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摘要:互动式教学法是针对传统教学所提出的现代化教学方法,互动式教学以“教师为主导”和“学生为主体”为基本特征。“电机与拖动”课程是电气类专业的一门重要的专业基础必修课。为了提高教学质量和效果,对“电机与拖动”课程的互动式教学进行了探讨,提出了问题互动、角色互动和“多媒体”互动等多种互动方式,在教学实践中取得了较好的效果。
关键词:电机与拖动;互动式;教学方法;问题;角色
作者简介:张丽(1974-),女,满族,河北唐山人,中国矿业大学(北京)机电学院,讲师,中国矿业大学(北京)机电学院博士研究生,主要研究方向:自动化仪表;王振翀(1958-),男,安徽合肥人,中国矿业大学(北京)机电学院,教授,工学博士,主要研究方向:嵌入式系统、自动控制及计算机应用。(北京100083)
基金项目:本文系中国矿业大学(北京)电机与拖动课程建设项目(编号:K090403)和中国矿业大学(北京)电工与电子学系列课教学团队建设项目(编号:29-629008)的研究成果。
21世纪教育的要求是激发学生独立思考创新的意识,培养学生的科学精神和创新思维,培养学生信息处理、获取新知、分析问题解决问题、团结协作和社会活动的能力。课程教学是高等学校教育活动的最为重要的载体之一,“电机与拖动”课程是电气类专业的专业基础必修课,是将直流电机、变压器、交流电机、电力系统拖动、控制电机等内容有机地结合的课程,内容多,涉及电、磁、热、机械等各方面知识,同时也是为“自动控制原理”、“自动控制系统”等后续课程打好坚实基础的课程。[1,2]互动式教学法是针对“填鸭式”的传统教学所提出的现代化教学方法,是在学生为主体的前提下,通过学生的参与,创造师生平等交流的教学气氛,使师生在相互影响和相互活动中产生教学共鸣,实现教学相长,以培养学生的自主意识和创新能力为目标。把合适的互动式教学方法应用到“电机与拖动”的课程教学中,提高该课程的教学水平与质量,是该课程教学的一个重要问题。[3,4]
一、互动式教学的特征
在教学活动中,互动式教学以教师为主导,学生为主体共同参与,以学生学习兴趣和内在需要为基础,以学生主动参与、主动思考、主动探索和主动创造为主要特征,以促进学生整体素质全面发展为目的。互动教学过程中,教师诱发学生对科学研究的追求,启迪学生勤于思考,引导学生自己去探索,学生主动参与和创造,从而逐渐掌握教学内容,找出事物的规律、形成概念。其具体特征为:(1)促进主动学习。互动式教学强调知识的传授,同时注重学生智力和能力的培养;重视学生认知因素的发展,同时强调学生非智力因素的培养。(2) 师生互为主体。互动式教学强调突出师生的平等地位。要求教师改变原有的角色,从权威的知识拥有者变为学生情感的反映者,学习中的咨询者和合作者。互动式教学强调教师的主导性和学生的主体性的统一,教与学的统一,教学的不确定性与确定性的统一,从而创造融洽的师生关系和浓厚的学习氛围,为学生创造轻松愉快的学习环境,得到较好的学习效果。(3)互动式教学强调课程体系要体现学科逻辑性和学生主体逻辑性相统一的原则。由于强调学生的参与,使得教学组织形式更加符合学生学习的实际,教学内容更加贴近生活和未来的工作岗位,从而提高了教学效益,使课程教学焕发出真正的活力。[5,6]
二、互动式教学在“电机与拖动”课程中的运用
1.课堂巧提问,进行问题互动
提问法是教学过程中的一种非常好的互动形式,是教师在学生已有知识的基础上,通过师生之间的相互对话,由学生独立思考,进而分析问题,然后提出解决问题的方法,从而使学生巩固旧知识、获得新知识。例如,在讲授三相交流异步电动机的基本工作原理时,可以告诉学生,电动机的定子接通电源之后,电动机的定子和转子之间并没有直接电的联系,然后提问转子为什么就能旋转起来了?这样就吸引了学生的注意力,为了解决问题,首先复习变压器的工作原理,即变压器的一次绕组通过交变的磁场将能量传递到二次绕组,然后再提问电磁感应定律及圆形旋转磁场形成的条件,引导学生思维的方向,进行互动教学。首先“电生磁”即三相对称电流通入三相交流异步电动机的三相对称绕组产生圆形旋转磁场。然后“磁生电”即圆形旋转磁场和转子导体的相对切割从而产生感应电动势和电流。最后“电磁力”即通电的导体(三相交流异步电动机的转子导体)在磁场作用下受到电磁力的作用,进而形成电磁转矩,驱动电动机转子旋转,将电能转化为机械能。这样学生对三相交流异步电动机的基本工作原理印象就会极其深刻。学生通过对问题的思考,不仅上课注意力集中,而且锻炼了分析和综合问题的能力,不仅可加深学生对教学内容的理解和掌握,而且有利于培养学生的表达能力,锻炼创造性思维。[7-9]
2.实行“学生教师”教学法,进行角色互动
“学生教师”教学法也称为“学生自主完成式”教学法。教师在课堂上一直长时间地讲授,学生一直处于听课状态会逐渐疲倦甚至厌烦,在适当的时候,教师和学生互换一下角色,这样,两个教学主体都能设身处地地体验对方的处境,不仅有趣,而且很必要。对于一些相对简单且比较容易理解的内容,教师可以提前布置给某些学生,并加以适当的辅导,然后由这些学生进行课堂讲解,过把“教师瘾”,体验一下教师的感受;同时讲台下面的学生也可以体会一下“学生教师”讲课的特点,形成和本位教师的对比。例如,讲授高启动转矩的三相鼠笼式异步电动机时,教师可先讲授深槽式鼠笼异步电动机,从深槽式的构造进而到产生的“集肤效应”的工作原理,以及机械特性。同时因为双鼠笼异步电动机的工作原理依然是“集肤效应”,只是通过双鼠笼的结构将“集肤效应”扩大,进而具有更好的机械特性。将双鼠笼异步电动机的讲授工作事先布置给“学生教师”,可以请多名“学生教师”,至少要男生和女生各一名,然后进行课堂讲解,同时要进行评价。一般来讲“学生教师”都会出现一些问题,如讲课的声音不够洪亮;讲话的时候对着黑板或屏幕,而不是对着讲台下的学生。最大的问题就是重点不突出,所以尽管内容简单,教师应该在评价以后再进行强调,加强学生对高启动转矩的三相鼠笼式异步电动机的理解。实行“学生教师”教学法,进行角色互动,既可以给学生锻炼的机会,使其理解教师的艰辛,反省自己平时的行为,从而达到德育教育和能力教育双重培养的目的,又可以使教师体验到学生的需要,增强自己的责任感和危机感,从而教学相长,教师帮助学生成才,学生帮助教师进步。[3,9,10]
3.利用现代科技工具进行“多媒体”互动
利用现代科技工具进行“多媒体”互动,主要包括课堂多媒体课件教学,以及网络课程等。多媒体可以将一些在传统教学中难以用语言表达,常规方法无法演示或不易演示、演示观察不清的现象模拟出来;能直观地观察电机等的动作过程,并能多次重复再现整个分析过程,可以融视、听和说于一体,达到了抽象概念具体化的良好效果。进行多媒体课堂互动教学主要是运用大量的动画来系统、细致地解析“电机与拖动”课程的教学内容,包括抽象的概念、结构、原理、流程等,把以往枯燥、抽象的说教变成生动活泼的动态讲解和展示。如在讲述直流电动机电枢绕组的分布规律时,通过动画在大屏幕上展示单叠绕组和单波绕组,同时介绍绕组的第一节距、第二节距、合成节距和换向器节距的概念,然后由学生去分析和总结单叠绕组和单波绕组的特点和不同等等。利用网上电机与拖动多媒体虚拟课堂,将多媒体授课课件全部上网,供学生预习和复习。学生根据自己的学习情况,动态调整学习进度和学习内容。学生可利用网络提交作业,同时教师可组织网上非实时答疑和实时答疑。“电机与拖动”网络课程采用交互式自测试题库,由自测试题、学生实时解答、实时评分、实时给出答案组成,试题覆盖该课程的全部教学内容,试题难度分为难、中、易三种,学生可根据自身的学习需要,选择测试的章节和难度。多媒体教学使课堂更为生动,更为活跃,网络课堂使互动教学由课堂延伸到了课后,进一步提高了“电机与拖动”课程的教学质量和教学效果。[11-13]
三、结束语
互动式教学模式将教师在整个教学活动中的主导作用和学生在学习活动中的主体地位有机结合,对于增强学生的学习兴趣、培养学生的基本素质和创新能力、提高教学质量起到了积极的推动作用。本文对“电机与拖动”课程的互动式教学进行了探索,提出了问题互动、角色互动和“多媒体”互动等多种互动教学方法,在教学实践中取得了较好的效果。
参考文献:
[1]郭晓红.“电机与拖动”课程教学中的创新探讨[J].电力学报,2008,(3):249-251.
[2]王冰峰.关于“电机与拖动”课程教学的几点思考学[J].高等教育研究,2002,(4):82-84.
[3]王洁,陆克义,等.互动式教学法在高等医学院校的应用[J].中国高等教育,2009, (2):113-115.
[4]周峰,黄鹰,等.互动式教学在通信专业教学中的实践与思考[J].中国电子教育,2008,(2):48-51.
[5]陈伟萍.浅谈互动式教学的价值与方法[J].无锡教育学院学报,2004,(3):52-53.
[6]郑晓婷.怎样应用“互动式”教学法[J].科技信息,2009,(11):477-478.
[7]Jackie Acree Walsh,Beth Dankert Sattes.优质提问教学法[M].刘彦,译.北京:中国轻工业出版社,2009.
[8]肖新,段晶晶,等.互动式教学模式在环境规划与管理课程中的应用[J].安徽农学通报,2009,(3):187-189.
[9]李发海,王岩.电机与拖动基础(第三版)[M].北京:清华大学出版社,2008.
[10]李华,吴云勇.“互动式”教学模式论析[J].沈阳师范大学学报(社会科学版),2008,(3):77-79.
[11]吴云艳.“互动式”教学模式在大学教学中的应用[J].湖州职业技术学院学报,2008,(2):10-12.
[12]刘璐.互动式多媒体课堂教学模式探究[J].教学与管理,2009,(5):124-125.
[13]马玉桦.构建基于校园网环境的网络教学平台[J].大众科技,2006,(6):101-102.
(责任编辑:麻剑飞)
关键词:电机与拖动;互动式;教学方法;问题;角色
作者简介:张丽(1974-),女,满族,河北唐山人,中国矿业大学(北京)机电学院,讲师,中国矿业大学(北京)机电学院博士研究生,主要研究方向:自动化仪表;王振翀(1958-),男,安徽合肥人,中国矿业大学(北京)机电学院,教授,工学博士,主要研究方向:嵌入式系统、自动控制及计算机应用。(北京100083)
基金项目:本文系中国矿业大学(北京)电机与拖动课程建设项目(编号:K090403)和中国矿业大学(北京)电工与电子学系列课教学团队建设项目(编号:29-629008)的研究成果。
21世纪教育的要求是激发学生独立思考创新的意识,培养学生的科学精神和创新思维,培养学生信息处理、获取新知、分析问题解决问题、团结协作和社会活动的能力。课程教学是高等学校教育活动的最为重要的载体之一,“电机与拖动”课程是电气类专业的专业基础必修课,是将直流电机、变压器、交流电机、电力系统拖动、控制电机等内容有机地结合的课程,内容多,涉及电、磁、热、机械等各方面知识,同时也是为“自动控制原理”、“自动控制系统”等后续课程打好坚实基础的课程。[1,2]互动式教学法是针对“填鸭式”的传统教学所提出的现代化教学方法,是在学生为主体的前提下,通过学生的参与,创造师生平等交流的教学气氛,使师生在相互影响和相互活动中产生教学共鸣,实现教学相长,以培养学生的自主意识和创新能力为目标。把合适的互动式教学方法应用到“电机与拖动”的课程教学中,提高该课程的教学水平与质量,是该课程教学的一个重要问题。[3,4]
一、互动式教学的特征
在教学活动中,互动式教学以教师为主导,学生为主体共同参与,以学生学习兴趣和内在需要为基础,以学生主动参与、主动思考、主动探索和主动创造为主要特征,以促进学生整体素质全面发展为目的。互动教学过程中,教师诱发学生对科学研究的追求,启迪学生勤于思考,引导学生自己去探索,学生主动参与和创造,从而逐渐掌握教学内容,找出事物的规律、形成概念。其具体特征为:(1)促进主动学习。互动式教学强调知识的传授,同时注重学生智力和能力的培养;重视学生认知因素的发展,同时强调学生非智力因素的培养。(2) 师生互为主体。互动式教学强调突出师生的平等地位。要求教师改变原有的角色,从权威的知识拥有者变为学生情感的反映者,学习中的咨询者和合作者。互动式教学强调教师的主导性和学生的主体性的统一,教与学的统一,教学的不确定性与确定性的统一,从而创造融洽的师生关系和浓厚的学习氛围,为学生创造轻松愉快的学习环境,得到较好的学习效果。(3)互动式教学强调课程体系要体现学科逻辑性和学生主体逻辑性相统一的原则。由于强调学生的参与,使得教学组织形式更加符合学生学习的实际,教学内容更加贴近生活和未来的工作岗位,从而提高了教学效益,使课程教学焕发出真正的活力。[5,6]
二、互动式教学在“电机与拖动”课程中的运用
1.课堂巧提问,进行问题互动
提问法是教学过程中的一种非常好的互动形式,是教师在学生已有知识的基础上,通过师生之间的相互对话,由学生独立思考,进而分析问题,然后提出解决问题的方法,从而使学生巩固旧知识、获得新知识。例如,在讲授三相交流异步电动机的基本工作原理时,可以告诉学生,电动机的定子接通电源之后,电动机的定子和转子之间并没有直接电的联系,然后提问转子为什么就能旋转起来了?这样就吸引了学生的注意力,为了解决问题,首先复习变压器的工作原理,即变压器的一次绕组通过交变的磁场将能量传递到二次绕组,然后再提问电磁感应定律及圆形旋转磁场形成的条件,引导学生思维的方向,进行互动教学。首先“电生磁”即三相对称电流通入三相交流异步电动机的三相对称绕组产生圆形旋转磁场。然后“磁生电”即圆形旋转磁场和转子导体的相对切割从而产生感应电动势和电流。最后“电磁力”即通电的导体(三相交流异步电动机的转子导体)在磁场作用下受到电磁力的作用,进而形成电磁转矩,驱动电动机转子旋转,将电能转化为机械能。这样学生对三相交流异步电动机的基本工作原理印象就会极其深刻。学生通过对问题的思考,不仅上课注意力集中,而且锻炼了分析和综合问题的能力,不仅可加深学生对教学内容的理解和掌握,而且有利于培养学生的表达能力,锻炼创造性思维。[7-9]
2.实行“学生教师”教学法,进行角色互动
“学生教师”教学法也称为“学生自主完成式”教学法。教师在课堂上一直长时间地讲授,学生一直处于听课状态会逐渐疲倦甚至厌烦,在适当的时候,教师和学生互换一下角色,这样,两个教学主体都能设身处地地体验对方的处境,不仅有趣,而且很必要。对于一些相对简单且比较容易理解的内容,教师可以提前布置给某些学生,并加以适当的辅导,然后由这些学生进行课堂讲解,过把“教师瘾”,体验一下教师的感受;同时讲台下面的学生也可以体会一下“学生教师”讲课的特点,形成和本位教师的对比。例如,讲授高启动转矩的三相鼠笼式异步电动机时,教师可先讲授深槽式鼠笼异步电动机,从深槽式的构造进而到产生的“集肤效应”的工作原理,以及机械特性。同时因为双鼠笼异步电动机的工作原理依然是“集肤效应”,只是通过双鼠笼的结构将“集肤效应”扩大,进而具有更好的机械特性。将双鼠笼异步电动机的讲授工作事先布置给“学生教师”,可以请多名“学生教师”,至少要男生和女生各一名,然后进行课堂讲解,同时要进行评价。一般来讲“学生教师”都会出现一些问题,如讲课的声音不够洪亮;讲话的时候对着黑板或屏幕,而不是对着讲台下的学生。最大的问题就是重点不突出,所以尽管内容简单,教师应该在评价以后再进行强调,加强学生对高启动转矩的三相鼠笼式异步电动机的理解。实行“学生教师”教学法,进行角色互动,既可以给学生锻炼的机会,使其理解教师的艰辛,反省自己平时的行为,从而达到德育教育和能力教育双重培养的目的,又可以使教师体验到学生的需要,增强自己的责任感和危机感,从而教学相长,教师帮助学生成才,学生帮助教师进步。[3,9,10]
3.利用现代科技工具进行“多媒体”互动
利用现代科技工具进行“多媒体”互动,主要包括课堂多媒体课件教学,以及网络课程等。多媒体可以将一些在传统教学中难以用语言表达,常规方法无法演示或不易演示、演示观察不清的现象模拟出来;能直观地观察电机等的动作过程,并能多次重复再现整个分析过程,可以融视、听和说于一体,达到了抽象概念具体化的良好效果。进行多媒体课堂互动教学主要是运用大量的动画来系统、细致地解析“电机与拖动”课程的教学内容,包括抽象的概念、结构、原理、流程等,把以往枯燥、抽象的说教变成生动活泼的动态讲解和展示。如在讲述直流电动机电枢绕组的分布规律时,通过动画在大屏幕上展示单叠绕组和单波绕组,同时介绍绕组的第一节距、第二节距、合成节距和换向器节距的概念,然后由学生去分析和总结单叠绕组和单波绕组的特点和不同等等。利用网上电机与拖动多媒体虚拟课堂,将多媒体授课课件全部上网,供学生预习和复习。学生根据自己的学习情况,动态调整学习进度和学习内容。学生可利用网络提交作业,同时教师可组织网上非实时答疑和实时答疑。“电机与拖动”网络课程采用交互式自测试题库,由自测试题、学生实时解答、实时评分、实时给出答案组成,试题覆盖该课程的全部教学内容,试题难度分为难、中、易三种,学生可根据自身的学习需要,选择测试的章节和难度。多媒体教学使课堂更为生动,更为活跃,网络课堂使互动教学由课堂延伸到了课后,进一步提高了“电机与拖动”课程的教学质量和教学效果。[11-13]
三、结束语
互动式教学模式将教师在整个教学活动中的主导作用和学生在学习活动中的主体地位有机结合,对于增强学生的学习兴趣、培养学生的基本素质和创新能力、提高教学质量起到了积极的推动作用。本文对“电机与拖动”课程的互动式教学进行了探索,提出了问题互动、角色互动和“多媒体”互动等多种互动教学方法,在教学实践中取得了较好的效果。
参考文献:
[1]郭晓红.“电机与拖动”课程教学中的创新探讨[J].电力学报,2008,(3):249-251.
[2]王冰峰.关于“电机与拖动”课程教学的几点思考学[J].高等教育研究,2002,(4):82-84.
[3]王洁,陆克义,等.互动式教学法在高等医学院校的应用[J].中国高等教育,2009, (2):113-115.
[4]周峰,黄鹰,等.互动式教学在通信专业教学中的实践与思考[J].中国电子教育,2008,(2):48-51.
[5]陈伟萍.浅谈互动式教学的价值与方法[J].无锡教育学院学报,2004,(3):52-53.
[6]郑晓婷.怎样应用“互动式”教学法[J].科技信息,2009,(11):477-478.
[7]Jackie Acree Walsh,Beth Dankert Sattes.优质提问教学法[M].刘彦,译.北京:中国轻工业出版社,2009.
[8]肖新,段晶晶,等.互动式教学模式在环境规划与管理课程中的应用[J].安徽农学通报,2009,(3):187-189.
[9]李发海,王岩.电机与拖动基础(第三版)[M].北京:清华大学出版社,2008.
[10]李华,吴云勇.“互动式”教学模式论析[J].沈阳师范大学学报(社会科学版),2008,(3):77-79.
[11]吴云艳.“互动式”教学模式在大学教学中的应用[J].湖州职业技术学院学报,2008,(2):10-12.
[12]刘璐.互动式多媒体课堂教学模式探究[J].教学与管理,2009,(5):124-125.
[13]马玉桦.构建基于校园网环境的网络教学平台[J].大众科技,2006,(6):101-102.
(责任编辑:麻剑飞)