運用信息化教學手段培養學生的創新能力*

倪新華 張淑琴 馬英忱

軍械工程學院 石家莊 050003

運用信息化教學手段培養學生的創新能力*

倪新華 張淑琴 馬英忱

軍械工程學院 石家莊 050003

隨著計算機網絡技術的迅猛發展和現代信息技術的日趨成熟，信息化教學日益普及。分析信息化教學的優勢，指出目前信息化教學存在的一些不容忽視的問題，結合力學課程的教學，探討運用信息化教學手段培養學生創新能力的途徑與方法，冀望信息化教學能夠揚長避短、健康發展，在培養學生創新能力方面發揮應有的作用。

信息化教學；力學；創新能力

隨著計算機網絡技術的迅猛發展和現代信息技術的日趨成熟，信息化教學日益普及，多媒體輔助課堂教學和依托校園網的網絡教學被廣泛應用，改變了傳統的黑板加粉筆獨霸課堂的教學模式，使課堂變得圖文聲像并茂，給教學開辟了新天地，注入新的活力，使教學變得豐富多彩。信息化教學手段運用恰當可以為學生創造一個多時段、多層次、多角度的立體學習時空，優化教學結構，激發學生的學習熱情和學習主動性，培養學生的創新能力，提高教學效率和教學質量。但是信息化教學在展示其優勢的同時，也暴露出來一些負面效應，只有努力探索信息化教學的內在規律，及時解決信息化教學中出現的一些新情況、新問題，才能揚長避短，取得好的教學效果。

1 信息化教學的優勢所在

力學課程是工科院校機械類專業的一門重要的基礎課，目前的力學課程教學面臨著諸多難題：運用到大量的數學、物理學知識，公式繁多，推演復雜，對學生要求高；力學要為未來專業課的學習打基礎，需要突出力學問題的工程背景，但學生往往對實際的工程問題知之甚淺；隨著科技的進步，力學學科也有了很大發展，教學信息量呈爆炸式拓展，但與此相反，力學課程的學時在日益減少。在解決這些問題方面，信息化教學有著突出的優勢。

1.1 增大課堂教學的信息量

在力學教學過程中會遇到大量的機構圖、受力圖、內力圖，過去完全靠教師在課堂上手工描繪，會浪費大量的時間，還有很多的公式推演也是費時費力，若使用多媒體教學手段就可以很好地解決這些問題，節省教師的板書時間，有利于教師全力以赴突出重點、突破難點，增大教學信息量，提高教學效率和教學質量。

1.2 突出力學教學的工程背景

力學課程要求學生了解工程背景，依靠現場考察實習雖然可以解決，但太過費時費力費錢；依靠教具、模型、掛圖、幻燈，一方面制作麻煩、使用不便，另一方面動態效果也不夠理想。而利用多媒體就可以很好地解決這一問題。多媒體集視頻、圖片、動畫、聲效、文字為一體，使力學課程的教學變得直觀、生動、有趣，也大大增強學生根據工程實際抽象力學模型，解決實際問題的能力。

1.3 有效拓展教學時空

借助網絡課程，學生可以隨時隨地自主學習，預習預備知識，錘煉重點內容，突破道道難關，還能根據個人興趣學習力學前沿知識，有利于培養學生自主學習、自主研究的能力，有利于因材施教、張揚個性。

2 信息化教學應該注意的問題

2.1 對信息化教學的內涵要真正吃透

信息化教學的內涵在于充分運用信息化的教學資源、教學手段和教學方法，拓展教學時空，改變傳統上以教師和教室為中心的教學模式，充分調動學生的學習積極性，培養學生的創新能力，確立一種以素質教育、能力培養為核心的現代教學理念。網絡教學和多媒體輔助教學是信息化教學的兩種常見的呈現形式，一方面信息化教學模式并不排斥傳統的課堂教學，同時信息化教學模式也并不局限于課堂教學，它同時強調要運用信息化教學資源、教學手段，借助網絡環境開辟教學的新戰場，從而拓展教學的時空。

2.2 對信息化教學資源要建設、管理、使用并重

信息化教學資源的建設是開展信息化教學的基礎。有的教師認為信息化教學資源就是教師借助網絡搜索相關信息，然后應用于教學即可，教師就是一個信息資源的檢索者和使用者，至于原始資源的開發建設那是別人的事情。實際上教師不僅應該具備從網絡資源獲取信息的能力，同時教師自身也應該是信息資源的加工者、建設者、傳播者。由于教學工作評價的推動作用，各院校目前都比較重視信息化教學資源的建設，特別是網絡課程建設已經達到較高的水平。但從教學檢查中也反映出一個比較突出的問題，那就是重建、輕管、不應用。許多單位在評價期間建成的網絡課程，其應用信息都是在檢查結束之日就戛然而止，在最近的幾年內既沒有更新課程內容，更沒有實際應用記錄。豐富網絡資源，建設網絡課程，不是為了應付檢查評比，應該在集中建設的基礎上加強日常的維護和管理，并在教學中廣泛應用，使其產生實際的教學力。

2.3 開展信息化教學要避免重走灌輸式教學的老路

首先，運用多媒體教學不能忽視教師的主導作用。有些教師過分地依賴多媒體課件，把自己定位為課件的解說員，把教師為主導的教學變成以電腦為主導，表現為上課時按順序播放課件，講課變成演課，教師不能針對學生的反應靈活調整教學進程，教與學失去主動和諧的氣氛，師生間缺乏情感交流，難以出現師生互動、互相感染的“高潮”，影響課堂教學質量。采用多媒體教學時，教師的主導地位不能變，教師是課堂教學的“編劇”和“導演”，多媒體是詮釋“導演”意圖的“手段”，“導演”不能降格為“解說員”，是多媒體輔助教師，不是教師輔助多媒體。

其次，運用多媒體教學不能動搖學生的主體地位。學生是學習的主體，無論采取什么樣的教學模式，都應該充分發揮學生的主體作用，調動學生的學習積極性、主動性，充分挖掘其學習潛力。有些教師在用計算機呈現教學內容時信息量太大，節奏過快，不考慮學生的思維順序和速度，“剝奪”了學生的思維空間和時間，現代教育技術成為教師實現灌輸式教學方法的一種手段，遏制了學生思維能力尤其是求異思維的發展，不利于學生思維創新。另外還應特別注意，媒體或教師代替學生得出結論的現象在多媒體輔助教學中特別突出，沒講前因已出結果，剝奪了學生的智能挑戰機會，使其喪失成就感，削弱進取心。

2.4 運用多媒體教學要努力提高課件的質量

有些課件的可靠性、交互性和可操作性差，使用很不方便，故障頻發；有些多媒體課件的媒體素材單一，滿屏都是文字，且整屏播放，照屏宣講。教師應該是一步一動，講到哪兒出到哪兒，這樣才有利于吸引學生的注意力，啟迪學生思維；如果全屏內容一覽無余，學生的注意力就不容易集中。此外過早出現結論容易扼殺學生的思維，不利于能力培養。有的教師把課件的華麗程度看得比課件的實際功能和效果更重要，把課件裝飾得很華麗，不該用動畫的地方也用動畫，不必加聲音的地方也加聲音，卻不在實際功能和作用上下工夫。這樣的課件過于注重形式，雖然看起來很熱鬧，但課堂使用時實際效果可能適得其反，學生的注意力常常被吸引到教學內容以外，沒有起到輔助教學的作用，背離了課件制作與使用的初衷。還有一些課件的字體大小、顏色選擇不當，前景和背景的搭配不合理，多媒體的視覺效果差，有的甚至根本就看不清。

3 運用信息化教學手段培養學生力學創新能力的方法與途徑

工科力學教學除了教給學生必要的力學基礎知識和正確的思維方法之外，還應注重培養學生的創新意識和創新能力。為了培養創新型人才，增強工科力學課程的教學效果，教師必須與時俱進，充分發揮信息化教學的優勢，對工科力學教學過程進行科學的規劃安排。

3.1 寓創新意識教育于知識教育之中

在教學中不僅要傳授知識，更應該關注知識產生的過程，要用科學家在探究知識的過程中所表現出來的勇于探索，不畏艱難，不怕失敗，實事求是的科學精神來感染學生，要把科學家研究過程中常用的逆向思維、求異思維等思維方法傳授給學生。為此，要收集創新教育的案例，將創新的思想、方法融入教案，進入課堂。例如，通過視頻、圖片、動畫向學生展示嫦娥奔月、神舟飛天的壯舉，感受膠州灣、杭州灣跨海大橋的宏偉，體驗鳥巢、水立方的神奇，在感性認識的基礎上，再引領學生分析這些最新科技成果中的力學原理，在力學理論上得到升華；結合力學計算等方面的一些知識進行解說，讓學生深切體會到力學的重要性，同時使學生在潛移默化中自覺地形成愛力學、學力學、用力學解決實際問題的創新意識；在課后可讓學生針對某個實際問題進行探索研究，完成“資料檢索→問題分析→創新（或改進）”等一系列科研過程，最終以力學小論文或實物的形式體現研究成果，使學生感到科研并不神秘，創新也不是很難，只要善于鉆研，總會有所收獲。

3.2 深化教學方法的改革，徹底摒棄灌輸式教學，全面推行啟發式教學

要努力將課堂教學變成一種探究、討論問題的場所，要將學生的學習積極性充分調動起來，充分體現以學生為主體，以教師為主導的思想。例如，利用一題多解激發學生的創新意識。一般情況下，僅當學生具有發散思維能力時才有可能演變出創新思維的能力，而激發學生創新意識的行之有效、簡單易行的方法之一就是一題多解。在課前讓學生搜集相關力學題的解法，在課堂上利用多媒體課件可以快速呈現多套解題方案的優勢，充分發揮教師的引導作用，對各種解法進行對比、分析、歸納、總結，這樣通過一題多解的訓練，可以充分使學生發揮想象力，開拓其思路，強化其舉一反三的發散思維能力，改變以往固化在思維中“標準答案”的概念，激發并培養其獨創性、首創性、多樣性等創新意識。

3.3 深化實驗課教學改革，為學生提供創新研究的基地，搭建創新研究的平臺

定期組織學生參加“全國基礎力學實驗競賽”和“全國大學生周培源力學競賽”；支持學生參加科技創新實踐活動，篩選一些有力學特色的項目，指導學生在實踐中體會研究、創新的過程，培養創新情結；開放力學實驗室，支持學生自己設計實驗、自主完成實驗，為創新實踐活動提供保障；完善虛擬實驗室的功能，增強虛擬實驗室模擬實驗的真實性，使其成為真實實驗的有效補充。

3.4 探索在信息化條件下讓信息化教學資源產生實際教學力的教學新模式

安排學生借助網絡在“工程力學虛擬實驗室”完成部分實驗；針對力學課程學時減少的現實，安排學生借助“軍隊院校網絡教學應用系統”開設的力學網絡課自學部分內容，培養學生的自學能力；篩選部分學術研究課題，讓學生通過網絡檢索資料，自主研究，撰寫小論文，培養學生的研究創新能力。

隨著科技的進步和信息化教學改革的日益深入，力學課程的教學模式也隨之發生轉變，教學資源更加豐富，教學手段更加先進，教學時空進一步拓展，教師必須更新教學理念，提高開展信息化教學的能力，這樣才能抓住信息化教學改革帶來的機遇，為社會培養出高素質的創新型人才。

[1]劉協權,王建江.關于信息化教學的幾點思考[J].中國教育技術裝備,2011(21):133-134.

[2]倪新華.從“錢老之問”談學生創新能力培養[J].現代教育導引雜志,2010(6).

[3]張淑琴.提高力學課程信息化教學水平的思考[J].教育理論與教育研究,2011(6).

With the rapid development of computer network technology and the gradual sophistication of modern information technology, the informational teaching is becoming more and more popular.This paper analyses its advantages, points out some related problems which should not be ignored at present. Combining with the mechanics course teaching the paper discusses the ways and methods to cultivate students’ innovation ability by application of informational teaching means. And we expect to make use of its advantages and bypass its disadvantages so that it can develop healthily to play its due role in cultivating students’ innovation ability.

informational teaching; mechanics; innovation ability

G434

B

1671-489X(2012)15-0125-03

10.3969 /j.issn.1671-489X.2012.15.125

Application of Informational Teaching Means to Cultivate Students’ Innovation Ability//Ni Xinhua,Zhang Shuqin, Ma Yingchen

Author’s address Ordnance Engineering College, Shijiazhuang, China 050003

*2012年軍械工程學院教學研究一般立項課題階段性成果，編號：jxxy12y12。