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在英语教学中启发式教学的涵义可以概括为:教师充分调动学生学习的积极性和主动性,遵循教学的客观规律,以高超精湛的技艺适时巧妙地 启迪、诱导学生去学习,帮助他们学会动脑筋思考和语言表达,生动活泼、轻松愉快地获得发展。
启发教学的原则与要求
启发式教学,作为一种教学指导思想和总的教学方法,已为广大教学工作者所熟 悉。但启发式教学并不是立竿见影,一用就能产生很大的效果的。由于许多教师没有真正领会启发式教学的实质,或者对启发式教学方法与技巧运用不当或运用不纯熟,在教学过程中会经常出现“启而不发”的现象。造成这种现象的原因,一是可能学生本身的学习积极性不高,不能主动地参与教学过程,对教师的启发引导反应迟缓。二是可能教师的问题缺乏启发性,所提的问题太抽象,太庞大,或者跳跃太大,缺乏循序渐进,致使学生的思维跟不上。为此,我认为我们在课堂教学中运用启发式教学时,应考虑遵循以下原则:
(一)关键性原则
课堂上进行启发式教学,教师要启在关键上,启在要害上。这就要教师分清主次,学会抓主要矛盾。一堂课是由几个环节组成的,而每一个环节也必然有一个主要矛盾,教师在抓住一堂课的主要矛盾的同时,还要善于抓住课堂教学中每个环节的主要矛盾,找出各个环节不同的关键和要害,一个个“启”、一层层“发”,环环紧扣,发散思维和收敛思维形式相结合,列举法、设问法、类比法、组合法、信息交合法等等思维方法相配合,这样才会使启发式教学的方法与技巧发挥应有的作用。
(二)实效性原则
设计启发式教学时,要充分了解教学对象的年龄特征,身心发展规律,已有知识水平,接受能力,以及性格爱好等,做到讲求实际、讲求实效、启而有发、问而有答、因人而异、因材施教。在这里要注意两点:一是作为启发的知识材料应选用大多数学生所掌握的,感知过的,同时又能在记忆中得到再现的,在此基础上进行有针对性的启发,一定会启而有发,问而有答。二是鉴于每个学生的知识基础,理解能力,接受能力以及性格、爱好不同,对不同学生,要注意运用不同的问题和方法,做到有的放矢,因人而异,不能用一个模式对待所有的学生。
(三)双向性原则
双向性原则是指在教学中发扬民主,创造良好的信息交流的课堂氛围,做到在愉快、和谐的情境中进行多种形式的启发。我们都知道,在英语教学过程中,教师是主导,学生为主体。但教师的“导”是为了引导学生正确的思维,而不是代替学生走路。教师要充分唤起学生主体意识的觉醒,使他们知道自己是学习的主人。要讲求教学民主,讲求双向交流,真正做到启而有发,问而有答,使启发式教学发挥它应有的功能。否则,师生心理相悖,课堂气氛压抑,必然会影响学生的情绪,不利于启发式教学的进行。要做到这一点光靠教师在课堂上的努力还不够,还要靠教师平时与学生建立起来的和谐的师生关系。
(四)引导性原则
启发的目的在于启动学生的思维,为此应引导学生动脑,使他们通过思维来主动地理解知识,接受知识。为此我们应朝以下三个方面去引导:
第一,要运用新颖充实的教学内容,生动形象的教学方法,丰富多彩的教学手段,激发学生的学习兴趣,从而引导学生产生强烈的求知欲望,这样就可以起到事半功倍的效果。
第二,要在传授知识的同时引导学生学会学习,即教会学生掌握学习的方法,让学生自己去探索知识。常言说:“授人以鱼,不如授人以渔,授人以鱼,只供一饭之需,授人以渔,则可终身受用无穷。”由此可见教会学生学习,授之以法的重要。
第三,要引导学生发展自己的能力,这是启发式教学的目的之一。在进行启发式教学时,要注意采用各种有效的方式、方法,调动学生的眼、耳、手、脑等各种器官参加学习活动以引导他们培养自己的注意、观察、记忆、想象、思维等多种能力。从而把传授知识与发展能力有机地结合起来,使二者相辅相成,相得益彰。
在课堂教学中运用启发式,除了遵循上述基本原则外,我们首先应该更新我们的观念。在运用启发式教学时也要讲究方法与技巧,不能误把“满堂问”当作启发式教学方法与技巧的法宝。提问启发,仅仅是启发教学方法与技巧的一种形式和方法,而不是它的全部。“满堂问”看起来很“热闹”,其实如果不注意设问的对象、质量、层次,不注意启发的目的,自始至终都是一个样子,一个架式,学生没有进入被启发的角色,这样的问,问得更多,效果也不会大甚至是浪费时间。我们必须认识到启发式教学的方法是多种多样的,有时,教师不置一言,没有提出什么问题。但是一个眼神、一个手势,或仅仅作出某种暗示,都会诱发学生的思路和联想,同样具有启发性,收到“此时无声胜有声”的效果。通过实践,笔者总结归纳如下常见的方法:
转贴于 一、创境法
教学中创设一定的场景,让学生在特定的情感氛围中学习,有利于激发学习兴趣,调动学习积极性。例如,我在讲动词“help”的不同用法时,我利用电脑多媒体播放了一个顾客买东西时店员问他:“Can I help you?”的情景片断和一个人落水后大叫“help”的情景画面,然后让学生自己体会它们之间在不同的情景中的不同含义并解释出来,这样学生不但理解了这一词的用法而且由于借助于情景记忆印象很深且不易忘记。
二、激情法
课堂教学不仅有师生之间知识信息的传递,更有师生之间情感的交流。现代心理学的研究表明:那种明朗的、乐观的心情有助于思泉喷涌,而郁郁寡欢、万马齐喑的苦闷心情则抑制人的思维。因而,教师在课堂教学中要像音乐指挥那样激起学生的情绪,使之思维活跃,注意力集中,从而为进一步启发奠定良好的基础。课堂上激情启发的方法很多,常见的有:1、通过放录像、录音或生动讲述,使学生仿佛身如其境,产生情感上的共鸣从而情不自禁地去思维、去探索。2、找一件能引起学生丰富想象的物品,使学生睹物思情,如英语课教“我的一家”时,教师让学生拿出自己家庭的合影,然后用英语介绍,借以激发学生的家庭观念及热爱父母的心情。另外教师在课堂上要饱含感情,并通过自己健康向上的感情去感染学生,使他们从中受到鼓舞和鞭策,调动起思维积极性,体验到成功的欢乐。
三、设疑法
“疑”是探求知识的起点,也是启发学生思维的支点。会不会“设疑”是一个教师教学技巧的表现。南宋理学家朱熹说:“读书无疑者,须教有疑,有疑者,却要无疑,到这里方是长进。”一个教师,在课堂教学时要注意从“疑”入手,巧设悬念,启发学生思维。换句话说,就是要善于引导学生提出问题、分析问题、解决问题,即善于引导学生生疑、质疑、解疑。应当指出的是,设疑不同于一般的课堂提问。它不是让学生马上回答,而是设法造成思维上的悬念,使学生处于暂时的困惑状态,进而激发解疑的动因和兴趣。例如,有一次讲到介词后动词的变化问题,一学生说介词后的动词全部都要用-ing形式,于是我就在黑板上写出一句子:The boy did nothing in the classroom but,然后介绍 but 后用 sleep 还是 sleeping?学生中大多数人都认应用后者。于是,我颇具哲理地启发道:“真理不一定掌握在多数人手中喔。”这就形成了一个“悬念”,学生大脑皮层优势兴奋中心迅速形成,激起了解决问题的兴趣与需要,然而,我并没有直接告诉他们答案,而是让他们自己回家查资料,第二天告诉我。这样,我不但通过设疑启发学生去思考而且也培养了他们学习的主动性。
四、寻思法
如果说设疑启发重在“疑”,即通过新旧知识的矛盾,了解问题与分析问题,解决问题之间的悬念来启发学生学习兴趣,那么,寻思启发,则重在“思”,即通过引导学生如何解决问题,解决悬念来启发学生。如我在讲道sometime时就列出sometimes、some time、 some times 然后问学生它们之间的区别。学生们似曾见过,但又说不清它们的区别。于是我就启发他们:some 可表示“一些、某”,time 可表示“时间、倍数、次”。然后逐步再启发他们 sometime 表示“某一时间” some time 表示“一些时间”等等教他们用已学过的知识来分析、解决问题,提高了学生的思维能力。
五、故谬法
教师在讲授知识的重点、关键处,故意出现错误,吸引学生注意力,启发学生思维。如教师讲完某一规则后让学生一起做课堂练习时,可故意犯学生可能犯的错误,从而让他们引起警惕,以免再犯。故谬法的好处是能引起学生高度注意,启发他们积极思维,以探究正确答案,而且记忆牢固。但此法不可多用,否则容易造成学生思维混乱。
六、暗示法
课堂教学时,当学生思维出现故障时,教师可以通过语言、手势、表情等种种方法,给学生以暗示,或接通学生的思路,让他顺利得解决某一问题:或提醒学生思维中出现某些偏差,让他们迅速回到正确的思路上来。如教师在处理课文时可把课文中的重点、难点以及一些关键词按段落板书在黑板上,这样在之后让学生复述课文时,如学生遇到困难老师就可以用板书来暗示内容,帮助学生完成复述。
七、点拨法
点拨法也是在学生思维受阻时,引起认知过程中断时给予的指点、启发。所不同的是,暗示启发,教师只作暗示,不明确说出答案;而点拨启发,教师应把某些话说在明处。当然这些话只能说在关键处,否则就谈不上“点拨”了。
关键词 启发式 教学
我是1988年毕业于东北职工大学管理系。由于工作需要,毕业回到东电一公司教育处(93年调入电厂教育处),任技校班的工程力学课,此科目对于外行的我来说,确实是一个难题。面临教师短缺,我也就毫不犹豫地接下来。我一边摸索、一边钻研、一边授课,真是功夫不负有心人哪!
至今教学已有十个年头了,在这十个年头里,我曾任92级、93级、94级、95级技校班的工程力学课,93级、94级、95级、96级业余中专的工程力学课,经过本人的刻苦努力,教学效果还是不错的。尤其是93级技校班材力课统考那年,曾授予大连电校校外班的领导的奖励。
通过不断的研究、探讨、授课,使我从教学中悟出这种教学方法,那就是启发式教学。在谈启发式的教学时,人们常常与注入式相联系,二者都是具体的教学方法,但不能说,讲授就是注入式,谈话、讨论就是启发式。所谓注入式,一般是指不看对象,不管学生领会与否,让学生呆读死记,其教学效果不利于学生智力的发展,甚至窒息学生的智慧,压抑学生的才华。启发式是指整个教学过程都应唤起学生的积极思维,启发学生的学习愿望,引起学生的学习兴趣,始终使学生处在一种对知识的追求状态,从而使“教”与“学”同步,将学生的学习变被动为主动,克服了教师枯燥无味地灌输和垄断课堂的现象,有利于发展学生的智力,培养学生独立分析问题和解决问题的能力。那么,如何在教学中运用启发式呢?我在《工程力学》课的教学实践中做了以下几个方面的尝试。
一、启发式学习动机,调动学生积极性
学习动机是推动学生学习的一种内部动力,要使学生学好工程力学课,必须启发学习的动机,而学习动机又是在需要的基础上产生的。需要是人的一切活动的动力源泉,是产生积极性的基础。为此,在教学中教师用渊博的知识、生动的实例,向同学们讲述材料的各种性能以及各种应力在电厂应用中的重要性,使大家知道学好这门专业课,为今后工作和未来都是有好处的。例如,开、关门时,师傅们用扳手拧紧螺母时,还有司机师傅握的方向盘等等这些都是力矩、力偶的实例,再如几百米高的大厦、斜拉铁索桥、各种机械支承臂梁、转轴、汽轮机叶片、锅炉承压管等,都是通过应力对材料进行设计和核算的,以及材力与日常生活息息相关,如高压锅、自行车、坐的椅子等。用这样的方式诱导学生学习工程力学的意向、愿望和兴趣,于是激发起学习的自觉性和积极性。由于学生有了学习的热情,学好工程力学课就有了内在力量和基础,教师的教学过程也就顺利进行了。
二、结合日常生活现象,启发学生集中注意力
教师总是希望同学的注意力集中在课堂上,全神贯注地听讲,但时常是事与愿违,其原因在于“教”与“学”的双方。对教师来说,除了清楚、明白讲述教材内容,将学生注意力集中外,还应采取多种手段,用更积极的措施集中学生的注意力。把工程力学知识与活生生的日常生活现象相联系,启发学生提高学习注意力效果很好,用形象逼真的生活现象来启发学生对所研究的问题的兴趣,唤起求知的欲望,将注意力全部集中在教师的讲授上,比采用粗暴生硬的手段来维持课堂纪律要积极得多,不仅学生容易接受,而且教学效果好。
三、结合生产实践,启发学生获取知识
任何事物总是带有普遍性和特殊性。教师在讲授时应启发学生去寻找事物的异同点,去比较、去鉴别,从中总结出规律性的东西。如讲应力集中时,启发学生独立思考,首先向学生讲述:在买布时,售货员首先将布剪开一个口,然后用手将布撕开。这就是生活中利用应力集中撕布,若不先剪个口,布就不容易撕开。这样,不但增加了学生对知识的理解和记忆,更重要的是使同学们缩短理论和实际中差距,即抽象概念在具体问题的体现。
四、找出差异,开发判断能力
任何一类事物都具有相同与不同之处,采用比较的方法,找出差异,通过比较异同点,启发学生判断“是”与“非”的能力。如材料力学中,压缩变形和挤压变形从字面上看十分相似,如果没有图形很难辨认是哪一种变形,怎样才能区别它们呢?教师应该从定义、特点不同找差异,压缩变形是指作用在构件两端的力大小相等、方向相反、作用线与杆的轴线重合、在轴向压力作用下产生变形。而挤压是指两个物体相互接触,在接触表面上互相压紧的现象。根据定义的差异,再考虑一下它们的特点,压缩是指整体被压,挤压是指局部被压,通过掌握它们的定义和特点,就很容易识别是什么变形了。这不但有助于同学们对此知识的牢固掌握,而且还开发了他们的分析能力和判断能力。
五、采用类比推理传授新知识
推理是由一事物判断另一事物的思维过程,判断与类比推理有着密切联系,因此,教师在教学过程中,常用类比的形式,进行逻辑推理,传授新知识。比如,在讲圆轴扭转变形时常常与拉(压)杆变形进行类比,他们都属于在外载荷作用下产生变形,所以可推理为二者具有同样功能。校核拉(压)杆强度时,思路是:外力(P)内力(N) 应力(σ),根据类比推理可以校核圆轴扭转变形的强度,但又不完全一样,此时,教师可再启发学生根据定义去寻找求扭转的应力,这样将拉(压)变形与圆轴扭转变形进行类比,根据拉(压)杆的条件推理判断,讲授圆轴扭转的变形就容易多了,所以说,用类比启发式教学不但有利于传授知识,同时,在教学过程中潜移默化地展开了学生的逻辑推理能力。
关键词:英语教学;启发式;运用;原则;方法
启发式教学方法已被广大教师所认同并运用,但实际效果却大不一样。其原因是有的教师没有领会启发式教学的实质,对启发式的方法与技巧运用不当。造成这种现象的原因,一是可能学生本身的学习积极性不高,不能主动地参与教学过程,对教师的启发引导反应迟缓;二是提出的问题缺乏启发性,或太抽象、跳跃太大、缺乏循序渐进,导致学生的思维不能与之同步。所以,在教学中运用启发方法应考虑以下原则和方法:
一、启发式的基本原则
(一)关键性原则。
进行启发式教学要启在关键上,启在要害上。这就要求教师分清主次,抓住主要矛盾。一堂课是由数个环节组成的,而每一个环节也必然有一个主要矛盾,教师在抓住一堂课的主要矛盾的同时,还要善于抓住课堂教学中每个环节的主要矛盾,找出各个环节不同的关键和要害,一个个“启”、一层层“发”,环环紧扣,这样才会使启发式的方法与技巧发挥作用。
(二)及时性原则。
“好雨知时节,当春乃发生”,可以说这两句诗道出了及时性原则的精髓。教师要做到启发及时,就要善于观察学生在课堂教学中的反应。在学生注意力高度集中,思维活跃时,或在学生遇到了困难,思维暂时受阻时,教师都应抓住本质、在要害处稍加点拨,启发才能达到最佳效果。但一定要尽量避免超前启发和滞后启发。
(三)实效性原则。
设计启发式时,要充分了解教学对象的年龄特征,身心发展规律,已有知识水平,接受能力,以及性格爱好等,做到讲求实际、讲求实效、启而有发、问而有答、因人而异、因材施教,做到有的放矢,因人而异,不能用一个模式对待所有的学生。
(四)双向性原则。
双向性原则是指在教学中发扬民主,创造良好的信息交流的课堂氛围。要讲求教学民主,讲求双向交流,真正做到启而有发,问而有答,使启发式教学发挥它应有的功能。
(五)独特性原则。
独特性反映的是新奇、不同寻常的思维。借助多媒体的优势培养学生的求异和创新思维能力,让学生根据图形提示识别单词之意,并联想起很多有关的词汇,进行人机对话这种新型的教学方式,既培养了学生独特的思维方式,又激发了学生学英语的积极性。
二、运用启发式的基本方法
(一)激情法。
课堂教学不仅有师生之间知识信息的传递,更有师生之间情感的交流。明朗的、乐观的心情有助于思泉喷涌,而郁郁寡欢、万马齐喑的苦闷心情则抑制人的思维。因而,教师在课堂教学中要像音乐指挥那样激起学生的情绪,使之思维活跃,注意力集中,从而为进一步启发奠定基础。课堂上激情启发的方法很多,常见的有:通过放录像、录音或生动讲述,使学生仿佛身临其境,产生情感上的共鸣从而情不自禁地去思维、去探索;找一件能引起学生丰富想象的物品,使学生睹物思情,调动起思维积极性,体验到成功的欢乐等。
(二)创境法。
教学中创设一定的情境,让学生在特定的情感氛围中学习,有利于激发学习兴趣,调动学习积极性。例如,在讲动词“help”的不同用法时,利用电脑多媒体播放了一个顾客买东西时店员问他:“Can I help you?”的情景片断和一个人落水后大叫“help”的情景画面,然后让学生自己体会它们之间在不同的情景中的不同含义并解释出来,这样学生不但理解了这一词的用法,而且由于借助于情景记忆印象很深且不易忘记。
(三)设疑法。
“疑”是探求知识的起点,也是启发学生思维的支点。会不会“设疑”是一个教师教学技巧的表现。教师在课堂教学时要注意从“疑”入手,巧设悬念,启发学生思维。换句话说,就是要善于引导学生提出问题、分析问题、解决问题,即善于引导学生生疑、质疑、解疑。应当指出的是,设疑不同于一般的课堂提问。它不是让学生马上回答,而是设法造成思维上的悬念,使学生处于暂时的困惑状态,进而激发解疑的动因和兴趣。
(四)研讨法。
教师将启发贯穿于讲练中,通过循循善诱,步步启发,调动全体学生的思维共同研究、讨论、分析、解决问题或提出问题后组织学生自己分组讨论,利用集体的智慧来解决问题。这一方法在理解课文和处理难点上较为常用且效果明显,特别在用于培养学生的创造性思维方面尤为有效。
(五)故谬法。
教师在讲授知识的重点、关键处,故意出现错误,吸引学生注意力,启发学生思维。如教师讲完某一规则后让学生一起做课堂练习时,可故意犯学生可能犯的错误,从而让他们引起警惕,以免再犯。故谬法的好处是能引起学生高度注意,启发他们积极思维,以探究正确答案,而且记忆牢固。但此法不可多用,否则容易造成学生思维混乱。
(六)点拨法。
在课堂上,当学生思维出现故障时,教师可以通过语言、手势、表情等种种方法,给学生以暗示,或接通学生的思路,让他顺利地解决某一问题:或提醒学生思维中出现了某些偏差,让他们迅速回到正确的思路上来。如教师在处理课文时可把课文中的重点、难点以及一些关键词按段落板书在黑板上,这样,在之后让学生复述课文时,如学生遇到困难老师就可以用板书来暗示内容,帮助学生完成复述。话只能说在关键处,否则就谈不上“点拨”了。
(七)对比法。
关键词:高中;生物;启发式教学;应用
中图分类号:G633.91 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2016)31-0034-01
初中阶段学生会接触到生物知识,基于此,高中阶段的生物课程过渡较为平缓。高中生物教学应当依据新的大纲要求,调整教学方法和途径,积极从学生的学习特点入手研究合适的教学策略。启发式教学符合学生的认知规律,有助于激发学生的学习兴趣,提升高中生物教学质量。因此,广大生物教师应积极研究启发式教学方法在高中生物教学中的运用。
一、提高学生兴趣,引导独立思考
兴趣是最好的老师。在过去的高中生物课堂中,教师更多地注重书本知识的直接讲解,通常是把知识内容板书在黑板上。同时为了赶进度,教师会采用满堂灌的教学模式,较难顾及学生对知识的理解。因此,学生普遍失去生物课程的学习兴趣,影响对生物知识的掌握。启发式教学遵循新课标精神,要求高中生物课堂分清教学活动的主次地位,充分尊重学生的主体地位,突出知识的理解和观点把握。积极调动学生的生物学习积极性,是生物教师义不容辞的责任。能够对生物知识和问题进行独立思考,是学生学会的表现。高中生物知识点琐碎复杂,在生物教学过程中,部分教师过分注重将每个知识点进行透彻讲解,忽略了给学生时间让其独立思考,结果出现学生“上课听得懂,下课不会做题,但老师一讲解就能恍然大悟”的现象。有些教师认为,这种现象的产生,是因为学生本身对知识点掌握不够熟练,殊不知,是教师教学方法不当。这时,注重启发式教学在高中生物课堂中的应用显得尤为重要。例如,教学高中生物必修一“细胞的能量供应和利用”中“呼吸作用”时,生物教师应让学生自主思考有氧呼吸与无氧呼吸的相同点和不同点。只有给学生充足的时间,让学生思考琢磨,才能让学生真正掌握有关“呼吸作用”的知识点。启发式教学的运用,能让学生举一反三,触类旁通,深化对知识的理解。
二、运用生动的语言,活跃课堂气氛
生物毕竟是一门理科类的科目,难免会有一些专业术语让人难以理解。如果生物教师一直使用呆板、沉闷、机械的语言为学生讲解,那么学生对生物知识的兴趣会大大降低,不利于学生对生物知识的理解与掌握。高中生物课程时间紧,知识点繁多而琐碎。在高中生物教学过程中,为了引导学生更好地自主学习生物知识,生物教师应运用启发式教学。生物教师要结合自身和学生的特点,将不易理解的生物知识,用生动通俗的语言表达出来。同时,生物教师也可根据学生好奇心强的特点,编一些生物知识口诀,以方便学生记忆。例如,苏教版高中生物“细胞的生命历程”中,有一节是“细胞的增值”,讲述植物细胞有丝分裂的内容。在授课过程中,生物教师就可以编成口诀,如“两消两现一散乱(核膜核仁消失,染色体纺锤体出现,染色体散乱地分布在纺锤体的中央),丝牵点排赤道板(每条染色体的着丝点排列在细胞中央的一个平面上),点裂丝牵向两极(着丝点分裂,染色体变成姐妹染色单体分别移向细胞两极),两消两现新壁现(染色体纺锤体消失,核膜核仁出现,新的细胞壁出现)”。这样一来,植物细胞有丝分裂的过程就能深深印在学生的脑海中。这些口诀的点缀,不仅能活跃课堂气氛,还可以激发学习生物的积极性。
三、构建实物模型,提高课堂效率
高中生物关于概念性和规律性的知识点较为烦琐,知识点或者生物实验较为抽象。如果仅仅以生物教师口头教学的方法为主,那么学生很难理解、掌握生物新知识。高中生物教学与其他学科教学一样,需要与时俱进,紧跟时代步伐。随着社会经济、科技、文化水平的飞速发展,生物教学要注重利用现代化教学手段,提高启发式教学效率。例如,教授必修一“细胞的物质输入和输出”中生物膜的流动镶嵌性模型时,生物教师可以带领学生利用废旧物品动手制作生物膜模型。学生通过自己动手制作“磷脂双分子层”,可以更好地理解生物膜的结构,更加了解糖蛋白和蛋白质分子在生物膜上的分布。在学习必修二DNA分子的结构时,学生很难想象沃森和克里克创建的DNA分子双螺旋结构。这时,生物教师可以利用曲别针、泡沫塑料、纸片、牙签、橡皮泥等常用物品,动手制作DNA双螺旋结构。这样,就能让学生透彻理解碱基互补配对原则,提高生物课程学习兴趣。
四、结束语
生物课程作为高中理科学生的一门重要课程,对高考成绩的提升意义较大。高中生物教学是一项繁重的任务,注重对学生进行启发式教学,使其掌握独立思考的能力,是高中生物教师的新挑战。传统的课堂教学方式已不能满足教育改革的需求,要注重更新教育理念,改革教学模式,引入启发式教学。要注重提高学生兴趣、引导独立思考,运用生动的语言、活跃课堂气氛,构建实物模型、提高课堂效率。
参考文献:
[1]邹小红.高中生物教学中如何培养学生的创新能力[J].理科考试研究,2014(15).
[2]孙艳娟.巧用多种启发教学法优化高中生物课堂教学[J].学苑教育,2013(03).
关键词:数学 教学 启发互动 方法
现行初中数学的教学目的,就明确提出了要“运用所学知识解决问题”,“在解决实际问题过程中要让学生受到把实际问题抽象成数学问题的训练”,“形成用数学的意识”。 初步具备学习分析方法的能力。作为数学教师,必须对教学目的有明确的认识,并紧紧围绕教学目的展开教学。必须全面、深刻地掌握数学教学目的,并在教学过程中,经常以此来检查和评价自己的教学水平和教学效果,从而不断改进数学教学方法。数学的逻辑性和严密性,决定了数学教育相较于其他学科,略显枯燥,因此,要教好数学课程,就要求教师要能充分调动学生的学习积极性,发挥学生的主观能动性。
一、启发互动式的教学手段的实施
传统的数学教学,通常课堂上以教师为核心,采用“满堂灌”的教育方法,导致学生参与度不够,部分学生出现上课走神,打瞌睡等现象。为充分调动学生的积极性,提高课堂中学生的参与度,我采取了课堂启发互动的方式进行教学。
首先,以实际生活中的具体事例,切入将要教授的新课内容,引导学生思考,提升学生兴趣。比如讲授“轴对称图形”时,出示松树、衣服、蝴蝶、双喜等图形,让学生讨论这些图形具有的性质。学生经过讨论得出“这些图形都是沿一条直线对折;左右两边都是对称的,这些图形的两侧正好能够重合……”。学生自己得出了“轴对称图形”这个概念。好的情境创设,可以激发学生的兴趣。
接下来,针对新课的概念和内容提出一些问题,将问题板书在黑板上。用10分钟时间让学生自己看书、讨论,找出问题的答案,充分调动学生的学习积极性。使学生进行独立思考和自主探索。设置问题时难度把握要适中,难度过高打击学生积极性,难度过低学生会觉得缺乏挑战,丧失兴趣。
其后,通过课堂提问的方式,了解学生掌握新课内容的情况,针对学生回答中出现的问题,进行具体的教学。通过这种方式,大大提高学生的参与度,也能及时让老师明能看到学生对所学内容的疑难点在哪里,可以详讲、细讲,提高教学效率。
二、建设现代多样化的教学资源库
传统的教学手段随着信息时代的到来显然不能适应现代的教学要求。多媒体的作用显而易见,利用多媒体教学手段,可以展示出图文并茂的教学内容,利于教学情景的设计。学生利用多媒体,也可以快速地获取信息,不仅能学到书本的知识,还可以从光盘、网络等多种途径获得,这要摆脱出了课本的限制。另外,通过多媒体的互动,学生可以更好地参与教学过程。
此外,建设教学资源库,采用PPT、动画等直观的教学资源,有利于提高学生的学习兴趣,增强对知识的把握和理解。在初中数学教学中,不能忽视的事实是,推进现代化教学手段运用,对教师还需要进一步的培训,加强其对计算机软件和一些应用软件的学习和运用,如果教师不能够熟练地使用这些工具,就难以在课堂上给对学生较好的教学。还要充分发挥各种多媒体的功能,积极的让学生亲手使用各种工具,加强数学实验在教学中的应用。
三、基于启发互动的课堂激励因子
鼓励教学法是一种常用的教学方法,托尔斯泰曾就此形象地说过:“激励能使人产生巨大的精神力量,是促使他人创造奇迹的催化剂和导火线。”多年的实践结果也让我体会到,这是一种体现“人本精神”的教学方法,有利于提高学生的学习兴趣和培养其创新精神,还有助于改变当前农村中学数学教学所面临的一些难题,在教学活动中广泛应用可以取得了很好的成效。鼓励教学法是“以人为本”的教学方法。正处在青春发育期的中学生,虽然性格处于敏感的叛逆期,但他们同样也渴望着得到老师对自我的认可与赏识,从而达到自我实现的目标。有效合理的奖励机制,更有利于激发学生的学习主动性。但由于学生的层次能力不同,对学生的要求应该合理分段,比如课堂提问环节,注意将问题分类,基础题、提高题和挑战题等,根据情况给予不同的奖励,以发挥学生主动性。
四、课后辅导与交流
盲目的题海战术显然也不再适应新课标的课程改革思路。因此,课后的辅导不再是单纯解决学生的作业问题。而是在解决学生学习中发现的问题同上,注意引导学生进行自我反思,可以使学生进行自我总结、自我评价,使认识上一个台阶,逐步完善认知结构,并进一步开拓探究的空间。使学生在课后环节中,或质疑问难、或自我展现、或答疑解难。从而他们的思维得到了碰撞,认识得到了升华,体验得到了丰富。
初中生也开始形成自己的人生观和价值观,他们很多问题有自己的思维方式和方法,尽管有些并不成熟。作为老师,在课后注重与学生多交流沟通,及时了解他们的思想动态,更有利于教学工作的开展,二者可以相辅相成,互相促进。
关键词:初中英语;教学目的;交际能力;教学方法
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)25-165-02
对于新时期的英语教学,我们必须明确教学目的。把英语运用能力的培养放在教学的首位。课堂是教师教学、学生学习的主阵地。我们要充分利用课堂,在课堂教学中培养学生的语言运用能力,改变过往教学中以教师为中心,偏重语法结构的分析、讲解,及机械的句型操练的教学模式。同时教师要以学生为中心,加强训练指导,加大学生自学的活动量,从而发挥其“主体”作用。作为一名初中英语教育工作者,经过多年的教学,对于学生语言运用能力的培养有着独特的见解,在此表述,供同仁参考、指正。
一、重视“整体―分段―再整体”教学模式
提高学生英语思维培养的连贯性。众所周知,课文整体教学是针对传统的分块教学提出的,是指在讲授课文时首先应把学 生引到的课文的要点和中心思想上。过往,初中英语教学普遍存在的弊病是把英语课当作历史那样的知识课来教,逐字逐句地进行语法结构分析,以灌输知识为主,把学生当作消极的接收器。这样做,其实是将语言的两个不可分割的重要组成部分:结构与意义。人为地割裂开来。一些学生上了几节课还不知道该课文说的是怎么回事。这是如今英语课堂教学普遍的现象。而新英语教学大纲指出:教课文的正确方法应按照“整体―分段―再整体”的顺序进行。那么如何实施“整体―分段―再整体”的教学方法呢?经过多年的教学,我总结了一些方法,在此抛砖引玉。例如:总结讲故事法。就是教师把课文简化后编成小故事讲给学生听。学生一开始就了解了全文大意,有助于启发学生的学习动机,促使学生自觉地去阅读材料,了解细节。同时也对学生进行了“听”的训练。阅读理解法。这种方法与“问答法”相似。不同的是,“问答法”是以提问的形式,突出“听说”。“阅读理解法”以选择题和判断题的形式,以突出理解课文和处理课文信息为目的。视听法。是指教师在上课前,充分利用有关的图片,实物或运用简笔画,采用“视、听、说”入手的方法,事先让学生了解课文大意。实际上,初中英语具有直观性,学生通过眼、耳、脑同时并用,对输入到头脑中的各种语言信息和表述方式印象深刻, 不易忘记,这为学生日后的语言运用做好了知识准备。运用“整体―分段―再整体”的教学模式,学生从开始就知道到自己将要学习的东西,然后在重点分段掌握,最后在进行总结。这个方法已经在广大地区开始实行,也从侧面反映其优势之巨大,好的东西就该保留,我们在保留的同时还要不断地探索,优化,最终达到最理想的境界。
二、化繁从简,综合归纳,辩义解惑
杜勃罗留夫说得好,“教师如果把科学的材料嚼得这样细,使学生无须咀嚼,只要把教师所讲的吞下去就行了。这样,从学生中可能培养出懂知识的猿猴。”因为学生的基本技能是通过大量的言语实践活动练出来的,不是由教师讲出来的。只有精讲,才能省出时间来引导学生进行言语实践和思考问题。学生只有在面对新的问题时,才能展开积极的思维活动,去寻求解决问题的方法,这正是学习和运用语言之必需。如果要通过课文教学来培养学生的能力,就要大胆的给学生机会,让学生们自己去做,他们还不会做的,就启发他们自己去做。要使学生达到快速自如,准确地道地运用英语语言的能力,在课文教学中,教师还应注意及时引导学生将已学知识与当前知识联系起来,进行必要的综合归纳,逐步形成学生的知识网络。通过归纳,将学生所学知识进行类比,使学生了解掌握知识间内在联系、相同点及不同之处,以澄清学生知识疑点。若教师经常性地引导学生通过例句将类似知识归纳比较,学生就会形成正确的认知结构,养成规范运用语言的习惯。总之,以学生为中心,化繁从简,并积极的归纳分析,加强学生的思考能力,对于以后交际能力的提高有着很大的帮助。
三、培养学生开口习惯,加强口语交际能力
【关键词】外语方向课教学 SYB教学体系 参与性教学法
一、引言
在当今知识经济的大背景下,高等院校都已经把培养多学科交叉的复合型人才作为了本科人才培养的目标。高等院校的外语专业都在课程设置上设置了类似于经贸××语、旅游××语、翻译××语等方向课,目的也就在于让学生学以致用,在跨文化交际中做到游刃有余。
SYB是英文Start Your Business的简称,是原中国劳动和社会保障部从国际劳工组织引进的一项培训项目。该项目的主要目的是使参加培训的人员能够创办和维持一个可盈利的企业。这是一个实战性的培训,培训的目的就在于切切实实的教会学员如何开班自己的企业,所以 SYB培训的教学体系的设置和教学方法的应用上都有外语方向课教学可以借鉴之处。
二、SYB教学体系特点分析
正是因为SYB项目的应用性和实战型,所以SYB培训项目的一个基本的要点就是参与性教学法,让每一位学员都能够全身心地参与到教学中来,并且做到学以致用。SYB教学体系具有以下几个特点:
(一)教学准备阶段的针对性强。SYB的教学采取的都是小班教学(每班30人)的模式,学生均为成年人。在SYB教学的准备阶段,教师会通过学员入学登记表对每一位学员的创业想法,家庭环境,教育背景等做一系列的了解和分析,做到心中有数,以便在以后的教学中做到很快地和学生建立起良好的关系,在指导学员学习过程中做到有针对性的指导,让学员在培训的时候能够真正的学习到自己所欠缺的知识。
(二)教学实施阶段的参与性强。SYB教学法在教学的实施阶段特别强调学员的参与性,这样就可以把学员真正带入到课堂中,使学员可以更加专心致志的学习并且学会如何应用新的知识。主要方法有讲课法、案例法、讨论法、头脑风暴法、练习法、角色扮演法和SYB游戏法。在此着重介绍一下头脑风暴法和角色扮演法。
头脑风暴法是一种用来产生注意的方法。它鼓励学生发现问题,进而产生一系列的解决办法。这种方法要求每一位学员都要提出自己的想法,而且不允许任何人发表带批评性的意见,让学生可以任意发挥,无拘无束。这种方法在教学中产生高度的参与性,可以使课程更加的活泼生动,并且可以刺激创造性的思维方式。
而角色扮演法是将显示生活中可能出现的情况写成剧本,要求学生在剧中扮演特定的角色,目的在于让学员演练如何处理实际问题。这种教学方法可以锻炼学生思维的敏捷性和执行能力,并且可以增强学生的学习兴趣和信心。
(三)教学效果检测阶段的时效性强。在SYB教学的日常教学监督活动中,有一个每天都必须要做的任务就是收集学员的《SYB培训每日意见反馈表》,表格中涉及的内容有:
1.今天我喜欢那些方面的内容?
2.今天我不喜欢那些方面的内容?
3.今天我有哪些地方没有听懂?
4.为了使培训班办得更好的建议。
教师收回表格后,要认真分析和总结,在下一次课开始前真诚及时地对学生的问题一一给予答复。具有很强的时效性。
三、SYB教学体系对外语方向课教学的启发
基于SYB教学体系的特点,有以下几点可以借鉴。
(一)教学准备阶段不仅要备好教材,更要备好学生。外语方向课的教师在教学的准备阶段就应该提前做到不仅备好教材,还要备好学生,包括学生的综合知识基础、成长环境和经历、心理需求、性格特征、情绪、兴趣爱好等,这就要求专业课教师和辅导员老师要及时的做好沟通,教师在授课前做好了这些准备工作,在教学的时候就可以做到有针对性的指导学生,让每一位学生都能感受到教师的关心,提高学生的学习的主动性,融洽师生关系,更重要的是可以做到对学生分别指导,让学生都能够有所收获。
(二)教学实施阶段可以借鉴SYB的教学手段。在教学实施阶段,外语方向课老师可以在原有的授课方法的基础上,学习借鉴引进头脑风暴法和角色扮演法,让学生高度参与教学实践环节,多加鼓励和启发学生,让学生可以在轻松愉快的氛围里面快乐的学习和运用语言知识,不仅可以让学生提高学习兴趣和增强学习信心,而且可以培养学生的额创新精神,思维的敏捷性和执行能力,对于提高学生的综合素质非常有帮助。
(三)要重视教学效果监测阶段的时效性。教学效果检测阶段,也可以借鉴SYB的方法,不仅可以及时有效的检测学生的学习情况,做到查漏补缺,不遗留问题,而且可以让教师获得学生的信任,让学生感受到老师对他们的尊重,融洽师生关系,提高教学质量。
四、结语
总之,SYB教学体系不仅可以让学生高度地参与教学实践环节,提高教学效果,做到学以致用,并且对于融洽师生关系,培养学生的综合素质都有很好的作用。在教学准备阶段的针对性、教学实施阶段的参与性和教学效果检测阶段的时效性上都有可取之处,可操作性强,我们外语方向课可以借鉴其方法用以教学。
【参考文献】
[1]国际劳工组织北京局编. 创办你的企业(SYB)――机构培训与教师手册[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2003.
[2]乔爱玲,何克抗. 以行动研究法探索英语教学[J].现代教育技术,2007(2).
[3]胡红辉. 角色扮演在英语交际法教学中的运用[J].广州市经济管理干部学院学报,2004(1).
【关键词】高中生物;启发;兴趣;直观
前言
在新课程标准的要求下,教学目标也随之有所改变,不再强调一味的知识灌输的枯燥教学方法,而是更加注重学生们的综合素质的培养。启发式教学为了摆脱“学生学习努力,成绩就是不提高”的困境,根据相应的教学原则建立一套符合学生们学习规律的方法,能让学生们充分的融入到学习之中,将学生们转变为生物课堂上的主体,并逐渐养成缜密的生物逻辑和创新的方法。
1.需要注意的原则
必须按照相应的教学原则,高中生物启发式教学才会促进教学的实际效率的提高。高中生物启发式教学需要注意的地方主要表现为以下几点:一是自主性原则。传统的高中生物教学主要通过教师直接讲解所学知识的方式达到教学目的,这种教学方式无法激起高中生学习生物知识的强烈欲望。在实际教学的过程中,增加启发式教学方式在生物教学中所占的比例,为学生得以进行自主学习做出相应的引导。二是引导学生独立思考的原则。高中生应当在学习的过程中,要习惯养成并保持独立思考的能力,通过这样的方式才能⑹楸旧系闹识变成属于自己的。利用生物教材中所包含的知识解读现实中息息相关的问题,在吸引学生的注意力的同时激发他们探索的欲望,使学生可以不断地思考并且可以独立地去解决问题,增强独立思考能力。三是举一反三原则。老师可随堂布置一些作业,让学生试着将运用所学到的知识分析实际中的社会现象,例如糖尿病的成因是因为分子转运蛋白的输送出现问题。
2.培养学生对生物的学习兴趣,提高生物的教学效率
教师想要使教学效率提高,就必须提高学生学习生物的兴趣。第一,进行直观性教学。生物课程的教学与其他课程的教学有所不同,生物学科更具有抽象性,这一特征使得教师加强直观性教学。第二,加强生物情感方面的教学。高中生处在青春期阶段,他们的情感丰富且细腻,需要教师予以关心,根据不同学生的心理特点加以引导,注重对学生在表扬与情感方面的教育。第三,鼓励学生对知识点进行反复咀嚼练习。“冰冻三尺非一日之寒”,让学生知道付出一定的努力才能获得回报的道理。光在上课时候认真听老师讲解是远远不够的,还要在课后进行一定的练习才能掌握相关的思维能力和生物知识水平。
3.注重通过实验启发学生自主性
生物课程不同于其他课程,它主要是研究生命活动规律以及生命迹象的学科,具有很强的实验性,从一定程度上讲,生物课程是一种实验性学科。所以,在实际的生物教学过程中,教师应该注重实验的重要性,发挥生物实验的功能,使得学生在生物实验中提升自身对生物的认知,提高学生生物实验的学习积极性与主动性。例如,在观察细胞质壁分离和复原这部分内容时,教师完全可以引导学生在实验室进行实验并观察,从而提出研究结论,让学生对于研究结论进行讨论,从而增强学生对于细胞质壁分离和复原这部分内容的学习以及认识利用直观手段和实验。通过实验的方式,透过学生自己的眼睛观察到一定的变化,再启发学生思考这样的变化说明了什么道理,物质的特性又是什么。
4.语言要生动形象,把要点化繁为简
高中生物启发式教学对教师的职业素养要求很高,教师是高中生物的关键以及重点,教师的生物语言使用强度以及技巧直接影响着高中生物教学的顺利开展。但据观察发现,教师在实际的教学过程中所使用的课堂教学语言显得沉闷无趣,激发不了学生对高中生物的学习兴趣,也就无法继续展开启发式教育。所以,高中生物教师应该对所要讲解的生物知识信手拈来, 无论学生提出什么问题都能够自如应对;提升一定的气氛把握能力,在活跃的气氛下人的大脑接受到信息更迅速。例如,我们在讲解蛋白质由结构功能这个生物概念时,教师可以对这个概念进行比喻,将结构功能比喻成人体的肌肉,从而做好这一生物概念的讲解。另一方面,随着计算机互联网技术的不断进步以及发展,计算机互联网技术早已渗透到高中生物教学过程中,通过课堂之中充分的利用计算机互联网技术,对学生进行启发式教学,可以使得学生提高生物教学的热情以及积极性。
结束语
总的来说,启发式教学是一种创新的学习理念,教需要努力备课对所要讲解的知识熟记于心,学会运用生动形象的语言给学生讲解,用心培养学生对生物的兴趣;通过实验室做实验等直观性教学手段启发学生自主学习性。这种方法在一定程度上在传统教学方式的基础上,合理运用一切科学方法提高学生们创新思维能力,让更多的学生感受到学习的快乐。
【参考文献】
[1]高红雷.试论高中生物教学中启发式教学方法的应用[J].教法研,2013(68)
《汽车理论》课程是一门通过高度有机综合工程数学、工程力学与汽车构造等专业知识体系来提高学生对汽车动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性和通过性等重要汽车使用性能指标进行定量化分析并研究相应的优化设计方案的能力的专业基础课程[1,2]。在笔者的教学过程中,通过课堂调研与作业信息反馈,发现学生在学习过程中普遍对基本概念与定义的理解不够深入,从而导致他们所分析出的各类具体工况下汽车的性能表现缺乏实际的物理依据这一问题,进而反过来更加阻碍学生对基本概念与定义的充分理解和吸收,最终形成恶性循环,极大地挫伤了学生的学习积极性。
从每年期末考试的情况来看,汽车理论的平均分与及格率均低于汽车构造、发动机原理、汽车设计等其他专业主干课程。如何在已有教学水平和教学资源的基础上深化改革教学方法,提升学生的学习动力,培养学生对专业技术研究开发关键核心问题的敏锐嗅觉与快速解决能力,是值得每一位《汽车理论》课程教师深思的问题。
传统的《汽车理论》课程教学分为理论教学和实践教学两部分,课堂理论教学一般在课时分配上占有绝对主导权地位。而从考核与成绩评价方式上来讲,也是传统的期末考试成绩具有绝对话语权。这样的设计原则上合理,但是过于依赖课堂教学与期末考试在专业能力培养与考核上的作用。在课程学习阶段的学生早已不是刚入校的高中毕业生,而是有一定专业知识素养并充满专业实践创新基础与渴求的大三学生。教学方式和考核方式的过于单一,在很大程度上会降低学生的学习兴趣和对专业前景的光明预期,最终影响培养质量。为此,本文将重点分析如何在坚持传统教学方法精髓的基础上进行教学考核方法的创新,从而为培养具有高度理论素养和强大实践创新能力的学生提供可靠保障。
文中提到的教材均为清华大学余志生撰写的汽车理论各版教材,主要以第五版为主。
一、传统教学方法的坚持与优化
传统教学方法即教师PPT讲授+板书详细剖析关键知识难点+师生问答互动+评阅学生作业。对于汽车理论这门理论课程,坚持该方法无疑是以保证学生理解掌握完整理论体系与普遍分析方法为出发点,但在实践过程中,我们可以尝试进行以下优化:
1.第一章。改变常规的授课思路,以汽车坡道行驶驱动动力学建模理论、方法、过程与模型在动力性评价与优化设计中的应用为基本讲授纲要和思路。有了对模型的系统理论认识,就很方便教师给学生讲授理论研究与实验中发动机转速特性、滚动阻力系数、空气阻力系数、坡度与加速阻力系数、附着率的由来及其在模型理论分析中的地位与作用。按此思路优化第一章教学,可以强化培养学生以系统动力学的微分方程建模来对汽车驱动性能进行研究和设计开发的工程学研发思路,促进同学们对在先修的理论力学、高等数学等课程中自己认识较浅的知识盲点进行深化具体认识。此外,通过本章开始的课程学习所逐步培养的这种能力也有助于培养学生学习其他机械工程领域的专业技术基础课程的自学能力,从而使学生在将来的就业与深造中具有广泛的适应性与极强的自主性。
2.第二章。以发动机万有特性为基本出发点,引出等速、等加速与等减速工况燃油消耗量的分析方法以及影响燃油消耗量的主要因素。由于发动机万有特性通常属于学生认识不深入的基本知识点,那么,结合本课程的一个重要培养目标——对专业技术研究开发关键核心问题的敏锐嗅觉与快速解决能力,将由基于万有特性的发动机最小燃油消耗特性所确定的最佳无级变速器调速特性原理对无级变速器的结构功能设计的理论指导作用作为本章的重要研讨性学习内容来开展教学工作,教学过程可采用案例研讨、以小组为单位的课程设计作业、课程设计作业答辩等方式灵活进行。而且,鉴于万有特性理论的重要性和相关应用的重要工程意义,无级变速调速理论的研讨性学习是本章的教学重点。
对于电动汽车部分,属于目前的主流新技术。为了给学生强化工程创新实践意识,本节的教学可以以在理论讲解的基础上结合主流动力性燃油经济性仿真分析软件——Cruise、Advisor在具体车型设计方案评估中的应用来开展[3,4]。教学过程可采用案例研讨、以小组为单位的课程设计作业、课程设计作业答辩等方式灵活进行。如何将仿真技术与教学有机结合将在本文后面相关部分阐述。
3.第三章。第三章讲授的内容是对前两章所学内容的进一步深化,更侧重于档位的设计、匹配对汽车燃油经济性和动力性的综合影响。传统授课方式能保证学生吸收大部分核心知识点。本章的教学重点在传动系档数和各档传动比的选择上。学生普遍反映教材相关内容过于抽象,学习过程中感觉不贴合实际。为此,教师在精确传授教材内容的同时,应该结合自己在企业的实际工作经验给学生直观形象解释清楚几何速比级差与渐变速比级差在改善汽车动力性上的显著差异,方有助于理解。
4.第四章和第五章。第四章和第五章是本课程的又一教学重难点。由于第四章涉及的制动动力学与第五章涉及的汽车操稳系统动力学存在相互耦合关系,且都同时直接对整车的行驶操纵稳定性有最直接的影响,所以笔者设想在遵循传统教学理念方法的同时,将两章的内容系统整合在一起进行讲授。一来期望提高学生综合分析解决问题的能力;二来教学内容会更贴近汽车行驶的主动安全性这一前沿尖端技术,在兴趣的指引下能有效提高学生的学习兴趣。
因为现在的学生数理基础都比较扎实,同时理论力学也学得比较深入,所以在分析制动方向稳定性和操稳性时,除了通过动力学模型的推导使学生获得精准的理论认知外,建议以MATLAB/Simulink软件为切入口,教会学生将教材上重点讨论的模型转化为仿真模型并通过仿真来形象理解制动和转向控制对汽车操稳性的综合影响。进行相关教学时可采用案例研讨、以小组为单位的课程设计作业、课程设计作业答辩等方式灵活进行。
此外,这两章有几个知识点联系非常密切。在传统的教学进度安排中是分开讲授的,学生感觉比较抽象难懂。但如果结合在一起讲授,预期效果会比较好。这两个知识点是第四章中考虑侧偏时的制动力系数、侧向力系数与滑动率的特性关系以及第五章中的轮胎侧偏特性与附着椭圆。每年的期末考试涉及到这两个知识点的分析论述题失分非常严重。说明学生理解不扎实。综合讲解这两个知识点时,最终目的是使学生通过综合分析制动力驱动力侧向力系数随滑动率和侧偏角的变化而变化的相关特性曲线,结合轮胎侧偏特性,来理解附着椭圆的生成过程以及它在理论分析和设计中的指导意义。
由于附着椭圆生成过程中涉及的因素有侧偏角对驱动力制动力——滑动率特性的影响,还有滑动率对侧偏刚度特性的影响[5],其教学难度至少和理想制动力分配曲线组的生成过程相当。如果还要进一步探讨如何根据附着椭圆来合理进行滑动率、侧偏角的匹配工作,那么其教学难度应该至少和利用f、r线组与β线组来研究车轮在某一附着系数路面的抱死顺序相当。因此,这一内容的PPT制作时应充分利用动画功能来层次清晰地展示椭圆的生成过程。
在教学中,还应注意的一点是,在分析前后轮不同的抱死顺序对汽车运动稳定性影响时,教材中没分析前后轮同时抱死时对汽车运动稳定性的影响。作为启发式教学的经典案例,可以通过课堂讨论并抽学生回答问题的方式来开展启发式教学。
5.第六章。本章的内容理论相对较深,在教学过程中,改进的方向依然应该是引入MATLAB/Simulink进行仿真教学。通过仿真分析直观地体会悬架刚度、阻尼、动行程等关键参数的改变对车身、车轮等部件的振动位移、振动加速度的时频响应特性的影响,并可以针对不同的振动控制目标提出不同的参数优化方案。
在教学过程,可以采用案例研讨、以小组为单位的课程设计作业、课程设计作业答辩等方式灵活进行。由于本章内容理论体系较复杂,故可以在期末的笔试中略微减小本章的权重,而将本章内容的考核重点放在平时的课程作业答辩环节。
6.第七章。一般来说,本章不是本门课程的教学重点。采用常规的教学方法即可进行授课。当然,在涉及到牵引通过性计算和汽车越过台阶、壕沟能力的分析计算时,可以引入MSC ADAMS软件从可视化动力学仿真的角度来让学生验证教材上相关理论的正确性。这样,学生就会对教材上理论分析的结果有一个感性化认识,这又反过来促进了他们进一步探求教材上理论分析的更深层理论假设出发点以及细究逻辑推理演绎过程的兴趣。
在教学过程,可以采用案例研讨、以小组为单位的课程设计作业、课程设计作业答辩等方式灵活进行。由于本章内容理论体系较复杂,故可以在期末的笔试中略微减小本章的权重,而将本章内容的考核重点放在平时的课程作业答辩环节。
二、动力学仿真技术在汽车理论教学过程中的应用
以上分析了在传统的理论教学过程中如何进行教学改进与优化。在理论教学的同时,实验教学不可或缺。实验教学存在具体形象、生动有趣、学生认知积极性高等优点,这有助于夯实学生的理论认知水平。
就目前各大学的平均实验条件而言,汽车理论实验的内容一般集中在动力性、制动性和平顺性这三大块上[6]。由于操稳性涉及综合性能要求最高的整车系统,而燃油经济性要求各种复杂的实车行驶工况,所以实验开设的难度比较大。同时,由于现在学生人数很多,实验场地又相对有限,所以实验教学方式也出现了局部与传统课堂教学方式趋同的趋势。具体而言,教师现场讲解学生认识了解的时间增加了,而学生亲自动手做实验的时间减少了。
为了在有限的实验条件下使学生直观形象地领会汽车动力性、经济性、制动性、操稳性、平顺性等经典工程实例的理论精髓,需要把动力学仿真技术引入到实验教学环节中来。这就要求学生先期掌握基本的仿真技术,同时也要求教师先期完成各类性能经典工程实例的仿真平台构建与程序调试工作。
1.第一章。汽车的驱动动力学方程本质上讲是基于牛顿第二定律的线性微分方程,非常便于利用MATLAB/Simulink的基本编程功能来对行驶过程进行模拟。只要将相应的作用在汽车上的各类驱动力和行驶阻力进行函数编译形成计算子模块后,再利用Simulink强大的可视化编程功能,非常便于学生直观理解汽车的驱动力——行驶阻力平衡机理与方程式。在此基础上,学生通过软件操作,即可验证教材上的案例分析结果,从而形象直观地加深他们对理论的理解深度,灵活掌握汽车动力性三大指标的工程设计与评价意义。在完成仿真计算分析的过程中,在编译作为仿真基本单元的各类驱动力与行驶阻力函数模块时,学生可以进一步复习各种力的计算方法,并深入领会各类驱动力和阻力的生成机理及物理含义。
2.第二章和第三章。本章的燃油经济性分析与混合动力汽车部分宜大规模采用仿真教学。教学过程中,建议以汽车的档位设计与燃油经济性动力性的综合优化匹配设计为核心教学目标,开展教学任务设计与执行工作。教学软件可以采用ADVISOR或AVL/Cruise。由于这些软件能对模型和源代码进行开放式设计,具有优秀的模块化的展示与人机界面交互式仿真设计操作功能,再加之能与其他多种软件进行联合仿真,仿真结果直观可信度高,所以利用该软件即可快速完成不同车型动力总成的传动比等参数设计并直接在各类典型循环工况(NEDC、UDDS、1015、ECE-EUDC)下进行快速仿真测试检验这些参数设计对燃油经济性和动力性的改善效果。
对于混合动力汽车部分,由于绝大部分学生之前没有任何工程实践经验,而教材的论述又过于理论化,所以在教学过程中可以利用上述软件给学生讲解车身、车轮、电机、传动系、动力电池、发动机模型的基本仿真原理并引导学生按教材的内容搭建串联式、并联式和混联式的动力性与经济性仿真模型。完成模型构建后,可以再结合模型给学生讲解不同构型的模式切换过程及仿真方法,最后可通过布置仿真作业让学生理解不同构型的模式切换控制在动力性和燃油经济性方面有哪些具体的性能表现差异。
3.第四章和第五章。由于讨论制动方向稳定性与二自由度汽车操稳动力学特性时都是建立的简明易懂的常微分方程模型,所以它们的分析都可以利用MATLAB/Simulink的可视化编程与仿真功能来实现。由于在第一章的学习过程中学生已经能针对系统受力编写函数子模块,加之动力学方程简明易懂能直接用Statespace模块表达,所以学生可课后自行完成上述性能的分析工作。基于汽车二自由度操稳动力学模型的稳态响应与瞬态响应的仿真分析结果可直接和教材上的结果进行对比,一来起到检查模型正确性的作用,二来使学生能够更扎实地领会操稳性分析的理论基础。对于ABS的仿真教学,由于其模型是非线性的,所以建模难度稍大,不过也没有本质区别。由于教材上提供了完整的动力学模型,故只要教会学生利用m文件编译出ABS的非线性动力学模型并将其作为和Statespace子模块具有相同功用的模块嵌入Simulink仿真文件的动力学部分模拟部分即可。
对于更复杂的实车操稳性试验,如蛇形试验、转向盘角阶跃输入试验、转向盘角脉冲试验、转向回正性能试验、转向轻便性试验、稳态回转试验6个国标试验,如利用MATLAB/Simulink软件进行建模仿真和结果分析,对来说本科生难度会比较大。故在此可将MSC/ADAMS或CarSim软件引入仿真教学中。由于国标中的参数是公开的,所以学生可以将国标规定的车辆动力学与试验路况关键参数直接输入软件相应菜单栏进行可视化仿真,并在仿真结束后采集数据分析时域和频域的动力学响应特性,继而对操稳性进行评价。
4.第六章。本章仿真教学的意义在于使学生能将教材上的悬架振动动力学理论转化为形象直观的仿真模型来深化对悬架振动动力学的理解。由于悬架之间的本质差异体现在刚度、阻尼等关键结构参数的设计要求上,所以如果本章内容直接进行实验教学,那么需要在实验现场装配各类不同刚度阻尼的悬架系统,以使学生能通过对不同参数悬架的一系列试验结果来分析悬架参数对振动时频响应特性的影响灵敏度,并和教材上理论分析的结果进行对比。显而易见,这导致了实验成本高、实验耗时长等诸多问题。如果将实验教学的大部分内容改为由仿真来完成,那么显而易见的好处是一来学生通过仿真建模深化了对悬架振动动力学理论的认识;二来由于仿真时调整设置参数非常容易,那么相应的教学耗时与教学成本均会大幅下降,而教学效果起码和实验教学相同。
由于教材中阐述的悬架动力学模型是线性的,所以学生根据前面学习的基础,可以自己在MATLAB/Simulink中搭建1/4和1/2汽车的悬架振动动力学模型并进行仿真,继而获取悬架关键部件的振动时域频域响应特性。由于仿真时所设置的刚度、阻尼等关键参数来自教材,那么将通过仿真得到的时域频域响应特性动力学特性与教材上给出的特性进行对比,学生便能检验自己建模的正确性并找出建模中的问题所在,从而使学生更扎实地掌握授课内容。
5.第七章。由于本章不是课程的教学重难点所在,且本章的难点轮-地动力学理论需要学生在研究生阶段进行系统深入掌握,所以在学时安排上建议以理论教学为主。如果学生对相应的仿真内容感兴趣,可以参见我国各著名高校在月球车、装甲车、坦克等高技术特种车辆领域的通过性仿真研究论文,从中学习通过性仿真建模的理论基础、工具、参数设置方法等技术细节,为将来的工作和深造奠定基本的理论基础。
三、改进后的学时安排与考核方法
前面论述了传统教学方法的改进和仿真教学的实施重点。由于教学改进的目的是贯彻扎实理论素养+工程实践创新导向的卓越工程师培养方针,那么,相应的学时安排和考核方法也必须进行改进,以确保教学过程的高效进行和教学质量的真实可信。
在学时安排上,对于前述传统教学优化的部分,由于只是围绕重难点对授课内容进行系统协调整合,所以这部分改进不影响原有的学时安排计划。对于仿真教学部分需要增加学时并进行重新分配。需要注意的是,虽然后面提到的考核方式中增加了平时作业答辩和仿真论文作业答辩两大环节,但是这两个环节不占用学时,由教研组在实施过程中另选时间进行。
改进后的学时安排如表1所示。
在考核方法的改进上,除了原有的出勤、平时教材作业、期末笔试考核外,需要增加教材作业答辩考核、仿真论文作业答辩考核这两个环节。答辩考核属于师生双向互动教学相长的一个环节,它能有效防止学生相互抄袭,督促学生重视平时学习的过程,防止期末抱佛脚而导致的专业知识掌握不扎实等一系列目前教学中存在的问题,从而最大限度保证平时教学质量与学生工程实践创新能力的培养质量。
四、结语
探讨了汽车理论传统教学方式的改进与优化思路,论述了将动力学仿真技术引入教学的可行性与执行措施。为了落实这些教学改进措施,继而分析制定了相应的学时安排要求与考核评价方法。下一步即可以此为基本纲要进行教学改进实践探索,以不断完善基本改进纲要,最终形成一套能有效培养卓越工程师的汽车理论课程教学体系,并期望促进课程的更深层次教学改革。