,每組同學分別提取2個樣本的DNA,之后每組同學對12個樣本進行2對微衛(wèi)星引物的PCR擴增和基因型檢測。
1.瓊脂糖凝膠電泳檢測結果。本實驗對于微衛(wèi)星引物擴增產(chǎn)物的檢測,進行了瓊脂糖凝膠電泳的初步檢測,保障實驗中能夠擴增出預期的產(chǎn)物(圖1)。但是,由于凝膠電泳分辨率較低,而微衛(wèi)星等位基因片段差異較小,需要進一步根據(jù)采取分辨率較高的檢測方法。
2.毛細管電泳檢測結果。本實驗設計了熒光標記的微衛(wèi)星單向引物,采用了毛細管電泳檢測方法,對PCR產(chǎn)物進行了進一步檢測,利用GeneMapper軟件獲得了樣本的測試峰圖和基因型,并轉化成擴增產(chǎn)物的長度表示。以引物以M129857為例,測序結果的數(shù)據(jù)如圖2所示,分別為母本、父本和10個子代的基因型。該引物可以獲得4種基因型,假設母本為ab,父本為cd,那么根據(jù)孟德爾定律,這10個子代的基因型必然是4種組合,包括ac,ad,bc和bd。學生通過對比各個微衛(wèi)星引物擴增產(chǎn)物在父母本和子代個體中的片段大小,可以推斷出它們之間的親緣關系。
四、實驗教學總結
在高等教育階段,教學和科研是相輔相成,相互補充的。教學是科研的理論基礎,而科研是教學的實踐、補充和延伸。本實驗中,我們利用了6對微衛(wèi)星分子標記進行親子鑒定實驗,實現(xiàn)了科研成果的轉化,也是對孟德爾定律的再次理解和實際應用。在傳統(tǒng)的遺傳學實驗中,以掌握實驗方法為出發(fā)點,大家在實驗過程中僅僅是照搬實驗步驟和機械性重復,缺乏主觀能動性。本實驗的不同在于是一個科學性的綜合性實驗,具有一定生物學意義,具備了“提出問題、解決問題和分析問題”的思路,相當于一個小課題。因此,在實驗過程中,較好地激發(fā)了學生的學習興趣,能夠培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W思維。
本實驗屬于綜合性實驗,涉及到了基本的分子生物學技術,也進行了實驗和分析技術的改進。例如,對于傳統(tǒng)的核酸抽提,我們進行了步驟簡化,這樣就可以節(jié)約時間。采用瓊脂糖凝膠電泳抽測,對PCR結果進行初步檢測,之后主要采用毛細管電泳檢測方法,保證基因分型更加精確。對于整個實驗,注重遺傳學分析即基因型的判斷,更加深刻理解遺傳的本質(zhì)。
差異化教學是在教育體系中,將具有不同天賦和興趣的學生分開而具有針對性的組織的教學活動.通過這種針對性的教學活動可使教師有目的、有計劃的去引導學生學習,挖掘學生的最大潛力,使其所具有的特殊才能能夠迅速的得到提高,使得他們能夠以最快的速度成為社會所需要的專業(yè)人才.
一、 高中化學學習中存在的差異
高中化學課程與初中化學課程相比,有著非常明顯的差異,比如:知識量有了很大的增加、對學生的實驗能力、計算能力有了更高的要求、課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和邏輯性更強等.這種差異的存在,對高中生們提出了更高的要求.如何能夠在最短的時間內(nèi),使得不同層次的學生都能夠接受到系統(tǒng)的化學知識并且得到發(fā)展和進步,更好的達到化學教學的目的和效果,是化學教師們重點研究的話題.總結高中化學課程的特點,主要有以下幾點內(nèi)容的差異:
1.1 化學知識內(nèi)容的差異
相對于初中的化學課程,高中化學課程的內(nèi)容在難度、知識面上都有了很大的提升和改變,變得更加有難度和深度,既是對初中化學知識的補充和完善,也是對初中化學內(nèi)容的延伸.
1.2 思考過程的差異
高中的化學內(nèi)容變的更加的抽象和理性化,所以,在進行化學學習的過程當中,不能再像初中生一樣太過片面,應該從更多的角度、運用更多的方法去解決問題.
1.3 學生個性的差異
每個學生的興趣、愛好、思維方式等都是不一樣的,加之學習基礎、學習能力、學習方法也有不同的差異.所以,化學教學也應該充分考慮到學生的這種差異的存在.
二、 差異化教學的具體實踐
2.1 差異化教學的具體實踐
2.1.1 尊重、分析學生的差異,并進行層次分類
對學生進行層次分類是差異化教學的一個重要特點.
學生們之間存在差異是非常正常的表現(xiàn),而造成這種差異的原因也是多樣的,有外在環(huán)境的影響,也有內(nèi)在因素的存在,比如:學習環(huán)境的影響、學習基礎的差異、學習能力的強弱、接受能力的高低等.然而,不論是什么因素造成的這種差異的存在,他們的表現(xiàn)從學生的學習成績中就可以看出來.教師們可以根據(jù)學生們的成績進行初步的分層,采取動態(tài)的模式,在進行??贾蟾鶕?jù)學生們的表現(xiàn)做出適當?shù)恼{(diào)整.
需要強調(diào)的是,對學生進行分層教學,只是為了制定更加貼合學生學習和發(fā)展的教學目標,從而提高學生們的學習成績.所以,教師們在進行分層之前,應該充分的對學生進行宣傳和教育,盡可能的避免學生們因自身成績不夠好而出現(xiàn)自卑心理.教師們應該給予成績較弱的學生們更多的關心和更多的尊重.
2.1.2 設計多層學習目標和多種學習方式
設計多層次的學習目標和學習方式應該是差異化教學的另一個顯著的特點了.針對不同層次的學生,采取不同的教學目標和學習方法的傳授,對于學生的學習有著很大的促進作用.教師在進行教學目標的設定的時候,應該充分考慮到相應層次學生的接受能力、學習能力、思維邏輯能力等,對癥下藥,進行切合實際的目標和學習方法的設定.
老師們可以采取合作學習的方式,而差異的存在,也為學生之間進行交流和合作提供了機會.在這個過程中,學生們可以充分的進行互補,學習他人的長處,彌補自身的不足.
對于學習目標和學習方法的設定,不僅可以使學生完成學習任務,也應該對提升相應層次的學生的自信心、自尊心以及學習興趣有很大的幫助.
2.1.3 分層布置作業(yè)
教師們的教學應該充分滿足學生們的好奇心和興趣愛好.所以應該根據(jù)學生們對知識的掌握程度和對問題的解決能力來布置作業(yè).避免布置太難的習題,挫傷學生們做作業(yè)和解決問題的自信心,而太簡單的作業(yè)則不足以達到鞏固知識和學生自我提升的目的.
2.1.4 進行差異化評價,激發(fā)學生們學習化學的興趣
教師們應該及時的對教學的成果進行檢驗,找出運用差異化教學方法中值得推廣和繼續(xù)運用的方法,改進一些無用的方式方法.
針對學生們?nèi)〉玫膶W習成果,對于不同層次的學生,教師們應該有不同的要求和不同的評價標準.基礎好、化學成績好的學生,老師們就應該要求更加嚴格一些.而對于那些基礎薄弱一些的同學,教師們就應該以鼓勵為主,幫助他們樹立起學好化學的自信心,提升他們學習化學的興趣.
三、 結語
創(chuàng)新教育有一個很好的原則叫:“因學定教”,強調(diào)適合學生發(fā)展的就是好辦法,就非常高明,因而在教學過程中推廣提高學生自主學習能力為主的因學定教的實踐模式就非常有必要。那么,什么是“因學定教”?怎樣才能因學定教,因學而導,并在這個過程中培養(yǎng)學生自主學習能力呢? “因學定教” 教學模式是一種創(chuàng)新課堂教學模式,是以突出學生的主體地位,引導學生不斷增強自主學習和探究能力為主的教學方法。
我們在教學過程中從以下三個方面入手:
1 以學定標 即以學生的實際水平,實際需求來確定教學目標
1.1 根據(jù)學生實際水平來確定教學目標
教材的使用有一定的廣泛性,有的是全國使用的,有的是地區(qū)使用的,而學生對教材了解和掌握程度不僅有地區(qū)性差別,就同一學校同一班級也有優(yōu)劣之分。我們確定的教學目標,對優(yōu)等生來說可能輕而易舉,對差等生來說卻是望而卻步,以致厭學棄學。與其讓優(yōu)等生吃不飽,不如給他提高要求讓他學得多一點兒,與其讓差等生望而生畏,不如給他降低要求,激發(fā)興趣,這就要求教師在確定教學目標時不拘泥于教材,應根據(jù)學生實際水平適當調(diào)整。
根據(jù)學生實際需求來確定教學目標。
學生學習的知識應該是建立在學生的個體差異基礎之上的有利于廣泛的學生群體接受,有利于人的培養(yǎng),而有利于人的個性發(fā)展的知識。更應該是對學生終身有用的知識,有利于學生終身成就發(fā)展和終身學習的知識,也即“因用施教”。而今天的新課程,從課程的劃分上分為國家課程、地方課程和校本課程或分為必修課和選修課,這一充分體現(xiàn)了新課程的靈活性、實用性。它不但滿足了不同地方,不同人群對教育的要求,也給“因學定教”的教育思想史搭建了有利的平臺,利于學校對各種創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。
1.2 以學定路即以學生的學習思路來確定教師的教學思路。設計教路是習慣備課模式。我認為教師應首先考慮學生的學路,精心研究學生的學路。只要把學生放在課堂學習的主體地位,做到學路優(yōu)先就不難。學路優(yōu)先原則意味著教師的根本作用在于“導”而不在于“教”。教師如何導取決于學生如何學。
我認為“先學后教”思想,其實質(zhì)并不意味著教于學的先后順序排列,它是對創(chuàng)新教育模式和教育理念的改革和創(chuàng)新,是一種“揚棄”。也是新課程條件下,師生角色觀轉變的具體體現(xiàn),新課程觀旨在打破學生被動接受的教學模式,構建以學生為主體的、探究性的、積極主動的學習模式。先教中的“先”字,其含義應該是更多強調(diào)學生的主體意識和積極主動的學習態(tài)度,希望學生在學習中要先入為主,主動探究。而后教中的“后”字則更是對傳統(tǒng)教學過程中教師絕對權威的弱化,它更多的是強調(diào)教師要轉變角色,走下講臺,以合作者,促進者的身份積極地參與到學生的學習中來,打破以往老師教,學生學,老師主動,學生被動的“僵死”的教學模式,它更有利于培養(yǎng)學生的科學探究精神和個性的發(fā)展。
1.3 以學定法即以學生學會將來離開老師也能自學的方法來確定教師的教法。
課堂教學要重視學法滲透。如果沒有在知識積累的同時獲得一定的學習方法,教學就不會成為發(fā)展性的智力活動。把這些學習方法滲透到學生的學習行動中。課堂教學中要加強學法指導。每個人都以它特有的方式方法去認識事物,每個學生都會有她特有的學習方法,在教學過程中,我們可以把這些學習方法作為學習的起點,通過不斷加強指導,就能錘煉出科學有效的學習方法。
在教學過程中,我們是這樣做的:
(一)培養(yǎng)學生形成良好的閱讀自學習慣
首先,大力宣傳倡導自學。向學生講解閱讀自學的重要意義,介紹自學經(jīng)驗,強調(diào)形成良好的自學習慣對獲取知識,增強能力,提高成績的巨大作用。讓學生在思想上高度中重視閱讀、自學,就要求教師在教學過程中安排實踐和自學環(huán)節(jié),讓他們產(chǎn)生自學的愿望。然后指導學生通過粗讀,了解全課或全章大體結構,學生在老師提出問題的指導下細讀教材,掌握重點、難點、關鍵點,精讀提出問題。
其次,選者適當?shù)拈喿x自學方法,使學生要自學、會自學 。遵循學生自學與教師講授緊密聯(lián)系的原則,教師在指導學生閱讀自學時,應根據(jù)課本知識和學生自學能力的實際水平,選擇簡便易行,靈活多樣的自學方法,讓學生做起來難度不大而有趣,費時不多而收獲不小。在活動中,教師應多鼓勵學生獨立探索新知,最大限度的為學生創(chuàng)造讀書思考,動手操作,獨立探索新知的時間和空間,不輕易鋪墊,不輕易講解,不輕易暗示,讓學生自己在閱讀中去領悟,發(fā)現(xiàn)新知。只有在學生感到“山窮水盡疑無路”的時候,教師才給予適時、適度的講解,幫助學生突破難點。只有這樣,學生就才樂于自學,精于自學。
再次。指導學生自學進行閱讀自學成果總結。在學生閱讀自學后,教師應及時總結經(jīng)驗,擴大自學影響。
(二)從能力上培養(yǎng),引導學生質(zhì)疑、求異的學習方法。愛因斯坦說:“提出一個問題,往往比解決一個問題更重要?!币磺邪l(fā)明創(chuàng)造都源于問題的發(fā)現(xiàn),成于問題的解決,所以在教學中,我們是這樣做的:
1 鼓勵學生聯(lián)想、生疑。
學生通過自學學習的過程開始發(fā)現(xiàn)問題有了聯(lián)想萌芽,并且從教材中發(fā)掘出有一定思考價值的知識內(nèi)容,教師將其轉化為問題情境,引發(fā)學生探求的欲望和動機,有意識地培養(yǎng)學生養(yǎng)成勤思、善問的學習習慣。學會提出問題,鼓勵發(fā)現(xiàn)問題,強化創(chuàng)新意識。然后教師在幫助學生科學的設計出問題。注意問題之間要有梯度,人們認識問題往往由淺入深層層推進,有表象到本質(zhì),有已知到未知,因而問題要由易到難,由感性到理性,由現(xiàn)象到本質(zhì)。這樣才能增強學生的自信心,激發(fā)學生的學習興趣,促進學生積極地去思維,去想象,去創(chuàng)造。
2 幫助學生大膽求異。
教學過程中注重發(fā)展學生的求異思維。有些問題不一定只有一個答案,有的問題會有幾種結論,教師要鼓勵學生大膽探索,大膽質(zhì)疑,對不同的結論,可以組織學生進行課堂討論,放手讓學生自由爭論,也可以參與辯論,活躍課堂,提高思辯能力,動用各種思維方式,克服思維定勢,創(chuàng)造出新辦法,新概念。求異思維實質(zhì)上是一種創(chuàng)新思維,是從各個層面尋求答案的思維過程。在教學中有目的,有計劃的進行求異思維訓練,是學生思維在“發(fā)散 C聚合”多次循環(huán)往復螺旋式上升過程中,產(chǎn)生不拘一格的獨創(chuàng)性。
3 引導學生歸納、整理。
教育部頒布的《關于制定高職高專教育專業(yè)教學計劃的原則意見》要求:“三年制專業(yè)的實踐教學一般不低于教學活動總學時的40%,兩年制專業(yè)的實踐教學一般不低于教學活動總學時的30%,對于五年制高等職業(yè)教育更是要求專業(yè)課與專業(yè)實踐課時數(shù)之比控制在1: 1?!笨梢?,實習實訓是高職教育中一個極其重要的教學環(huán)節(jié),實習實訓質(zhì)量決定了高技能人才的技能水平和適應性,關系到學生的未來就業(yè)和職業(yè)生涯,影響著高職教育的生存與發(fā)展。因此,建立一套科學、合理的實習實訓質(zhì)量評價體系,對實習實訓環(huán)節(jié)進行有效監(jiān)控,提高就業(yè)質(zhì)量,具有積極的指導意義。
一、高職院校實訓教學質(zhì)量評價體系現(xiàn)狀分析
現(xiàn)階段,我國高職院校實訓教學質(zhì)量評價體系相對于理論教學并不完善,尚未形成具有職業(yè)教育特色的、權威的、統(tǒng)一的實訓教學質(zhì)量評價標準、體系和方法。各職業(yè)院校根據(jù)自身的發(fā)展軌跡、培養(yǎng)模式、辦學特色對實訓教學進行不同方式監(jiān)控與評價。有的院校是通過“預習抽查”、“實驗驗收”、“期中檢查”、“期末考試”等環(huán)節(jié)對實踐教學質(zhì)量進行評價,考核方法上采用抽查、值班巡視、實驗結果驗收,批改實驗報告、階段與期末實驗現(xiàn)場考試等不同形式;有的院校對實驗實訓、實習等不同的實踐形式制定了實踐教學質(zhì)量評價表,對教師進行考核。但大多數(shù)高職院校對于實訓教學的監(jiān)控與評價多是采用官方評估方式,主要是把“雙師型”教師比例、教學儀器設備狀況、校內(nèi)外實訓基地等建設情況作為考核點來評價實訓教學質(zhì)量。這樣的評價內(nèi)容與方式導致各職業(yè)院校對于實踐教學表面文章做得比較多,而實質(zhì)性努力比較少,這些方法和手段缺乏堅實的理論基礎,其適應性、權威性、科學性、公正性上存在著許多不足與問題。
二、建立完善以職業(yè)技能鑒定為導向的實訓教學質(zhì)量評價體系的必要性
職業(yè)技能鑒定是指按照國家規(guī)定的職業(yè)技能標準或任職資格條件,通過勞動行政部門認定的考核鑒定機構,對勞動者的技能水平或職業(yè)資格進行客觀公正、科學規(guī)范的評價與認證的活動。職業(yè)資格證書制度就是對職業(yè)技能鑒定的合格者授予相應的國家職業(yè)資格證書。這一“國字號”證書以其科學權威的考核體系,公平統(tǒng)一的考核過程、實用的考核內(nèi)容以及客觀公正的考核結果,贏得了廣大用人單位的信任和青睞,很多用人單位以此作為標準來甄選所需的人才。建立職業(yè)技能鑒定為導向的實訓教學評價體系,有利于進一步促進廣大高職院校實訓教學評價體系和標準的統(tǒng)一,有利于增強實訓教學的針對性和實效性,切實提高高職院校畢業(yè)生的專業(yè)技能水平,提高學生的就業(yè)競爭力。由于實訓考核結果直接與學生前途掛鉤,其實訓學習的目標和任務更加明確,通過在實訓過程中有針對性的反復操作職業(yè)技能鑒定中的技能操作考核內(nèi)容,使學生在學校能夠提前了解和掌握所學專業(yè)在生產(chǎn)中的技術要求,縮短就業(yè)的適應期,為復合型人才的脫穎而出創(chuàng)造條件。因此,建立完善的實訓教學質(zhì)量評價體系,為各院校提供評價實訓教學質(zhì)量統(tǒng)一標準的同時,也為用人單位與高職學生雙向選擇建立了一個有效溝通的橋梁,相對于當前“各自為政”的實訓教學質(zhì)量評價體系而言,其優(yōu)勢不言而喻。
三、以職業(yè)技能鑒定為導向的實踐教學質(zhì)量評價體系的構建
考核與評價是評價教學質(zhì)量的手段,是教學系統(tǒng)中最敏感的環(huán)節(jié),它對教學雙方都起著指揮棒作用,影響教學的全過程。對于實踐教學評價體系的構建,它與理論評價既有相通的地方,亦有自身特點。結合我國實際情況,對制定合理全面的實訓教學質(zhì)量評價體系提出建議:
1.設立專門機構,指導完善教學評價體系
高職院校實踐教學考核管理應凸顯職業(yè)教學特點,切合實踐教學的實際情況。學??善刚埰髽I(yè)技術專家,同時整合校內(nèi)具有考評員資格的專職教師,設立專門的實踐教學評價考核機構,建立相應的管理制度,制定切實可行的實施方案,組織各專業(yè)學生學習與本專業(yè)有關的各類職業(yè)技能標準,指導學生正確選擇合適的工種及等級,為學生參加職業(yè)技能鑒定考核打下良好的基礎。
2.推動實訓教學改革,完善實訓教材
實訓教學課程的技能模塊應涵蓋職業(yè)標準規(guī)定的技能要求。以符合職業(yè)技能要求開展實訓教學改革,將鑒定工作納入學校整體教學工作中,把行業(yè)標準、國際標準導入教學內(nèi)容,職業(yè)技能鑒定納入教學計劃中,列入考核之中。具體做法:整合實訓教材,收集各類技能鑒定要求、標準及試題,并進行分析,將各工種技能鑒定所涉及到的專業(yè)課程以及專業(yè)知識歸納總結,進行知識分類,整理出各類實訓課程的教學重點或大綱。將分類完成的專業(yè)知識和技能有重點、有步驟的分散到日常的實訓教學過程中去,最終綜合學生的實訓考核結果以及職業(yè)技能鑒定考核結果,對實訓教學質(zhì)量予以綜合評價。把實訓教學考核的重點放在核心專業(yè)技術、職業(yè)技能水平的考核和職業(yè)資格證書的獲取上,這樣既能考出實際能力,又避免了敷衍了事走過場。
3.逐步實現(xiàn)高職學歷證書與職業(yè)資格證書有機結合
《職業(yè)教育法》第一章第八條明確指出:“實施職業(yè)教育應當根據(jù)實際需要,同國家制定的職業(yè)分類和職業(yè)等級標準相適應,實行學歷文憑、培訓證書和職業(yè)資格證書并重制度。”實現(xiàn)其的前提是:職業(yè)教育的教學要全面與職業(yè)技能鑒定接軌。因此,高職教育改革的一個重要內(nèi)容是使教學內(nèi)容和評價體系主動適應職業(yè)技能鑒定。隨著雙證書制和就業(yè)準入制的推行,高職教育“學校―企業(yè)―社會”三位一體的人才培養(yǎng)模式,必將推動實訓教學與職業(yè)技能鑒定在教學計劃、培養(yǎng)方向、評價標準上進一步統(tǒng)一,在操作和執(zhí)行中實現(xiàn)無縫接軌。
四、結束語
實訓教學評價作為高校加強實訓教學管理,增強實訓教學質(zhì)量的自我監(jiān)控,提高實訓教學質(zhì)量的重要手段已越來越多地受到人們的關注。建立科學、規(guī)范、有效的高等職業(yè)教育實訓教學質(zhì)量評價體系,是提高實踐教學質(zhì)量、保證教育可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實需要,更是為國家和地方經(jīng)濟發(fā)展培養(yǎng)適應生產(chǎn)、建設、服務第一線的應用型高素質(zhì)人才的需要。職業(yè)技能鑒定就是基于就業(yè)導向的一種實訓教學質(zhì)量評價手段,是一種采用絕對評價法進行的總結性評價,是從教育外部,對職業(yè)教育的畢業(yè)生是否符合國家和用人部門的規(guī)格標準要求進行的考核,是對畢業(yè)生從業(yè)能力進行的衡量和鑒定。專業(yè)實踐教學的評價可以以鑒定結果衡量,但不一定是唯一依據(jù)。因此教師在教學中要加強學生各方面的能力培養(yǎng),包括分析問題和解決問題的能力,對知識的實踐應用能力等。在對教師的教學評價中也需要考慮學生的現(xiàn)狀和實際情況,使對專業(yè)實踐教學的評價也是客觀公正、科學規(guī)范的。
參考文獻:
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[2]黃堯.學歷證書與職業(yè)資格證書相互轉換的理論與實踐研究.高等教育出版社.2007
[3]蔣學先.高職實踐教學與職業(yè)技能鑒定相結合的思考. 廣西教育.2009
中圖分類號:G642
1 背 景
近年來,虛擬化技術和云計算興起,云數(shù)據(jù)中心、多租戶網(wǎng)絡等新的應用場景推動了傳統(tǒng)網(wǎng)絡設計與管理模式的進步,軟件定義網(wǎng)絡(Software Defined Networking,SDN)及其重要技術OpenFlow作為創(chuàng)新網(wǎng)絡架構,已成為學術界和工業(yè)界的關注熱點,不少大學建立了SDN/ OpenFlow試驗網(wǎng),開展網(wǎng)絡領域的創(chuàng)新研究與探索。從2008年美國斯坦福大學Nick McKeown教授領導的Ethane團隊(Clean slate計劃)首次提出OpenFlow協(xié)議原型[1],到2012年ONFSDN白皮書 [2]1-12,SDN及OpenFlow完成了從試驗平臺向業(yè)務網(wǎng)絡部署的跨越,SDN/ OpenFlow解決方案已在谷歌等云計算數(shù)據(jù)中心內(nèi)部骨干網(wǎng)上發(fā)揮了令人矚目的作用[3],國內(nèi)外主流網(wǎng)絡廠商推出了多種SDN/OpenFlow交換機[4],SDN和OpenFlow技術的發(fā)展給網(wǎng)絡人才的專業(yè)需求注入了新的內(nèi)容,也給計算機網(wǎng)絡課程理論與實驗教學的改革指出了新的研究方向。
目前網(wǎng)絡實驗室建設更新周期普遍較短,無論是采用傳統(tǒng)網(wǎng)絡設備的實驗平臺,還是專用的課程教學實驗系統(tǒng),大多面臨擴展和更新的要求,實驗設備和實驗學時不足,實驗內(nèi)容以驗證性實驗為主,缺乏設計性實驗和綜合性實驗,實踐環(huán)節(jié)薄弱。針對這些困擾實驗教學的問題,已有不少實驗教學改革的努力成果[5-7]。從目前的實驗教學改革方案來看,多數(shù)仍依賴普通網(wǎng)絡設備或傳統(tǒng)網(wǎng)絡仿真與協(xié)議分析軟件,尚不足以完全解決上述問題。
為了適應網(wǎng)絡技術發(fā)展對人才培養(yǎng)的新需求,提升學生自主學習能力和實踐動手能力,給計算機網(wǎng)絡課程教學提供低成本、易擴展、一體化的實驗平臺,擴展和深化實驗內(nèi)容,有必要在網(wǎng)絡實驗教學改革中引入SDN架構和虛擬化技術。
圍繞SDN和OpenFlow有很多開放標準的開源項目,涵蓋了多種SDN系統(tǒng)構件,包括OpenFlow軟件交換機、SDN控制器、業(yè)務流程工具、網(wǎng)絡虛擬化工具、仿真和測試工具等,豐富的開源資源為建立新型網(wǎng)絡實驗平臺提供了實現(xiàn)的可能[8]。
2 SDN體系的主要組成
2.1 SDN的概念與原理體系架構
傳統(tǒng)計算機網(wǎng)絡的控制平面和數(shù)據(jù)轉發(fā)平面是通過網(wǎng)絡設備緊密耦合的,SDN的思想是將控制平面與數(shù)據(jù)轉發(fā)平面分離,把網(wǎng)絡協(xié)議的復雜性集中到控制平面,SDN控制軟件通過開放標準的南向接口(如OpenFlow協(xié)議)控制數(shù)據(jù)平面,通過可編程的北向接口(開放的API)為應用層業(yè)務定制所需的網(wǎng)絡服務。SDN的原理體系架構見圖1[2]7。
SDN架構能夠提供網(wǎng)絡抽象層面上的集中控制能力和網(wǎng)絡虛擬層面上的資源配置能力,使網(wǎng)絡虛擬化與計算虛擬化、存儲虛擬化聯(lián)系一起,有力支持云計算服務的發(fā)展。
2.2 SDN控制器
SDN控制器(SDN控制軟件)的功能相當于SDN的網(wǎng)絡操作系統(tǒng),向下提供對數(shù)據(jù)轉發(fā)設備的配置、控制和管理功能,向上為應用業(yè)務提供網(wǎng)絡編程接口。SDN控制器在邏輯上是集中的,在物理上可以是分布式的。
2.3 OpenFlow交換機
OpenFlow交換機是SDN數(shù)據(jù)平面的網(wǎng)絡設備,它按照流表(flow table)的設置進行轉發(fā)。流表由控制器通過安全通道配置,決定OpenFlow交換機的轉發(fā)行為。流表項包括跨多個網(wǎng)絡協(xié)議層次的匹配字段和轉發(fā)行為。OpenFlow交換機的協(xié)議工作層次可以根據(jù)組網(wǎng)需要進行配置,可實現(xiàn)二層交換機、路由器和其他高層協(xié)議及策略的轉發(fā)功能。
OpenFlow交換機有硬件形態(tài)和軟件形態(tài)兩種形式,硬件OpenFlow交換機適用于生產(chǎn)型網(wǎng)絡的組建,軟件交換機多用于搭建研究和測試平臺。由于軟件交換機成本低、配置靈活,對OpenFlow規(guī)范版本的更新及時,適合在高校的科研教學環(huán)境中使用。對于教學實驗平臺,建議采用可運行在虛擬機上的軟件交換機Open vSwitch。
3 基于SDN和OpenFlow的網(wǎng)絡實驗教學平臺建設方案
3.1 校園環(huán)境SDN的組網(wǎng)方式
校園環(huán)境中的SDN有不同的規(guī)模及組網(wǎng)方式,選擇哪種取決于其在科研和教學活動中的目標定位,可以將其分為園區(qū)模式、實驗室模式和單機模式。
園區(qū)模式基于校園網(wǎng)主干和硬件OpenFlow網(wǎng)絡設備,用戶可利用SDN和OpenFlow提供的網(wǎng)絡虛擬化及邏輯隔離能力,在不影響校園網(wǎng)承載的正常業(yè)務的情況下,進行大規(guī)模的創(chuàng)新網(wǎng)絡項目研究和試驗,從而能夠在真實網(wǎng)絡流量背景下,對新型網(wǎng)絡協(xié)議、新型網(wǎng)絡業(yè)務等研究項目展開測試、評估和部署。
實驗室模式的OpenFlow交換機可利用多網(wǎng)卡服務器實現(xiàn),具體有兩種途徑:一種是在服務器上安裝NetFPGA板卡和OpenFlow軟件;另一種直接在服務器上安裝 Open vSwitch軟件,實現(xiàn)OpenFlow軟交換機。創(chuàng)新型研發(fā)工作可采用前者,教學實驗平臺可以采用后者。
單機模式的實驗平臺利用虛擬機技術和SDN仿真軟件搭建。Mininet是斯坦福大學Ethane研究團隊開發(fā)的SDN/OpenFlow網(wǎng)絡仿真工具。不同于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡模擬軟件,Mininet還是一個快捷的原型系統(tǒng)開發(fā)工具,它集成了Open vSwitch軟件交換機,能運行實際網(wǎng)絡協(xié)議棧和原汁原味的代碼。在Mininet仿真平臺上可以進行網(wǎng)絡新功能的開發(fā)測試,然后再遷移到實際的目標網(wǎng)絡上。Mininet仿真的虛擬網(wǎng)絡還可以與實際網(wǎng)絡連通。
實驗室模式和單機模式的SDN環(huán)境都可以作為教學實驗平臺的構建方案,前者更接近真實網(wǎng)絡,但是組網(wǎng)需要更多計算機(每一個主機或交換機節(jié)點都需要一臺物理主機),而Mininet能夠在一臺個人計算機上仿真整個OpenFlow網(wǎng)絡,網(wǎng)絡的擴展性及其拓撲設計的靈活性更好,因而更適合課程教學實驗應用。
3.2 基于Mininet的單機實驗環(huán)境構建方案
Mininet是基于Linux 內(nèi)核虛擬化技術開發(fā)的輕量級網(wǎng)絡虛擬化平臺,它提供了仿真SDN網(wǎng)絡的所有構件:OpenFlow交換機、SDN控制器、虛擬主機節(jié)點。Mininet虛擬機鏡像中還預裝了常用的協(xié)議分析工具Wireshark,能夠在獨立的圖形化界面中分析網(wǎng)絡協(xié)議流量,可作為搭建網(wǎng)絡實驗環(huán)境的一個一體化解決方案。表1給出了Mininet單機環(huán)境的構成。
由于每臺主機都能構成一個獨立和完備的網(wǎng)絡實驗平臺,完全可以按照通用PC機房的模式建設網(wǎng)絡實驗室,其在容量和擴展性上的優(yōu)勢顯而易見。實際上,部分學生的個人計算機已經(jīng)安裝了虛擬機系統(tǒng),搭建個人Mininet實驗環(huán)境可謂簡便易行,作為集中實驗環(huán)節(jié)的補充,不僅能夠解決實驗設備和實驗課時不足的問題,還能進一步開展課外自主實驗與創(chuàng)新探索活動。
4 Mininet單機環(huán)境中的網(wǎng)絡實驗
由于采用了虛擬機技術,教學時能夠在Mininet平臺使用流行操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡測試命令和協(xié)議分析工具,對仿真網(wǎng)絡進行測試,還可以通過圖形化交互窗口進行管理,保證了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡實驗內(nèi)容在Mininet環(huán)境中的無縫銜接,這是Mininet優(yōu)于傳統(tǒng)網(wǎng)絡仿真軟件(如NS2、OpenNet)的地方。Mininet提供預定義的網(wǎng)絡拓撲結構(最小化拓撲、樹型、星型等),支持用戶編寫腳本自定義網(wǎng)絡拓撲,還能通過API 開發(fā)新型網(wǎng)絡功能。因此,在該平臺上安排教學實驗有很大的設計空間,表2給出了綜合性與設計性實驗的參考實例。
通過所示的綜合性實驗,學生既能觀察交換機外部行為,又能深入學習內(nèi)部工作原理及算法實現(xiàn);設計性實驗有助于提高學生的實踐動手能力,建立對網(wǎng)絡對象的系統(tǒng)級認知。從實例中看到,驗證性實驗細節(jié)均能夠利用常用網(wǎng)絡測試命令和協(xié)議分析工具完成。
使用Mininet實驗環(huán)境需要掌握虛擬機技術和多種自由軟件安裝配置,綜合性實驗需要學習Mininet的常用命令,設計性實驗需要學生掌握Python腳本語言的編程,實施中需要增加實驗環(huán)境維護和實驗過程指導的工作量,具體的實驗教學計劃可以根據(jù)專業(yè)定位、學時限定和培養(yǎng)目標來規(guī)劃。
關鍵詞:“后方法” 大學英語教師 素質(zhì)
英語課堂教學觀從20世紀70-80年代“方法時代”一路走來,在21世紀初,“后方法時代”已經(jīng)洶涌而來。它是在世界經(jīng)濟逐步全球化、高科技突飛猛進和自然科學與社會科學領域迅速發(fā)展到形勢下到來的,它帶有強烈的時代特征,具有豐富的內(nèi)涵,并涵蓋多方面的內(nèi)容。“后方法”完全超越了以往各種教學流派的教學理念,給當今的外語教育者們帶來了巨大的挑戰(zhàn)。
一.“后方法”
“后方法”在外語教學中也稱為“后教學法”,是20世紀中后期在西方外語教學研究界出現(xiàn)的一種全新的外語教學思想,它從根本上超越了傳統(tǒng)的“教學法”概念,Kumaravadivelu是其中的代表人物。雖然許多人稱“后方法”是外語教學中的一種方法,但它和任何一種傳統(tǒng)意義上的教學流派不相同。在教學方法上它強調(diào)靈活、動態(tài)、開放,不是死板不變的教條。嚴格來說,它是一種教學思想。
“后方法”認為,傳統(tǒng)的各種教學流派的種種主張都把外語教學簡單化、模式化了,外語教學的情況是復雜多變的,應該給予充分考慮;語境是教學不可忽視的問題,社會、政治、教育制度是影響外語教學的重要因素。
“學習者自主”和“教師賦權”是“后方法”的重要核心理念。這些理念主張教師把課堂教學實踐理論化,把教學理論知識實踐化。它沒設計具體的教學方法,也沒設定有最好的教學方法標準,它主張教學要以語境為基礎的宏觀策略,目的是為了解決教學法選擇的迷惑,一個全球外語教師共同面臨的難題。在對教師、學習者、教師教育者的重新定義,主張教學經(jīng)驗理論化等方面顯示出它對傳統(tǒng)教學法思想的超越。
二.“后方法”對教師角色的再定義
“課堂教學實踐理論化”其實就是“后方法”對教師角色的再定義的精華概括。作為教師,要把教學實踐理論化,必須把教學經(jīng)驗積累變成常態(tài),并且不斷反思將其升級為指導教學實踐的理論,在實踐中檢驗理論的真?zhèn)?,再將其修正和發(fā)展完善。傳統(tǒng)理念下,教師是知識的傳授者和理論的實踐者,但“后方法”認為教師是教學研究者、實踐者和理論建構者的三位一體。在教學中,教師不能受任何教學流派種種條條框框的約束,要隨時關注各種教學變量的變化并進行全面的調(diào)查分析,隨著教學情況的改變來調(diào)整教學策略。進一步來說,教師更重要的是要與時俱進,不斷地學習其他的理論,吸收新的理念,再在實踐中檢驗它們的真?zhèn)?,吸其精華去其糟粕,形成一套符合教學實際的,自己的教學理論。
三.“后方法”視角下的大學英語教師必須具備的素質(zhì)
按照“后方法”對教師角色的再定義,這類教師最大的特點就是自主和反思。再根據(jù)大學英語學科特點,“后方法”視角下的大學英語教師必須具備以下幾點素質(zhì):
1.比傳統(tǒng)要求更高的專業(yè)理論水平。包括系統(tǒng)的現(xiàn)代語言學理論,現(xiàn)代教育理論和學科理論,教育心理學方面的理論知識,外語教學法方面的理論知識,外語教學法的不同流派及其教學模式,外語學習理論等等。大學英語教師只有具備了這些理論知識素養(yǎng),才能自我指導教學實踐,提高教學的組織和實施能力,結合學生實際情況靈活運用恰當?shù)慕虒W模式,指導學生掌握有效的學習策略,提高學習效率。
2.類似于母語水平的英語語言基本功和系統(tǒng)的跨文化交際理論知識。大學英語教師只有具備了這樣的專業(yè)素養(yǎng),才能在課堂教學上為學生示范語言實踐的范例,創(chuàng)設語言實踐的語境,在不同層次、不同角度中比較中外文化不同的內(nèi)涵,在傳授語言知識的同時,培養(yǎng)學生的跨文化交際能力。
3.學習和應用現(xiàn)代技術的能力,特別是學習和應用以電腦網(wǎng)絡技術為中心的多媒體設備的能力。電腦網(wǎng)絡為大學英語課堂教學帶來了真實的語境和豐富的語料,使用起來方便快捷,互動性強,是目前教師拓展課堂教學的空間,加強師生交流,提高課堂教學的效率的最佳輔助工具。
4.較強的教學組織能力和課堂控制能力。具備了較強的教學組織能力和課堂控制能力的老師才能在有限的課堂教學時間里引導學生參與各種英語學習和實踐活動,使學生最大限度的獲得學習機會。
5.科研與創(chuàng)新能力。大學英語教師在“后方法時代”被認為是教學研究者、實踐者和理論建構者的三位一體。為了與時俱進,不斷地學習其他的理論,吸收新的理念,再在實踐中檢驗它們的真?zhèn)危渚A去其糟粕,形成一套符合教學實際的,自己的教學理論,需要具備較高的科研與創(chuàng)新能力。
四.如何培養(yǎng)“后方法”視角下的大學英語教師必須具備的素質(zhì)
“反思”是“后方法”大學英語教師必備素質(zhì)的核心。從“反思”方面的意義上看,培養(yǎng)“后方法”視角下的大學英語教師必須具備的素質(zhì)可以從以下幾個方面入手:
1. 反思的動力
作為教師,反思的動力源于對教師職業(yè)的熱愛和對職業(yè)成就的追求。熱愛教師職業(yè)的老師都有強烈的工作責任感,工作責任感強的教師必定會反思自己的教學行為,而追求職業(yè)成就的動機必定促使教師想盡辦法得到教學反饋,了解自己的教學狀況,反思改進,從而對自己的教學行為效果精益求精。
2. 反思的能力
就大學英語教師而言,反思的能力指的是實現(xiàn)以大學英語教學為基礎的主觀建構過程的能力。這個過程是大學英語教師形成一套符合教學實際的,自己的教學理論去指導自己的教學實踐的邏輯前提,因此非常關鍵。要培養(yǎng)這種能力,教師在師范學習階段就應該確立反思目標的追求,了解反思文化,強化反思思維訓練,養(yǎng)成反思習慣。就業(yè)后,繼續(xù)提高自己的反思能力,以始終對教師、教法和學生三方面進行反思,建立反思記錄,并不斷調(diào)整自己的教學行為來達到提高目的。
3. 反思的行為
反思行為指的是教師時俱進,反省自己的教學實踐的得失,不斷地學習其他的理論,吸收新的理念,再在實踐中檢驗它們的真?zhèn)?,吸其精華去其糟粕,形成一套符合教學實際的,自己的教學理論,再從新以理論指導教學實踐的行為。這里要強調(diào)的是反思行為的堅持,以堅持實現(xiàn)自我的超越。
4. 賦權增能
賦權指的是賦予教師自,去除傳統(tǒng)的規(guī)范化管理的束搏,肯定教師的專業(yè)知識。這樣必定能夠刺激教師的內(nèi)在動力,調(diào)動講師的反思積極性,促進教師主動發(fā)展。
五.結束語
作為二十一世紀的大學英語教師,為了適應時代的要求,跟上時代步伐,有必要了解和學習“后方法”。根據(jù)“后方法”對教師的定義和要求培養(yǎng)自己具備應有的素質(zhì),把自己發(fā)展成為一名反思型的新型教師。
參考文獻
[1]Kumaravadivelu,B.Toward a pos-method pedagogy[J]