互动式教学法在机械专业基础课程上的应用

[摘 要]将互动式教学法引入机械专业基础课程的教学能有效促进学生学习的积极性,具体实施方法有案例分析法、现场感受法、问题教学法、模拟演练法等.互动式教学法的实施对教师提出了一定要求,教师不仅要有丰富的专业知识,还要有较强的驾驭课堂能力,还应同学生有更多、更深入的交流.

[关 键 词]互动式教学；机械专业；基础课程；应用

[中图分类号]G712

[文献标识码]A

[文章编号]2095-3712（2013）16-0033-04

一、引言

理工科类的专业基础课程可以为学生学习后续专业课程、进一步拓宽专业知识面奠定必要的基础,但是它的理论性很强,内容往往抽象难以理解,缺少工程实际案例的运用.若教师采用传统的“教师讲、学生听”的单向交流授课方式,以教师、教材、课堂为中心,学生按照教师事先设计好的问题被动地接受知识,学生的学习兴趣和创新能力都难以得到提高,也无助于学生应用和创新能力的培养.而将互动式教学方法运用于机械专业基础课程的教学中,在教学过程中进行科学合理的安排,使师生间展开有效的互动,既可以考验教师的教学水平,又能调动学生学习的积极性,从而达到理想的教学效果.

二、互动式教学内涵及特征

互动式教学是指在教学活动中采用双向或多向的交流活动来达到教学目的的教学模式.它以培养学生的自主意识和创新能力为目标,强调改变传统教学中教师完全权威的主导地位,将教师和学生同时纳入多种互动情境之中,凸显学生的主体地位,促使学生通过独立思考和相互探讨去发现、判断、选择和接纳教学信息,使师生在相互影响和相互活动中产生教学共鸣,实现教学相长.

互动式教学具有如下基本特征：第一,以教学问题为教育媒介.教师根据学生实际情况和每堂课的教学内容适时地提出问题,鼓励学生主动发现问题,去质疑教师所提出的问题.在围绕教学问题的发现、提出、分析和解决过程中,使学生逐步明白课程所讲的核心内容.第二,以增进教学互动为核心.互动形式可多样,有教师与学生群体或个体的互动、学生间的互动等,但在整个过程中,教师应驾驭好课堂并掌控全局,使互动的过程一直围绕课程的中心内容展开,促使学生理解和掌握教学内容.第三,以互动情境的创设为重要前提.在互动教学过程中,相关教学问题的提出可通过教师的言语表述,也可借助现代化教学手段,如多媒体课件展示等,通过一些动态画面推动学生对问题的思考.第四,凸显学生的主体地位,强调学生学习的主动性.在互动过程中,学生要独立思考、判断或是通过相互砥砺寻求问题的解决方法,从而掌握知识点.

三、互动式教学过程中的几种教学方法

互动式教学强调要改变传统“满堂灌”的教学模式,给学生创造一个互动空间,使其成为课堂角色的扮演者.互动式教学以多种具体教学方法和形式为依托,并根据教学内容的要求和教学对象的特点灵活运用,方法如下.

1.案例分析法

该方法就是教师引导学生围绕提供的相关案例（题目）进行分析、评判和讨论,以开拓学生的思维,使其深化对相关知识的系统掌握,增强所学知识的应用性,从而得出结论或找到解决问题的方案.具体做法为：教师提早把案例（题目）发给学生,并将他们分成几个小组,让他们去查阅相关材料,搜集相关信息,对问题的原因进行初步讨论、分析并提供解决方案.然后,教师让每个小组派出自己的代表,发表本小组对案例（题目）的分析和解决方案.其他小组成员听完后对其提问,该小组的任何一名成员都可以解答,教师要有针对性地指点,并给出归纳性的总结.对于一些比较集中的问题,教师可以组织各个小组进行重点讨论,从而将学生的注意力引导到方案的合理解决上来.在讨论的过程中,教师还应留一定的时间让学生自己思考和总结,让学生对反映出来的各种问题有更加深刻的认识.最后,教师根据每组的不同表现给出小组整体成绩及每名学生的个人成绩,作为平时成绩的参考.这种方式可以提高学生参与的积极性,加强团结协作精神.

2.现场感受法

该方法是指给学生提供一个充当教师角色的平台进行教学演练.教师提前通知学生,让他们备一堂课的内容,但是要在未知的某堂课随机抽取一名学生上台讲解教学内容,并按授课情况表现给予成绩.这种情况下,学生会在课前认真地预习,查资料,做课件,以备被教师抽中上台讲解.而课前做了相应的预习之后,学生更容易掌握平时听课的内容.随机抽取的学生上台讲课时,坐在下面听课的学生会十分感兴趣,上课的积极性和参与度会很高.教师在学生上完课后进行相应的点评,使学生明白自己的不足之处和对课程的掌握程度.这种方式的锻炼可以促进学生语言表达能力和组织协调能力的提高.

3.问题教学法

该方法是指在教学过程中,教师通过精心设计设问、提问等环节,把授课内容问题化,以“提高学生分析问题、解决问题的能力”为目的的教学方法.教师根据教学内容先提出精心设计的问题来吸引学生的注意力,例如同该知识点相关且能引起学生兴趣但又有一点小难度的问题.当学生不能正确回答时,就让他们带着问题跟着教师的上课思路听课,听完后再请学生回答,然后做点评,给出相对全面的答案.而对于一些特别重要的问题,可以多提几个“为什么”,留出一定的时间让学生思考,促使每个学生都认真听讲、积极独立思考.这种方式不仅可以缓解学生连续听课的疲劳,而且能够引发学生的探索欲,使其在老师的引导下发表自己的观点,而其他同学可以对回答者的答案进行相应的补充.这种方法能帮助学生学会分析问题和解决问题的思维方法,从而达到理想的教学效果.

4.模拟演练法

该方法是指在教学过程中将教学内容与生活实物结合起来,学生在教师的引导下主动对信息进行收集、分析、判断、演算和设计,从而获取知识、解决问题的一种教学方法.教师事先将课本中的每一章节按照知识点的类型和难易程度划分为几个部分,每个部分对应一个小组.让每个小组找出相对应的生活中的实物来进行相关设计,并要求通过答辩考核.学生会在课后积极准备,通过网络搜索、图书馆查阅、向相关技术人员请教等方式获取资料,从而理清思路,弄明白相关原理,在满足教师所给工程条件的情况下,通过小组的分工协作,设计所需要的内容.四、互动式教学法对师生的影响

1.对教师方面的要求

互动式教学法的灵活运用会导致教学过程中出现一些预料不到的情况,这就对教师提出了更高的要求.第一,教师要具备扎实的教学功底、丰富的专业知识和完善的知识结构,要及时关注并汲取国内外最新的教学理论和学术科研成果,要多搜集第一手实例材料以丰富和更新教学内容,要深入领会大纲要求以准确定位教学目标.第二,教师平时要有意识地与学生交流,多征求学生的意见和建议；要有计划地安排教学时间,合理设置互动环节,动态关注教学效果,及时疏导理解偏差并总结重难点；要在教学中注重运用设疑、激疑、释疑等方式来把握课堂气氛,避免“启而不发、调而不动”的现象；要根据具体教学情况,结合相应的教学目标,为不同水平的学生选择合适的教学方法,最大限度地调动学生的学习积极性,使互动式教学设计有的放矢,更具有针对性.第三,教师要具有较强的思维能力和驾驭课堂的能力：课前要进行很好的计划和设计安排,预测学生的接受能力和配合意愿,这样才能达到预期的目的；在课堂的掌控过程中要善于发现、诱导、激励学生,时刻关注学生的听课情绪,控制教学进程,使学生按预期要求去执行；还要有很好的应变能力,能适时地调节校正和有意识地自我控制,并对自己每次的教学活动进行有意识的反思和评价,及时总结经验,改进授课质量.

2.对学生方面的作用

在互动式教学活动中,学生不仅提高了学习兴趣,还锻炼了各方面的能力：第一,在互动教学过程中,学生需要相互配合,扮演各种角色,这在无形中提高了自身的组织能力.第二,在讨论或提问的过程中,学生要正确表述自己的想法,必须做到沉着冷静、口齿清楚、思路明确,这在一定程度上提高了自身的口语表达能力；而在书面的模拟演练中,一系列的格式规范要求使学生懂得了工程类设计的严谨,也对相关的设计过程有了一定的了解,其书面表达更容易接近设计规范的要求.第三,在为完成任务而进行的相互配合过程中,学生的沟通、协调能力得到提高.

五、具体应用

笔者在所任教的机械专业基础相关课程上做了不同教学方法的尝试,并取得了一些效果.

1.《机械CAD》课程上的尝试

该课程是在学生掌握机械制图的前提下,培养学生运用CAD软件进行机械产品设计的能力,该软件的操作能力是实现机械产品设计任务的工具.因此,在授课时,教师应注重软件操作能力与机械制图知识的结合,将学生需掌握的知识点融入到项目设计中.针对上机实践时会有部分学生不认真听讲而操作时问题多,或者一些学生只会被动地接受知识、不知道如何举一反三的现象,笔者将“现场感受法”应用到相应的教学中去.由于跟成绩挂钩,学生会在课前认真准备,以备被教师抽上台讲解.那些被抽到上台讲课的学生,虽然在课前有一定的准备,但因为经验不足总会出现一些问题,这时教师应给予及时指点.在讲课学生断断续续的讲解、操作中,其余学生很容易进入学习状态,还会在他操作不对的地方做出提醒,课堂气氛十分活跃.等学生讲解操作完毕,教师便做出相应总结并指出不足,这能帮助学生加深印象,明白整个操作思路,不会再犯同样的错误.教师还可将“模拟演练法”应用到装配图操作教学中去：将学生分组,为每组提供一个不一样的实物；小组成员分工协作,参考装配示意图,综合应用机械制图课程讲过的装配图表达方法,确定表达方案；根据零件数量分工完成所需电子零件图,并相互交换复制；最后,将完整的电子版零件图按装配图画图原则,采用软件中的平移、旋转、块消隐等命令,按装配顺序完成装配图.通过这种方法的训练,学生加深了对装配体工作原理、装配关系的理解,进一步提高了绘图软件使用的熟练程度.

2.《机械设计基础》课程上的尝试

该课程是一门以培养学生机械设计能力为核心的主干专业基础课,它以机械传动为主要教学内容,让学生通过查找和运用有关信息资料,掌握机械设计的基本方法及步骤,培养学生的创造思维能力和独立科学的工程设计能力.该课程涉及的机构和零件较多,但学生又很少有机会接触到实物,因此可采用相应的互动法来提高学生对课程的理解.例如在讲解铰链四杆机构曲柄存在的条件时,单纯地按照三角形存在的条件来推导有点抽象,学生不容易理解,教师可以通过具体实物生动形象地模拟,让学生直观理解该条件.将学生分组,让每组成员利用若干大图板、长吸管、直尺、图钉等工具分别动手制作曲柄摇杆机构、双摇杆机构和双曲柄机构.制作好后让学生用直尺测量出每种机构中各杆件的长度,然后找出满足这几种铰链四杆机构长度之间的关系,从而掌握该机构中曲柄存在的条件.通过自己动手制作并经过多次的修改长度,加上相互间的讨论,学生很容易学会如何判别铰链四杆机构的类型.再比如计算齿轮传动的强度时,要想让学生掌握相应的设计准则,就必须让他们学会判断齿轮的各种失效形式.教师可提供若干失效后报废的齿轮,并提供这些齿轮以前工作时的情况,按齿轮失效的各种形式将学生分组,让他们去调研或查资料,完成调研报告.学生对齿轮失效的原因和防止措施有了深刻印象后,在后续的设计计算中就能更好地运用相关设计准则来满足设计要求.

六、结论

将互动式教学法引入机械专业基础课程的教学,并结合相应的激励机制,能有效促进学生学习积极性和主动性的提高,使学生更加高效地学习,并提高自身的创新和综合能力.