创新教育在《工程力学》课堂教学中的运用

2022-09-12

所谓创新教育, 就是以培养创新精神和能力为基本价值取向的教育。高职教育的指导方针是面向社会发展需要, 培养具有较强动手能力的实践性专门技术人才。鉴于目前高职学生总体的素质和知识基础还处于一个相对较低的层次, 要想迅速提高教学水平和学生素质, 须运用创新教育, 充分激发学生的非智力因素, 才能使我们的教学尽快实现跨越式发展。

1 指导《工程力学》课堂教学活动的创新教育思想

认知心理学的研究表明, 学生的知识形成过程是外来信息与学生原有知识和思维结构相互作用的过程;学生学习《工程力学》能力是通过活动作为中介形成的;在活动中进行思考, 在思考中进行活动是青少年的一个重要心理特征。为了提高每一个学生学习《工程力学》能力这一目标, 创新教育就应该创设一个有利于实现教学目标的活动环境, 通过多层次、多方位的动态活动方式, 努力揭示知识发生的过程和学生思维展开的层次, 极大限度地调动学生的主动性和参与感, 激发学生的学习热情。

2 制定《工程力学》课堂活动的创新教育原则

2.1 学生主动参与的原则

学生是教学活动的主体。教师在设计活动时要以学生为中心, 从学生实际水平和学生所能接受的活动方式出发, 精心设计学生活动程序, 激发学生的求知欲和参与感, 使不同层次学生的认知结构、个性品质在参与中都能得到发展。

2.2 个体活动和集体活动相结合的原则

《工程力学》课堂教学活动必须为不同水平的学生提供不尽相同的学习机会。在制定活动策略时, 要鼓励个别化学习及同学间的相互交流, 充分发挥学生的个体作用和“群体效应”, 创造出一种个体和群体相互促进的活动氛围。

2.3 具体与抽象相结合的原则

心理学的研究表明, 处在具体运算阶段的青少年缺乏形式运算能力, 要依靠具体的对象进行思考。教师要有针对性地制定活动策略, 帮助学生适应形式思维。通过直观教具的演示、模型的操作、生活实例的对比等多种活动方式, 揭示抽象概念中的某种状态、某个横断面, 并通过学生的个别活动来形成概念, 提高思维的能力。

3《工程力学》课堂教学活动中创新教育的操作策略

课堂教学活动中创新教育的操作策略, 就是引导学生通过创新思维获得工程力学概念的具体步骤, 其四个关键操作环节如下。

3.1 活动内容的选择和转换

为了达到传授知识、提高能力的教学目标, 《工程力学》任课教师必须认真钻研教材, 并抓住教材加工的两个环节:选择和转换。所谓选择, 一是要选择教材中的关键内容, 便于以点带面、以线成串;二是要选择能启迪学生思维的良机。所谓转换, 就是把现成的教材转换成既有教学内容又有活动步骤的“超文本”。

3.2 活动情景的创设

根据教学目标创设优良的活动环境, 是一门教学艺术。在教学实践中, 笔者遵循针对性、趣味性、创造性的创设原则, 进行了如下尝试。

(1) 设置悬念, 构建迫切学习的活动情景;以问题作为出发点, 能激发学生的认知冲突, 使学生产生迫切学习的心理, 从而营造一种鼓励学生提问、概括、假设和陈述的课堂氛围, 造成积极参与的课堂气氛; (2) 设计实验操作, 构建手脑并用的活动情景;在进行抽象的工程力学概念教学时, 教师可以构建学生操作实验的活动情景, 并以学生操作获得的结论为感性材料展开教学, 形成一个“猜想—验证”的教学活动模式。如:在教学“材料轴向拉伸时的力学性能”时, 需运用低碳钢的拉伸试验来展现整个变形过程。我们利用学校自有实习工厂的便利条件, 组织学生到工厂现场动手操作拉伸破坏试验, 使学生切身感受到力学原理的实际表现, 收到良好的教学效果; (3) 采用电教手段, 构建多媒体的活动情景;优化组合多种媒体手段, 将一些工程实例生动地展现在学生面前, 不但能够揭示活动内容的某些细节和动态变化过程, 而且可以节省活动的时间和拓宽活动的空间, 达到化解教学难点、缩短学生认知过程的目的。如:在讲授点的复合运动时, 用动画形式将动点、动系和定系三种运动过程直观表现出来, 使学生对相对运动分析上的疑问迎刃而解。

3.3 活动过程的组织和调控

活动的组织形式可分为个体活动、小组活动和班级活动, 其选择必须根据问题的特点和活动的要求。通过小组活动和交流, 能使尽可能多的学生暴露自己的思维过程, 并在与他人思维的比较中得到补充和完善。班级活动是活动开展的起点和归宿, 通过教师的调控、点拨和全班学生的集思广益, 使学生对问题的解决达到更深层次的掌握和理解。

教师对活动过程的调控既要能撒得开, 又要能收得拢。在活动设计时, 教师应该充分估计到学生有可能遇到的障碍, 做好适当的铺垫;在活动进行时, 教师应该注意观察、倾听并收集有关信息, 进行适当的引导;对活动中学生表现出来的创新性与创造性, 要及时给予表扬和鼓励;当某项活动的进行已经不再具备发展性时, 教师应当立即结束活动。

3.4 活动和小结中的议论与交流

它的主要功能有: (1) 可以提供足够的时间和空间让学生对知识进行“内化”; (2) 可以提供学生思考和主动建构知识的机会; (3) 可以充分发挥个体作用和群体效应, 创造师生共同探讨问题的良好气氛。因此, 教师在教学活动中必须尽可能多地提供学生交流的机会, 努力采取多种教学策略, 启动并协调有创造性的、有成效的课堂讨论。

活动后的小结水平是检验活动是否有成效的标准。教师可采取给出小结提纲—学生小结—教师补充—学生再次总结的递进方式, 使学生学会对活动结果进行观察比较和归纳总结, 完成从具体到抽象、从模糊到准确、从单一到系统的思维训练。

总之, 我们在《工程力学》课堂教学过程中注意优化教学活动的策略, 把握好活动的操作环节, 提高学生创新性思维的能力, 提高教学质量。通过创新教育在《工程力学》教学中的具体实施, 为其它课程的教学提供一个可行的方式、方法, 为社会培养出更多更好的适用性人才。

摘要：工程力学是工科专业的核心技术基础课, 目前的教学方式主要依托课堂教学。因此, 将创新教育应用于工程力学课堂教学, 在实施中运用创造学、教育学和心理学原理, 根据课堂教学特点及其变化规律而制定行动方针和活动方式, 使学生通过学习获得的是解决问题的方式、方法, 而不仅仅是知识的本身。

关键词：工程力学,课堂教学,创新教育,探索