理工科专业课高效课堂构建探究

2022-09-21 16:46:39 来源:写作指导

理工科专业课高效课堂构建探究

[摘要]理工科专业课多为理实一体化课程,授课模式为理论与实训课程在实训室或车间穿插进行,“做中学”“学中做”。理论课时约占一半,如实训场地的噪声不利于理论教学时,演化为连上一两次理论课再上一次实训课,或者连续上一两周集中完成一门理论与实训随机交叉的模块教学。无论哪一种教学模式,学校都期望师生密切协作,实现理实一体化高效课堂,将专业技能提高夯实。经实践,做好充分的课前引导与精细备课,精彩的理论教学与灵活有效的实训组织,可以达成高效课堂。

[关键词]理工科;专业课;理实一体化;高效课堂

引言

专业课程是支撑学校专业的核心要素。专业课授课质量关系到学生的切身感受和学生对专业的认知与对学校的认可,高效课堂有利于提高办学质量,是专业实力的内在表现。全文从理论和实训两个维度的课前准备、课中实施、课堂管控三个角度对理实一体化专业课教学做了有益探索,能够实现理工科专业课的高效课堂。

一、营造轻松愉悦的学习场景

(一)在轻松宁静的场景中开展教学活动

当大脑处于“放松性警觉”状态时,我们能更快、更有效地吸收信息[1],即人的大脑在平静、安宁、非对抗、非焦虑的状态下更容易接受新知识与新技能。教师在课前对学生进行情绪引导,用亲和的语气平滑过渡到课堂,创设轻松、愉快的学习氛围,将学生从课前的“多电台串扰”协调到上课的“唯一频道”上来,有利于知识点的清晰发送与接收。

(二)清空大脑

中国政法大学副教授郭继承在《如何让人生卓越》的演讲中提出了以下论断:一个杯子,如果是满的,本身已经放进去了一些东西,不管是在已满还是在未满的状态下,都不可能再放入不同质的东西了。人的大脑如同杯子,如果在正式上课前不做清空,就不可能容纳教师即将传递的知识。因此,在课前引导学生清空大脑,就是引导他们放下课前玩游戏的兴奋度、运动后的激情、追剧的欲望,克服睡眠不足的疲倦,放下所有的忧思与焦虑,深呼吸,进行以下心理暗示:“现在是学习时间,我很放松,我从此刻开始不再思考与上课无关的事,我是一个无限大的容器,我是一块吸水能力无穷尽的‘海绵宝宝’,老师讲的知识我全部都能理解吸收记录……”道理很简单:大脑这个容器若空则可充盈,未清空再装,要么混淆,要么溢出,无法再吸纳新知识。

(三)引导学生专注听讲

如何提高听课的专注性是一门学问,需要教师点拨学生。听课时,学生除了顺着教师的知识主线往下听,配合教师外,还要试着去猜想教师下一句话会讲什么,如果猜中了,学生会有“我已经达到老师的水平了”的积极暗示,如果听到教师个别地方用词不是很精准,自己能想出一个词或一句话更准确地表达出教师的意思,则会有一种不露痕迹的得意:“我比老师还厉害,我也可以当老师了。”在这种听课法下,学生一旦感受到乐趣,养成习惯,听课就会很有意思,完全可以在轻松的状态下学到知识,不受任何干扰地听完一节课。

(四)引导学生正确对待提问

提问所答是对已经学习或应该掌握的知识点的再现,设问所答是为引出下文。教师引导学生在听课期间正确对待提问与设问,不用紧张、担心不会回答或回答错误,关键是要沉浸在听课的有效状态里,对教师抛出的问题应积极思考,尽量切题回答,答对了会得到认可与赞许,学生会有微妙的成就感与愉悦感;答错了也说明学生在思考,只是思考方向错了;答不出来说明知识储备不足,听课还不够专注。切不可不思考教师的每一次提问或设问,坐等同学和教师的答案,更不宜去取笑回答错误或不会回答的同学。每一次的提问或设问,学生可以结合教师的点评对自己做一个评价,这是一个自省的过程,也是提高和进步的过程,是听课习惯良好的表现。正确对待教师的提问和设问,可以提高听课的专注程度,不受外界干扰,实现思维连贯。

二、理论课的精细准备与精彩讲授

(一)教师对授课PPT进行二次开发

与教材配套的PPT,不宜在课堂上直接使用,应进行二次开发。学生听课最怕三种情况:(1)一字不落全部照搬教材,念PPT,没有创新,没有发散的思维与视野的拓展;(2)完全不参照教材,天马行空,自由发挥,没法预习,也没法复习;(3)PPT长篇累牍的文字,枯燥乏味。如果不对配套的PPT进行二次开发,教师讲课时对资源的使用必然陷入以上三种情况之一,授课效果会大打折扣。与教材配套的PPT大多有以下问题:内容陈旧,内容没有反映当前的最新技术,没有结合企业岗位的具体实例,没有合适的实物图片,文字内容过多,做不到提纲挈领。对PPT进行二次开发应当注意:尽量图文并茂,引入实例、场景,加入书中没有涉及的知识点,加入技术发展的路径:过去什么样—现在如何—将来会怎样;插入与专业操作相关的视频,插入行业最新发展资料,插入实物图片,链接5~7分钟的微型课程或专业视频片段。比如对“电源技术”这门课的《低压交流供电系统》章节的PPT内容进行二次开发,除了原版本中用ABC表示三相交流电的三根相线,还应加入用RST(如美国、亚洲)、UVW(如欧洲)、L1L2L3(如中国)、RYB(如印度)表示三根相线的表示法;直流电的正负极表示法,除了常见的+(正)、-(负)外,正极还有POS、RTN、GND,负极还有NEG表示法。通过类似的知识面扩展,学习才不会感觉枯燥,也能学到更多的知识。

(二)课上讲授有拓展,既有宽度也有厚度

理论课非常忌讳照本宣科、枯燥乏味。教师应当补充是什么原因使得某种技术得到了进步、技术为什么会不断地迭代演进,学生在听得津津有味的同时,知识点也轻松记住了。另外,相关知识与技能目前用在什么场合,往往是学生比较关注的,解决了这个问题,可以增强学生的学习兴趣与专业感知。比如在“电源技术”这门课讲解到《开关电源整流模块》时,以硒整流—二极管整流—可控硅整流—双极型功率晶体管变换—场效应管变换—IGBT管高频变换路径的方式来讲授,技术不断进步的驱动力在于体积大、效率低、电压不可调;效率有所提高,但电压不可调;电压可调,工频变压器体积大;电压可调,稳压效果好,高频变压器体积小,电流驱动功耗大,输出功率小,开关频率不够高;电压可调,稳压效果好,体积小,电压驱动功耗小,开关频率高,但易受静电损坏;电压可调,稳压精度高,体积小,功耗小,输出功率大,开关速度适中。又比如讲到蓄电池时,发展路径为:开口式—防酸性隔爆式—免维护VRLA—磷酸铁锂电池—石墨烯电池—石墨烯-铝电池。发展驱动力为:维护量大,有腐蚀性;维护量下降,但仍有有害物析出,不能和通信设备放在同一个房间;无有害物析出,可以和通信设备放在同一个房间,但是充放电循环次数少(寿命短);工作温度范围宽,重量轻,环保,寿命长;比容量大,工作温度范围宽,充放电循环次数多(寿命长),充电时间短;比容量大,工作温度更宽,寿命更长,充电时间更短(达到秒级)。结合新能源汽车跑长途时对充电的需求来讲,再提及比亚迪电动汽车的火爆、特斯拉热点事件,使学生感兴趣地听课。

(三)娴熟讲授课程内容

在备课时拆解难点,用通俗易懂的语言表达出来。教师讲课生动、风趣幽默,不照本宣科,能结合生产生活实例和企业需求,用通俗易懂的语言讲明深刻原理的上课体验,学生就会喜欢某门课,如此能激发学生的学习欲望,增加接收能力。教师经过精心备课,对授课内容做到稔熟,每次课几乎不看讲稿或PPT,能做到下课前一两分钟精准讲完本次课的内容并做完归纳总结,往往能在学生心中塑造良好形象,学生在课堂上的配合度也会相当提高。

三、实训课多种方法灵活组织

(一)做好实训前导与分组统筹等工作

只有任课教师实操技能娴熟、技艺精湛,才能胜任在理实一体化教学中的“做中教”。教师在课前对实训内容多次演练,达到熟练的程度,并能快速排除障碍,准备好足够的备品备件与实训文档;对参与实训的人员进行合理分组;做好危险源识别、小组轮换、候场时间与候场地点安排;明确实训课的效果、考核方式、小组负责人;保证设备运行正常、设备仪表参数退回到推荐值。尽最大可能保证实训课程无障碍地开展,并且做到实训时人人有事做,实训内容充实,实现设备利用率与时间利用率的最大化,让学生技能练习扎实,有利于学生对实训课的兴趣保持与课堂纪律维护。

(二)实训课设计任务驱动与场景创设

学生更喜欢以任务为驱动的方式学习,做出有成果的作业,他们会感到有成就感[2]。教师应尽可能将实训课的内容设置为工作任务,并限时完成。例如在通信工程制图与CAD教学中,将某次课的内容制定为“按工程图标准与流程绘制机房内计算机布局”,涉及用激光测距仪测量房间的尺寸、门窗位置、计算机各列间距、计算机桌椅与墙的安装间距、交换机安装高度。要求先测绘后绘制出草图,再调用或绘制门、窗、柱、指北针、计算机图元,按照绘图规范完成本机房的工程图。再比如,在《电源技术》教学时,创设“为通信设备机房4G基站设备提供48V直流电源”的工作需求,各小组需要按以下步骤完成:测量导线长度并留合适余量;压接导线两端的六个冷压端子;关闭4G基站设备开关;判断负极接线处熔丝容量;拔除电源侧熔丝;用绝缘扳手先在设备侧接线(POS接正极、NGE接负极、GND接地线),再在电源侧接线,接好一正一负一地(黑色、蓝色、黄绿条纹)三条导线;电源侧再用数字万用表验证电源极性与电压范围是否正确,不超标则插入电源侧熔丝;设备侧再用数字万用表验证电源极限与电压范围,不超标则开启4G基站各框电源完成上电。整个过程无论是操作者还是观摩者,对流程及相关注意事项体验较为深刻,以后按规范进行类似的操作(无论设备多少),就不会再出现短路事故。

(三)及时的评价与激励

对每次在实训课上都能积极动手,率先高分通过考核,主动帮带动手能力弱、理解能力差、迟到、上课缺席同学完成实训的学员进行表扬,增强其荣誉感和成就感,以激励更多的学生,形成正能量,引领优良学风,培养协作精神;对不进行操作、不愿参与考核的学生进行不点名批评,必要时单独谈话,引导其积极实践;对实训结果不理想的学生,给予鼓励和肯定,必要时单独指导,使其建立学习信心。在评价环节的评价要素和评价方法中融入铁道通信行业的职业道德与职业素养、安全生产、节能环保、沟通协调与服务关怀。整个评价包括对操作熟练程度的考核,团结协作意识的考核,完成任务期间表现的考核,学习态度的考核[3]。随时“播报”某学生已经完成、某学生的分数或等级、停止记录得分(离下课)还剩几分钟,让懈怠和操作慢的学生有紧迫感,尽可能地提高实训完成率,促进高效的实训环节与营造团结协作的氛围。公正的考核与评价、真实的过程记录与成绩记录,可以让不参与学习、不参与考核的学生无处遁形,让习惯性蒙混过关的学生再无可乘之机,让那些晚来早走的学生的成绩明显偏低,让所有落后的学生知道老师是在“来真的”,从意识到行动都不敢怠慢,补救心理或赶超的愿望促使其行动,变被动学习为主动学习,自然地做到了让学生“动”起来。

(四)协作与互助

个人优秀不是真正的优秀,全体优秀才是真正的优秀,正所谓“一枝独秀不是春”。现代社会,更需要团结协作,共同进步。鼓励小组内部、小组之间团结协作,相互帮助,能者带动弱者,资源共享,优势互补,共同完成任务。协作与互助促进了实训的高效完成,也对职业岗位需求的团队协作精神进行了培育。

(五)开展小组或个人竞赛

学生从进校就进入了赛道,参与了各种竞争。少数人竞争意识强烈,早做准备,个人成就斐然;多数人缺乏这种竞争意识。授课教师在组织实训时,可以将实训内容合理碎片化,将实训内容进行合理的分解,有意识地开展小组间或个人间的竞赛,看谁完成得又快又好,比赛哪个组全员率先完成。对优胜者给予口头表扬,平时分奖励,资源优先占用,仪表、工具优先使用,都能极大地激发学生的训练热情,激发小组成员之间的团结协作和互相帮助。

四、提高课堂的管控力度

(一)频繁的课中交互

在教学过程中,教师与学生要有眼神交互,这样学生会感受到教师在关注自己,能做到不分心;教师从与学生的神态交互中可以了解学生是否听懂了,从而决定是否需要重复或重新组织语言。另外,通过提问与设问,可以让学生更加集中注意力。

(二)设置抢答环节,鼓励清晰地表达观点

设置抢答环节,问题难度可以中等偏下,主要目的是活跃课堂气氛,引导思考。学生回答的内容必须与问题相关。对抢答者给予肯定,肯定他们的积极参与及认真思考,对抢答者的回答进行点评和褒奖。抢答与明晰答案的过程,也是快乐学习的过程。

(三)课堂走动与异象处理

教师在理论授课或实践指导时,要走近学生,对玩手机、看闲书、睡觉、打闹等课堂异象进行处理,从而警示到其他学生,提高学生的听课率与专注度,这对提升教学效果大有裨益。在讲授理论进行课堂巡视时,讲解不必中断,教师带着对知识点的拓展与发挥,带着肢体语言与讲课的激情在各列间穿梭,学生的目光与听觉会追随着教师。在实训教学时,教师在教室内走动,除了能及时处理课堂异象外,还能对操作进行点评、纠错、演示,增加和学生相处的机会,增加亲和力,进而提升影响力。

五、结语

实现专业课程理实一体化的高效课堂,提升了学生的学习兴趣,合理避开了枯燥冗长的理论学习,有利于课堂纪律的维护,提升了技能熟练度,学生爱学、主动学,进而学得踏实,每次课学得充实、有成就感,学生对专业的感受程度增加,对就业有信心,从而认可教师、认可学校,对学校的长期发展有积极的促进作用。

参考文献

[1]珍妮特·沃斯,戈登·德莱顿.学习的革命[M].上海:三联书店,1998:109-111.

[2]王乐.软件工程理实一体教学研究[J].科学中国人,2014(18):230.

[3]梁东义,倪桂杰,原方方,等.职业教育从“理实一体”到“校企合作”[J].高教学刊,2016(11):247-248.

作者:赵光明 单位:昆明铁道职业技术学院