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摘要:目前一些工科专业理论课教学过程还局限于常规教室环境,学生感觉抽象、注意力不易集中、理解理论内容有困难。尝试对这种教学环境和教学方式进行改变,探索一种有演示实物的、模拟现场环境的不同于常规教室环境下的理论课教学方式。最后以“电力电子技术”课程理论课教学方式的改革为例,说明新环境下的理论课教学方式能获得比较满意的教学效果。
关键词:理论课教学法;实物演示;兴趣;理解和吸收
作者简介:周克宁(1957-),男,上海人,浙江科技学院电气学院,教授,工学硕士,主要研究方向:电力电子技术课程教学工作以及电能变换与电气测控技术的研究;郑玉珍(1976-),女,浙江杭州人,浙江科技学院电气学院,副教授,工学硕士,主要研究方向:DSP技术课程教学工作和电能变换技术的研究。(浙江 杭州 310023)
众所周知,大学工科专业的课程教学体系一般是由课堂理论课教学、课程设计、课程学习成绩考核、实验或课外其他实践性活动等环节构成。虽然专业课程有许多新的教学模式,如“先学后导—问题评价”教学模式、[1]基于问题的教学模式等,[2]并且也催生出许多新的教学形式。[3]但是不管采用何种教学模式,在课堂进行理论课教学始终是课程教学必不可少的一种形式。而且这种形式在课程教学体系中仍处于十分重要的地位。不过,长期以来课堂理论课教学过程几乎都是在传统的教室环境中进行。尽管目前的教室装配了多媒体教学设施,教师可采用多媒体教学手段,如动画、视频等教学课件辅助讲课,但从根本上讲,在这样的理论课教学环境下,教学方式仍摆脱不了教师在台上讲,学生坐在下面看板书(或课件)的听课模式。这种模式长期以来已为广大教师所接受,并习以为常。虽然教师在讲课时可以发挥讲课技巧,设法激发学生的理论学习兴趣,但是这种模式却存在着一些无法克服的弊端,致使理论课的课堂教学未能获得更佳效果:(1)教室环境中没有实物,理论教学的一些抽象性问题得不到形象展示,无法给学生以比较直观的感觉,使学生对理论问题理解比较困难。(2)教室环境下进行理论教学时,即使学生当时理解了某些问题,在实验课时,却对实验装置或实际物体很陌生,即使有实验指导书的说明及指导教师的指导,也往往不知如何下手,理论课和实验课相脱节的矛盾较为突出。(3)在理论课教学中不可避免要对某些物理现象做分析和对一些数学公式进行推导说明,如果纯粹是板书或课件演示,学生兴趣不大。同时由于现场没有相应的实物来佐证理论推导结果,学生对理论结论印象不深。另外没有实物也无法演示条件变化时,结果的变化情况,因而难以给学生讲透关于理论概念应用的相关条件和场合等关系。(4)传统理论课教学环境给予学生的是一种司空见惯的环境,从人易于被新环境激发兴趣的心理特点来说,不利于激发学生的好奇心和求知欲。针对这些问题,本文对电气工程及其自动化专业主要课程“电力电子技术”理论课的教学方式进行了探索。
一、教具展示辅助教学的作用和局限性
浙江科技学院(以下简称“我校”)电气专业“电力电子技术”的理论课教学在较长时间内都是纯板书教学,以前的学生也只能适应这种单一的教学方式。近年来开始采用了多媒体课件辅助授课,通过CAI的应用使板书教学中没法表现或演示的内容可以生动地展示给学生。这在吸引学生注意力,帮助学生理解教学内容方面有一定作用,但几乎仅能在提高学生的抽象思维能力方面起到一点帮助作用。而且在教学中也发现,CAI的作用并不见得能很好地提高课堂教学质量,学生对教师的评价也不会由于使用了CAI而变得很高。当然,教师的讲课水平如果比较高能一定程度吸引学生的注意力并起到较好的教学效果。不过这一切的改进都没有从根本上解决上述的四大问题。如果在理论课的教学过程中,结合课程教学内容,给学生展示相应的教具(可以是自制的教具),以实物的形式来演示电路工作的现象,讲课时就能起到一种聚焦作用。可以发现,在课堂教学时每次做这样演示时,学生的注意力和兴趣都很容易聚集在教师的讲课点上,并会延续在随后的授课过程中。然而,教具展示辅助教学还是存在较大局限性。一是教师授课携带教具不是很方便,尤其是大型教具,授课地点远时给教师较大的负担。二是为了携带方便,教具制作一般都比较简陋,不能完整地包含某个功能电路的整个部分,演示时不能给学生以完整系统的印象。三是教师没法携带一些辅助测量仪表,这样就没法对课堂上推导的理论算式做直接的演示说明或做更深一步的揭示。因此要解决这些问题,比较好的方法是要对传统教室环境做较大的改变。
二、现场环境下的理论课教学方式的探索
基于传统板书教学、多媒体教学和教具展示辅助教学存在的不足,考虑构建一种新型理论课教学环境——能基于实物演示的现场理论课教学环境。首先,这种环境不同于黑板加投影仪的常规教室环境,而是以电力电子技术的各类装置为主要设施。这些设施的选用要符合以下原则:
(1)每类装置的主电路按课程中电力电子技术在电能变换中的分类(四大类)组成,这便于授课时能按课程的理论体系对应地运用实物装置。(2)装置配有相应的测试仪器和仪表,如万用表、示波器等,授课时可以直接借助于它们显示电路的工作参数和波形。(3)必要的投影设备、摄像设备和小型活动黑板,这可以通过摄像过程将装置电路的工作状态、教师的板书投影到大屏幕上,以便学生观看清楚。(4)如果投影设备、摄像设备等能满足,则授课场地可以比较大。在这样的环境下进行理论课的教学,将能使学生对理论课感觉太虚无或太抽象的现象得到极大改观。实际上,环境的改变为课堂理论课教学方式的改变创造了条件。
三、理论课教学方式的改革效果
针对“电力电子技术”课程的理论课教学方式尝试了具有实物演示辅助的现场教学法。“电力电子技术”是一门理论性和实践性都很强的课程,因此实行新的理论课教学方式有着十分重要的意义。同时该课程的特点也为教学法的改革创造了条件。教学方法改革主要是把实物演示作为课堂教学的重要组成部分。具体做法是:(1)根据“电力电子技术”课程教学大纲,制作了单相整流电路、三相整流电路、BUCK降压电路等九种基本电气实物。这些实物突出主电路的结构形式,同时还兼有必需的触发、控制和保护电路。这样能帮助学生了解电力电子装置的完整电路,使学生熟悉实际的物体。(2)实物装置在电路的关键处装有测试针,在教室里配有相应的测试仪器和设备,能现场测试电路关键点的波形或测试参数,并可将结果直接展示给学生看。(3)装置具有一些调节元件,可以使电路的电压等参数可调节。授课时根据讲课内容同步进行效果演示。(4)需要时教室配置摄像装置,在大型教室里教学可通过摄像在投影屏幕上演示实物的工作状态。通过这些改进,学生感受到一种别具一格的教学环境,上课时学生的好奇心和兴趣得到了激发,注意力也非常集中。在授课过程中教师只要再把握好讲课节奏、充分利用实物装置的教学作用,运用好教学技巧和教学语言,就能使学生更容易理解并吸收理论课的教学内容,从而获得好的学习效果。
参考文献:
[1]韩立福.论“先学后导-问题评价”有效教学模式[J].教育理论与实践,2009,29(4):33-37.
[2]段华恰,王朔柏.深化教学改革 创新教学模式[J].中国大学教学,2009,(4):35-37.
[3]于松华.专业理论课教学改革实践初探[J].教学探索,2007,188
(2):36-37.
(责任编辑:麻剑飞)
关键词:理论课教学法;实物演示;兴趣;理解和吸收
作者简介:周克宁(1957-),男,上海人,浙江科技学院电气学院,教授,工学硕士,主要研究方向:电力电子技术课程教学工作以及电能变换与电气测控技术的研究;郑玉珍(1976-),女,浙江杭州人,浙江科技学院电气学院,副教授,工学硕士,主要研究方向:DSP技术课程教学工作和电能变换技术的研究。(浙江 杭州 310023)
众所周知,大学工科专业的课程教学体系一般是由课堂理论课教学、课程设计、课程学习成绩考核、实验或课外其他实践性活动等环节构成。虽然专业课程有许多新的教学模式,如“先学后导—问题评价”教学模式、[1]基于问题的教学模式等,[2]并且也催生出许多新的教学形式。[3]但是不管采用何种教学模式,在课堂进行理论课教学始终是课程教学必不可少的一种形式。而且这种形式在课程教学体系中仍处于十分重要的地位。不过,长期以来课堂理论课教学过程几乎都是在传统的教室环境中进行。尽管目前的教室装配了多媒体教学设施,教师可采用多媒体教学手段,如动画、视频等教学课件辅助讲课,但从根本上讲,在这样的理论课教学环境下,教学方式仍摆脱不了教师在台上讲,学生坐在下面看板书(或课件)的听课模式。这种模式长期以来已为广大教师所接受,并习以为常。虽然教师在讲课时可以发挥讲课技巧,设法激发学生的理论学习兴趣,但是这种模式却存在着一些无法克服的弊端,致使理论课的课堂教学未能获得更佳效果:(1)教室环境中没有实物,理论教学的一些抽象性问题得不到形象展示,无法给学生以比较直观的感觉,使学生对理论问题理解比较困难。(2)教室环境下进行理论教学时,即使学生当时理解了某些问题,在实验课时,却对实验装置或实际物体很陌生,即使有实验指导书的说明及指导教师的指导,也往往不知如何下手,理论课和实验课相脱节的矛盾较为突出。(3)在理论课教学中不可避免要对某些物理现象做分析和对一些数学公式进行推导说明,如果纯粹是板书或课件演示,学生兴趣不大。同时由于现场没有相应的实物来佐证理论推导结果,学生对理论结论印象不深。另外没有实物也无法演示条件变化时,结果的变化情况,因而难以给学生讲透关于理论概念应用的相关条件和场合等关系。(4)传统理论课教学环境给予学生的是一种司空见惯的环境,从人易于被新环境激发兴趣的心理特点来说,不利于激发学生的好奇心和求知欲。针对这些问题,本文对电气工程及其自动化专业主要课程“电力电子技术”理论课的教学方式进行了探索。
一、教具展示辅助教学的作用和局限性
浙江科技学院(以下简称“我校”)电气专业“电力电子技术”的理论课教学在较长时间内都是纯板书教学,以前的学生也只能适应这种单一的教学方式。近年来开始采用了多媒体课件辅助授课,通过CAI的应用使板书教学中没法表现或演示的内容可以生动地展示给学生。这在吸引学生注意力,帮助学生理解教学内容方面有一定作用,但几乎仅能在提高学生的抽象思维能力方面起到一点帮助作用。而且在教学中也发现,CAI的作用并不见得能很好地提高课堂教学质量,学生对教师的评价也不会由于使用了CAI而变得很高。当然,教师的讲课水平如果比较高能一定程度吸引学生的注意力并起到较好的教学效果。不过这一切的改进都没有从根本上解决上述的四大问题。如果在理论课的教学过程中,结合课程教学内容,给学生展示相应的教具(可以是自制的教具),以实物的形式来演示电路工作的现象,讲课时就能起到一种聚焦作用。可以发现,在课堂教学时每次做这样演示时,学生的注意力和兴趣都很容易聚集在教师的讲课点上,并会延续在随后的授课过程中。然而,教具展示辅助教学还是存在较大局限性。一是教师授课携带教具不是很方便,尤其是大型教具,授课地点远时给教师较大的负担。二是为了携带方便,教具制作一般都比较简陋,不能完整地包含某个功能电路的整个部分,演示时不能给学生以完整系统的印象。三是教师没法携带一些辅助测量仪表,这样就没法对课堂上推导的理论算式做直接的演示说明或做更深一步的揭示。因此要解决这些问题,比较好的方法是要对传统教室环境做较大的改变。
二、现场环境下的理论课教学方式的探索
基于传统板书教学、多媒体教学和教具展示辅助教学存在的不足,考虑构建一种新型理论课教学环境——能基于实物演示的现场理论课教学环境。首先,这种环境不同于黑板加投影仪的常规教室环境,而是以电力电子技术的各类装置为主要设施。这些设施的选用要符合以下原则:
(1)每类装置的主电路按课程中电力电子技术在电能变换中的分类(四大类)组成,这便于授课时能按课程的理论体系对应地运用实物装置。(2)装置配有相应的测试仪器和仪表,如万用表、示波器等,授课时可以直接借助于它们显示电路的工作参数和波形。(3)必要的投影设备、摄像设备和小型活动黑板,这可以通过摄像过程将装置电路的工作状态、教师的板书投影到大屏幕上,以便学生观看清楚。(4)如果投影设备、摄像设备等能满足,则授课场地可以比较大。在这样的环境下进行理论课的教学,将能使学生对理论课感觉太虚无或太抽象的现象得到极大改观。实际上,环境的改变为课堂理论课教学方式的改变创造了条件。
三、理论课教学方式的改革效果
针对“电力电子技术”课程的理论课教学方式尝试了具有实物演示辅助的现场教学法。“电力电子技术”是一门理论性和实践性都很强的课程,因此实行新的理论课教学方式有着十分重要的意义。同时该课程的特点也为教学法的改革创造了条件。教学方法改革主要是把实物演示作为课堂教学的重要组成部分。具体做法是:(1)根据“电力电子技术”课程教学大纲,制作了单相整流电路、三相整流电路、BUCK降压电路等九种基本电气实物。这些实物突出主电路的结构形式,同时还兼有必需的触发、控制和保护电路。这样能帮助学生了解电力电子装置的完整电路,使学生熟悉实际的物体。(2)实物装置在电路的关键处装有测试针,在教室里配有相应的测试仪器和设备,能现场测试电路关键点的波形或测试参数,并可将结果直接展示给学生看。(3)装置具有一些调节元件,可以使电路的电压等参数可调节。授课时根据讲课内容同步进行效果演示。(4)需要时教室配置摄像装置,在大型教室里教学可通过摄像在投影屏幕上演示实物的工作状态。通过这些改进,学生感受到一种别具一格的教学环境,上课时学生的好奇心和兴趣得到了激发,注意力也非常集中。在授课过程中教师只要再把握好讲课节奏、充分利用实物装置的教学作用,运用好教学技巧和教学语言,就能使学生更容易理解并吸收理论课的教学内容,从而获得好的学习效果。
参考文献:
[1]韩立福.论“先学后导-问题评价”有效教学模式[J].教育理论与实践,2009,29(4):33-37.
[2]段华恰,王朔柏.深化教学改革 创新教学模式[J].中国大学教学,2009,(4):35-37.
[3]于松华.专业理论课教学改革实践初探[J].教学探索,2007,188
(2):36-37.
(责任编辑:麻剑飞)