自主学习模式在三维机械设计教学中的研究和应用

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　　【摘 要】三维机械设计课程是一门技术应用性很强的实践课程。为了培养学生的创新能力和动手能力,提高技术的应用和创新能力,本文阐述了笔者在该课程教学中自主学习的教学模式,探讨了加强课堂讨论和实践教学,提高学生的自主学习能力的教学方法。教学实践结果表明,自主学习模式对学生综合能力和素质的提升起到了一定的作用,是值得借鉴的行之有效的教学方法。
　　【关键词】三维机械设计 自主学习 实践教学 教学方法
　　【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2010)07-0017-02
　　
　　传统的实践教学以教师课堂讲授为中心,教学过程中师生间、生生间的互动很少。这种模式的优点是有利于教师发挥主导作用,有利于教师组织、掌握整个教学活动进程,便于向学生传授系统的科学知识。但是存在学生被动吸收知识,难以充分调动学生学习的积极性和主观能动性的弊病,不利于培养学生的创新思维和创新能力。为了提高教学效果,许多专家学者指出应对课程的教学内容、教学方法进行改革,并提出了具体措施。[1]比如改变传统的教师满堂灌的教学方式,采用启发式、讨论式等自主学习的教学方法,通过多种途径加强实践教学效果。哈尔滨工程大学工程训练中心的三维机械设计实践课程正是在开展自主学习创新教学模式中摸索了一个完整有效的实践教学模式。
　　一、自主学习模式在三维机械设计课程的实施策略
　　1.建构学生主体,把学生的发展视为课堂教学的出发点和着力点。
　　“建构学生主体”,是指明确和尊重学生主体地位,把学习的主动权还给学生,将教师灌、学生被动接受,变为在教师指导下,学生通过多种感受器官及思维活动,将学习过程变成主动探索与创新的过程。[2]在这个过程中,要注意尊重学生的学习权利,启发学生的思维,指导学生的学习方法,并运用激励评价的方法,保护学生的学习积极性,让学生在自主学习中,在学习知识、开发智力的同时,受到思想品德教育的熏陶。
　　2.要根据学生类别,制定不同的教学层次。
　　要求每一个层次的学生都要达到最低的标准并向高一级标准努力。具体来说,一个课堂的练习要有多个层次,第一个层次是基本操作性技术,体现课程主要内容;第二个层次为应用层次,体现一定的技巧;第三个层次就是要求学生从整体上掌握技术操作并应用所学习的技术完成设计任务,并且以团队合作为主要形式。
　　3.重视愉悦教学环境的创设
　　不仅要用教师的语言、情感、情绪,而且要运用电教媒体等多种手段创设符合教学要求的教学环境,以情境为依托,增加课堂中学生的感受、体验的氛围,要把环境建设看成是教学设计中的一项重要内容。
　　4.突出学生的学习实践,建立和谐师生关系。
　　三维机械设计是一门实践性很强的课程,不可能只凭听课和看书就能掌握,应当着重培养学生运用学习的设计技术用到具体的产品设计中的能力。在学习之初,教师应注意教学的方式方法,将自身定位于导学而不是讲学,而将学生定位于自主学习而不是被动应付。教师要为学生的学服务,以先学者身份为学生作学习示范。[3]
　　5.信息反馈作用
　　信息反馈是指教育者与受教育者在教育教学活动中适时的信息交流,对双方信息的再输出发生影响的过程。对学生来说,通过反馈可以及时进行自我评价,实现自我调节,提高学习质量。课程之后的课下学习和创作,基于需求展开自主学习,不明之处自主探讨并主动将关键技术点反馈给老师,一同进行攻关,效果更好。
　　二、自行设计研究题目,形成合作团队,明确设计方案,开展讨论。
　　在三维机械设计实践课程中,提倡开展学生自主设计题目并参与探讨的授课方式,鼓励学生在展开课程之前选择适合自身的模型为设计对象,课堂上大胆提出自己的见解,师生间在平等和谐的气氛中进行交流和沟通。学生由被动学习变为主动学习,增强学生的学习主动性,对培养学生的创新意识和创新能力大有帮助。课程开始时,教师给学生一个明确的设计需求任务,告知学生各环节课程的目标、在课程考核中的比重,并且给出一些技术辅导,由学生在教学进程中结合兴趣爱好进行技术学习和应用。一般以2～3人组成小组,就某一专题需求查阅文献资料,利用互联网和图书馆寻找解决方案,将研究成果和体会心得制作成课件。根据教学进程,安排若干课时,在教师主持下,各个小组以幻灯片的形式实施开题、展示课题过程成果等。教师对各个小组的成果进行评价,每个小组可以对其他小组的成果提出疑问,通过小组之间的讨论交流和指导老师的实时讲解,以答辩、交流的形式发动学生积极讨论。
　　为了保证该教学方式的顺利进行,在课程进行过程中,教师需不断提醒学生抓紧进度,调动学生参与的积极性。各学习小组可以由学生自由组合或者教师指定,根据学生兴趣特点和专业知识水平,合理组成。每个小组都有专业知识扎实的学生,在他们的带动下,小组其他成员能够在参与课题的过程中,逐渐提高自己的理论知识和业务水平,有疑难问题首先在小组内讨论解决,也可以通过电话或电子邮件等向授课教师请教。在这一过程中,学生通过小组活动,达到自主学习、提高实践能力的目的。
　　通过探索自主学习实践教学、参与讨论的教学方法,根据课程内容的自身特点,运用课堂讨论等互动实践教学方式,增强了学生对课程知识的认识和理解,拓展了课程领域的知识面,培养了学生分析和处理实际问题的能力,团队合作精神也得到了锻炼和提高。[4]
　　
　　
　　* 基金项目:哈尔滨工程大学科研基金资助项目(编号:019860260703)
　　
　　
　　三、自主学习模式在三维机械设计教学的实施
　　1.创设技术需求,激发自主学习动机。
　　这是教师主导作用的集中体现。教师根据本门课程的教学目标、教学重点和难点,通过对前机械设计专业基础课程的前导和后续技术应用的引导,将上一年级所创建的高水平设计作品演示给课堂学生,设计高质量、富有挑战性的设计环节,提出一系列的设计问题,由学生自身根据兴趣选择设计题目,创设情境,激起学生自主探索、思索、寻求答案的学习动机和求知欲望。
　　2.自主选择设计题目,确定设计目标。
　　学生是学的主体,课堂教学中必须注重学生个体的差异。让不同层次的学生根据自己的实际能力,选择适合自己的学习目标,使不同层次的学生在学到新知识的同时,更能感受其中学有所成的快乐。教学中鼓励同学根据项目设计组成团队,自主选择设计模型来展开学习和创造工作。通过自身的努力,团队中的大部分人不但能完成超越自身能力的练习,而且能够彼此配合,更能在练习中享受成功的喜悦。
　　3.展示设计思路,提示自主学法。
　　教师以先学者身份展示自己的学习思路,为学生提供学习范型,将一些教学成果展示出来。具体表现在:教师向学生展示学习思路,并演示各环节的技术操作,帮助学生理清重点难点,揭示规律,提示学法;学生在聆听示范后,理清学习思路,解难释疑。例如在建模、装配、仿真各个阶段的技术环节都有很强的实际应用、实例演示。
　　4.过程效果评价,沟通交流欣赏。
　　体验贯穿全过程,学生经历认知提炼、情感体味过程。具体表现在:教师运用语言、自身的形象感染,触发情感,唤发体验;学生在参与体验的过程中,体会甘苦,培养人格。学生在学完每一个阶段时,教师可以提示这个阶段的作品要进行哪些技术的应用形式,并有实例为证。与学生交流学习经验,并对此阶段及今后的学习提出建议。这样,学生通过展示、自评、互评,不但编程能力得到了肯定或很好的改进,而且激发了自主学习的自信心。
　　四、结 论
　　三年来,自主学习教学模式在三维设计实践课程教学中起着重要作用,三年的教学实施,获得了一系列的教学成果,建立了一批颇具价值的教学课件。在运用此模式设计教学时,坚持“学教并重”的教学原则,既注意教师的教,更注意学生的学,把教师和学生两方面的主动性、积极性都调动起来,在重视体现学生的认知主体作用的同时,不忽视教师的指导作用,这个模式起到了很好的教学效果并积累了大量的教学成果。
　　
　　参考文献
　　1 何克抗.教学设计理论与方法论评价[J].开放教育研究,2008(2):45～37
　　2 李浩君、邱飞岳.工科类专业课程的立体化教学方法研究[J].浙江工业大学学报(社会科学版),2008(12):416～420
　　3 吴剑丽.新形势下大学生显性学力与隐性学力的培养[J].高教探索,2006(4):56～58
　　4 李 新、张子强、徐 丽.提高实践教学质量初探[J].教学探索,2005.10:236

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