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關(guān)鍵詞:流體力學(xué);多媒體課件;學(xué)習(xí)理論
作者簡(jiǎn)介:宿程遠(yuǎn)(1981-),男,河北晉州人,廣西師范大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院,講師;黃智(1972-),男,壯族,廣西桂林人,廣西師范大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院,教授。(廣西 桂林 541004)
基金項(xiàng)目:本文系新世紀(jì)廣西高等教育教改工程項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):2011JGB018)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.1?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A?????文章編號(hào):1007-0079(2012)34-0088-02
“流體力學(xué)”是環(huán)境工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。其主要任務(wù)是通過各教學(xué)環(huán)節(jié)運(yùn)用各種教學(xué)手段和方法,使學(xué)生掌握流體運(yùn)動(dòng)的基本概念、基本原理、基本計(jì)算方法;培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力和實(shí)驗(yàn)技能,為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼課程、從事工程技術(shù)工作和科學(xué)研究以及開拓新技術(shù)領(lǐng)域打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。該課程具有較強(qiáng)的理論性和工程實(shí)際意義,具有理論不易掌握、概念和方程較多、對(duì)學(xué)生高等數(shù)學(xué)和物理知識(shí)要求較高等特點(diǎn)。在實(shí)際教學(xué)過程中,如果只借助于書本、教師的語(yǔ)言和板書這些方法難以實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果,學(xué)生也會(huì)因枯燥的理論及公式推導(dǎo)而產(chǎn)生厭學(xué)的現(xiàn)象。因此,本文提出了基于“情·知·感”理論的“流體力學(xué)”多媒體課件的制作與開發(fā)。
一、設(shè)計(jì)理念
本課題以“情·知·感”為支撐,以認(rèn)知學(xué)習(xí)理論、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、人本主義學(xué)習(xí)理論等學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo),將身邊問題、工程實(shí)例、教學(xué)科研成果等有機(jī)的融入到“流體力學(xué)”多媒體課件的制作和開發(fā)過程中,同時(shí)注意“流體力學(xué)”多媒體課件和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合,重視“流體力學(xué)”多媒體課件制作的簡(jiǎn)約美、和諧美與立體美。以“情·知·感”為支撐的多媒體課件的制作為“流體力學(xué)”教學(xué)提供了先進(jìn)的手段,為加強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了現(xiàn)實(shí)可能,可以充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生“樂學(xué)”、“會(huì)學(xué)”的能力;[1,2]同時(shí)向?qū)W生展示教學(xué)情境,使學(xué)生“聞其生、見其形、入其境”,更快、更準(zhǔn)、更深地把握“流體力學(xué)”教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
二、實(shí)施措施
1.“情”——以多種學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)
在設(shè)計(jì)制作“流體力學(xué)”多媒體課件時(shí),充分運(yùn)用多種學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo),制作出既適合學(xué)生自主學(xué)習(xí),也適合“流體力學(xué)”課堂教學(xué)使用的多媒體課件。[3]
(1)基于認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn),組織“流體力學(xué)”多媒體課件內(nèi)容與目錄導(dǎo)航設(shè)計(jì)。制作“流體力學(xué)”多媒體課件時(shí),將流體力學(xué)基本教學(xué)內(nèi)容劃分為四個(gè)模塊:流體的物理性質(zhì)及分析方法、流體靜力學(xué)、流體運(yùn)動(dòng)學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)。這種結(jié)構(gòu)以圖示的方式在課件中顯示,使學(xué)生對(duì)課件內(nèi)容形成清晰的概念,養(yǎng)成“流體力學(xué)”課程的思維圖式。學(xué)習(xí)流體力學(xué)的關(guān)鍵是理解和掌握核心的基本的概念、原理、態(tài)度和方法,抓住它們之間的聯(lián)系,形成一個(gè)有聯(lián)系的整體。如在講解等壓面時(shí),可以將等壓面的基本概念、特征及應(yīng)用緊密聯(lián)系在一起,形成一個(gè)有機(jī)的整體,以加深學(xué)生的認(rèn)識(shí)。
(2)基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn),在設(shè)計(jì)課件時(shí),提供豐富的多媒體情境資源以支持學(xué)生的學(xué)習(xí)。在制作與開發(fā)“流體力學(xué)”多媒體課件時(shí),將北京奧運(yùn)會(huì)“水立方”水面擾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的阻力情況、中央電視臺(tái)記錄片《水問》以及“神舟七號(hào)”飛船的資料等,以優(yōu)美的文字、活靈活現(xiàn)的畫面、動(dòng)聽的聲音進(jìn)行展示,能使教師輕松地授課、學(xué)生愉快地學(xué)習(xí)。而且能夠?qū)⒔虒W(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)化難為易,向?qū)W生展示教學(xué)情境、提供豐富感知、激發(fā)形象思維,使學(xué)生聞其聲、見其形、入其境,讓學(xué)生更快、更準(zhǔn)、更深地把握教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),能夠起到很好的教學(xué)效果。
(3)基于人本主義學(xué)習(xí)理論,設(shè)計(jì)與表達(dá)流體力學(xué)知識(shí)的價(jià)值與文化。人本主義學(xué)習(xí)理論重視學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)的情感需求,主張教育的目的不只限于教授學(xué)生知識(shí)或謀生技能,更重要的是針對(duì)學(xué)生的情感需求,從而培養(yǎng)其健全的人格。[3]在“流體力學(xué)”多媒體課件制作中,增加其人文色彩、文化意味,以適時(shí)地向?qū)W生傳達(dá)人生哲理,開啟他們的心智。在緒論部分,可用古代的詩(shī)詞引出學(xué)生對(duì)流水的思索,“一道殘陽(yáng)鋪水中,半江瑟瑟半江紅”,“問君能有幾多愁,恰似一江春水向東流”,“抽刀斷水水更流,舉杯消愁愁更愁”;在講授虹吸原理時(shí),可向?qū)W生講述宋代蘇軾《東坡志林》卷四中,四川鹽井中用唧筒把鹽水吸到地面的故事等,這樣我們的課堂教學(xué)就被賦予了靈氣。
(4)基于行為主義學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn),在課件中設(shè)計(jì)練習(xí)模塊。在“流體力學(xué)”多媒體課件中設(shè)計(jì)練習(xí)模塊,以提供覆蓋重要知識(shí)點(diǎn)的習(xí)題及反饋。讓學(xué)生的學(xué)習(xí)有了一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,給學(xué)生留有思考余地。同時(shí)也突出了“流體力學(xué)”課件的交互性,將更能促進(jìn)學(xué)生的橫向思維,延長(zhǎng)課件的生命周期;同時(shí)設(shè)計(jì)了部分流體力學(xué)的英語(yǔ)題目,實(shí)現(xiàn)了雙語(yǔ)教學(xué)理念的滲透。
2.“知”——以“三引入”與“一結(jié)合”為指導(dǎo)
為了結(jié)合課程內(nèi)容有效地實(shí)施素質(zhì)教育,培養(yǎng)學(xué)生的興趣,激發(fā)學(xué)生的思維與創(chuàng)造力,在“流體力學(xué)”多媒體課件制作中強(qiáng)調(diào)“三引入”與“一結(jié)合”,以突出“流體力學(xué)”教學(xué)的寬泛性、時(shí)代性和應(yīng)用性。[4]
(1)將身邊問題引入多媒體課件。在“流體力學(xué)”多媒體課件制作時(shí),結(jié)合具體課程內(nèi)容,設(shè)計(jì)具有新穎、獨(dú)特、能夠牢牢抓住學(xué)生注意力的問題,力爭(zhēng)做到在每一章的“流體力學(xué)”課件開講前都提出一個(gè)問題,啟發(fā)學(xué)生的思維,避免平鋪直敘地講授。同時(shí)在教學(xué)中注意收集身邊有趣的流體力學(xué)問題,比如一滴牛奶的流體力學(xué)問題,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到其實(shí)流體力學(xué)離我們并不遙遠(yuǎn)。
(2)將工程實(shí)例引入多媒體課件。為了將所學(xué)的理論與實(shí)際相結(jié)合,擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用流體力學(xué)知識(shí)解決問題的能力,可將工程實(shí)例引入多媒體課件。如在講授液體作用在平面上的總靜壓力和恒定總流動(dòng)量方程時(shí),補(bǔ)充三峽水壩的視頻,讓學(xué)生對(duì)恒定總流動(dòng)量方程有更為深刻和直觀的認(rèn)識(shí)。
(3)將教學(xué)科研成果引入多媒體課件。在多媒體課件制作時(shí),適時(shí)地介紹一些教師的研究成果以及正在開展研究的工作,一方面可以調(diào)節(jié)課堂教學(xué)氣氛,另一方面也會(huì)極大地提高學(xué)生學(xué)好課程的積極性,讓學(xué)生對(duì)當(dāng)前相關(guān)學(xué)科的熱點(diǎn)問題有一定的了解,從而引發(fā)學(xué)生的思考,激起他們對(duì)科研的濃厚興趣。正如張愛玲所說“出名要趁早”,對(duì)于學(xué)生科研素質(zhì)的培養(yǎng),也要趁早。
(4)注意多媒體課件和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)習(xí)流體力學(xué)不可缺少的重要環(huán)節(jié),貫穿于課程始終。采用多媒體方式如錄像、Flas等增加演示性實(shí)驗(yàn),既豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、擴(kuò)展了學(xué)生視野,又可達(dá)到意想不到的教學(xué)效果。特別是在講解流體力學(xué)最重要的“伯努利方程”時(shí),除了傳統(tǒng)的公式推導(dǎo)之外,可輔以實(shí)驗(yàn)、Flash等多種教學(xué)手段,從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)的突破。
3.“感”——以美學(xué)理論為指導(dǎo)
教學(xué)是一種藝術(shù),課件也應(yīng)是教學(xué)與藝術(shù)的完美結(jié)合。要實(shí)現(xiàn)“流體力學(xué)”多媒體課件中科學(xué)性和藝術(shù)性的和諧統(tǒng)一,關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)中美學(xué)的運(yùn)用。[5]
(1)“流體力學(xué)”課件制作的簡(jiǎn)約美。“流體力學(xué)”多媒體課件開發(fā)時(shí),背景畫面的設(shè)計(jì)要做到:簡(jiǎn)單大方,清新淡雅,不能分散學(xué)生的注意力;同時(shí)“流體力學(xué)”多媒體課件的文字內(nèi)容應(yīng)言簡(jiǎn)意賅,簡(jiǎn)明扼要。
(2)“流體力學(xué)”課件制作的和諧美。首先背景圖片應(yīng)服務(wù)于課件內(nèi)容,不能喧賓奪主,在色調(diào)處理上應(yīng)保持統(tǒng)一性,不出現(xiàn)突躍;其次應(yīng)根據(jù)各種字體的表現(xiàn)力,選擇一種與課件內(nèi)容相和諧的字體;再次應(yīng)選擇與背景色協(xié)調(diào)的文字顏色;最后應(yīng)注意文字經(jīng)投影儀投影后的效果。
(3)“流體力學(xué)”課件制作的立體美。圖像所表現(xiàn)的內(nèi)容應(yīng)圍繞課件內(nèi)容展開,通俗易懂,可將水利工程、航天工程等工程圖面以及身邊的流體力學(xué)圖面有機(jī)的穿插到多媒體課件中,簡(jiǎn)潔明快地使學(xué)生認(rèn)識(shí)、理解和掌握主題。首先動(dòng)畫設(shè)計(jì)在構(gòu)圖上要做到布局合理,造型優(yōu)美,以求達(dá)到最佳的視覺效果。其次動(dòng)畫構(gòu)圖要形象且具有鮮明的直觀效果,并符合學(xué)生的視覺規(guī)律,如在雷諾實(shí)驗(yàn)、伯努利方程的講述中,應(yīng)合理運(yùn)用動(dòng)畫技巧,以擴(kuò)大課件的表現(xiàn)力。
三、結(jié)語(yǔ)
以“情·知·感”為支撐,以認(rèn)知學(xué)習(xí)理論、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、人本主義學(xué)習(xí)理論等學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo),將身邊問題、工程實(shí)例、教學(xué)科研成果等有機(jī)的融入到“流體力學(xué)”多媒體課件的制作和開發(fā)過程中,同時(shí)應(yīng)注意“流體力學(xué)”多媒體課件和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合,重視“流體力學(xué)”多媒體課件制作的簡(jiǎn)約美、和諧美與立體美。以“情·知·感”為支撐的多媒體課件的制作為“流體力學(xué)”教學(xué)提供了較為先進(jìn)的手段,為加強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了現(xiàn)實(shí)可能,將充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生“樂學(xué)”、“會(huì)學(xué)”的能力;同時(shí)向?qū)W生展示教學(xué)情境,提供豐富感知、激發(fā)形象思維,以促進(jìn)“流體力學(xué)”教學(xué)。
參考文獻(xiàn):
[1]張婷婷.情·知教學(xué)理論指導(dǎo)下的網(wǎng)絡(luò)課程之情感設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2008,18(10):47-51.
[2]趙青.多媒體教學(xué)軟件的研究[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2008,(2):153-155.
[3]葉濤,劉傳明,章戰(zhàn)士.基于多種學(xué)習(xí)理論的多媒體課件設(shè)計(jì)實(shí)踐探討[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù),2009,23(2):157-159.
[關(guān)鍵詞]大學(xué)物理;農(nóng)業(yè)院校:教學(xué)效率;自主探索;教學(xué)模式
[中圖分類號(hào)]G40―057
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[論文編號(hào)]1009―8097(2009)13―0269―02
一 問題的引入
物理學(xué)是自然科學(xué)和現(xiàn)代工程技術(shù)的基礎(chǔ),它對(duì)人類社會(huì)的進(jìn)步、科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了巨大的推動(dòng)作用。在21世紀(jì)高素質(zhì)人才培養(yǎng)中,物理學(xué)具有比其他科學(xué)更優(yōu)越的育人功能。大學(xué)物理學(xué)作為高等農(nóng)業(yè)院校重要的基礎(chǔ)課之一,已越來越廣泛地應(yīng)用在農(nóng)學(xué)、生命科學(xué)中。通過大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí),能夠提高學(xué)生的抽象思維能力、分析問題和解決問題的能力。由于農(nóng)業(yè)院校的特殊性質(zhì),與理工科類學(xué)生不同,很多學(xué)生的物理基礎(chǔ)相對(duì)較差,學(xué)習(xí)熱情不夠。加之教學(xué)內(nèi)容陳舊,教學(xué)方式落后,導(dǎo)致教學(xué)效率低下。如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,如何提高課堂教學(xué)質(zhì)量等應(yīng)是教師積極探索而又具有重要意義的問題。
二 傳統(tǒng)教學(xué)方式的缺陷
傳統(tǒng)的教學(xué)方式,習(xí)慣于傳遞現(xiàn)成的知識(shí),注重聚合性思維和形象性思維的培養(yǎng)。不可否認(rèn),傳統(tǒng)的教學(xué)方式系統(tǒng)性強(qiáng),邏輯性強(qiáng),但傳統(tǒng)的教學(xué)方式多采用直接“灌輸式”,太注重教師的主導(dǎo)作用,教師在課堂上像演獨(dú)角戲,只是將知識(shí)機(jī)械地單方向輸送給學(xué)生,學(xué)生被動(dòng)地跟著教師學(xué),而對(duì)于學(xué)什么、學(xué)多少、如何學(xué),完全由教師確定。學(xué)生學(xué)習(xí)的獨(dú)立性消失了,就難以調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性。一堂課講下來,老師很辛苦,學(xué)生也聽的辛苦,但效果卻并不理想。時(shí)間一久,學(xué)生很容易產(chǎn)生逆反心理。這樣,課程不斷走向孤立,走向封閉,走向萎縮,走向繁、難、偏、舊,而教學(xué)也不斷變得死板、機(jī)械、沉悶,這樣下去,教師越教,學(xué)生越不想學(xué)。這樣的教與學(xué)只是一種簡(jiǎn)單的機(jī)械式疊加,而不能相干疊加,難以產(chǎn)生共鳴。而且傳統(tǒng)的教學(xué)重知識(shí)而輕能力,重理論而輕實(shí)踐。顯然,這種教學(xué)模式不符合現(xiàn)代教育的本質(zhì)。
三 自主探索式教學(xué)初探
教育心理學(xué)告訴我們,學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)中最積極、最活躍的因素是學(xué)習(xí)的興趣和求知欲望,興趣和欲望是接受知識(shí)內(nèi)在心理特征和思維活動(dòng)的基本條件?!皢柷堑们迦缭S,為有源頭活水來”,要想提高大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量。無疑需要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,激發(fā)學(xué)生的求知欲望。教師的教學(xué)方式是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的的關(guān)鍵,因此,需要我們改進(jìn)傳統(tǒng)的教學(xué)方式而采用新穎的教學(xué)方式。
如何才能使教與學(xué)從簡(jiǎn)單的機(jī)械式疊加轉(zhuǎn)變?yōu)橄喔莎B加進(jìn)而產(chǎn)生共鳴?孔子說過“疑是思之始,學(xué)之端?!敝睦韺W(xué)家魯賓斯坦也說過“思維通常是開始于疑問或問題,開始于矛盾。”學(xué)生只有對(duì)事物產(chǎn)生了好奇與疑問時(shí),才能真正發(fā)自內(nèi)心的去探究它。由此,采用新穎的自主探索式教學(xué)。所謂的“自主探索”式教學(xué)是指在教學(xué)過程中誘導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與,引導(dǎo)學(xué)生自主探索,啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律,達(dá)到開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新潛能,提高整體素質(zhì)的教學(xué)形式。在教學(xué)實(shí)踐中,教師從日常生活現(xiàn)象入手而設(shè)置疑問,激發(fā)學(xué)生的探疑興趣,在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下,以學(xué)生自主探索為主,引導(dǎo)學(xué)生利用已有的知識(shí)從理論上分析推證出新的知識(shí),理解各種生活現(xiàn)象產(chǎn)生的緣由并加深鞏固新知識(shí)。最終教師適當(dāng)?shù)亟o予評(píng)價(jià),進(jìn)行歸納總結(jié),指引學(xué)生利用新的知識(shí)來解釋相關(guān)的生活現(xiàn)象,而又由這些現(xiàn)象來反證新的知識(shí),如圖1所示。下面以教學(xué)實(shí)例加以說明。
農(nóng)科大學(xué)物理中表面張力部分知識(shí)比較抽象,不容易被理 解,是學(xué)生較難掌握的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。為此,在具體課堂教學(xué)中首先根據(jù)生活現(xiàn)象設(shè)疑,為什么早晨的露珠呈現(xiàn)橢球狀?為什么身體密度比水大的水黽可在水面上自由行走而不沉入水中?為什么肥皂膜里松弛的弦線在某一側(cè)皂膜被刺破后立即張緊了?疑問一出,學(xué)生們的精神立即振奮起來,紛紛表述自己的觀點(diǎn)。針對(duì)這些疑問,引導(dǎo)學(xué)生思考流體具有哪些特性?為什么流體可以呈現(xiàn)確定的形狀?膜中的弦線為什么會(huì)張緊?學(xué)生們可立即意會(huì)到有力的存在。那這個(gè)力是什么樣的力?進(jìn)而從理論上進(jìn)行分析推證:液體的表面與內(nèi)部其分子的分布以及分子間的相互作用力等造成了液體的表面就像繃緊的橡皮膜一樣,具有收縮的趨勢(shì),所表現(xiàn)出的作用力稱之為表面張力。從能量的的觀點(diǎn)來看,表面張力就是液體表面增加時(shí)所增加的表面自由能,這又說明了液體的表面張力的影響因素。從而推證出新的內(nèi)容――液體的表面張力及其影響因素。此時(shí)還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生用新知識(shí)來解釋前面的疑問,同樣,這些疑問又可從另一方面證明剛才的理論分析。通過這樣一種自主探索式的教學(xué)過程,學(xué)生們基本上都能準(zhǔn)確掌握表面張力這個(gè)知識(shí)點(diǎn)。為了更進(jìn)一步加深鞏固,提高學(xué)生的應(yīng)用能力,還可根據(jù)學(xué)生的具體專業(yè)進(jìn)行拓展。比如說在噴灑農(nóng)藥時(shí),如何才能使植物盡快吸收?植物的根莖如何輸送養(yǎng)分等?
再如在講授流體力學(xué)中的伯努利原理時(shí),首先根據(jù)足球比賽中的“香蕉球”設(shè)疑,為什么球會(huì)沿弧線運(yùn)動(dòng)?針對(duì)此疑問,提醒學(xué)生:物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變需要什么條件?學(xué)生們都知道需要受力。那空中(流體)飛行的足球又受到那些力呢?足球運(yùn)動(dòng)時(shí)其狀態(tài)如何(旋轉(zhuǎn))?適時(shí)地插入一段視頻“香蕉球的奧秘”,讓學(xué)生對(duì)足球運(yùn)動(dòng)中的香蕉球有所認(rèn)識(shí)。此時(shí)進(jìn)行課堂討論,要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)的流體力學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析,為什么旋轉(zhuǎn)的足球不走直線?引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自然界普遍成立的能量轉(zhuǎn)化與守恒定律來分析流體的流動(dòng)問題。在學(xué)生思考的時(shí)候,適時(shí)根據(jù)學(xué)生的思維情況適當(dāng)進(jìn)行提示。在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候引入新內(nèi)容――伯努利原理。通過這種方式,絕大部分學(xué)生都能正確利用伯努利原理分析出“香蕉球”的力學(xué)原理。最終老師進(jìn)行歸納總結(jié),以加深學(xué)生的理解。如此下來,不僅使學(xué)生充分理解了伯努利原理,而且充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了教學(xué)效率。另外,為了更進(jìn)一步加深學(xué)生的具體運(yùn)用能力,還可以根據(jù)實(shí)際情況再適當(dāng)拓展,讓學(xué)生仔細(xì)觀察并研究乒乓球運(yùn)動(dòng)中旋轉(zhuǎn)球的形成,普通飛機(jī)的起飛原理等。
在教學(xué)實(shí)踐中,教師不僅要善于“傳道、授業(yè)、解惑”,更要善于“激勵(lì)、喚醒、鼓舞”。通過自主探索式教學(xué)的實(shí)施,可有效激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,讓學(xué)生主動(dòng)地去學(xué)。實(shí)現(xiàn)了學(xué)生從“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”、從“學(xué)中做”到“做中學(xué)”的飛躍。這改變了以往波瀾不驚,溫如死水的課堂氣氛,提高了課堂教學(xué)效率。當(dāng)然,應(yīng)用“自主探索”式教學(xué)時(shí)還必須注意到一些問題。首先,應(yīng)用“自主探索”式教學(xué)需要教師廣泛收集教學(xué)素材,努力提高自身素質(zhì),只有當(dāng)教師具有相對(duì)豐富的知識(shí)時(shí)才能巧妙設(shè)疑,適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考。其次,應(yīng)用“自主探索”式教學(xué)需要較多的課時(shí)量,但在當(dāng)前大學(xué)物理課時(shí)量越來越少的情況下,難以對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都采用該方法。最后,自主探索需要學(xué)生具有良好的基礎(chǔ)知識(shí),能夠較好地跟上教師的引導(dǎo)而進(jìn)行思考,如若學(xué)生基礎(chǔ)較差則難以應(yīng)用此教學(xué)方式。
關(guān)鍵詞:機(jī)電工程;液壓與氣壓傳動(dòng);高校
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1002-4107(2017)04-0006-03
當(dāng)今世界科學(xué)前沿的重大突破、重大原創(chuàng)性科研成果的產(chǎn)生,大多是多學(xué)科交叉融合的結(jié)果。因此,多學(xué)科交叉融合促進(jìn)了優(yōu)勢(shì)學(xué)科的發(fā)展,新興學(xué)科的產(chǎn)生,以及重大創(chuàng)新的推出,同時(shí)也對(duì)擁有交叉學(xué)科知識(shí)技能人才的培養(yǎng)提出了新的要求。機(jī)電工程作為一個(gè)典型的交叉學(xué)科,在其專業(yè)教學(xué)中越來越多的課程呈現(xiàn)出學(xué)科交叉性。相比其他一些專業(yè)基礎(chǔ)課程,其在課程內(nèi)容和課程實(shí)踐等方面具有自身的特點(diǎn)。其中“液壓與氣壓傳動(dòng)”課程是機(jī)械工程方向中機(jī)電結(jié)合比較典型的一門傳統(tǒng)課程[1]。該門課程融合了流體力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)及原理以及自動(dòng)化控制等多門相關(guān)課程的知識(shí)運(yùn)用,是一門將機(jī)械與電子控制技術(shù)相結(jié)合的具有交叉學(xué)科代表性的一門課程。
“液壓與氣壓傳動(dòng)”課程知識(shí)點(diǎn)繁雜,理論性、系統(tǒng)性和邏輯性都較強(qiáng),部分內(nèi)容較抽象。同時(shí)作為一門傳統(tǒng)課程,雖然其教學(xué)理論基礎(chǔ)比較豐富,但是隨著當(dāng)前應(yīng)用領(lǐng)域和場(chǎng)景的變化,目前的課程體系已經(jīng)不適應(yīng)社會(huì)發(fā)展對(duì)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的需求,因此在課程教學(xué)上還需要與時(shí)俱進(jìn),進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)改革和調(diào)整。
一、“液壓與氣壓傳動(dòng)”課程教學(xué)現(xiàn)狀
隨著我國(guó)高等教育由精英化向大眾化階段的穩(wěn)步發(fā)展,人才培養(yǎng)的多元化格局日益明顯,將應(yīng)用型本科人才作為學(xué)校主要的人才培養(yǎng)目標(biāo)是很多普通高校的必然選擇。應(yīng)用型人才指的是一切從事非學(xué)術(shù)研究性工作的實(shí)際操作者,他們需要把科學(xué)原理應(yīng)用到社會(huì)實(shí)
踐中,以創(chuàng)造直接的經(jīng)濟(jì)利益和物質(zhì)財(cái)富?!耙簤号c氣壓傳動(dòng)”作為一門經(jīng)典的機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課,已經(jīng)形成了“理論教學(xué)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)”的課程體系。在該體系下,結(jié)合我國(guó)高等教育的應(yīng)用性趨勢(shì),通過本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生要掌握液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)的基本概念和基本原理,掌握常見的液壓和氣壓元件的結(jié)構(gòu)、工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用和選用方法,熟悉各類液壓基本回路的功用、組成和應(yīng)用場(chǎng)合,了解和掌握現(xiàn)有的系統(tǒng),能夠分析系統(tǒng)和設(shè)計(jì)系統(tǒng)。本課程要使學(xué)生具有液壓設(shè)備的維護(hù)技能和自學(xué)能力,同時(shí)注重培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。但是和上述課程定位矛盾的是,現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容安排和教學(xué)方式都無法完全達(dá)到相應(yīng)效果和要求[2]。
(一)教材內(nèi)容編排不合理,內(nèi)容陳舊
現(xiàn)有的教材內(nèi)容仍然是以流體力學(xué)基本理論、液壓氣壓傳動(dòng)元件、液壓氣壓傳動(dòng)回路為主,各章節(jié)的編排關(guān)聯(lián)性并不明顯,而且部分章節(jié)內(nèi)容過于陳舊,與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合的部分比較缺乏,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,難以抓住重點(diǎn),對(duì)課程沒有形成整體準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí),造成學(xué)習(xí)興趣不高,學(xué)習(xí)效果不好的結(jié)果。例如,大部分傳統(tǒng)教材在傳動(dòng)力學(xué)理論這一章中介紹了流體三大方程,引入了“液動(dòng)力”的概念和計(jì)算方法。但是在舉例時(shí),選擇的是比較抽象的示例,其和實(shí)際應(yīng)用關(guān)聯(lián)不大,而且在后續(xù)的元件介紹章節(jié)中卻沒有對(duì)“液動(dòng)力”做相關(guān)的介紹,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí),感覺抽象難懂,且和液壓與氣壓傳送課程相關(guān)性不高,使得他們對(duì)此的學(xué)習(xí)興趣不高。
(二)教學(xué)方式單一
受教材和教學(xué)資源的限制,傳統(tǒng)教學(xué)方式還是以多媒體演示的方式進(jìn)行輔助教學(xué),即將部分教學(xué)內(nèi)容以圖片或動(dòng)畫的方式展示給學(xué)生,配以教師的講解,使得學(xué)生比較直觀地學(xué)習(xí)液壓系統(tǒng)工作原理。但是這種方式的缺點(diǎn)在于學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的自主性和互動(dòng)性,學(xué)生學(xué)習(xí)還是處于被動(dòng),同時(shí)原理的展示與系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用關(guān)聯(lián)性較小,因此教學(xué)效果仍然差強(qiáng)人意。例如,在介紹各種液壓泵的工作原理時(shí),傳統(tǒng)的教學(xué)材料是以簡(jiǎn)化后的動(dòng)畫來進(jìn)行展示,這種方式的優(yōu)點(diǎn)是原理性展示簡(jiǎn)單直觀,但是展現(xiàn)不出實(shí)際元件的特征,例如在介紹齒輪泵的困油現(xiàn)象時(shí),就無法展示清楚現(xiàn)象發(fā)生的所在位置和原因。
(三)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)
在實(shí)踐實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),目前的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要以液壓和氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)搭接平臺(tái)為主。其中以液壓傳動(dòng)系統(tǒng)為例,受硬件配置的限制,搭接的回路比較有限,另外接口的拆裝費(fèi)時(shí)費(fèi)力,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的時(shí)間大部分浪費(fèi)在連接系統(tǒng)元件上,而在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與整體認(rèn)識(shí)上著力過少,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的內(nèi)容沒有清晰的認(rèn)識(shí),進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極性不高。
二、“液壓與氣壓傳動(dòng)”教學(xué)策略
(一)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
早期高等教育以精英教育為培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)群體,而隨著高教規(guī)模的擴(kuò)大,高等教育逐漸向著普及性教育方向l展,教學(xué)培養(yǎng)的目標(biāo)也針對(duì)群體需求逐漸多樣化,大學(xué)教育培養(yǎng)的不再僅僅是研究型人才,更多的是應(yīng)用型人才。對(duì)于研究型人才,教學(xué)內(nèi)容可著重放在課程的理論和推導(dǎo)部分,而對(duì)于應(yīng)用型人才則應(yīng)把教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)放在工程應(yīng)用上。前者的自學(xué)能力相對(duì)較強(qiáng),其培養(yǎng)目標(biāo)在于學(xué)科課程的繼續(xù)深造和學(xué)科理論知識(shí)的研究,而后者的培養(yǎng)目標(biāo)在于實(shí)際工程應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)和操控能力的培養(yǎng)[3]。因此在進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的選擇和組織時(shí),不能再把時(shí)間花費(fèi)在基本公式的推導(dǎo)和演算上,而
是把系統(tǒng)實(shí)際情況和流體理論基礎(chǔ)結(jié)合起來,強(qiáng)調(diào)理論的應(yīng)用,而非理論的證明和推導(dǎo)。
作為一門綜合應(yīng)用型的課程,“液壓與氣壓傳動(dòng)”系統(tǒng)融合機(jī)電專業(yè)多門課程的內(nèi)容。例如,系統(tǒng)中采用的各種液壓元件涉及了機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等課程的相關(guān)知識(shí),系統(tǒng)的控制部分涉及了傳感器、電路控制、PLC控制等課程的相關(guān)知識(shí)。因此,在講授這門課程時(shí),不能將其看作一門獨(dú)立的課程進(jìn)行介紹,而應(yīng)該在講授過程中,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合之前所學(xué)的相關(guān)課程知識(shí)進(jìn)行拓展性、思考性的學(xué)習(xí)。圖1所示為講授液壓溢流閥時(shí)的思路拓展。
當(dāng)前大學(xué)畢業(yè)生到社會(huì),特別是到企業(yè)工作,雖然需要有廣泛的知識(shí),但由于任何工作單位都有重點(diǎn)有分工,因此,即便是到液壓元件或系統(tǒng)制造企業(yè)工作,也有不同的針對(duì)性和著重點(diǎn)。例如,做液壓元件設(shè)計(jì)的,需要對(duì)元件的設(shè)計(jì)及制造比較了解;而做系統(tǒng)設(shè)計(jì)的,則只需要了解元件的使用功能,而不需要掌握元件的設(shè)計(jì)制造過程。因此,在教學(xué)過程中,可以針對(duì)授課對(duì)象的學(xué)習(xí)興趣和特長(zhǎng),從這兩個(gè)方面分別進(jìn)行引導(dǎo)和講解。如表1所示,兩種教學(xué)引導(dǎo)方向決定了講授內(nèi)容的重點(diǎn),以及對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)要求不同。
表1 教學(xué)引導(dǎo)方向與教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)
每一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不同,學(xué)習(xí)興趣不同,設(shè)定的學(xué)習(xí)重點(diǎn)方向也不同。在機(jī)電專業(yè)的“液壓與氣壓傳動(dòng)”教學(xué)中,有些學(xué)生對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)方向感興趣,有些學(xué)生對(duì)機(jī)電系統(tǒng)控制技術(shù)感興趣,由此也決定了他們未來就業(yè)的方向,這樣在課程教學(xué)中教師應(yīng)針對(duì)這些不同的方向,對(duì)其進(jìn)行有針對(duì)性的引導(dǎo),使得他們?cè)诟髯愿信d趣的領(lǐng)域進(jìn)行更多的課程實(shí)踐和學(xué)習(xí)。例如,對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)方向感興趣的學(xué)生,可引導(dǎo)他們著重液壓與氣壓傳動(dòng)元件的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí),如分析實(shí)用性較強(qiáng)且比較典型的元件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,利用CAD軟件進(jìn)行元件的設(shè)
計(jì)和圖紙的繪制等。而對(duì)機(jī)電系統(tǒng)控制方向感興趣的學(xué)生,則引導(dǎo)他們著重液壓與氣壓自動(dòng)化系統(tǒng)的O計(jì)方面的學(xué)習(xí),如機(jī)電伺服轉(zhuǎn)換技術(shù)、PLC控制等技術(shù)的應(yīng)用,掌握自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件的使用,完成液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖的繪制和軟件設(shè)計(jì)。
(二)運(yùn)用基于問題的教學(xué)方式
“授人以魚,不如授人以漁”,自主學(xué)習(xí)能力是現(xiàn)代社會(huì)中對(duì)工科畢業(yè)生的最基本要求,同時(shí)自主學(xué)習(xí)也是學(xué)習(xí)效果較好的一種學(xué)習(xí)方式,因此在課程教學(xué)過程中要引導(dǎo)學(xué)生的這種自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。在“液壓與氣壓傳動(dòng)”這類與工程類的課程教學(xué)中,要實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),就是把工程實(shí)際問題引入課堂,采用“面向問題的學(xué)習(xí)”的教學(xué)法,引導(dǎo)學(xué)生去尋找解決問題的方法[4]。
例如,在講解液壓損失的章節(jié)時(shí),傳統(tǒng)的方式就是把液壓損失計(jì)算的相關(guān)參數(shù)和公式演算給學(xué)生,讓學(xué)生了解怎么計(jì)算液壓管道的液流壓力損失。但是從“面向問題的學(xué)習(xí)”角度出發(fā),學(xué)生應(yīng)該了解液壓管道中液壓損失的基本原則,并能應(yīng)用這些原則來解決系統(tǒng)中設(shè)計(jì)損失的問題,還能選擇適當(dāng)?shù)脑瓌t來獲取解決液壓損失的方案和措施,進(jìn)而能夠評(píng)價(jià)一個(gè)液壓管道設(shè)計(jì)的優(yōu)劣,或能為一個(gè)新應(yīng)用設(shè)計(jì)一個(gè)相應(yīng)的液壓管道。
為了能夠?qū)崿F(xiàn)“面向問題的學(xué)習(xí)”,首先在教學(xué)材料的準(zhǔn)備上,相對(duì)傳統(tǒng)教材來說,需要準(zhǔn)備更多開發(fā)的資料信息提供給學(xué)生。因此,開發(fā)數(shù)字信息化的教學(xué)資源平臺(tái)是一種必要手段。但是傳統(tǒng)的教學(xué)資源平臺(tái),往往只是通過網(wǎng)站平臺(tái)提供一些課件PPT、教材插圖靜態(tài)信息,缺少互動(dòng)性和對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的漸進(jìn)式引導(dǎo),所以對(duì)提高學(xué)習(xí)效果并不明顯。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,Web平臺(tái)具有越來越強(qiáng)的動(dòng)態(tài)特性,包括互動(dòng)性、動(dòng)態(tài)圖形、立體圖像的處理能力、移動(dòng)性等。尤其是HTML5標(biāo)準(zhǔn)的Web平臺(tái),它支持離線訪問、支持全媒體內(nèi)容展示、支持交互式的2D/3D 圖像渲染、提供豐富的API 以調(diào)用移動(dòng)設(shè)備的硬件,以此為基礎(chǔ)開發(fā)互動(dòng)式數(shù)字化教學(xué)平臺(tái),可以達(dá)到“面向問題的學(xué)習(xí)”的互動(dòng)性和引導(dǎo)性的功能。在平臺(tái)中,對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的教學(xué)資源進(jìn)行優(yōu)化分類,采用更直觀和有趣的方式進(jìn)行展示,同時(shí)展示的內(nèi)容要與工程實(shí)際相適應(yīng),不再用抽象簡(jiǎn)單的圖片或動(dòng)畫來進(jìn)行原理說明,而是結(jié)合工程實(shí)際,用現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)和元件來加以展示。平臺(tái)的內(nèi)容要方便學(xué)生檢索,同時(shí)要便于學(xué)生進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的串聯(lián)和總結(jié),幫助他們能夠?qū)φ麄€(gè)課程內(nèi)容進(jìn)行歸納,形成一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。
其次,在教學(xué)方式上,課前可提出液壓與氣壓傳動(dòng)的實(shí)際工程問題,由學(xué)生自行查閱資料,課堂上展開小組討論或問題陳述和演示,然后教師再引導(dǎo)進(jìn)行理論性的分析,帶出課程相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。目前比較有代表性的形式就是“翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)”。通常情況下,學(xué)生的學(xué)習(xí)過程由兩個(gè)階段組成:第一個(gè)階段是“信息傳遞”,是通過教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之間的互動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的;第二個(gè)階段是“吸收內(nèi)化”,是在課堂前后由學(xué)生自己來完成的。由于缺少教師的支持和同伴的幫助,“吸收內(nèi)化”階段常常會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生挫敗感,喪失學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)和成就感。“翻轉(zhuǎn)課堂”對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行了重構(gòu)。“信息傳遞”是學(xué)生在課前進(jìn)行的,教師不僅提供視頻,還可以提供在線的輔導(dǎo);“吸收內(nèi)化”是在課堂上通過互動(dòng)來完成的,教師能夠提前了解學(xué)生的學(xué)習(xí)困難,在課堂上給予有效的輔導(dǎo),學(xué)生之間的相互交流更有助于促進(jìn)他們知識(shí)的吸收內(nèi)化過程。
(三)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式
實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)是對(duì)學(xué)生專業(yè)應(yīng)用能力的一種訓(xùn)練和培養(yǎng),目前國(guó)家逐漸推進(jìn)本科教育向應(yīng)用型大學(xué)教育的方向發(fā)展,實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的比重也越來越大,要求實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié),實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)的課時(shí)占總的專業(yè)教學(xué)課時(shí)的30%以上,并建立實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)質(zhì)量保障機(jī)制。這樣使得其在課程教學(xué)中的重要性也越來越大,影響最終的教學(xué)效果。因?yàn)閼?yīng)用型教學(xué)的目的是要培養(yǎng)應(yīng)用型人才,其強(qiáng)調(diào)專業(yè)性、職業(yè)性知識(shí)與能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練[5]。
目前大部分高校的“液壓與氣壓傳動(dòng)”課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為兩個(gè)部分:認(rèn)知型實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證式綜合訓(xùn)練型實(shí)驗(yàn)。認(rèn)知型實(shí)驗(yàn)主要是通過對(duì)液壓與氣壓傳動(dòng)元件進(jìn)行拆裝實(shí)驗(yàn),進(jìn)而了解其工作原理及其性能;驗(yàn)證式綜合訓(xùn)練型實(shí)驗(yàn)主要是搭建液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的幾個(gè)典型回路,進(jìn)行性能驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。因此,在進(jìn)行“液壓與氣壓傳動(dòng)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),教師不能再局限于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的回路搭接,而應(yīng)利用現(xiàn)有的仿真軟件,拓展實(shí)驗(yàn)平臺(tái),完成多種多樣的綜合性的工程實(shí)際系統(tǒng)的設(shè)計(jì),加強(qiáng)對(duì)學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。同時(shí),教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,引入工程實(shí)際問題,要求學(xué)生通過小組分析和討論,完成解決工程問題的方案設(shè)計(jì)。通過這種方式,學(xué)生的專業(yè)能力、個(gè)性能力、社會(huì)能力和方法能力將得到綜合性的訓(xùn)練和培養(yǎng)。例如,在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí),要求學(xué)生設(shè)計(jì)完成一個(gè)實(shí)際液壓與氣壓傳動(dòng)控系統(tǒng),要求學(xué)生利用仿真軟件,搭接出系統(tǒng)圖,并能夠完成系統(tǒng)的控制和運(yùn)行操作。
同時(shí)在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件下,在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐考核方式上做一些改進(jìn),也可以提高教學(xué)效果。例如,最終的實(shí)驗(yàn)考核,采用抽簽選題,分組搭接的方式。題目從實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中提取,只給學(xué)生提供所需的液壓與氣壓元件,按要求搭接相應(yīng)功能的回路。這種帶有游戲色彩的考核方式,能讓學(xué)生避免呆板地應(yīng)對(duì)考試,而體驗(yàn)到考核的挑戰(zhàn)性和趣味性。通過題目給出的元件符號(hào),學(xué)生選擇尋找正確合適的搭接元件進(jìn)行回路搭接,由此體現(xiàn)學(xué)生平時(shí)的理論學(xué)習(xí)和實(shí)際動(dòng)手的成果。
三、結(jié)語(yǔ)
從“液壓與氣壓傳動(dòng)”作為一門機(jī)電工程學(xué)科交叉性應(yīng)用課程的角度出發(fā),提出在教學(xué)內(nèi)容上從元件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩個(gè)方面進(jìn)行有針對(duì)性的優(yōu)化組織。教學(xué)方式上采用“面向問題的學(xué)習(xí)”教學(xué)方式,將工程實(shí)例更多引入教學(xué)過程,以教會(huì)學(xué)生掌握系統(tǒng)綜合分析與設(shè)計(jì)為目的,同時(shí)開發(fā)互動(dòng)性好的Web平臺(tái)輔助教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生帶著問題主動(dòng)學(xué)習(xí),這對(duì)提高課程的教學(xué)質(zhì)量有積極的作用。
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關(guān)鍵詞:課堂教學(xué);課堂引入法;傳熱學(xué)
中圖分類號(hào):G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)47-0138-03
一部成功的電影需要出奇制勝的預(yù)告片吸引觀眾的注意,教學(xué)亦是如此,生動(dòng)有趣的教學(xué)引入對(duì)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)起著至關(guān)重要的作用,對(duì)傳熱學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提高以及人才培養(yǎng)也是舉足輕重的[1]。
經(jīng)過多年的努力,我校傳熱學(xué)課程建設(shè)已日臻完備,并已形成自己的特色,于2007年被評(píng)為校優(yōu)秀課程,2008年被評(píng)為省精品課程。教學(xué)實(shí)踐表明,對(duì)尚未接觸傳熱學(xué)課程的低年級(jí)大學(xué)生而言,受往屆傳熱學(xué)課程掛科率比較高等原因的影響,對(duì)傳熱學(xué)課程的學(xué)習(xí)仍存有畏懼心理。教師在課下與學(xué)生的交流發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生在傳熱學(xué)這門課的學(xué)習(xí)上不得要領(lǐng),在初聽多維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題、大容器沸騰傳熱實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式以及間壁式換熱器熱設(shè)計(jì)等類似問題時(shí),就有種惴惴不安的感覺。因此,如何做好傳熱學(xué)課堂引入,激發(fā)學(xué)生對(duì)傳熱學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,排除畏難情緒,愈發(fā)顯得關(guān)鍵。
一、傳熱學(xué)簡(jiǎn)介
傳熱是一種自發(fā)的不可逆過程,而傳熱學(xué)是一門跨行業(yè)、專業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)叉學(xué)科,它是在數(shù)學(xué)(主要是微分方程理論)、熱力學(xué)、流體力學(xué)等基礎(chǔ)上發(fā)展起來的基礎(chǔ)應(yīng)用學(xué)科。熱能傳遞的三種基本方式為熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射。三種傳遞方式的主要區(qū)別在于相對(duì)位移和傳遞介質(zhì)。
傳熱過程大多伴隨熱傳導(dǎo)、對(duì)流換熱和輻射換熱的綜合影響[2]。例如,生活中鐵板燒的傳熱過程和水壺?zé)倪^程就兼具這三種換熱方式,而不同案例下,這三種換熱方式所占比例又不盡相同。由此可見,對(duì)于傳熱過程的理解分析,存有一定的難度。學(xué)生在學(xué)習(xí)傳熱學(xué)課程之初,為消除大學(xué)生的畏難情緒,嘗試采用引入法從各個(gè)角度加深學(xué)生對(duì)熱量傳遞現(xiàn)象的深入理解[3],以激發(fā)大學(xué)生對(duì)傳熱學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣。
二、引入法淺析
任課教師在傳熱學(xué)課堂上改變傳統(tǒng)的授課模式,初步探討研究出幾種教學(xué)引入方法。例如,在講到傅立葉定律時(shí),教師通常會(huì)簡(jiǎn)要介紹讓?巴普蒂斯?約瑟夫?傅立葉這位偉大的法國(guó)物理學(xué)家的生平事跡,繼而提及他是如何提出導(dǎo)熱基本定律以及求解導(dǎo)熱微分方程的無窮級(jí)數(shù)的。此外,教師還可依據(jù)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn),為學(xué)生設(shè)疑,讓學(xué)生積極思考,開拓思維,主動(dòng)發(fā)言,以此調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)傳熱學(xué)課程的興趣。
1.實(shí)驗(yàn)引入法。在課堂上,通過演示實(shí)驗(yàn),鼓勵(lì)學(xué)生一起參加,提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力,更重要的是,形象化的實(shí)物相比抽象的理論而言,更容易讓學(xué)生接受。
在傳熱學(xué)第一堂課中,任課教師帶著蠟燭、紙杯、托盤還有一瓶純凈水來到教室,學(xué)生都驚訝地看著教師,他們想象不到教師要在傳熱學(xué)課堂上為大家做一個(gè)簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn),那就是用紙杯燒開水(見圖1)。實(shí)驗(yàn)很成功,水也燒開了,但紙杯并沒有燒著。學(xué)生在底下議論紛紛,猜測(cè)這到底是為什么。在大家各抒己見后,總結(jié)出正確答案:紙的燃點(diǎn)在180℃左右,而水的沸點(diǎn)在100℃左右,當(dāng)紙杯中裝了水,用蠟燭加熱紙杯底部時(shí),紙杯吸熱升溫并將熱量迅速地傳遞給水,當(dāng)紙杯中的水吸熱升溫至沸點(diǎn)時(shí),水開始沸騰。因此,只要紙杯中有水,紙就不能達(dá)到燃點(diǎn)而燃燒。學(xué)生合理地解釋完實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,教師可開始引入傳熱學(xué)內(nèi)容,告訴學(xué)生,把水燒開的過程包含即將學(xué)習(xí)的三種換熱方式。類似的趣味實(shí)驗(yàn)有很多,如一塊30mm×30mm×5mm的冰塊靜止地懸掛在20℃大氣中,冰塊融化時(shí)的形狀有什么變化,也可讓學(xué)生自己動(dòng)手操作觀察,尋求原因,以達(dá)到課堂引入的良效。由此,學(xué)生帶著好奇心與求知欲,開始這學(xué)期的傳熱學(xué)課程。
2.音像引入法。如今,高校教學(xué)大多是多媒體授課,在開始課程講解前,可有效利用多媒體資源,為學(xué)生播放相關(guān)影片。當(dāng)然,影片時(shí)長(zhǎng)幾分鐘即可,重在引入課堂知識(shí)。
任課教師曾在開始講對(duì)流傳熱這章內(nèi)容時(shí),為學(xué)生播放經(jīng)典影片《泰坦尼克號(hào)》片段,男主人公Jack在海水中被凍死,而女主人公Rose卻因躺在竹筏上幸存下來(見圖2)。影片戛然而止,學(xué)生興趣盎然,這時(shí)教師可以問大家為什么Jack沒有像Rose那樣撐到救援人員來的一刻?由于絕大多數(shù)的學(xué)生對(duì)該影片比較熟悉,各抒己見。有的說因?yàn)镴ack把外套脫下給了Rose;有的說海水比較涼,Jack體質(zhì)比較差。整個(gè)課堂開始活躍起來,大家爭(zhēng)相回答,而教師告訴學(xué)生,可以用傳熱學(xué)理論解釋:兩人與環(huán)境之間屬于自然對(duì)流換熱,但Jack是與海水發(fā)生自然對(duì)流換熱,而Rose在竹筏上,是與空氣發(fā)生自然對(duì)流換熱,在溫度等條件相同的前提下,水的自然對(duì)流強(qiáng)度要遠(yuǎn)大于空氣,因此Jack所處環(huán)境的換熱強(qiáng)度要高于Rose,單位時(shí)間內(nèi)Jack向水傳遞的熱量遠(yuǎn)高于Rose向空氣傳遞的熱量,從而導(dǎo)致Jack被凍死,而Rose卻幸免于難。雖然只有短短幾分鐘的交流,學(xué)生卻明白課堂內(nèi)容的重要性。為了獲取更多的知識(shí),更合理地解釋其他一些實(shí)例,學(xué)生都開始認(rèn)真聽講,使得課堂引入效果甚佳。
3.設(shè)置懸念法[4]。教師還可以嘗試根據(jù)課堂重點(diǎn)內(nèi)容,在一堂課開始前先給學(xué)生留下幾個(gè)預(yù)先設(shè)計(jì)好的相關(guān)問題,讓大家思考,然后互相討論,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
例如,在講到輻射換熱這一章時(shí),教師可以先問大家,我國(guó)北方地區(qū)在深秋季節(jié)的清晨,樹葉葉面上常常會(huì)結(jié)霜(見圖3),那么是樹葉上表面結(jié)霜還是下表面結(jié)霜?根據(jù)常識(shí)與經(jīng)驗(yàn),大家異口同聲地回答是樹葉上表面結(jié)霜。教師可緊接著繼續(xù)問為什么?這時(shí)沒有學(xué)生能準(zhǔn)確說出其中的原因。這時(shí),教師要告訴學(xué)生,學(xué)完這堂課,你們就會(huì)找到其中的奧妙。這一堂課,大家?guī)е蓡柭牭媒蚪蛴形?,而且全神貫注。課堂最后,學(xué)生也可以自己找到答案。這是由于清晨時(shí)分,樹葉上表面朝向太空,下表面朝向地面,而太空溫度低于地表溫度,即相對(duì)樹葉下表面來說,其上表面需要向太空輻射更多的能量,導(dǎo)致樹葉上表面溫度低于下表面溫度。在寒冷天氣,樹葉上表面溫度會(huì)先于下表面達(dá)到零度,還有可能低于零度而出現(xiàn)結(jié)霜的現(xiàn)象。設(shè)置懸念的方法可以有效地引發(fā)學(xué)生的好奇心與積極探討的情緒,該方法實(shí)施的關(guān)鍵在于問題應(yīng)符合教學(xué)內(nèi)容,難度不應(yīng)太大,使學(xué)生有一種“跳一跳,摘得到”的感覺。
4.聯(lián)系生活法[5]。在結(jié)束導(dǎo)熱、對(duì)流換熱與熱輻射的講解之后,教師開始對(duì)熱流傳遞的三種基本方式進(jìn)行總結(jié)。即便是這樣的復(fù)習(xí)課,教師也可選取生活中的一些小事例進(jìn)行課堂引入。這時(shí)的課堂引入不但是為了引發(fā)學(xué)生的興趣,更重要的是學(xué)以致用,回顧學(xué)過的知識(shí),用學(xué)到的知識(shí)科學(xué)地解釋生活現(xiàn)象,提高思考能力與總結(jié)能力。
例如,人們都有這樣的經(jīng)歷,對(duì)于相同的室溫,假設(shè)25℃,夏天在該溫度的房間內(nèi)穿著單薄衣物,可能仍然覺得熱,而冬天在這樣的房間內(nèi)穿著棉服,卻還有冷的感覺,這是什么原因?這是由于人體表面與室內(nèi)環(huán)境發(fā)生對(duì)流與輻射產(chǎn)生的復(fù)合換熱量在冬夏之間差別巨大造成的。再如,許多人喜歡在冬天的陽(yáng)光中曬被子(見圖4),棉被經(jīng)過白天在太陽(yáng)底下暴曬后,晚上蓋起來會(huì)很暖和,經(jīng)過拍打后,效果更明顯。這時(shí)教師可以讓學(xué)生用傳熱學(xué)知識(shí)解釋原因,即:棉被經(jīng)過晾曬后,棉花空隙中會(huì)進(jìn)入更多的空氣,而空氣在狹小的棉絮空間中的熱量傳遞方式主要是導(dǎo)熱,由于空氣的導(dǎo)熱系數(shù)較小,具有良好的保溫性能,當(dāng)棉被經(jīng)過拍打后,可讓更多的空氣進(jìn)入,效果更明顯。
5.工程實(shí)踐法。課本中的理論知識(shí)往往是枯燥乏味的,學(xué)生懂得應(yīng)用傳熱學(xué)知識(shí)解釋相關(guān)生活現(xiàn)象,僅僅是基礎(chǔ)要求,但作為工科生,其最理想的學(xué)習(xí)效果是把已學(xué)知識(shí)合理應(yīng)用到工程實(shí)踐中。往屆的很多學(xué)生雖然結(jié)束了一學(xué)期的傳熱學(xué)課程學(xué)習(xí),但卻從未了解過工程實(shí)踐中的傳熱問題。因此,教師將聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)例作為課堂教學(xué)引入方法,不僅可以開闊學(xué)生視野,同時(shí)也會(huì)把抽象的理論知識(shí)融合到具體的生產(chǎn)實(shí)例中,讓學(xué)生愿意聽,印象也更加深刻。
在講到傳熱過程分析與換熱器的熱計(jì)算這一章內(nèi)容時(shí),任課教師可以教室中的暖氣片(如圖5)為例,告訴學(xué)生暖氣是我國(guó)北方地區(qū)必不可少的家用設(shè)備,其重要性不言而喻。暖氣片是一種簡(jiǎn)單的換熱器,其設(shè)計(jì)與安裝都有一定的學(xué)問。為使其能更有效地散熱,設(shè)計(jì)者會(huì)為其設(shè)計(jì)若干肋壁,以此加大散熱表面積,降低對(duì)流換熱的熱阻,增強(qiáng)傳熱作用。在安裝時(shí),由所學(xué)對(duì)流換熱分析可知,應(yīng)盡量將暖氣片安裝在窗戶下方,使進(jìn)入室內(nèi)的冷空氣加熱后上升,在房屋上空循環(huán)冷卻后,下降回流到暖氣片周圍進(jìn)行再次加熱,從而使房間達(dá)到一個(gè)有效的空氣對(duì)流循環(huán)。這一引入法可讓學(xué)生明白專業(yè)知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)例中的重要性,內(nèi)心產(chǎn)生一種使命感和責(zé)任感,更踏實(shí)地投入專業(yè)學(xué)習(xí)中。
工程實(shí)踐引入法主要適用于有經(jīng)驗(yàn)的教師,對(duì)剛剛踏上講臺(tái)的教師來說,需要在后續(xù)工作和生活中積累經(jīng)驗(yàn),才能有效地引導(dǎo)學(xué)生把理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)合起來。
總之,課堂引入方法不勝枚舉。例如,斷橋殘雪是杭州西湖十景之一,可采用美景欣賞法為學(xué)生講述其中的傳熱原理;窗玻璃對(duì)紅外線幾乎不透明,但隔著玻璃曬太陽(yáng)卻使人感覺很暖和,可采用親身感受法引入課堂內(nèi)容。通過各種示例的引入、分享,逐步加深學(xué)生對(duì)熱量傳遞現(xiàn)象的認(rèn)知理解。
三、結(jié)語(yǔ)
高等學(xué)校專業(yè)課程課堂教學(xué)引入法的目的是旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)好奇心,提高教學(xué)質(zhì)量,從而提高專業(yè)教學(xué)水平。但在課堂引入法的應(yīng)用上,應(yīng)注意引入方法的簡(jiǎn)潔有效,要妙趣橫生,緊貼教學(xué)內(nèi)容,具有科學(xué)依據(jù)。
在傳熱學(xué)課堂教學(xué)中,教師應(yīng)針對(duì)每堂課的具體教學(xué)內(nèi)容選擇行之有效的引入方法吸引學(xué)生,讓他們感受到傳熱學(xué)的魅力,學(xué)會(huì)用傳熱學(xué)基礎(chǔ)理論解釋生活中的現(xiàn)象,學(xué)會(huì)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。
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【關(guān)鍵詞】教學(xué);現(xiàn)代教育技術(shù);問題;建議
長(zhǎng)期以來,“一支粉筆一張嘴”傳統(tǒng)的教學(xué)方法,使化學(xué)課堂教學(xué)不能激發(fā)和維持學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,更好地提高教學(xué)質(zhì)量,以至造成學(xué)生學(xué)習(xí)興趣淡化甚至厭學(xué)。要改變這一現(xiàn)狀,就要改革和優(yōu)化教學(xué)手段。而伴隨著我國(guó)電子信息技術(shù)和現(xiàn)代傳媒科技的飛速發(fā)展,現(xiàn)代教育技術(shù)——多媒體教學(xué)走進(jìn)了課堂。多媒體輔助教學(xué)手段的運(yùn)用,就是為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)服務(wù)的。
運(yùn)用電教媒體的圖形、動(dòng)畫、聲音等多維集成效應(yīng),能對(duì)學(xué)生的感官產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激,使課堂教學(xué)新穎別致,直觀生動(dòng),靈活多樣。為學(xué)生營(yíng)造對(duì)知識(shí)深入理解、形象記憶、興趣盎然的優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境,從而縮短學(xué)生的思維時(shí)間,壓縮思維內(nèi)容,拓展學(xué)生的視野,開啟其創(chuàng)新性思維。多媒體技術(shù)把圖、文、聲、像等媒體結(jié)合在一起,通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行綜合處理和控制,形成一系列即時(shí)、交互操作的信息。隨著計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展,運(yùn)用多媒體技術(shù)是今后計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的主要發(fā)展方向。下面就多媒體教學(xué)在化工專業(yè)教學(xué)中的運(yùn)用談一些體會(huì)。
一、創(chuàng)設(shè)動(dòng)態(tài)情景,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生學(xué)習(xí)變被動(dòng)為主動(dòng)
動(dòng)態(tài)的事物比靜態(tài)的事物更能引起學(xué)生注意,更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。多媒體技術(shù)為教學(xué)創(chuàng)設(shè)一個(gè)生動(dòng)有趣的教學(xué)情境,化無聲為有聲,使靜止變運(yùn)動(dòng)。如,一串文本可以沿軌跡運(yùn)動(dòng),幾幅圖片可以形成連續(xù)的動(dòng)畫,色彩可以變化,速度可以控制等。這些能營(yíng)造出課堂教學(xué)的良好氛圍,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生易于接受,從而學(xué)得愉快,學(xué)得輕松。
例如:講《無機(jī)化學(xué)》中的電解原理時(shí),課堂上的演示實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)設(shè)備及安裝復(fù)雜煩瑣,距離稍遠(yuǎn)不易觀察,效果極差。而使用多媒體,將其制成動(dòng)態(tài)過程:盛有HC1水溶液的電解池中,帶正電荷的氫離子向陰極移動(dòng),得電子后放出氫氣,陰極上不斷有氣泡生成;同時(shí),帶負(fù)電荷的氯離子向陽(yáng)極移動(dòng),失去電子后氯原子結(jié)合成氯分子,產(chǎn)生黃綠色氣體。電子在導(dǎo)線中移動(dòng)時(shí)可顯示動(dòng)態(tài),同時(shí)計(jì)算機(jī)發(fā)出“嘀、嘀”的聲音。電解原理的演示過程十分生動(dòng)、形象,學(xué)生看了興趣十足,大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,誘發(fā)了學(xué)生在情感和行為上的參與意識(shí),主觀上產(chǎn)生了對(duì)新知識(shí)追求的動(dòng)力,將過去的“要我學(xué)”的被動(dòng)局面,改變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”的可喜現(xiàn)象,從而使學(xué)生主動(dòng)探索,主動(dòng)學(xué)習(xí)和思考,真正成為學(xué)習(xí)的主人,成為教學(xué)過程的主體。
另外,《無機(jī)化學(xué)》中的某些原理,如緩沖溶液的緩沖作用原理,可溶固體的溶解過程等,都可以用動(dòng)畫的形式呈現(xiàn)出來。
二、多媒體教學(xué)有助于突破知識(shí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)
(一)變繁為簡(jiǎn)
計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué),不僅能將文字、圖片、圖像、聲音集于一體,將學(xué)生帶進(jìn)形象生動(dòng)、色彩繽紛的教學(xué)情境,還能利用三維動(dòng)畫把物體各部分及其相互關(guān)系完整、清楚地呈現(xiàn)出來,起到化整為零,由零到整的作用。通過逼真的模擬,拓展學(xué)生的空間概念,使復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化,抽象問題形象化,微觀問題宏觀化,從而使學(xué)生多感官接受刺激,激發(fā)思維能力,降低理解問題的難度,加深學(xué)生對(duì)事物本質(zhì)的認(rèn)識(shí),大大提高了課堂教學(xué)的效果。
在化工機(jī)械制圖課中,講解組合體投影時(shí),先將組合體范體(軸承座)中各基本體幾何形狀和相互位置關(guān)系投到大屏幕上,讓學(xué)生觀察,并借機(jī)作形體分析。將由基本體按照其相互位置關(guān)系到組合體設(shè)計(jì)成動(dòng)態(tài)效果。再確定出主視圖投影方向。同時(shí)讓學(xué)生考慮:為把軸承座各部分的形狀和相對(duì)位置完整地、清楚地表達(dá)出來,還應(yīng)選擇什么視圖?學(xué)生帶著問題,對(duì)著畫圖積極地思考,選定其他視圖并確定好圖幅比例后,逐步用粗細(xì)、色彩不同的線條,以動(dòng)態(tài)效果演示軸承座的畫圖過程和步驟:畫基準(zhǔn)線及底板——畫圓筒——畫支撐板——畫筋板——畫修改后的三視圖。這樣,在有限的時(shí)間里,學(xué)生即學(xué)習(xí)了形體分析法,又清楚了復(fù)雜的作圖步驟和方法,獲取了必要的知識(shí)和技能,突破了教學(xué)難點(diǎn)。
(二)化抽象為形象
化工專業(yè)的某些課程中介紹的反應(yīng)機(jī)理、操作原理以及一些概念等過于抽象,決定了學(xué)生對(duì)其記憶、理解和應(yīng)用的難度。計(jì)算機(jī)多媒體把文本、圖形、圖像和聲音等載體融合在一起并形成可控的交互式操作,可向?qū)W生提供形式多樣、功能各異的感性材料,使學(xué)生的注意力、情感、興趣等因素保持良好的狀態(tài),認(rèn)知心理得到充分發(fā)展。這樣,枯燥的概念學(xué)習(xí)變?yōu)樾蜗蟮闹庇^學(xué)習(xí),抽象的符號(hào)和呆板的圖像,就會(huì)在學(xué)生的感官“活”起來,學(xué)生已有的感性認(rèn)識(shí)可迅速向理性認(rèn)識(shí)飛躍。
又如:精餾一單元的操作,是化工生產(chǎn)中重要的傳質(zhì)操作之一。在《化工原理》中介紹精餾原理時(shí),大多數(shù)學(xué)生感到太抽象,看不見,摸不著,難于理解。于是我們把精餾過程制成多媒體課件,展示給學(xué)生一個(gè)動(dòng)態(tài)過程:物料在塔釜內(nèi)加熱后,蒸氣上升,通過塔板上的泡罩(或浮閥)與塔板上的液體接觸,進(jìn)行熱量交換和物質(zhì)轉(zhuǎn)化。蒸氣中難揮發(fā)成分(褐色)冷凝為液體,液體中易揮發(fā)成分(黃色)蒸發(fā)升入高一層塔板。隨著蒸氣的不斷上升,上升蒸氣中含有較多的易揮發(fā)組分(黃色),每下降(下轉(zhuǎn)第61頁(yè))(上接第168頁(yè))一塊塔板,液體中的難揮發(fā)組分(褐色)就會(huì)增加,下降到塔釜的液體幾乎全是難揮發(fā)組分(褐色),并且在旁邊同步出現(xiàn)“精餾過程t-x-y圖”。
《有機(jī)化學(xué)》中大多數(shù)有機(jī)反應(yīng)機(jī)理也可制成課件。如,把反應(yīng)物化學(xué)鍵的斷裂部位,生成自由基以及新的產(chǎn)物的形成過程;化學(xué)原理中流體力學(xué),液體黏度、流速、管道阻力等,都可以用多媒體的形式形象、生動(dòng)地展示在學(xué)生們的面前。
這樣,多媒體技術(shù)通過圖像、聲音、色彩和動(dòng)畫等傳遞教學(xué)信息,延伸和拓寬了教學(xué)時(shí)空,解決了由于時(shí)間和空間的限制造成的教學(xué)難點(diǎn),使學(xué)習(xí)內(nèi)容變得易于理解、掌握。
三、增大教學(xué)容量、提高課堂效率
在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中,教師板書占用時(shí)間太多,定義、公式及其推理、圖形、例題等必須板書。板書時(shí)間長(zhǎng)了,新授內(nèi)容必然受到限制,教師與學(xué)生之間溝通交流的時(shí)間以及學(xué)生動(dòng)腦思考的時(shí)間也會(huì)縮短。這樣,學(xué)習(xí)效果就難提高。使用多媒體技術(shù)可減少板書,以前覺得不夠用的45分鐘變得寬裕,不僅可讓學(xué)生學(xué)習(xí)更多的知識(shí),增加知識(shí)容量,還可將較多的時(shí)間留給學(xué)生,讓學(xué)生去思考,去探索,去實(shí)踐,拓寬知識(shí)面。
多媒體教學(xué)在新授課中用得比較多,在復(fù)習(xí)課中也具有明顯的優(yōu)勢(shì)。采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)可以加大知識(shí)密度,形成連貫的知識(shí)體系,是提高教學(xué)效率的有效途徑。