劉 瑛劉 霞孫 爽
(1.天津職業技術師范大學機械工程學院 天津 300222;2.唐山機車車輛廠附屬高級技校 河北 唐山063030)
試論機械類職業教育課程實踐的教學情境*
劉 瑛1劉 霞2孫 爽1
(1.天津職業技術師范大學機械工程學院 天津 300222;2.唐山機車車輛廠附屬高級技校 河北 唐山063030)
從分析機械類職業教育課程實踐的范疇和劃分、一般特征和教學特征出發,對機械類職業教育課程實踐的教學情境和師生間的關系進行了分析,得到了師生所起的作用隨教學進程和教學情境的不同而動態變化的結論,討論了不同教學進程中可采用的教學方法。
機械類;職業教育課程;實踐;教學情境
各職業教育院校機械類專業的課程實踐主要以提高學生的能力和素質為主要目的,以需要學生動手動腦、親自參與為主要特征。按側重點不同,可將課程實踐分為兩類,一類是服務于某單一課程的課程實踐,主要指基礎性課程實踐,它與科目課程密切相關,如《機械原理》、《機械設計》等課程開設的實驗,一般在實驗室由學生現場操作實驗儀器和設備完成;另一類是多門課程融合才能完成的課程實踐,主要指創新性課程實踐,如《機械創新實踐》等,常以學科競賽為載體,以培養創新能力為主要目的,以學生自主構思、設計、制作、參賽為特點,從策略構思、方案設計、加工制造、藝術裝潢到參加比賽全過程,由隊員合作完成,以達到培養并提高創新能力和綜合素質的為目的。介于二者之間的還有綜合性和探究性課程實踐,這類課程實踐大多非一門課程知識可以完成,但對學生綜合素質的要求并不是很高,如 《機械設計》、《機械制造工藝》等課程的課程設計等。
為滿足機械類專業培養目標的需求,機械類職業教育課程實踐應當堅持以工程能力的培養為核心,以綜合素質的養成為目標,讓課程知識活靈活現,使理論知識落在實處。機械類職業教育課程實踐一般具有以下特征:
第一,注重培養學生的實踐能力,一般是指動手能力,強調實踐性、操作性和職業性;也注重培養學生的動腦能力和自主學習能力,包括發現問題、分析問題和解決問題的能力;更注重培養學生理論聯系實際的應用能力和創新能力。
第二,設置更具靈活性和多樣性。課程實踐并無定式,可靈活多樣地設置。這更有利于學生的個性發展,學生可根據自己的興趣與基礎能力選擇不同的發展方向。
第三,學時安排相對靈活,可以更多地利用業余時間或相對集中的某段時間進行。在教學進行過程中,教師與學生更易于面對面地進行溝通,有助于教師對學生全方位地開展教育活動,實施因材施教,培養學生的機械工程素質,使每一位學生都有不同程度的收獲。
第四,為鍛煉學生的工程思維與工程素質,提高學生利用理論知識解決實際問題的能力、調動學生的積極性,并體現實踐性和職業性,課程實踐的選題一般從工程實際中來。因此,相對于理論課程教學,課程實踐的教學情境更接近于生產實際。例如,《金屬工藝學》課程,講授鑄造、焊接、壓力加工、切削加工等工藝,只依靠實驗室組織課程實踐教學是遠遠不夠的,常需采用現場教學的組織形式,即組織學生到生產現場,將書本知識真實、生動地展示給學生,使學生獲得最為直接的感官認識,加深對加工工藝的理解和掌握。再如《機械設計基礎》的課程實踐常選擇機械產品中最為常用、最為典型的傳動裝置——減速器,如慢動卷揚機傳動裝置、帶式運輸機傳動裝置等,或薄壁零件沖床機構、電梯機械部分相關系統、自動包裝機等模擬工程實際的課題,具有很強的實踐性。在課程實踐中,對實踐過程的直接體驗,能夠真正理解學科內容,懂得學習的意義與價值,養成探索和追求真理的科學精神,并奠定終身學習的基礎。
基于機械類職業教育課程實踐的特征,其教學是理論素養和實踐能力與身心修養共同作用的過程,對學生各方面能力和綜合素質的培養至關重要,在機械類專業培養目標中尤其具有特殊的地位與作用,課程實踐環節的教學改革成果可直接為培養目標服務。因此,教學目標、教學內容、課程資源、教學方法、教學組織形式、教學情境、教學評價、教學過程以及教學原則等各方面,課程實踐教學法都能顯示出自身獨特、鮮明的特點。
作為教育核心的教學過程,是人類最復雜的認識活動之一,它蘊含著創造性。在教和學這一復雜的雙向關系中,教學方法具有重要意義。學生的學習效果,主要取決于個人的努力程度和學習的方法,而教師作用的充分發揮則取決于采用一套行之有效的教學方法。
基于教育對象特征和目標需求,以及機械類專業課程實踐的特點,機械類職業教育課程實踐的教和學是一個復雜的雙向關系,在教學進程中,它們的作用是動態且變化的,整個教學過程可分為授課前的準備階段、授課過程階段、學生內化階段以及升華階段等。在不同的階段,教師和學生所起的作用不同,對教學效果的貢獻也在變化。因而,在教學過程中,必須要重視教師的“教”,精心設計每一個教學環節,同時,也要注意學生的“學”,這樣,才能更有效地提高教學效果,保證教學質量。
在選擇教學方法時,教學情境和師生間誰起主導作用是非常重要的。不同的教學情境下,教師和學生所起的作用不同,使用的教學方法就應有所變化。
由機械類職業教育課程實踐的特征可知,課程實踐的教學情境與理論課程的教學情境有很大的不同。基礎性課程實踐一般在實驗室由學生現場操作實驗儀器和設備完成;現場教學直接在生產現場進行;綜合性或探究性課程實踐的選題通常是從生產實際中得來,需要在進行過程中模擬生產實際;創新性課程實踐要求學生親自參與從構思到比賽的所有環節。在各職業院校機械類課程實踐的教學活動中,隨著教學活動的展開進程,教學情境不同,教師和學生所起的作用也在動態變化著,如圖1所示。以課程實踐的教學進程為橫坐標x,以師生所起的作用為縱坐標y,可繪制出動態變化曲線A和B,實線A表示教師所起的作用隨教學進程的變化關系,函數用fA表示;點劃線B表示學生所起的作用隨教學進程的變化關系,函數用fB表示。

圖1 課程實踐教學中師生所起作用的坐標圖
(一)授課前創設教學情境
根據教學目標和教學內容創設真實的教學情境。從教師角度來說,對于主要在實驗室完成的基礎性課程實踐而言,授課前的創設教學情境主要是指實驗備課,包括研究實驗目的、實驗原理、實驗方法、實驗步驟、數據處理,準備相關的實驗儀器和機械設備,掌握實驗的注意事項,了解實驗操作中容易出現的問題等,包括教師教法、學生學法的研究等。對于現場教學的課程實踐而言,授課前的創設教學情境主要是指與生產現場聯系和協調、現場教學的主要內容和步驟、安全防護的準備等。對于綜合性和探究性課程實踐而言,授課前的創設教學情境主要是指研究課程實踐的內容、準備與選題相關的設備或教具等。
在這一環節中,教師發揮著主導作用,是教學情境的創設者。教師在某種程度上決定了課程實踐實施的初始高度,提倡教師在此環節就組織學生共同參與、共同研究,使學生在課程實踐之前就對課程實踐選題有一定的了解和興趣,以保證學生積極參與并認真完成課程實踐,使他們學得主動,記得牢固,在幫助學生掌握技能技巧的同時,還能夠有效地促進學生思維能力的發展,對學生各種能力的培養及綜合素質的提高都大有益處。即使師生共同參與,仍應以教師的指導為主導,以保證后續的課程實踐過程正確且順利地進行。
從學生的角度而言,這一環節實際上就是學生的課前預習。有效的課前預習是提高教學有效性的開端。通過預習,學生可以在課程實踐之前充分了解課程實驗的環節,喚起和調動已有的經驗和知識,以便在有限的教學時間內能夠迅速地進入課程實踐,與教師配合,完成課程實踐任務。從這個方面來說,學生的主動學習意識起著主要作用。
如圖1所示的階段(1),函數關系可表示為

式中,aA1,aA1,cA2,cB2,為常數。cA1>cB1,表示在授課之前教師的作用更大些,師生都沒有直接進入教學活動中,所起作用都未發生變化,基本維持常態。
(二)授課之初呈現教學情境
在課程實踐教學開始時將教學情境展現給學生,使學生對課程實踐所用的儀器設備有初步的感官認識,引起學生對課程實踐的興趣,初步調動起學生參與課程實踐的積極性。
在此環節中,教師的主導地位相對于前一環節略有弱化,學生將會進一步參與到教學活動中。因此,可采用敘述、演示、圖示、操作、問答等教學方法。教師應講解清楚,使得講授的內容邏輯性強,重點突出并具有啟發性,根據課程實踐選題不同,適當掌握講解的詳細程度和講授時間。
對于原理和操作比較簡單的演示型課程實踐,甚至可讓已經精心預習和準備的學生代替教師來呈現教學情境,以充分鍛煉學生的實驗操作技能、實驗演示技能、語言表達技巧以及組織管理課堂的能力,同時也能充分發揮學生的主體作用。
如圖1所示的階段(2),函數關系可表示為

式中,aA2,aB2,bA2,bB2,x0A2,x0B2分別為常數,但 aA2<0,aB2>0,表示教師的作用在逐漸弱化,而學生所起的作用在逐漸加大。
(三)授課前期教學情境研究
在將教學情境展現給學生之后,引出問題或任務;或者由教師提供解決問題的線索,讓學生自己去體驗和感受,以引導學生主動學習,逐漸學會如何去發現問題。
在此環節中,教師的主導地位進一步弱化,學生的主導地位進一步提升。通過師生間的互動,激發學生產生強烈的解決問題的欲望,以調動學生學習的主動性,鍛煉學生發現問題的能力。因此,教師可采用論證、質疑、討論、分析、歸納、綜合等教學方法。
如圖1所示的階段(3),函數關系可表示為

式中,cA3≈cB3,均為常數。
(2)、(3)階段是正式授課階段。在這兩階段中,教師充分發揮其在課堂上的主導作用,采用各種教學方法,引導學生深入到教學活動中,使學生更加深入的分析和研究問題。學生不是被動的接受知識,而是積極的信息加工者,在此環節中,教師不是傳統地傳授書本中的知識,而是要給學生創造機會和動力去學習,要將目標定位在完善學生的認知結構,提高學生發現問題和處理問題的能力。
(四)實踐過程培養學生能力
問題或任務提出之后,由學生在一定的時間內,通過操作實驗儀器或設備完成實驗過程,以逐步發展實驗操作技能;或通過師生間互動、學生間合作中不同觀點的沖突、碰撞、補充、修正,完成實踐任務,并獲得“親自得出研究結論”的創新機會,以加強學生工程思維的訓練,使學生逐漸學會如何去解決問題。
這是學生的內化階段,學生通過與教師配合,更通過自身的努力,已經理解了知識或能力的內涵,掌握了解決問題的思路與方法,自身作用得到了最大的發揮。教師只需要教會學生學習的方法,在學生遇到難以解決的問題時,以咨詢者的角色給出適當的提示或指導,并認真觀察和檢查每個學生的實踐情況,通過對材料和資料的分析,讓學生運用已有的解決問題的經驗,自行完成課程實踐,以培養學生自主學習、獨立解決問題、理論聯系實際和創新的能力。因此,這一階段適宜采用以引導探究為主的教學方法。
如圖1所示的階段(4),函數關系可表示為

式中,aA4,aB4,bA4,bB4,x0A4,x0B4,分別為常數,aA4<0,aB4>0,表示教師的作用繼續弱化直至最低點,而學生所起的作用繼續加大直至最高點。
(五)提升學生自信心的教學效果評價
采用與教學情境融為一體的評估方式,可以由教師根據觀察學生的表現給出評定,也可以由學生根據對問題或任務的研究、解決和完成過程以及具體的思維訓練過程給出評價,或者兩者相結合給出綜合評價。
在此環節中,根據評價方式的不同,教師和學生的主導地位不相同,一般情況,為確保評價結果的真實有效,教師的主導作用可略大些。
如圖1所示的階段(5),函數關系可表示為

式中,aA5,bA5,x0A5,cB5分別為常數,aA5>0,表示教師的作用有所提升,而學生所起的作用維持一定狀態。
至此,針對本課程實踐的教學目標已經達到,但在圖中仍然有第(6)階段,教師的作用進一步加大。階段(5)、(6)是升華階段,教師可通過評價、歸納、總結、展望等手段,利用自身的豐富經驗和知識幫助學生獲得更進一步的知識和能力,幫助學生反思并成長,以進一步提升本課程實踐對其他環節、乃至整個學科的輻射作用和支撐強度。這一階段會因教師在專業領域的高度與視野,對教學水平的提升起到較為關鍵的影響。
從以上步驟可看出,按照現代教學論的觀點,在各職業院校機械類課程實踐的教學活動中,教師和學生所起的作用隨著教學活動的展開也在動態變化著。教師不僅是知識的傳播者,更是學生開展實踐的組織者、幫助者與促進者,更像導演的角色,把學生引入機械學習情境,與學生共同探討,共同發展,以促進學生思維能力的培養,進而提高學生的創造能力及綜合素質。
[1]劉瑛,王健民,等.貫徹1215思想搞好課程建設 培養學生工程素養[J].天津工程師范學院學報,2006,16(4):13-16.
[2]劉瑛,王健民.試論職技高師院校機械設計課程的1215指導思想[J].三峽大學學報,2007,(29):295-297.
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G712
A
1672-5727(2012)02-0017-03
*本文系全國教育科學“十一五”規劃專項課題 《現代職業教育教學論研究》(課題編號:GJA070007)的成果
劉瑛,天津職業技術師范大學機械工程學院副教授,研究方向為機械設計及職業教育。
(本文責任編輯:張維佳)