【摘 要】專業基礎課作為公共課和專業課之間的橋梁,是工科大學生課程學習中非常重要的一環。本文以工程熱力學為例,簡要分析了專業基礎課的課程特點,并詳細探討了幾種教學方法,以激發學生的學習興趣。
【關鍵詞】專業基礎課 學習興趣 教學方法
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)34-0049-02
大學作為高素質人才的聚集地,其最主要的任務就是為社會培養各類優秀的專業人才,因此,大學生的課堂學習至關重要。對于工科大學生來講,他們在本科階段的學習大概分為三個階段:基礎的公共課程學習、半基礎半專業的專業基礎課學習以及比較深入的專業課學習。其中,專業基礎課是公共課向專業課過渡的必要途徑,占據著非常重要的地位。如果沒有專業基礎課這一中間環節,直接從公共課跨入專業課的學習,那學生肯定會摸不著頭腦,不知道從何學起。專業基礎課就像是兩層樓之間的臺階,一步步地把學生從基礎領域帶到專業領域。所以,專業基礎課教學質量的好壞,直接影響到學生專業課的學習。因此,對專業基礎課教學方法的探討,是提高學生專業素質的基礎。
由于專業基礎課是半基礎半專業性質的,因此在內容上,它既不像公共課那樣涉及范圍廣泛、講解層次淺顯,又不像專業課對小范圍的問題做出深入的講解,而是兩者取其中,對特定專業的基本內容做適當的說明。學習公共課之后,專業基礎課其實并不是很難,但對于基礎不同的學生來講,理解程度上會有所偏差,這就導致了他們以后對專業課掌握程度的不同。專業基礎課掌握得越扎實、理解得越到位,專業課的學習就會越輕松,進而對學生以后從事相關工作提供很大幫助。但專業基礎課往往比較枯燥難懂,提不起學生的學習興趣。興趣是最好的老師,在學生沒有學習興趣的情況下,教學質量可想而知。因此,只有采用合理的教學方法來激發學生的學習興趣,才能讓學生加強對專業基礎課內容的理解,達到理想的教學效果。
本文就以工程熱力學這門專業基礎課為例,談談提高學生學習興趣的幾種教學方法。
一 工程熱力學簡介
當今社會,能源工程、航空航天工程、材料工程等很多領域都直接或間接地需要熱工研究作為理論基礎,這無疑證明了熱工研究的重要性與必要性。所以,在大學開設熱工類課程是培養相關領域專業人才的必要途徑。其中,工程熱力學課程是重中之重。工程熱力學是熱能與動力工程、建筑環境與設備工程、動力機械工程、航空航天工程、化學工程、電力工程、油氣儲運工程、安全工程、車輛工程類等專業的專業基礎課程之一,主要研究的是熱能與機械能的相互轉換規律及其在工程上的應用。
作為一門重要的熱工類課程,工程熱力學在這些專業所涉及的多門專業基礎課之中,相對來說比較難。它是所有與熱工相關學科的理論基礎,是一門很重要的課程;它的邏輯性很強,內容又比較抽象,是一門既難教又難學的交叉學科。工程熱力學的課程特點大致包括以下幾個方面:
1.概念多
工程熱力學中會出現大量的概念,學生會很容易將它們混淆。如循環的概念,按熱力過程分類,可分為卡諾循環、朗肯循環、再熱循環、回熱循環、壓縮空氣循環、壓縮蒸汽循環、熱泵循環、吸收式制冷循環八個循環;功的概念,包括膨脹功、推動功、流動功、軸功、內部功和技術功等。學生要想牢固地掌握這些概念,就必須要從根本上理解它們的含義,而不能靠死記硬背。
2.公式多
工程熱力學涉及內容廣泛,用到的公式自然也非常多。并且,它所要解決的問題基本都與實際工程相關,公式也隨著實際問題的變化而變化,這就導致會出現更多、更復雜的公式。比如,穩態問題和非穩態問題、開口系統和閉口系統、定熵過程和定壓過程等,在不同情況下要使用符合各自條件的不同公式。如果一類問題都使用同一個公式,那得到的結果肯定會與實際相差很大。因此,同一類問題會因為條件的不同而衍生出更多的公式,這不僅增加了學生的掌握難度,對教師的傳授也產生了一定的阻礙。
3.內容抽象
工程熱力學中的很多概念和結論都很抽象,僅僅通過文字來描述,學生很難理解其涵義,因此課本上一般都會有公式來輔助。這些公式本來是為了幫助學生更好地理解,但對于基礎不好的學生來說,這些公式只會讓他們更加茫然。因為有很多公式不僅會用到這一章節或者這本書中其他章節所學的知識,還會涉及之前其他課程的內容,比如高等數學、大學物理等。很多課程之間都是相互關聯的,所以,盡管這門課比較難,但還是要盡可能認真聽,否則會對以后專業課學習產生更多的阻礙。
以上三個課程特點不僅能夠反映工程熱力學這一門學科,同時在一定程度上也代表了工科專業基礎課共同的特點。
二 實施教學改革,引導學生的學習興趣
1.強化概念理解
專業基礎課一般都有很多的抽象概念,學生在真正理解它們之前,往往容易將這些概念混淆。在概念都沒弄清楚的情況下是無法解決實際問題的。因此,教師在教學過程中,首先要幫助學生理解這些概念的真正含義,進而才能引導他們更加深入地分析問題。要想學生穩固地掌握,最有效的辦法就是結合實際、化抽象為具體。利用生動形象的實例來描述抽象概念,不僅能讓枯燥的課堂變得活躍,引起學生的學習興趣,而且能讓學生在輕松的氛圍中理解它的含義,為以后解決專業問題打下良好的基礎。
2.強化公式理解
專業基礎課中出現的大量公式,必然是令學生頭疼的一大部分。如果想通過自己強大的記憶力來記住這些公式的話,剛開始還會覺得有所成效,但慢慢就會發現這是個非常不明智的選擇。暫且不說公式的數量之龐大,即使通過死記硬背記住了這些公式,但真正遇到具體問題的時候卻不知道如何運用。所以說,公式需要理解記憶。仔細觀察就會發現,很多公式之間都是有關聯的。在分析同一類問題的時候會出現很多公式,其中基礎的就只有幾個,其余的都是由這幾個基礎公式推導而來。所以只需要記住幾個基礎公式,其余的掌握推導方法就可以了,根本沒有必要浪費時間和精力在背公式上,這樣既不會出現公式記不住的情況,又可以根據具體問題的條件靈活地選擇公式推導的形式,舉一反三。所以,老師要教給學生的不是這些公式的形式,而是一種歸納總結的方法。如何從基礎公式推導出不同的復雜公式,以及如何運用這些公式,才是這一部分的教學重點。
3.合理應用多媒體技術
要想取得理想的教學效果,不僅要優化教學內容和方法,還要適當轉換教學形式。在多媒體技術還沒有引入大學課堂的時候,老師只能通過黑板板書和口頭表達來給學生傳授知識,這對于文科生來說影響不大,但對于理科來講遠遠不夠。以工程熱力學為例,課本中有太多需要理解的內容了,只靠文字和口述根本不能表達出他們的涵義。這時,多媒體的必要性就凸顯出來了。隨著科學技術的發展,多媒體逐漸在課堂中得到應用,這時老師就可以將書中的抽象概念以及原理通過圖片、動畫等形式展現出來,讓學生能更加清楚、直觀地接收信息,大大提高學生的理解能力。同時,在課堂中利用多媒體,讓枯燥的課堂變得生動有趣,極大地提高了學生的學習興趣。
但是,僅僅利用多媒體教學并不是課堂形式的最佳選擇,因為這樣會使課堂節奏變快,以至于學生還沒來得及反應就進入下一環節了,并且不能突出教學重點,讓學生分不清主次、重難點。盡管多媒體技術的出現給教學帶來了方便,但我們也不能完全丟棄傳統的教學形式。黑板板書對于理科課堂來講確實效果不佳,但它能很好地把握課堂節奏,并且能突出重點內容,這些優點是不能忽視的。所以說,將黑板板書與多媒體技術相結合,在黑板板書的基礎上充分顯現多媒體的有效性,才是最佳的課堂教學模式。
4.開展課堂互動
課堂教學不是教師單方面的傳授過程,學生也是重要的參與者。如果教師只把學生當作是授課的對象,而不讓學生參與到課堂教學中來,那么就很難調動起學生的學習積極性,激發學生的學習興趣。課堂教學的目的就是讓學生掌握知識,如果學生沒有了聽課的興趣,那么就算是再厲害的教師也不會達到理想的教學效果。所以說,在課堂上老師應該和學生互動,這樣不僅能讓學生積極地參與進來,激發起他們的學習熱情,而且能夠及時掌握學生的學習狀況,以便合理安排教學內容和時間。
課堂互動的形式多種多樣,有課堂提問、小組討論、答疑等多種形式,不同的互動形式會產生不同的效果,不過它們有一個共同的目的,那就是提高學生的學習興趣,進而促進他們的學習。采用哪種互動形式能達到最佳的效果,就需要根據課堂具體情況而定了。比如,班級人數較多時,課堂提問的效果就不是很好,既浪費時間又不能體現多數同學的意見,這種情況下采用小組討論的方式就比較合理,每組提出一個意見,基本能顧及到班里的每個學生。
三 結束語
作為專業課學習的基礎,專業基礎課教學方法的改善極其重要。在強化概念理解、強化公式理解、合理利用多媒體技術、開展課堂互動等方面實施教學改革,能夠激發學生的學習興趣,加強學生的理解能力。教學工作是一項既科學又系統的復雜工作,要想達到理想的教學效果,需要在教學過程中不斷地創新與探索。
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