運(yùn)用信息化教學(xué)手段培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力*

倪新華 張淑琴 馬英忱

軍械工程學(xué)院 石家莊 050003

運(yùn)用信息化教學(xué)手段培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力*

倪新華 張淑琴 馬英忱

軍械工程學(xué)院 石家莊 050003

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展和現(xiàn)代信息技術(shù)的日趨成熟，信息化教學(xué)日益普及。分析信息化教學(xué)的優(yōu)勢，指出目前信息化教學(xué)存在的一些不容忽視的問題，結(jié)合力學(xué)課程的教學(xué)，探討運(yùn)用信息化教學(xué)手段培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的途徑與方法，冀望信息化教學(xué)能夠揚(yáng)長避短、健康發(fā)展，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面發(fā)揮應(yīng)有的作用。

信息化教學(xué)；力學(xué)；創(chuàng)新能力

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展和現(xiàn)代信息技術(shù)的日趨成熟，信息化教學(xué)日益普及，多媒體輔助課堂教學(xué)和依托校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)被廣泛應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的黑板加粉筆獨(dú)霸課堂的教學(xué)模式，使課堂變得圖文聲像并茂，給教學(xué)開辟了新天地，注入新的活力，使教學(xué)變得豐富多彩。信息化教學(xué)手段運(yùn)用恰當(dāng)可以為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)多時(shí)段、多層次、多角度的立體學(xué)習(xí)時(shí)空，優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。但是信息化教學(xué)在展示其優(yōu)勢的同時(shí)，也暴露出來一些負(fù)面效應(yīng)，只有努力探索信息化教學(xué)的內(nèi)在規(guī)律，及時(shí)解決信息化教學(xué)中出現(xiàn)的一些新情況、新問題，才能揚(yáng)長避短，取得好的教學(xué)效果。

1 信息化教學(xué)的優(yōu)勢所在

力學(xué)課程是工科院校機(jī)械類專業(yè)的一門重要的基礎(chǔ)課，目前的力學(xué)課程教學(xué)面臨著諸多難題：運(yùn)用到大量的數(shù)學(xué)、物理學(xué)知識，公式繁多，推演復(fù)雜，對學(xué)生要求高；力學(xué)要為未來專業(yè)課的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)，需要突出力學(xué)問題的工程背景，但學(xué)生往往對實(shí)際的工程問題知之甚淺；隨著科技的進(jìn)步，力學(xué)學(xué)科也有了很大發(fā)展，教學(xué)信息量呈爆炸式拓展，但與此相反，力學(xué)課程的學(xué)時(shí)在日益減少。在解決這些問題方面，信息化教學(xué)有著突出的優(yōu)勢。

1.1 增大課堂教學(xué)的信息量

在力學(xué)教學(xué)過程中會遇到大量的機(jī)構(gòu)圖、受力圖、內(nèi)力圖，過去完全靠教師在課堂上手工描繪，會浪費(fèi)大量的時(shí)間，還有很多的公式推演也是費(fèi)時(shí)費(fèi)力，若使用多媒體教學(xué)手段就可以很好地解決這些問題，節(jié)省教師的板書時(shí)間，有利于教師全力以赴突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，增大教學(xué)信息量，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

1.2 突出力學(xué)教學(xué)的工程背景

力學(xué)課程要求學(xué)生了解工程背景，依靠現(xiàn)場考察實(shí)習(xí)雖然可以解決，但太過費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)錢；依靠教具、模型、掛圖、幻燈，一方面制作麻煩、使用不便，另一方面動(dòng)態(tài)效果也不夠理想。而利用多媒體就可以很好地解決這一問題。多媒體集視頻、圖片、動(dòng)畫、聲效、文字為一體，使力學(xué)課程的教學(xué)變得直觀、生動(dòng)、有趣，也大大增強(qiáng)學(xué)生根據(jù)工程實(shí)際抽象力學(xué)模型，解決實(shí)際問題的能力。

1.3 有效拓展教學(xué)時(shí)空

借助網(wǎng)絡(luò)課程，學(xué)生可以隨時(shí)隨地自主學(xué)習(xí)，預(yù)習(xí)預(yù)備知識，錘煉重點(diǎn)內(nèi)容，突破道道難關(guān)，還能根據(jù)個(gè)人興趣學(xué)習(xí)力學(xué)前沿知識，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主研究的能力，有利于因材施教、張揚(yáng)個(gè)性。

2 信息化教學(xué)應(yīng)該注意的問題

2.1 對信息化教學(xué)的內(nèi)涵要真正吃透

信息化教學(xué)的內(nèi)涵在于充分運(yùn)用信息化的教學(xué)資源、教學(xué)手段和教學(xué)方法，拓展教學(xué)時(shí)空，改變傳統(tǒng)上以教師和教室為中心的教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，確立一種以素質(zhì)教育、能力培養(yǎng)為核心的現(xiàn)代教學(xué)理念。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和多媒體輔助教學(xué)是信息化教學(xué)的兩種常見的呈現(xiàn)形式，一方面信息化教學(xué)模式并不排斥傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，同時(shí)信息化教學(xué)模式也并不局限于課堂教學(xué)，它同時(shí)強(qiáng)調(diào)要運(yùn)用信息化教學(xué)資源、教學(xué)手段，借助網(wǎng)絡(luò)環(huán)境開辟教學(xué)的新戰(zhàn)場，從而拓展教學(xué)的時(shí)空。

2.2 對信息化教學(xué)資源要建設(shè)、管理、使用并重

信息化教學(xué)資源的建設(shè)是開展信息化教學(xué)的基礎(chǔ)。有的教師認(rèn)為信息化教學(xué)資源就是教師借助網(wǎng)絡(luò)搜索相關(guān)信息，然后應(yīng)用于教學(xué)即可，教師就是一個(gè)信息資源的檢索者和使用者，至于原始資源的開發(fā)建設(shè)那是別人的事情。實(shí)際上教師不僅應(yīng)該具備從網(wǎng)絡(luò)資源獲取信息的能力，同時(shí)教師自身也應(yīng)該是信息資源的加工者、建設(shè)者、傳播者。由于教學(xué)工作評價(jià)的推動(dòng)作用，各院校目前都比較重視信息化教學(xué)資源的建設(shè)，特別是網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)已經(jīng)達(dá)到較高的水平。但從教學(xué)檢查中也反映出一個(gè)比較突出的問題，那就是重建、輕管、不應(yīng)用。許多單位在評價(jià)期間建成的網(wǎng)絡(luò)課程，其應(yīng)用信息都是在檢查結(jié)束之日就戛然而止，在最近的幾年內(nèi)既沒有更新課程內(nèi)容，更沒有實(shí)際應(yīng)用記錄。豐富網(wǎng)絡(luò)資源，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程，不是為了應(yīng)付檢查評比，應(yīng)該在集中建設(shè)的基礎(chǔ)上加強(qiáng)日常的維護(hù)和管理，并在教學(xué)中廣泛應(yīng)用，使其產(chǎn)生實(shí)際的教學(xué)力。

2.3 開展信息化教學(xué)要避免重走灌輸式教學(xué)的老路

首先，運(yùn)用多媒體教學(xué)不能忽視教師的主導(dǎo)作用。有些教師過分地依賴多媒體課件，把自己定位為課件的解說員，把教師為主導(dǎo)的教學(xué)變成以電腦為主導(dǎo)，表現(xiàn)為上課時(shí)按順序播放課件，講課變成演課，教師不能針對學(xué)生的反應(yīng)靈活調(diào)整教學(xué)進(jìn)程，教與學(xué)失去主動(dòng)和諧的氣氛，師生間缺乏情感交流，難以出現(xiàn)師生互動(dòng)、互相感染的“高潮”，影響課堂教學(xué)質(zhì)量。采用多媒體教學(xué)時(shí)，教師的主導(dǎo)地位不能變，教師是課堂教學(xué)的“編劇”和“導(dǎo)演”，多媒體是詮釋“導(dǎo)演”意圖的“手段”，“導(dǎo)演”不能降格為“解說員”，是多媒體輔助教師，不是教師輔助多媒體。

其次，運(yùn)用多媒體教學(xué)不能動(dòng)搖學(xué)生的主體地位。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，無論采取什么樣的教學(xué)模式，都應(yīng)該充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性，充分挖掘其學(xué)習(xí)潛力。有些教師在用計(jì)算機(jī)呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容時(shí)信息量太大，節(jié)奏過快，不考慮學(xué)生的思維順序和速度，“剝奪”了學(xué)生的思維空間和時(shí)間，現(xiàn)代教育技術(shù)成為教師實(shí)現(xiàn)灌輸式教學(xué)方法的一種手段，遏制了學(xué)生思維能力尤其是求異思維的發(fā)展，不利于學(xué)生思維創(chuàng)新。另外還應(yīng)特別注意，媒體或教師代替學(xué)生得出結(jié)論的現(xiàn)象在多媒體輔助教學(xué)中特別突出，沒講前因已出結(jié)果，剝奪了學(xué)生的智能挑戰(zhàn)機(jī)會，使其喪失成就感，削弱進(jìn)取心。

2.4 運(yùn)用多媒體教學(xué)要努力提高課件的質(zhì)量

有些課件的可靠性、交互性和可操作性差，使用很不方便，故障頻發(fā)；有些多媒體課件的媒體素材單一，滿屏都是文字，且整屏播放，照屏宣講。教師應(yīng)該是一步一動(dòng)，講到哪兒出到哪兒，這樣才有利于吸引學(xué)生的注意力，啟迪學(xué)生思維；如果全屏內(nèi)容一覽無余，學(xué)生的注意力就不容易集中。此外過早出現(xiàn)結(jié)論容易扼殺學(xué)生的思維，不利于能力培養(yǎng)。有的教師把課件的華麗程度看得比課件的實(shí)際功能和效果更重要，把課件裝飾得很華麗，不該用動(dòng)畫的地方也用動(dòng)畫，不必加聲音的地方也加聲音，卻不在實(shí)際功能和作用上下工夫。這樣的課件過于注重形式，雖然看起來很熱鬧，但課堂使用時(shí)實(shí)際效果可能適得其反，學(xué)生的注意力常常被吸引到教學(xué)內(nèi)容以外，沒有起到輔助教學(xué)的作用，背離了課件制作與使用的初衷。還有一些課件的字體大小、顏色選擇不當(dāng)，前景和背景的搭配不合理，多媒體的視覺效果差，有的甚至根本就看不清。

3 運(yùn)用信息化教學(xué)手段培養(yǎng)學(xué)生力學(xué)創(chuàng)新能力的方法與途徑

工科力學(xué)教學(xué)除了教給學(xué)生必要的力學(xué)基礎(chǔ)知識和正確的思維方法之外，還應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。為了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，增強(qiáng)工科力學(xué)課程的教學(xué)效果，教師必須與時(shí)俱進(jìn)，充分發(fā)揮信息化教學(xué)的優(yōu)勢，對工科力學(xué)教學(xué)過程進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃安排。

3.1 寓創(chuàng)新意識教育于知識教育之中

在教學(xué)中不僅要傳授知識，更應(yīng)該關(guān)注知識產(chǎn)生的過程，要用科學(xué)家在探究知識的過程中所表現(xiàn)出來的勇于探索，不畏艱難，不怕失敗，實(shí)事求是的科學(xué)精神來感染學(xué)生，要把科學(xué)家研究過程中常用的逆向思維、求異思維等思維方法傳授給學(xué)生。為此，要收集創(chuàng)新教育的案例，將創(chuàng)新的思想、方法融入教案，進(jìn)入課堂。例如，通過視頻、圖片、動(dòng)畫向?qū)W生展示嫦娥奔月、神舟飛天的壯舉，感受膠州灣、杭州灣跨海大橋的宏偉，體驗(yàn)鳥巢、水立方的神奇，在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，再引領(lǐng)學(xué)生分析這些最新科技成果中的力學(xué)原理，在力學(xué)理論上得到升華；結(jié)合力學(xué)計(jì)算等方面的一些知識進(jìn)行解說，讓學(xué)生深切體會到力學(xué)的重要性，同時(shí)使學(xué)生在潛移默化中自覺地形成愛力學(xué)、學(xué)力學(xué)、用力學(xué)解決實(shí)際問題的創(chuàng)新意識；在課后可讓學(xué)生針對某個(gè)實(shí)際問題進(jìn)行探索研究，完成“資料檢索→問題分析→創(chuàng)新（或改進(jìn)）”等一系列科研過程，最終以力學(xué)小論文或?qū)嵨锏男问襟w現(xiàn)研究成果，使學(xué)生感到科研并不神秘，創(chuàng)新也不是很難，只要善于鉆研，總會有所收獲。

3.2 深化教學(xué)方法的改革，徹底摒棄灌輸式教學(xué)，全面推行啟發(fā)式教學(xué)

要努力將課堂教學(xué)變成一種探究、討論問題的場所，要將學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性充分調(diào)動(dòng)起來，充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)的思想。例如，利用一題多解激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。一般情況下，僅當(dāng)學(xué)生具有發(fā)散思維能力時(shí)才有可能演變出創(chuàng)新思維的能力，而激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識的行之有效、簡單易行的方法之一就是一題多解。在課前讓學(xué)生搜集相關(guān)力學(xué)題的解法，在課堂上利用多媒體課件可以快速呈現(xiàn)多套解題方案的優(yōu)勢，充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，對各種解法進(jìn)行對比、分析、歸納、總結(jié)，這樣通過一題多解的訓(xùn)練，可以充分使學(xué)生發(fā)揮想象力，開拓其思路，強(qiáng)化其舉一反三的發(fā)散思維能力，改變以往固化在思維中“標(biāo)準(zhǔn)答案”的概念，激發(fā)并培養(yǎng)其獨(dú)創(chuàng)性、首創(chuàng)性、多樣性等創(chuàng)新意識。

3.3 深化實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革，為學(xué)生提供創(chuàng)新研究的基地，搭建創(chuàng)新研究的平臺

定期組織學(xué)生參加“全國基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)競賽”和“全國大學(xué)生周培源力學(xué)競賽”；支持學(xué)生參加科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，篩選一些有力學(xué)特色的項(xiàng)目，指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中體會研究、創(chuàng)新的過程，培養(yǎng)創(chuàng)新情結(jié)；開放力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，支持學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、自主完成實(shí)驗(yàn)，為創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)提供保障；完善虛擬實(shí)驗(yàn)室的功能，增強(qiáng)虛擬實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性，使其成為真實(shí)實(shí)驗(yàn)的有效補(bǔ)充。

3.4 探索在信息化條件下讓信息化教學(xué)資源產(chǎn)生實(shí)際教學(xué)力的教學(xué)新模式

安排學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò)在“工程力學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室”完成部分實(shí)驗(yàn)；針對力學(xué)課程學(xué)時(shí)減少的現(xiàn)實(shí)，安排學(xué)生借助“軍隊(duì)院校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)”開設(shè)的力學(xué)網(wǎng)絡(luò)課自學(xué)部分內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力；篩選部分學(xué)術(shù)研究課題，讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)檢索資料，自主研究，撰寫小論文，培養(yǎng)學(xué)生的研究創(chuàng)新能力。

隨著科技的進(jìn)步和信息化教學(xué)改革的日益深入，力學(xué)課程的教學(xué)模式也隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變，教學(xué)資源更加豐富，教學(xué)手段更加先進(jìn)，教學(xué)時(shí)空進(jìn)一步拓展，教師必須更新教學(xué)理念，提高開展信息化教學(xué)的能力，這樣才能抓住信息化教學(xué)改革帶來的機(jī)遇，為社會培養(yǎng)出高素質(zhì)的創(chuàng)新型人才。

[1]劉協(xié)權(quán),王建江.關(guān)于信息化教學(xué)的幾點(diǎn)思考[J].中國教育技術(shù)裝備,2011(21):133-134.

[2]倪新華.從“錢老之問”談學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].現(xiàn)代教育導(dǎo)引雜志,2010(6).

[3]張淑琴.提高力學(xué)課程信息化教學(xué)水平的思考[J].教育理論與教育研究,2011(6).

With the rapid development of computer network technology and the gradual sophistication of modern information technology, the informational teaching is becoming more and more popular.This paper analyses its advantages, points out some related problems which should not be ignored at present. Combining with the mechanics course teaching the paper discusses the ways and methods to cultivate students’ innovation ability by application of informational teaching means. And we expect to make use of its advantages and bypass its disadvantages so that it can develop healthily to play its due role in cultivating students’ innovation ability.

informational teaching; mechanics; innovation ability

G434

B

1671-489X(2012)15-0125-03

10.3969 /j.issn.1671-489X.2012.15.125

Application of Informational Teaching Means to Cultivate Students’ Innovation Ability//Ni Xinhua,Zhang Shuqin, Ma Yingchen

Author’s address Ordnance Engineering College, Shijiazhuang, China 050003

*2012年軍械工程學(xué)院教學(xué)研究一般立項(xiàng)課題階段性成果，編號：jxxy12y12。