啟發(fā)式教學(xué)在Pro/E實驗課程中的探索與實踐

嚴(yán)明霞　張道德　胡新宇

摘要：分析了目前Pro/E課程實驗教學(xué)中存在的問題，提出了基于案例教學(xué)的啟發(fā)式教學(xué)方法，通過典型實例闡述了在Pro/E實驗課程中如何實施啟發(fā)式教學(xué)。教學(xué)實踐證明，在Pro/E實驗課程中開展啟發(fā)式教學(xué)，能有效促進學(xué)生的積極思考，提高學(xué)生的思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的思考習(xí)慣。通過不斷地啟發(fā)和實踐，增強了學(xué)生獨立思考和解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：Pro/E實驗；案例教學(xué)；啟發(fā)式教學(xué)；創(chuàng)新能力培養(yǎng)

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）52-0147-02

“Pro/E基礎(chǔ)與應(yīng)用”實驗課程采用案例教學(xué)法能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，通過大量的典型案例實際操作[1]，學(xué)生高效的實際掌握三維建模的各種命令，具備了一定的建模能力，贏得了成就感和自信心，這歸功于大量的實踐練習(xí)。但是，大多學(xué)生是知其然，不知其所以然。究其原因，學(xué)生通常都按已有建模尺寸創(chuàng)建模型，很少思考為什么就是這個尺寸，換個尺寸行不行？是什么效果？缺少了思考的實踐，僅僅是重復(fù)他人的路線而已，沒有自己的思想。因此，實踐的同時，必須勤于思考。古語云：學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆。只有在實踐中思考，思考后再實踐，循環(huán)往復(fù)，學(xué)生才能得到真正的提升，才能形成自己的思想，做到軟件應(yīng)用的游刃有余。在Pro/E實驗課程中實施啟發(fā)式教學(xué)是促進學(xué)生主動積極思考、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、提升學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑[2]。受到啟發(fā)和鼓勵后去摸索的學(xué)生，得到正確的模型會較慢，但所經(jīng)歷的過程遠比結(jié)果重要而有意義。探索和思考的過程培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的探索精神，鍛煉了學(xué)生解決問題的實踐能力，學(xué)生收獲的是滿滿的自信心和成就感，這些為學(xué)生今后的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。筆者結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)歷，淺談在Pro/E實驗課程中如何實施啟發(fā)式教學(xué)。

一、啟發(fā)式教學(xué)法

1.啟發(fā)式教學(xué)的歷史?！墩撜Z·述而》中孔子提出：“不憤不啟，不悱不發(fā)。舉一隅不以三隅反，則不復(fù)也”。簡言之，就是憤啟悱發(fā)、舉一反三之意?！秾W(xué)記》中也提到：“道而弗牽，強而弗抑，開而弗達”。這就是中國古代的啟發(fā)式教育思想。他們主張引導(dǎo)學(xué)生，但不要硬牽著他們走；嚴(yán)格要求學(xué)生，但不要施加壓力；指明學(xué)習(xí)的路徑，但不要代替他們達成結(jié)論。經(jīng)過兩千多年的發(fā)展，啟發(fā)式教學(xué)法得到傳承和創(chuàng)新。很多學(xué)者對它進行了研究和實踐，為高等教育改革和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才奠定了堅實的基礎(chǔ)[3，4]。

2.啟發(fā)式教學(xué)的模式?，F(xiàn)代的啟發(fā)式教學(xué)是指在創(chuàng)設(shè)的情境案例背景下，學(xué)生對某一問題積極思考而又未能想通時，教師適時引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生，但并不代替學(xué)生。在教師不斷地啟發(fā)下學(xué)生不斷思考并進行新的實踐嘗試，最后終于自己獲得結(jié)論的教學(xué)方法。其教學(xué)模式如圖1所示。

啟發(fā)式教學(xué)的精髓在于適時地引導(dǎo)學(xué)生、適度地啟發(fā)學(xué)生，最終目的是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，使學(xué)生的思維和智力活動處于積極狀態(tài)，自覺、獨立地開展思維，融會貫通地掌握知識和技能，并形成可持續(xù)發(fā)展的學(xué)習(xí)能力。從教師方面來看，就是幫助學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會思考，以便達到認(rèn)識本質(zhì)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，舉一反三；從學(xué)生方面來看，就是不斷地進行知識重組，完善自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，提高認(rèn)識和解決問題的能力。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，典型案例的挑選和設(shè)計，必須盡量源于工程實際、貼近現(xiàn)實生活，使學(xué)生看到案例的價值，萌發(fā)實現(xiàn)的欲望。同時，案例還要有一定的難度，讓學(xué)生需要“跳一跳”才能“夠得著”。

二、基于典型案例的啟發(fā)式教學(xué)

啟發(fā)式教學(xué)認(rèn)為，教育必須是一個引導(dǎo)而非灌輸?shù)倪^程，學(xué)生要感受到學(xué)習(xí)的需求和欲望，同時面臨一定的不解和困惑，才能更好地發(fā)掘思維的潛力和能動性，實現(xiàn)良好的學(xué)習(xí)效果。為了提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力，啟發(fā)式教學(xué)法被廣泛應(yīng)用于高等教育教學(xué)實踐中[5，6]。現(xiàn)以多個典型案例為例來闡述啟發(fā)式教學(xué)在Pro/E實驗課程中是如何實施的。

1.斜隧道案例。斜隧道如圖2（a）所示，看起來很簡單，學(xué)生一看就躍躍欲試。之前，學(xué)生已學(xué)習(xí)過拉伸、掃描、混合，但經(jīng)分析，斜隧道好像既不能用拉伸，也不能用掃描。教師提出問題：用拉伸，會得到什么效果呢？用掃描，可以嗎？鼓勵學(xué)生嘗試這兩種可能。拉伸得到直隧道，如圖2（b）；掃描得到的隧道頭部、尾部與掃描線垂直，如圖2（c），體驗失敗。啟發(fā)學(xué)生尋找其他特征思路，如主動思考混合采用的軌跡和草繪截面。學(xué)生通過實踐成功創(chuàng)建斜隧道，如圖2（a）。最后，提示學(xué)生總結(jié)該案例為什么只能采用混合；想一想拉伸、掃描和混合三種特征的相似點和不同點。經(jīng)過這一過程，學(xué)生在思考和實踐中循環(huán)往復(fù)，體驗了探索過程中的多次失敗和認(rèn)真思考后實踐贏來的成功。教師欲教授學(xué)生的知識不是注入的，而是學(xué)生在創(chuàng)建案例的實踐思考過程中自己摸索總結(jié)得到的。

2.支座案例?；鶞?zhǔn)面和基準(zhǔn)軸是三維建模中重要的輔助工具，支座是一個基準(zhǔn)應(yīng)用的典型例子。支座的重點在右側(cè)的斜圓柱，斜圓柱的關(guān)鍵在草繪面的創(chuàng)建。引導(dǎo)學(xué)生思考：如何得到基準(zhǔn)面DTM3？需要基準(zhǔn)面DTM1和基準(zhǔn)軸A4。進一步發(fā)問：如何獲取基準(zhǔn)面DTM1、基準(zhǔn)軸A4？教師幫助學(xué)生理清思路：通過TOP面平移得到DTM1，RIGHT面平移得到DTM2，DTM1和DTM2相交得到基準(zhǔn)軸A4，由DTM1繞A4旋轉(zhuǎn)一定角度即得到基準(zhǔn)面DTM3，如圖3所示。思路清晰了，學(xué)生后續(xù)的模型創(chuàng)建就可以按自己的思維進行了，遇到不熟悉的操作步驟再回去查書本或問教師。因為思想是自己的，學(xué)生遇到類似的模型就能舉一反三了。

這一模型創(chuàng)建完畢，教師可以繼續(xù)引發(fā)學(xué)生思考，斜圓柱的創(chuàng)建是否還可以采用別的特征完成掃描。鼓勵學(xué)生自己給出掃描軌跡和草繪面，創(chuàng)建模型。在這個典型案例中，采用掃描和基準(zhǔn)面兩種不同的辦法創(chuàng)建模型所起到的異曲同工之妙，學(xué)生通過實踐和思考的輪回進行親身體驗，將所學(xué)知識靈活運用、融會貫通，教師扮演了引領(lǐng)學(xué)生思考、啟發(fā)學(xué)生思考、鼓勵學(xué)生實踐的角色。

啟發(fā)式教學(xué)強調(diào)人對知識的掌握是在外部刺激下對知識信息進行分析、處理和構(gòu)建的一個內(nèi)省過程，強調(diào)學(xué)生對知識需求的主動把握、對知識信息的分析思考，其最終目標(biāo)是啟發(fā)和培養(yǎng)人的思維能力。有了良好的思考習(xí)慣和強大的思維能力，才可能出現(xiàn)創(chuàng)新。目前中國缺少創(chuàng)新人才，缺乏原創(chuàng)思維，究其原因，與傳統(tǒng)注入式教學(xué)方法有很大關(guān)系。長期的注入式教育，學(xué)生被動的接受知識，思考能力在不知不覺中逐漸萎縮、消失。啟發(fā)式教學(xué)強調(diào)思考的過程，訓(xùn)練思考的能力，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的重要途徑和有效手段。

筆者在Pro/E實驗教學(xué)中基于典型案例實施啟發(fā)式教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚，課堂氛圍活潑，學(xué)習(xí)成果顯著，取得了良好的教學(xué)效果。

參考文獻：

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