自主学习教学方法在“飞行器自主导航”课程中的应用体会

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  【摘 要】 自主学习教学方法旨在为学生营造一个自主思考、自由探索、勇于创新的良好学习环境,使学生的自学能力和创新能力得以充分发展。在任选课程“飞行器自主导航”中对自主学习教学方法进行了实践研究,研究表明该教法在激发学习兴趣、培养自主探索和创新能力等方面有积极作用。
  【关键词】 自主学习教学方法;教学改革;人才培养
  【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)4-00-02
  一、引言
  在深化高等教育教学改革、提高人才培养质量的背景下,素质教育已经成为一个深入人心的话题。为了适应素质教育的要求,扭转传统课堂教学方式,教育工作者积极探索并提出了自主学习教学方法[1][2][3]。自主学习教学方法[4]是一种通过激发学生的内驱力,努力把学习变成学生的内在需求的一种教改方法。该方法能够从根本上促进学生认知能力和个性的发展,充分发挥学生主动学习、自觉学习的内在潜力,使其逐步形成比较持久的自己主宰、自己调控学习动力与学习内容的行为能力和心理能力,符合创新思维教育要求,能够达成素质教育的目的。
  然而,在自主学习教学方法实施过程中,仍有教师摆脱不了“灌输式”的传统教学理念,错误地认为自主学习教学方法只能适应于某种形式的课程、课程的某一阶段、某一部分或某种类型的学生,甚至感觉有时使用起来表现得做作和牵强附会。基于自主学习教法的教学活动如何组织与实施成为了“自主学习”教学改革中的关键问题。
  在不久前学院开设的任选课“飞行器自主导航”中,我们对自主学习教学方法进行了应用研究。在这次教学实践中,出现了三个意想不到:一是选修学生的数量空前多,并且非导航专业的人数占了近一半;二是学生们的求知欲非常强,创新思维活跃,与在传统课堂中的表现反差较大;三是许多学生反映收获很大,甚至意犹未尽。总结教学过程我们感到,上述现象的出现正是得益于在本课程教学过程中成功的实施了自主学习的教学方法,课程进行中的教学互动很大程度上激发了学生的学习兴趣和学习潜能。
  二、自主学习教学方法的实施
  (一)借助情境激发学生自主学习的兴趣
  只有对所学的知识、技能感兴趣,学生才会主动参与到学习中去[5]。自主学习教学方法要求教师围绕教学内容创设具体、直观、生动的情境,引导学生去观察、去思考,从而激发学生的学习兴趣。选择“飞行器自主导航”这门任选课程的学员,有的是导航专业的学生,对所学专业充满好奇和期待;另一部分是非本专业学生,但對飞行器如何在天空中飞翔也非常想了解。他们都是刚刚进入专业知识学习的大三学生,对抽象的法则、概念有些厌倦,更希望看到所学课程的具体实物。根据学生这一思维特点,课前设计时我们把教学重点放在直观演示、实物操作、创设具体情境等环节上,多种教学媒体的呈现使他们积极参与到学习中来,愉快、主动地探索知识。例如,学习“第三章天文导航”的有关内容时,教师收集和制作了许多与天文导航相关的图片、动画、视频,从古代天文学的兴起,到浩瀚星空的演变,再到脉冲星的发现;从古航海的六分仪,到间接敏感地平的星象观测,直至在白天也能采用星光敏感器实现的星象匹配导航等。在这些丰富有趣的实例的呈现和渲染下,学生们兴趣盎然,在不知不觉中思维都“活起来了”、“动起来了”,而其自主学习的意愿也在潜意识里生根发芽。
  (二)基于问题的师生互动,培养学生的自主探索意识与创新精神
  素质教育要求课堂教学不仅要教会学生新授知识、常规的思考方法,还应培养学生的自主探索意识和创新精神[6]。在自主学习教学方法中,教师作为“课堂引导调控者”要充分发挥知识引领者的作用,在充分调动学生学习积极性的同时,采取多种方法培养学生自主学习新知识的意识和能力、发现问题、解决问题的思路乃至创新思维。我们采取的方法之一就是通过设计“陷阱”促使学生发问,引导其积极思考、推理与验证,寻求答案,激发学生的自主探索意识。例如,在进行“飞行器自主导航”课程中的地形辅助导航和视觉导航两章内容的教学时我们尝试采取了这样的教学形式。地形辅助导航和视觉导航这两种导航体制功能上相似,工作原理也相似,但在系统体制和实现技术上有很大的不同。在授课时,首先以导入的形式精讲地形辅助导航原理,使学员对系统的功能、作用、基本工作原理和性能指标有了较为深入的了解,然后再让学生采用自主比较法学习视觉导航原理。学生通过对两种导航体制进行对比,自发提出了很多问题并进行了热烈的讨论,取得了很好的教学效果。其中一名学员提出为什么地形辅助导航没有采用雷达成像技术?另一名同学提出为什么视觉导航与航迹规划联系在一起?这两个问题都是这两章内容中难于理解的学习内容,能提出这样的问题,说明学员掌握了所学内容,但并未深刻理解两种导航体制在作用上有何不同。相信通过教员的解答和学员的思辨,这一问题及答案一定会在他们的脑海中留下深刻的印象,教学效果也一定会比单纯的课堂讲述要好得多。
  此外,自主学习教学方法允许学生思维方式的多样化,鼓励学生从不同的角度去思考和解决问题,因为任何创新发明活动都是“求异”的活动[7]。在课堂上我们鼓励学生充分表达自己的想法。例如,在教学中有两名学生对脉冲星到达时间(TOA)测量原理有不同的看法,教师不急于下结论,而是让他们在练习本上把各自的理解用图形表达出来,并相互说明自己的看法,表述完成后,再进行换位思考;这样反复几次,学生自己很容易就抽象出了算式,又通过比较算式,看出这两种理解其实是两种不同的表述。通过这样的教与学,学生对知识点的思考更深入了,对脉冲星(TOA)测量原理的理解也就更透彻了。在教学中教师经常创造这样的机会让学生提问,然后就他们的想法进行质疑,再找学生回答。这种问答形式既能调动学生的学习积极性,又能充分挖掘他们思维的深刻性,同时还能满足他们的求胜心理,形成热烈的课堂气氛。学生的这种“自问自答”往往比“老师问,学生答”更能让他们理解,甚至经过激烈的辩论,会给他们留下更为深刻的印象。实践证明,基于问题的师生互动能够更为有效地使学习过程成为学生亲自参与的、充满丰富思维活动的实践过程,这种教学方法能够逐步培养学生独立运用知识的自主思考意识,真正帮助了其创新能力的培养。   (三)信任学生,放飞求知者的思维
  自主学习教学方法的精髓在于“给学生以信任,放手让学生去探索,放飞求知者的思维”。学生是学习的主体,是学习真正的主人。在专业学习阶段,很多学生都有着强烈的求知欲、自信心,想成为一名发明者、探索者。这就要求在学生进行学习活动时,教师应尽量让他们自主探究,以满足他们的探索心理需求,并给予他们充分的信任,留给他们独立思考与自主探究的时间和空间,鼓励他们通过自己的研究、操作去发现问题和解决问题。因此,在自主学习的教学实践中,教师应该放权。凡是学生能看懂的内容,就放手让他们自己看;凡是学生动手操作就能验证的结论,就放手让学生去操作;凡是学生能独立解决的问题,就放手让学生自己去解决。只有这样,学生才能在独立思考中学会思考,在自主探究中学会求知,才能真正学到知识,而创新思绪也就在这里萌发。在本课程的教学过程中,将“无线电高度表”等章节列为自学内容,教学方式为阅读课本及参考文献、回答教师课前提出的相关问题、同学之间互相提问、解答、表达对无线电高度表等导航仪表应用的想法和看法、完成课后练习等。这种教学方式表面上看起来教师参与较少,可能会被扣上放任学生、推脱责任、减轻教师负担的帽子,但实际上,虽然教师板书写的少了,扯着嗓子喊的少了,但用在吃透教学内容、潜心了解学生、设计课堂主题、规划教学情境、准备应对学生提问、改进教学方法手段等方面的时间必然是大大增多了。教师放手而不放责,信任而不放任,就如同培花植木,只有精心栽培,方得花香果实。
  三、自主学习教学方法的育人优势分析
  (一)自主学习教学法能充分激发学习兴趣,将“要我学”转变为“我要学”
  自主学习教学方法理论基础中的人本主义教育观认为[8],学习是一种自发性极强的、有目的、有选择的过程,人类具有学习的自然倾向或内在潜能,教育的核心任务应是创设一种有利于发挥学生学习潜能的情境。而目前大学里的教学环境并不十分理想,学生们的学习热情不是很高,很多学生把学习当成任务来完成,满足于考试“通过”,学习知识成为了家长甚至老师的要求,如何引导大多数学生积极主动学习专业知识成为专业课教师在授课前必须考虑的问题。自主学习教学法是一种能够充分激发学生学习兴趣、发挥学生学习主观能动性的好方法,能够创造设计出一种有利于发挥学生学习潜能的情境。“飞行器自主导航”这门任选课程一周一次,因此我们要求选修的学员做到:第一,课前预习,减少学生在课堂上浅层次感知的时间,是学生自主尝试学习的过程。第二,自主操作“三点”(疑点、重点、难点),把课堂教学作为对“疑点”的解决过程,对“重点”的消化过程,对“难点”的掌握过程。第三,自主安排课外学习,根据兴趣查阅资料,按照爱好看辅导书籍,为课堂讨论、提问题找素材。第四,带着问题上课。即在课堂上不再只把传授知识当成目的,而是把激发学生的问题意识作为一堂课成功与否的标准之一。这样,一周的时间间隔给学生充分的时间自主学习和预习,而在课堂上则完成相关知识的完整构建。学生们能够自主安排学习内容和进度,为了能够在课堂中学到课程相关知识以及充分展示自己,学习的积极性空前高涨,将“教师教,要我学”,转变成为了“教师引,我要学”。
  (二)自主学习教学法为培养学生的自主探索意识和创新能力提供了有效途径
  在任选课“飞行器自主导航”的教学过程中,遵循了“学生为主,教师为辅”的自主学习教法理念,将学生和教师之间的教学活动定义为“自主学习者”和“课堂引导调控者”之间的互动,完成了一次由学生“自主学习四部曲”和教师“基于问题的引导调控”两部分组成的自主学习教学实践。在自主学习过程中,教师根据授课内容设计具有一定探索价值的开放性问题,而老师提出的问题和学生自己提出的问题都不是马上给答案,而是让学生自己查资料,自己试图解决,解决不了,教师引导学生一起讨论,尝试找出解决问题的正确途径和答案,让学生有机会在不断探索和创造的氛围中发展自身的创新思维和自主探究的能力,这对于培养学生创新素质和各方面的综合能力起到了很好的作用。这种学习过程虽然还不能真正发现前人所没有完成的理论或应用,但培养了学生探索的欲望和意识,让他们体验了寻求真理的过程,对自主探索意识和创新能力的培养是一种非常好的训练模式。
  (三)自主学习教学法能充分挖掘学习的潜在能力,培养学生的“成就感”和“自信心”
  在基于自主学习教学方法的教学实践中,学生是教学活动的主体、学习的主人,通过积极主动的探讨和研究活动来完成学习;教师则以学生为中心,以學生为根本,作为课堂的组织者和调控者,引导和帮助学生通过质疑与释疑实现对问题的自我认识和理解。在任选课“飞行器自主导航”的教学过程中,学生是带着问题来学习的,这里不仅有教师提出的问题、自己发现的问题,还有在解决问题过程中遇到的新问题,等等。而解决问题找答案的过程,不仅是专业知识的学习过程,也是自主探索意识、思维方式、创新能力的培养过程。这样的自主学习过程能够充分激发学生的学习热情,挖掘学生的学习潜在能力。通过教与学的过程,学生不但学到了知识,还体验到了寻求知识真相的快乐和成就感,树立了自己能够独立学习新知识的自信心。这种成就感和自信心更增加了学生学习专业知识的兴趣,实现了专业课程学习的良性循环。
  四、结语
  教育家第斯多惠说:“一个坏的教师是奉送真理,一个好的教师是教人发现真理。”自主探索研究是学生进行创造性学习的生命线,没有探索就没有学生的发展。教师应改变以示范、讲解为主的教学方式,引导学生投入到探索与交流的学习活动中去,充分发挥主体性作用,亲自体验知识的发生、发展、形成过程,在历经独立思考与艰辛探索之后,自发地培养自主探究、积极创新的意识与能力。其实,创新能力培养要想不停留在口头上,关键是教育者自身首先必须树立起创新的意识,其次依靠先进的教学方法把创新人才培养要求落到实处。当受教育者内心迸发出求知的欲望,当自主学习的意识在知识的天空中自由翱翔,当年轻的学者敢于向资深权威提出挑战,那么令人期待的创新人才辈出的时刻就已到来!
  参考文献
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  [2]侯建军.引导学生自主学习促进学改教改互动[J].中国高教研究,2004(1).
  [3]吴建强,李琰,齐凤艳.全开放、自主学习模式下实验教学考核方式的探索与实践[J].中国大学教学,2011(4).
  [4]诸葛彪,董克发.自主教学操作全手册[M].南京:江苏教育出版社,2010.
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