王廣政 徐代忠
[摘 要]工科院校教學(xué)由知識(shí)傳授型向能力培養(yǎng)型模式的轉(zhuǎn)變,是我國工程建設(shè)崗位對新型工程技術(shù)人才素質(zhì)的現(xiàn)實(shí)需求。在理清工科院校能力培養(yǎng)目標(biāo)和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上,通過教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)環(huán)節(jié)等針對性設(shè)計(jì),在工科院校專業(yè)課程中進(jìn)行了基于能力培養(yǎng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐,并通過教學(xué)反思揭示了其本質(zhì)規(guī)律,滿足了工科院校課程教學(xué)能力培養(yǎng)的核心訴求,為工程崗位實(shí)踐應(yīng)用與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)起到了積極的借鑒作用。
[關(guān)鍵詞]工科院校;SPOC平臺(tái);翻轉(zhuǎn)課堂
[中圖分類號(hào)] G642.421 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2018)07-0093-03
隨著我國工程建設(shè)崗位對新型工程技術(shù)人才能力素質(zhì)需求的不斷提高,工科院校專業(yè)教學(xué)理念也逐漸由知識(shí)傳授型向能力培養(yǎng)型轉(zhuǎn)變。這使得傳統(tǒng)的知識(shí)傳授型教學(xué)模式已難適應(yīng)新型工程崗位對人才科學(xué)思維、工程運(yùn)用與實(shí)踐創(chuàng)新等能力的培養(yǎng)需求,所以必須要更新理念,開展以工程崗位能力培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)、自主學(xué)習(xí)、課堂討論、問題探究、實(shí)踐運(yùn)用等環(huán)節(jié),可以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的逐級內(nèi)化吸收和工程運(yùn)用、實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。SPOC、MOOC等在線教學(xué)平臺(tái)的逐漸普及,為以實(shí)踐運(yùn)用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為目標(biāo)的新型翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)提供了平臺(tái),并在我國工科院校專業(yè)課程教學(xué)中得到廣泛的應(yīng)用[1]。
一、圍繞崗位能力素質(zhì),理清翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革緣由
傳統(tǒng)的“知識(shí)灌輸型”教學(xué)模式,是對工科專業(yè)課程知識(shí)體系的認(rèn)知過程,其局限于“坐中教、坐中學(xué)”的知識(shí)灌輸。這種教學(xué)模式不能針對工科課程特點(diǎn)體現(xiàn)工程從現(xiàn)象到本質(zhì)、從外向內(nèi)的認(rèn)知過程,與學(xué)生對工程學(xué)科的認(rèn)知規(guī)律不相適應(yīng),不能較好地錘煉學(xué)生的工程實(shí)踐運(yùn)用能力和創(chuàng)新思維能力。同時(shí),這種被動(dòng)的“知識(shí)灌輸”式的教學(xué)模式,不能激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究工程技術(shù)的興趣和潛質(zhì),學(xué)生實(shí)踐運(yùn)用和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也就會(huì)成為一紙空談。因此,必須聚焦未來工程建設(shè)崗位對新型工程技術(shù)人才的需求,以實(shí)踐運(yùn)用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為根本目標(biāo),深入開展教法學(xué)法改革。
翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在能力培養(yǎng)方面具有強(qiáng)大的優(yōu)勢。翻轉(zhuǎn)課堂(The Flipped Class-room)是將傳統(tǒng)的“教師課堂講授知識(shí)+課后學(xué)生完成作業(yè)”的教學(xué)模式進(jìn)行翻轉(zhuǎn),形成由學(xué)生自主學(xué)習(xí)新知識(shí),課上通過提問、討論、實(shí)踐等互動(dòng)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化吸收的教學(xué)模式。教師的功能由單純的知識(shí)講授變?yōu)檩o導(dǎo)、協(xié)作和對學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)。這種教學(xué)模式從根本上改變了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的流程,并通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)、自主學(xué)習(xí)、問題探究、實(shí)踐運(yùn)用等環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)了學(xué)生對知識(shí)的逐級內(nèi)化吸收[2]。
SPOC教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建為翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)提供了便利。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)成效如何,取決于學(xué)生自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的效果。這就需要給學(xué)生提供完善而高效的網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)作為支撐,供學(xué)生進(jìn)行針對性學(xué)習(xí)。SPOC(Small Private Online Course)在線教學(xué)平臺(tái)就是一種適用于高校課程教學(xué)的小規(guī)模在線學(xué)習(xí)的典型網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。通過SPOC平臺(tái),教師可以構(gòu)建各類課程的網(wǎng)絡(luò)在線資源,包括體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)的視頻、動(dòng)畫、課件、教案、微課等信息化教學(xué)資源,使學(xué)生實(shí)現(xiàn)自主性、差異化學(xué)習(xí)和評估。作為師生交流的公共平臺(tái),SPOC教學(xué)平臺(tái)還可以實(shí)現(xiàn)在線互動(dòng)、答疑交流、在線實(shí)訓(xùn)和拓展提高[3];并將學(xué)生網(wǎng)上學(xué)習(xí)、交流、在線測試等過程性表現(xiàn)以成績的形式自動(dòng)記錄和統(tǒng)計(jì),實(shí)現(xiàn)課程的過程性考核。SPOC在線教學(xué)平臺(tái)已成為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)效果的標(biāo)尺和催化劑,它使學(xué)生樂于學(xué)、樂于思、樂于考。
二、聚焦能力培養(yǎng)目標(biāo),優(yōu)化翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)
遵循工科認(rèn)知規(guī)律,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)。教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化改革是教學(xué)改革的龍頭,也是實(shí)現(xiàn)能力培養(yǎng)目標(biāo)的重要手段。工科類課程的教學(xué)改革,應(yīng)緊貼工程實(shí)際需求和學(xué)生對實(shí)際工程的認(rèn)知規(guī)律,進(jìn)行針對性優(yōu)化整合,從現(xiàn)象到本質(zhì)、由表及里地進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)。內(nèi)容具體到課程教學(xué)的每一個(gè)知識(shí)模塊、每堂課甚至每個(gè)知識(shí)點(diǎn),從整體至局部、從大到小的優(yōu)化整合教學(xué)內(nèi)容。在我校開設(shè)的軍用道路翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)中,針對軍用道路常識(shí)教學(xué)模塊,按道路常識(shí)介紹、軍用道路認(rèn)知、道路發(fā)展演變、社會(huì)地位等序列安排教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)學(xué)生對道路常識(shí)從現(xiàn)象到本質(zhì)再到深化的學(xué)習(xí)過程;針對道路線形勘測設(shè)計(jì)知識(shí)模塊,通過典型道路事故案例、道路安全影響因素、線形設(shè)計(jì)控制指標(biāo)、線形設(shè)計(jì)方法、工程實(shí)例等序列安排教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)學(xué)生對道路線形模塊從現(xiàn)象到本質(zhì)、從理論至實(shí)踐的認(rèn)知過程;針對道路路基路面知識(shí)模塊,則以實(shí)際道路施工、維護(hù)的工程案例入手,安排路基穩(wěn)定性分析、道路防護(hù)和排水、路面設(shè)計(jì)等教學(xué)內(nèi)容,并將路基路面工程試驗(yàn)納入內(nèi)容體系,與教學(xué)內(nèi)容融為一體,使抽象的內(nèi)容具體化、復(fù)雜的理論簡單化。這種優(yōu)化設(shè)計(jì),符合學(xué)生對道路工程的認(rèn)知規(guī)律,在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中,也有利于實(shí)現(xiàn)學(xué)生工程應(yīng)用能力、科學(xué)思維和實(shí)踐創(chuàng)新等能力的培養(yǎng)。
實(shí)踐創(chuàng)新需求牽引,優(yōu)化教學(xué)模式設(shè)計(jì)。對于高校工科專業(yè)課程來說,翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的基本思路是:以實(shí)際工程實(shí)踐運(yùn)用和創(chuàng)新能力需求為牽引,依托構(gòu)建的課程SOPC平臺(tái)和在線資源,引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)體系;在在線學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上,針對重難點(diǎn)問題開展課堂討論探究、工程應(yīng)用和創(chuàng)新實(shí)踐。通過這種“知識(shí)體系自主建、重點(diǎn)難點(diǎn)課上究”的翻轉(zhuǎn)式教學(xué)過程,既實(shí)現(xiàn)了學(xué)生知識(shí)多次內(nèi)化吸收,又培養(yǎng)了學(xué)生的綜合運(yùn)用能力、科學(xué)思維和創(chuàng)新能力,實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為中心的能力培養(yǎng)目標(biāo)。
線上線下深度融合,優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)。基于SPOC在線教學(xué)平臺(tái)的工科專業(yè)課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué),一般包括兩大環(huán)節(jié),一是課堂教學(xué)準(zhǔn)備。教師在學(xué)情和課程分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,在線發(fā)布相關(guān)工程建設(shè)需求或任務(wù)的教學(xué)公告,并針對任務(wù)需求進(jìn)行在線教學(xué)資源的組織,供學(xué)生學(xué)習(xí)使用。二是課堂教學(xué)實(shí)施,包括課前在線學(xué)習(xí)、課上討論探究、課后反思提高等過程。課前在線自學(xué)是指學(xué)生根據(jù)任務(wù)需求構(gòu)建學(xué)習(xí)計(jì)劃,利用教師提供的在線資源主動(dòng)在線自學(xué),并利用SPOC進(jìn)行在線互動(dòng)提問和答疑。課上討論探究是指教師聚焦在線學(xué)習(xí)的問題,組織課堂交流探究與實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)的內(nèi)化吸收,解決學(xué)生的疑難問題和教學(xué)的重難點(diǎn)問題。課后反思提高是課后的知識(shí)鞏固、核心問題的回味反思與升華、工程應(yīng)用的拓展等過程,以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的再次內(nèi)化吸收,達(dá)到提高能力的目的。
三、緊貼工程崗位需求,深化翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐
高校翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)改革,應(yīng)緊貼工程崗位需求,針對工科專業(yè)課程特點(diǎn),牢牢把握翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的共性規(guī)律和核心問題,依托構(gòu)建的SPOC在線教學(xué)平臺(tái),開展以學(xué)為主體的“課前在線學(xué)習(xí)、課上討論探究、課后反思提高”立體化教學(xué)實(shí)踐,以滿足工程需求的人才能力培養(yǎng)目標(biāo)。
緊貼崗位需求,做好課前準(zhǔn)備。未來高校工科專業(yè)的人才培養(yǎng),要緊貼工程崗位需求來培養(yǎng)學(xué)生的能力素質(zhì),而做好課前準(zhǔn)備是達(dá)成這一目標(biāo)的前提和基礎(chǔ)。一是要做好實(shí)際工程案例或工程任務(wù)編寫、收集和發(fā)布工作。實(shí)際工程案例或工程任務(wù)要具有針對性和典型性,對學(xué)生具有感染力、震撼力和說服力。如在橋梁專業(yè)課程教學(xué)中,發(fā)布“長江中下游的瞭望哨——南京長江大橋”、“魁北克大橋的垮塌”等工程案例和任務(wù),以作為學(xué)生進(jìn)行知識(shí)構(gòu)建的激發(fā)器。二是要做好導(dǎo)學(xué)計(jì)劃的制訂與推送。導(dǎo)學(xué)計(jì)劃要翔實(shí)、具體,有針對性,能夠?qū)W(xué)生的思維引導(dǎo)到知識(shí)點(diǎn)認(rèn)識(shí)和知識(shí)體系構(gòu)建的路子上來。三是要及時(shí)推送教學(xué)資源。教學(xué)資源是學(xué)生在線學(xué)習(xí)的重要載體,也是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)成功與否的關(guān)鍵要素。教學(xué)資源要既要全面又要精煉,要具有針對性和趣味性。如制作的經(jīng)典的微課視頻、動(dòng)畫等,既要牢牢抓住學(xué)生的心理和興趣,又要防止出現(xiàn)“雜、亂、繁”現(xiàn)象而影響學(xué)生的在線學(xué)習(xí)效率。
依托在線平臺(tái),開展在線自主學(xué)習(xí)。學(xué)生依托實(shí)際工程案例以工程建設(shè)任務(wù)為牽引,利用在線資源進(jìn)行在線自學(xué)和自測,自主完成知識(shí)體系的構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化、差異化學(xué)習(xí);同時(shí)聚焦學(xué)習(xí)問題,準(zhǔn)備課堂討論,以奠定課堂交流學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。在教學(xué)中,可以通過針有對性的課件和微課、逼真的動(dòng)畫、清晰的視頻、功能強(qiáng)大的模擬軟件等教學(xué)資源來提高學(xué)生的興趣;可以通過SPOC平臺(tái)實(shí)現(xiàn)全過程學(xué)習(xí)評價(jià),以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。值得強(qiáng)調(diào)的是,在線學(xué)習(xí)是基于問題的學(xué)生探究式自主學(xué)習(xí),需要學(xué)生在課前課后花大量的時(shí)間完成在線學(xué)習(xí)、分析思考與自主構(gòu)建知識(shí)體系,教學(xué)管理者應(yīng)在學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間的安排上予以支持[4]。
圍繞能力培養(yǎng),開展課堂討論探究。針對不同的教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn),應(yīng)緊緊圍繞能力培養(yǎng),采用問題驅(qū)動(dòng)式、啟發(fā)式、案例研討式、情景式、實(shí)訓(xùn)式等教學(xué)方法,實(shí)施課堂面授探究學(xué)習(xí)。教師應(yīng)根據(jù)自主學(xué)習(xí)情況,在課堂面授階段結(jié)合工程案例或?qū)嶋H工程任務(wù),通過小組交流等形式匯總和聚焦問題,并針對重難點(diǎn)問題開展小組討論、互動(dòng)和協(xié)作、課堂實(shí)訓(xùn)等學(xué)習(xí)。比如,在道路專業(yè)課程教學(xué)中,對道路基本理論教學(xué)部分,可以結(jié)合課前發(fā)布的工程案例,采用現(xiàn)地情景式教學(xué)法,邊參觀邊學(xué)習(xí),讓學(xué)生利用所學(xué)對道路進(jìn)行現(xiàn)場認(rèn)知,解決學(xué)生在自學(xué)中存在的問題。同時(shí)通過匯報(bào)或質(zhì)疑,引導(dǎo)學(xué)生面對面的交流討論,教師掌控導(dǎo)向與進(jìn)度,讓學(xué)生圍繞教學(xué)的重難點(diǎn)自主完成提出問題、分析問題、解決問題等環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí),著力提高其問題探索能力;對道路選線勘測、設(shè)計(jì)等專業(yè)技能教學(xué)部分,可以采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法,結(jié)合工程任務(wù),通過構(gòu)建的電子沙盤、教學(xué)模型、模擬訓(xùn)練系統(tǒng)、教學(xué)軟件等課堂信息化教學(xué)手段,組織學(xué)生深入探究道路設(shè)計(jì)涉及的控制要素、技術(shù)指標(biāo)和方法步驟,引導(dǎo)學(xué)生討論交流存在的問題,有效解決課堂教學(xué)的重難點(diǎn)問題,并通過課堂練習(xí)、測試、競賽、實(shí)驗(yàn)等形式,著力提高學(xué)生的科學(xué)思維與創(chuàng)新實(shí)踐能力。
瞄準(zhǔn)創(chuàng)新工程實(shí)踐,開展課后拓展提高。課后,學(xué)生一是通過課后針對性練習(xí)、教學(xué)反思等形式進(jìn)行知識(shí)鞏固,檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果;二是結(jié)合教師課后發(fā)布的與工科專業(yè)課程相關(guān)的知識(shí)前沿動(dòng)態(tài)、典型工程案例、熱點(diǎn)工程問題等,進(jìn)行在線交流討論,教師在線答疑,從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)和能力的拓展提高。
四、反思翻轉(zhuǎn)課堂本質(zhì)規(guī)律,催化課堂教學(xué)成效
一是符合了工科院校專業(yè)課程特點(diǎn)和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)是在針對工程類課程特點(diǎn)構(gòu)建資源的基礎(chǔ)上,以實(shí)際工程建設(shè)需求為牽引引導(dǎo)學(xué)生自我構(gòu)建知識(shí)體系的,其符合工科院校專業(yè)課程的特點(diǎn)。學(xué)生課前在線自主自學(xué),課上交流討論、應(yīng)用分析、實(shí)踐創(chuàng)新以及全方位過程性評價(jià),這符合學(xué)生對知識(shí)從現(xiàn)象到本質(zhì)、從外向內(nèi)的認(rèn)知規(guī)律。這種過程能有效引導(dǎo)學(xué)生熱愛專業(yè)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)解決工程需求,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中掌握核心知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和科學(xué)思維能力,讓學(xué)生不斷修正學(xué)習(xí)方法,實(shí)現(xiàn)知識(shí)能力素質(zhì)的全面發(fā)展。
二是滿足了工程類專業(yè)人才崗位能力培養(yǎng)的目的。在工科專業(yè)課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中,針對實(shí)際工程案例或工程建設(shè)需求,借助大量在線資源,圍繞工程實(shí)際自主構(gòu)建知識(shí)體系,既能較好地避免傳統(tǒng)課堂“一刀切、齊步走”的情形,讓學(xué)生可以根據(jù)自身學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)能力和興趣自定步調(diào)開展個(gè)性化學(xué)習(xí),又能有效激發(fā)學(xué)生專業(yè)課程學(xué)習(xí)的感情,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)。通過翻轉(zhuǎn)課堂面授教學(xué)和在線教學(xué)的優(yōu)勢互補(bǔ),學(xué)生的主體地位得到突出,在線學(xué)習(xí)和課堂討論探究積極、主動(dòng),這不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)技能、探究思維與創(chuàng)新能力,對學(xué)生實(shí)際工程意識(shí)、健康情感與價(jià)值觀的培養(yǎng)也具有重要的促進(jìn)作用。
三是有利于學(xué)生工程應(yīng)用和實(shí)踐創(chuàng)新能力的形成?;谀芰ε囵B(yǎng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,是針對工程現(xiàn)實(shí)需求而開展的“學(xué)為主體、教為主導(dǎo)“的自主式學(xué)習(xí),學(xué)生利用翔實(shí)、有針對性的在線資源進(jìn)行自主構(gòu)建知識(shí)體系;而教師則將較多的時(shí)間用于了解學(xué)生在線學(xué)習(xí)的情況,與學(xué)生在線交流與答疑解惑,課堂面對面的互動(dòng)討論,以及對整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的調(diào)控和對客觀學(xué)習(xí)的評價(jià)。這對于深化師生關(guān)系、強(qiáng)化學(xué)生的協(xié)作意識(shí)有一定的積極作用。這將有效解決在線自學(xué)效果不理想、課堂交流不深入、流于形式的弊端,大幅度提高學(xué)生學(xué)習(xí)的深度和課程成績。據(jù)我校開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的部分課程資料統(tǒng)計(jì),學(xué)生對工程問題的在線提問、論壇交流數(shù)量、問題的深度廣度劇增,學(xué)生的各項(xiàng)能力和課程成績較以往講授式教學(xué)模式也有較大幅度的提升[5],完成實(shí)際工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目的數(shù)量和質(zhì)量效率較以往大大提高。
近幾年的教學(xué)實(shí)踐表明,在工科院校專業(yè)課程教學(xué)中開展基于能力培養(yǎng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,符合學(xué)生對工科課程的認(rèn)知規(guī)律,能促進(jìn)課程知識(shí)的內(nèi)化吸收,能針對課程學(xué)習(xí)過程中的重難點(diǎn)問題強(qiáng)化工程應(yīng)用與實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的理念。當(dāng)然,這種基于能力培養(yǎng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的成功開展,離不開聚焦能力培養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì),離不開緊貼工程需求的實(shí)踐與創(chuàng)新,也離不開靈活、深入的翻轉(zhuǎn)課堂成效反思。同時(shí),工科院?;谀芰ε囵B(yǎng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué),需要參與教學(xué)的各方全方位共同努力,緊緊圍繞能力培養(yǎng)這一根本目標(biāo),從頂層設(shè)計(jì)上合理設(shè)置課程,從時(shí)間上合理安排學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間,從條件建設(shè)上全方位進(jìn)行課程建設(shè),從教學(xué)設(shè)計(jì)上精心策劃教學(xué)過程,并全方位地組織實(shí)施,這樣才能有效克服各種制約因素[6],充分發(fā)揮翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的強(qiáng)大優(yōu)勢。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
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[責(zé)任編輯:陳 明]