學習遷移理論在“船舶原理”教學中的應用

熊云峰，陳景峰

(集美大學　輪機工程學院，福建 廈門　361021)

一、引　言

“船舶原理”是船舶工程、航海技術等船舶類相關專業(yè)學生必修的一門專業(yè)基礎課程。長期以來，“船舶原理”存在教學內(nèi)容編排不合理、教學方法針對性不強、考核方式不科學、不注重綜合能力的訓練與培養(yǎng)等問題，導致學生掌握的理論知識不扎實，實踐動手能力不強，專業(yè)基本素質不高。

在“船舶原理”課程教學中，恰當?shù)剡\用學習遷移理論，不僅有助于教師在教學活動中遵循遷移規(guī)律，依據(jù)學生的認知規(guī)律選擇教學方法、組織教學過程，而且與培養(yǎng)學生分析、解決實際問題的能力、創(chuàng)造性密切相關，它有助于學生學會學習的方法與技巧，有利于學生由知識向能力、能力向素質的提升與協(xié)調(diào)發(fā)展[1-4]。本文結合教學改革探索，探討如何在“船舶原理”的課程教學中運用學習遷移理論，提高課程教學質量。

二、科學設計教學計劃，注重講授基本概念和基本原理

“船舶原理”是一門理論性非常強的課程，基本概念和基本原理很多，要實現(xiàn)“船舶原理”的教學目標，使學生完全掌握“船舶原理”的知識體系，教師的首要任務就是必須想方設法讓學生全面深入地理解并掌握“船舶原理”基本概念和基本原理[1][5]。

在制訂“船舶原理”的教學計劃時，我們把對基本概念和原理的傳授作為教學工作的中心，特別注重提高學生對理解性掌握基本概念和原理的重要性的認識，培養(yǎng)學生學習基本概念和原理的積極性。在教學時間安排上，重點講解基本理論(占教學計劃的70%)，通過運用綜合歸納、提煉特征和對比展開等手段，重在講透概念、公式、原理的邏輯推理過程及其分析應用步驟與技巧，旨在使學生真正地理解和掌握“船舶原理”的基本概念、基本原理，以期培養(yǎng)學生具備熟練運用所學知識去分析和解決船舶航行性能中有關問題的實際工作能力。

三、精心編制教學方案，重點抓住新舊知識間的共同要素

共同因素是學習遷移的一個根本規(guī)律，學習內(nèi)容之間共同要素越多，學習遷移就越多。因此，為了促進學習遷移，教師就要精心設計教學方案，特別是要在認真分析教材內(nèi)容的基礎上，針對學生渴望了解的事物，聯(lián)系他們已有的知識經(jīng)驗，注重與先修課程的連接，在“新舊知識交叉點”上提出問題，在回憶舊知識的基礎上引出新知識，要盡量抓住知識的內(nèi)在邏輯聯(lián)系[1-2][5-6]。

在課堂教學中緊緊抓住新舊知識間的共同因素，引導學生在復習舊知識的基礎上引出新知識，促進遷移的發(fā)生。比如，在講解船舶浮性的知識時，首先和學生一起復習“船舶流體力學”中流體靜力學有關基本理論知識，然后緊緊抓住新舊知識間的共同因素(即都是研究物體漂浮在水面上受到重力和浮力作用下的平衡問題，其理論基礎都是理論力學中的靜力學知識)，引導學生通過學習遷移來掌握船舶靜力學新知識。

四、強化邏輯思維與概括能力訓練，提高學生的綜合素質

遷移的發(fā)生與學生的分析、概括能力有很大的關系。學生的分析、概括能力越強，能較快地概括出兩種學習的異同點，遷移就越容易發(fā)生，遷移效果就越好[3][6]。因此，為了實現(xiàn)的教學目標，在教學實踐中，注重學生的邏輯分析與概括能力訓練，大力培養(yǎng)他們系統(tǒng)的思考分析、嚴密的邏輯推理、科學的歸納概括等能力，促進學習遷移的發(fā)生，切實提高教學效果。

1.強化邏輯思維訓練，提高綜合分析能力

“船舶原理”無處不體現(xiàn)邏輯思維分析的方法，因此教師在基本理論和各種計算公式的推導過程中，應從分析模型正確、推理過程明確、公式簡明準確、語言表達精確等幾個方面下工夫，運用有效的教學方法和手段，強化學生的邏輯思維能力訓練，培養(yǎng)精益求精的治學態(tài)度和腳踏實地的科學精神，提高學生的學習能力、思維能力和創(chuàng)新能力[6-7]。

例如，在講解“裝卸小載荷對船舶浮態(tài)和初穩(wěn)性的影響”時，為了能使學生更加深刻地理解這一問題的解決方法，將裝卸小載荷的過程分解為兩個子過程：首先假定載荷裝載的位置在水線面漂心的垂直線上，再把載荷移到指定的位置上講。對這兩個子過程分別建立數(shù)學分析模型，再根據(jù)它們之間的聯(lián)系分別給予講解，經(jīng)過嚴密分析推理，最終得出處理這一問題的計算公式。這樣由淺入深，鼓勵學生大膽分析推理，就能使學生真正理解“任何復雜的問題都能通過適當?shù)姆椒ǚ纸鉃槿舾珊唵蔚淖訂栴}來加以解決”的基本思維理念。在解決這些復雜問題的過程中，學生的綜合分析能力自然而然就能得到增強。

2.強化概括能力訓練，提高整體概括能力

在“船舶原理”教學實踐中不斷引導學生對所學的知識進行概括，提高學生的概括能力，促進知識的正遷移。具體的做法是：每次在講授新的教學內(nèi)容之前，引導學生對上次課的教學內(nèi)容進行歸納總結，然后引出新的教學內(nèi)容；在講授過程中，根據(jù)講授的實際內(nèi)容，及時引導學生進行原理概括總結和方法概括總結，在新內(nèi)容講授結束之后(預留5 min)，對本次課的內(nèi)容進行歸納概括，總結出重點和難點，促進學習遷移。

所謂原理概括總結，就是根據(jù)所講授內(nèi)容或問題的特征，從現(xiàn)象、事實和邏輯推理中概括總結出相應的基本原理[6]。例如，在講授船模試驗有關知識時，通過分別討論影響船模試驗的各種條件，揭示影響船模試驗的一般規(guī)律，即以概括的形式得出阻力相似定律，并結合船模試驗的客觀條件限制，得出船模試驗時實船和船模不能滿足阻力全相似的條件，只能確保滿足興波阻力相似的前提下盡量兼顧滿足黏性阻力相似。一旦掌握上述原理，既可以幫助學生回顧和加深理解在“船舶流體力學”中已學的相似理論，又有助于幫助學生理解在后繼學習船舶推進知識中的漿模試驗特征及其理論依據(jù)。

所謂方法概括總結，就是在課程教學中，隨著教材內(nèi)容的深入和知識的積累，重點培養(yǎng)學生對基本知識的掌握、基本技能的應用能力，培養(yǎng)他們的遷移能力，使他們能有效地利用已有的知識和技能概括總結出正確分析和解決問題的基本方法，促進知識的正遷移。[6]例如，在講解“重量在船上沿任意方向移動”問題時，教師應有意識地幫助學生建立這樣一種思維方式：任何復雜的問題都可以經(jīng)過一定的方法分解成若干簡單的問題，即“復雜問題簡單化”是解決復雜問題的基本方法，具體的解決方法是將重量沿任意方向移動分解成“沿垂直方向的移動”“沿水平橫向的移動”和“沿水平縱向的移動”。這樣學生在學習“重量在船上沿任意方向移動”問題時，就可以比較容易地直接應用前面已學過的基本知識來分析解決該問題了。

五、精心創(chuàng)設遷移情境，促進理論聯(lián)系實際

學習情境的多樣性是提高遷移效率的重要手段。在教學過程中，情境的創(chuàng)設不僅能激活學生的思維，而且能激發(fā)學生強烈的求職欲望，調(diào)動學生分析問題和解決問題的積極性，有助于幫助學生完成原有知識和經(jīng)驗的遷移[6-7]。教師只有通過創(chuàng)設問題教學和精選案例教學等方法來營造良好的教學遷移情境，使學生由情入境，激發(fā)學生的學習欲望，調(diào)動學生學習積極性與自覺性，促進學習遷移，才能達到預期的教學目的。

1.創(chuàng)設問題教學，促進師生互動共振

在課堂教學前，教師應根據(jù)教學內(nèi)容和學生的認知水平，結合船舶工程實際情況，針對教學中的重點、難點，精心設計好提問的內(nèi)容、技巧以及相應的解答等；在課堂教學中，通過創(chuàng)設情境，教師應把教學內(nèi)容以問題的形式呈現(xiàn)在學生面前，引導學生積極發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題，讓學生在尋求和探索解決問題的思維活動中，掌握知識、增長智力、培養(yǎng)技能，進而培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。創(chuàng)設問題教學，真正體現(xiàn)了師生的雙邊互動，能達到事半功倍的效果[6-7]。

船舶靜穩(wěn)性曲線的變排水量計算法既是一個重點，也是一個難點。在教學中，筆者嘗試采用“問題教學法”，首先提出“船舶在小傾角與大傾角傾斜時穩(wěn)性有何區(qū)別”的問題，啟發(fā)學生思考船舶在小傾角與大傾角傾斜時各有什么特點，讓學生明白不能簡單地用研究船舶小傾角穩(wěn)性的方法來研究船舶的大傾角穩(wěn)性；然后設置“如何才能求出船舶的靜穩(wěn)性臂”的問題，引導學生深入分析思考，使學生明確“計算復原力臂的途徑一般是根據(jù)傾斜后的水線計算出傾斜后浮心位置，或利用重心移動原理計算傾斜后浮心位置的移動距離”；最后根據(jù)船舶傾斜后的受力情況，提出“何謂合力矩原理”的問題，讓學生復習理論力學中有關力矩知識，畫出船舶傾斜后的受力圖，運用合力矩原理得出船舶靜穩(wěn)性曲線的基本計算公式。通過創(chuàng)設問題教學，營造遷移情境，促進了師生互動，提高了遷移效果。

2.精選實例教學，促進理論與實際緊密結合

學校教育和學生學習的最終目的是對知識的運用，知識和技能的實際運用是學習遷移的重要標志，同時又是促使學習遷移的重要條件。因此，在教學活動中應加強理論與實際的結合，通過工程實際來講述理論知識，不僅能使學生真正理解知識和原理，檢驗所學知識原理是否能正確遷移，而且能提高感性認識，激發(fā)學習興趣。[1][5-6]

例如，在講解船舶的浮態(tài)及初穩(wěn)性高計算的知識時，通過選擇一艘學生認識實習看過的實船的有關數(shù)據(jù)，簡化成一個具體問題，然后對工程實例進行分析和講解，鼓勵學生用已學的知識來分析計算該船的浮態(tài)及初穩(wěn)性高，最后將計算結果與實船設計單位的計算結果相比較，激發(fā)學生的學習熱情，不僅能使學生感到自己所學的基本概念和原理不是枯燥空洞的，而是富有工程背景和實用價值的理論，而且能有效促進理論與實際緊密結合。在“船舶原理”的教學過程中，教師應時刻注意將教材上的理論知識和工程實踐、生活常識等有機地聯(lián)系起來，時刻引導學生真正理解所學知識和技能在實際運用中的重要性，從而促進學習遷移，強化理論與工程實際的有效結合，提高教學效果。

六、加強訓練與檢查，促進學生對知識和技能的應用

練習、訓練是產(chǎn)生遷移的條件之一。多樣化的訓練不僅能使學生加深對所學的基本理論知識的理解與掌握，而且，更為重要的是能培養(yǎng)學生運用所學理論知識去解決實際工程問題的能力[1][3]。

1.精選習題，重視作業(yè)過程的學習遷移

大量事實表明，作業(yè)過程存在著遷移。完成作業(yè)的過程就是運用所學的理論知識去分析、解決實際問題的過程，也是理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)學生分析問題解決問題能力的過程。因此，作為教師，要十分重視對作業(yè)環(huán)節(jié)的訓練。作業(yè)要適時適量。教師在布置作業(yè)時，要精選有代表性、富有啟發(fā)性、結合工程實際的習題，特別是課程后期，選擇綜合性、工程性強的習題，尤其是對后續(xù)學習有遷移影響的基本概念和方法必須反復做練習，讓學生有機會驗證知識，真正領會隱藏在知識背后的意義，創(chuàng)造性地解決各種同質不同形式的問題[1-2]。

教師要及時批改作業(yè)，并及時進行作業(yè)小結，對共性問題仔細講解，對思路開闊能提出不同做法的同學進行表揚，對作業(yè)問題較多的同學進行鼓勵和悉心幫助。教學實驗表明：采用這種做法，激發(fā)了學生學習的熱情，促進了學習遷移的發(fā)生。

2.認真輔導和答疑

輔導、答疑是和學生交流的最直接的方式，是有針對性地對各層次學生進行學習指導的最簡潔的途徑，也是促進學生靈活運用所學知識和技能解決實際問題的有效途徑。在“船舶原理”的教學過程中，除平時及時回答學生的問題外，每周安排一次集中輔導答疑時間，鼓勵學生積極提出問題，認真耐心地答疑解惑，并認真做好記錄。對學生提出的問題進行分析歸納，對共性問題在課堂上進行認真講解，啟發(fā)學生運用已學的知識來解決問題，教會學生掌握學習的方法和技巧[1-2]。

3.改革成績評定方法

在學生成績評定中，采用平時成績和多次考試成績相結合的綜合評定方式。在綜合評定過程中，著重檢查對所學的理論知識和技能的靈活運用能力。平時成績應包括學生的學習態(tài)度、創(chuàng)新意識、思維能力、作業(yè)完成質量、課堂紀律執(zhí)行情況等方面。在“船舶原理”的考試中，整個綜合評定成績由平時成績(30%)+期中考試成績(20%)+期末考試成績(50%)組成。實踐表明綜合評定學習成績的方法比較公平合理。這種方法既能反映學生的真實成績，能及時檢查學生的學習情況，督促學生認真學習，促進學習遷移，也能培養(yǎng)學生靈活運用所學知識解決問題的能力，對學生綜合素質和能力的培養(yǎng)也是一個有效、實用的好方法[1]。

七、結　語

運用學習遷移理論進行“船舶原理”的課程教學改革與實踐，課程教學質量得到明顯提高。幾年來課程教學改革實踐證明，只有高度重視學習遷移，教師為遷移而教，學生為遷移而學，才能真正地提高教學質量。

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