研究型教學(xué)在工科專業(yè)課教學(xué)中的實(shí)踐

黃曉東 何奎

河南科技大學(xué) 河南洛陽 471003

研究型教學(xué)在工科專業(yè)課教學(xué)中的實(shí)踐

黃曉東 何奎

河南科技大學(xué) 河南洛陽 471003

針對工科專業(yè)課的特點(diǎn)和教學(xué)要求，將研究型教學(xué)理念貫穿于教學(xué)過程中，介紹教學(xué)改革的具體措施。實(shí)踐表明，研究型教學(xué)理念的應(yīng)用有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)意識，取得很好的教學(xué)效果。

研究型教學(xué)；工科；專業(yè)課

Abstract As for requirement and characteristic of specialized courses for higher education of engineering, the idea of reaching teaching is applied to whole teaching process, and concrete measures of Methodology reform is elaborates. The application of idea of reaching teaching is helps to stimulate the enthusiasm of the students, to build up students’ innovation ability and team spirit, and got a considerable effect.

Key words research teaching; higher education of engineering; specialized courses

Author’s address Henan University of Science & Technology, Luoyang, Henan, China 710003

1 傳統(tǒng)理論教學(xué)模式的弊端

工科高年級的專業(yè)課教學(xué)，與低年級理論基礎(chǔ)課程教學(xué)相比，無論是在教學(xué)內(nèi)容還是在教學(xué)要求上都有較大的區(qū)別。專業(yè)課不但包含相關(guān)理論內(nèi)容，同時(shí)還緊密地和實(shí)際相結(jié)合，具有技術(shù)性、工程性和實(shí)踐性較強(qiáng)的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的理論教學(xué)模式已經(jīng)無法適應(yīng)其教學(xué)內(nèi)容和要求，在教學(xué)實(shí)踐中帶來種種弊端。

1）教學(xué)內(nèi)容過于偏重理論，過分強(qiáng)調(diào)學(xué)生獲得知識的系統(tǒng)性和整體性，忽略了學(xué)生的主動(dòng)精神和自主探究能力的培養(yǎng)。學(xué)生學(xué)了很多類似概念、特點(diǎn)、分類、意義、功能等內(nèi)容，既無法和實(shí)際建立聯(lián)系，也不知所學(xué)如何在實(shí)際中應(yīng)用，造成教學(xué)資源巨大的浪費(fèi)。

2）教學(xué)方式主要采用以教師為中心、以課堂為中心、以書本為中心的傳遞——接受的教學(xué)方法。教師居于主導(dǎo)地位，學(xué)生處于被動(dòng)接受地位，是外部刺激的接受器。用這種方法培養(yǎng)出來的學(xué)生往往按部就班，照搬照抄，不利于學(xué)生主動(dòng)性、創(chuàng)造性的培養(yǎng)和發(fā)揮。

3）教學(xué)評價(jià)習(xí)慣于用教師所給答案進(jìn)行評價(jià)，其他都是錯(cuò)誤的。學(xué)生知識的獲取途徑較為單一，從書本或教師處獲得。而工科專業(yè)課程都與實(shí)踐有著極強(qiáng)的聯(lián)系，對于同一個(gè)問題，往往可以從多門課程中得到不同的解決方案，采用不同方法解決問題。因此，不應(yīng)該只關(guān)心答案的對錯(cuò)，更應(yīng)重視學(xué)生的知識在縱向的深度和橫向的廣度，重視學(xué)生分析問題、解決問題的經(jīng)驗(yàn)、方法和體會。

2 研究型教學(xué)模式的嘗試

為改變傳統(tǒng)教學(xué)方式在工科專業(yè)課教學(xué)中存在的弊端，結(jié)合數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)實(shí)踐，對研究型教學(xué)模式進(jìn)行一些嘗試。

2.1 研究型教學(xué)的理念

研究型教學(xué)是在綜合美國布魯納的“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)模式”和瑞士皮亞杰的“認(rèn)知發(fā)展學(xué)說”的基礎(chǔ)上構(gòu)建的教學(xué)模式，是融知識傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高為一體的創(chuàng)新教學(xué)模式。研究型教學(xué)是一種教學(xué)策略和教學(xué)方法，更是一種教學(xué)理念。

研究型教學(xué)在理論教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生已有知識積累的基礎(chǔ)上，不再單純地要求學(xué)生對知識的記憶和背誦，而強(qiáng)調(diào)知識的廣度和深度，強(qiáng)調(diào)知識的交叉與運(yùn)用，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為目標(biāo)。它要求改變教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，以師生間的交流、探討和互動(dòng)取代被動(dòng)、消極的講座式課堂學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)成為主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和運(yùn)用知識的過程。在教學(xué)過程中將科學(xué)研究的各個(gè)元素滲透到教學(xué)全過程，通過教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)改變學(xué)生被動(dòng)接受知識傳輸?shù)慕虒W(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用知識和能力，自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，在合作研討中積累知識、培養(yǎng)能力和鍛煉思維。

2.2 數(shù)控技術(shù)課程研究型教學(xué)改革實(shí)踐

數(shù)控技術(shù)是機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)一門十分重要的專業(yè)課。課程內(nèi)容十分豐富，具備工科專業(yè)課的顯著特點(diǎn)，對于其他專業(yè)課程的教學(xué)能提供有益的參考。

1）綜合運(yùn)用多種技術(shù)手段激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性。研究型教學(xué)講求學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)，而要做到這一點(diǎn)，首要的就是要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在課程學(xué)習(xí)的不同階段，教師需要始終圍繞激發(fā)學(xué)生興趣來組織教學(xué)。如在第一節(jié)課，收集大量數(shù)控機(jī)床的工作視頻，從最簡單的點(diǎn)位控制機(jī)床，到最為高端的多自由度并聯(lián)機(jī)床；從最簡單的單機(jī)工作，到最先進(jìn)的無人工廠，都有展現(xiàn)，取得非常好的效果，極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生對于數(shù)控技術(shù)的興趣。教師應(yīng)在教學(xué)的不同階段，充分利用多媒體教學(xué)手段的優(yōu)勢激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，真正形成教師引導(dǎo)啟發(fā)、師生互動(dòng)的教學(xué)格局。

2）注意教學(xué)內(nèi)容的組織。開展研究型教學(xué)，并不是摒棄傳統(tǒng)的講授型教學(xué)。講授型教學(xué)具有系統(tǒng)性強(qiáng)、效率高、便于組織開展的特點(diǎn)。對于數(shù)控技術(shù)課程中某些核心的知識點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容要講深講透，引導(dǎo)學(xué)生從多角度、深層次理解基本原理。具體措施：①在教學(xué)內(nèi)容安排上，講求少而精，使學(xué)生學(xué)到先進(jìn)的、有生命力的、有實(shí)用價(jià)值的知識，對于比較簡單或者實(shí)用價(jià)值不大的知識，則少講或不講；②在講授的過程中注意引導(dǎo)學(xué)生把握該學(xué)科的思維方式和研究方法，加強(qiáng)學(xué)生工程意識的形成。

3）將項(xiàng)目引入教學(xué)過程。在教學(xué)過程中，在不同的章節(jié)設(shè)立不同的項(xiàng)目要求學(xué)生完成，從而培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。在項(xiàng)目的設(shè)置上遵循結(jié)合工程實(shí)際、注意知識的綜合運(yùn)用的原則。如在數(shù)控編程與加工這一章，講解G代碼的功能不再僅僅通過代碼的片段，而是要求學(xué)生完成從零件圖繪制、三維造型、加工工藝選擇、加工代碼生成到操作機(jī)床完成零件加工的完整過程。這樣一個(gè)項(xiàng)目就將學(xué)生以前所學(xué)的工程制圖、三維造型、機(jī)械加工工藝等課程和數(shù)控課程所學(xué)的內(nèi)容完美地結(jié)合起來。

又如，在講授數(shù)控裝置這一章時(shí)，結(jié)合單片機(jī)原理課程，提出設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的數(shù)控機(jī)床操作面板的項(xiàng)目；結(jié)合C語言程序設(shè)計(jì)和軟件技術(shù)基礎(chǔ)課程，提出設(shè)計(jì)數(shù)控編程G代碼解釋器的項(xiàng)目。再如，在講授插補(bǔ)原理時(shí)，要求學(xué)生利用上位機(jī)編程模擬數(shù)控插補(bǔ)的實(shí)現(xiàn)過程。通過這些項(xiàng)目的訓(xùn)練，不但幫助學(xué)生掌握本門課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容，而且促進(jìn)學(xué)生對已學(xué)知識的掌握和綜合運(yùn)用。在完成項(xiàng)目的過程中，學(xué)生表現(xiàn)出的積極性和創(chuàng)造性令人震驚。

4）課堂教學(xué)引入項(xiàng)目匯報(bào)。當(dāng)學(xué)生積極參與教學(xué)過程時(shí)，才能學(xué)到更多的東西。要使學(xué)生的主體性得到更好的發(fā)揮，必須以豐富多彩的教學(xué)活動(dòng)為載體，讓學(xué)生親自參與其中，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性。對于布置的項(xiàng)目，讓學(xué)生完成后做成演示文稿在課堂上進(jìn)行講解，由老師和同學(xué)點(diǎn)評，對完成較好的學(xué)生進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。學(xué)生的積極性很高，取得很好的效果。

5）建立多元評價(jià)體系。擯棄一張?jiān)嚲砼c一次考試的學(xué)生評價(jià)模式，研究型學(xué)習(xí)的評價(jià)結(jié)果占總評成績的50%。這樣的評價(jià)方式可以促進(jìn)學(xué)生平時(shí)對課程的投入，保證課程培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在研究型學(xué)習(xí)的評價(jià)中，重點(diǎn)考慮學(xué)生對課題研究的參與性、主動(dòng)性和創(chuàng)新性，以及項(xiàng)目報(bào)告的撰寫水平和口頭匯報(bào)中的表達(dá)能力。研究課題允許學(xué)生失敗，但要求過程完整并有一定的創(chuàng)新性。

2.3 體會與思考

研究型教學(xué)方法有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比，研究型教學(xué)方法更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，從而積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)。實(shí)事表明，課程的出勤率極高，學(xué)生對于解決實(shí)際問題有極高的熱情。

研究型教學(xué)方法有利于學(xué)生創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作能力的培養(yǎng)。在探索新知識的過程中，研究型教學(xué)方法有助于學(xué)生掌握科學(xué)研究方法，訓(xùn)練科學(xué)研究素質(zhì)，培養(yǎng)科學(xué)研究和創(chuàng)新能力。整個(gè)過程為學(xué)生提供了發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題的基本程序，提供了豐富的實(shí)踐機(jī)會，為學(xué)生今后的開拓創(chuàng)新工作提供可資借鑒的寶貴經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)學(xué)生在問題學(xué)習(xí)中合作、交流，結(jié)成小組，對培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作能力有促進(jìn)作用。

研究型教學(xué)方法使師生在課堂上的行為方式發(fā)生轉(zhuǎn)變，學(xué)生由理解和接受式的被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯啃偷淖灾鲗W(xué)習(xí)，由學(xué)習(xí)過程中的從屬地位轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極參與者。

3 結(jié)語

針對工科高年級專業(yè)課教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，以數(shù)控技術(shù)課程為例，將研究型教學(xué)理念應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐中，在教學(xué)中采取諸多改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的措施。實(shí)踐證明，這種教學(xué)方式大大激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，有助于學(xué)生創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作能力的培養(yǎng)，取得很好的教學(xué)效果

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Practice of Research Teaching of Specialized Courses for Higher Education of Engineering/

Huang Xiaodong, He Kui

G642

B

1671-489X(2011)06-0040-02

10.3969 /j.issn.1671-489X.2011.06.040

作者：黃曉東、何奎，碩士，講師。