課堂教學改革的理論與實踐

高虹霓+王崴+張佳麗+丁日顯

摘要：從培養創新人才目的出發提出了“察、思、集、用”四步課堂教學法，首先通過觀察現象引入課題；然后進行理論探討，引導學員分析思考尋規律；第三步集思廣益得出結論；最后通過工程應用提高學員解決實際問題的能力和創新能力。實踐表明，該教學方法對培養創新人才具有參考價值。

關鍵詞：課堂教學；教學法；創造性思維

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）42-0150-03

如何提高教學質量，培養學員的工程實踐能力和創新能力？經過教學研究和實踐，我們提出了“察、思、集、用”四步教學法，應用該教學法，提高了課堂教學效果，提升了教員團體教學能力和學員的工程實踐能力及創新能力。

一、樹立現代教育新理念，探索“察、思、集、用”四步教學法

現代教育新理念體現在：第一，關注學生發展，引導學生質疑、調查、探究，在實踐中學習，促進學生在老師指導下主動地、富有個性地學習。第二，重視以學論教，強調以學生在課堂教學中呈現的狀態、師生教學交流、學生學習目標達成狀態制定評價新標準。第三，促進教師專業成長，現代教育新理念要求教師反思自己的教學，努力使自己成為學生學習的組織者、引導者與合作者，并制定自我專業發展目標，不斷朝著專業化方向可持續發展[1]。

基于現代教育新理念，我們探索出“察、思、集、用”四步教學法。

1.“察”即全方位觀察，發現問題，引入課題。上課一開始，我們先讓學員觀察機械產品的實例圖片、實物零部件、模型、動畫或觀看錄像等，通過視覺、聽覺和觸覺，多通道感受機構或機械零件，發現問題，有的放矢地引入課題。學員明確了這一節課的主要任務，帶著問題聽課，就會產生要達到一定目的的內在學習動機。隨著課堂教學的進行，提出問題的解決，教學內容的被掌握，學員就有獲得知識的成就感，增強了學習的興趣和積極性，培養了科學研究的探討精神和勇于創新的勇氣。

2.“思”即多角度思考，尋找規律，探討理論。教師努力創設以問題為核心的學習情境，引導學生對學習材料進行多角度思考，不斷進行精加工、深加工，尋找規律，探討理論，學生在此情境中運用自主、合作和探究的學習方式展開有效的學習活動。教師從學習材料入手，以最大限度地調動學員探究問題的思維積極性、培養創造性為目的，這就要求教師在備課時不僅要備教材，還要備學員，備教法，備教學語言。教學語言的準確性、生動性、形象性、啟發性、感染性會激發學員的學習熱情，培養他們認真思考并克服各種學習困難的勇氣和毅力。

3.“集”即廣泛研討，集思廣益，得出結論。如何讓學員各抒己見，積極參與研討？首先需要集中學員注意力，教員應該把抽象難懂的概念用通俗易懂的方式表達給學員，注意安排課堂內容的多樣化，綜合應用講解、討論、提問、自學等方式，結合模型、錄像和多媒體課件等教學手段，力求教學內容生動、活潑。還應使學員腦力活動和實際操作相結合，操作可以起到組織和控制注意的作用，讓學員演示模型、安排實驗等都可以集中學員注意力，幫助他們克服分心。教員在講到問題轉折時，應從分析現象或工程實際問題入手，或者說明這個問題與其將來的需要、任務有關，激發學員探究問題的興趣，使其注意很快轉移和集中[2]。

為充分調動各個層次學員在探究問題時的積極性，應力求在引入課題時就讓盡可能多的不同學習程度的學員走進來，進而在教員精心創設的具有挑戰性的問題情境中，互相影響、討論、激勵，活躍課堂氣氛，抓住學員的注意力，使學員的思維過程層層深入，充分發揮學員思維的積極性，贊賞學員獨特和富有創意的理解和表達，在廣泛研討的基礎上，集思廣益，總結得出所探討問題的結論，不僅掌握了知識，更重要的是培養了學員的思維和創新思維能力[3]。

4.“用”即結合工程，綜合應用，加強創新。為了培養學員的工程實踐能力及創新能力，除了在教學中給學員布置一定數量的結合工程應用的習題外，還應通過實驗、課程設計和課外創新實踐活動提高學員的工程運用能力和創新能力。考試改變傳統的單一閉卷考試方式為以平時考核+閉卷考試+專業素質考核等多種考核方式，實行全程跟蹤考核，加強考核學員“用”的能力。其中專業素質考核是以學員在社會實踐、科學研究、學科競賽等課外創新實踐活動中取得的成績來評判。

二、應用“察、思、集、用”四步教學法，提高《機械設計基礎》課程教學效果

《機械設計基礎》課程的教學，一方面要為學員學習專業課程和終身學習奠定堅實的基礎；另一方面要突出機械設計主題，加強學員工程實際設計能力和創新能力的培養。在授課過程中，我們采用了“察、思、集、用”四步教學法：即首先通過觀察現象找問題引入課題；然后進行理論探討，引導大家分析思考尋規律；第三步是廣泛研討，集思廣益得結論；最后通過工程應用舉例提高大家解決工程實際問題的能力和創新能力。

以講授“平面四桿機構急回特性”為例，教員首先演示鉸鏈四桿機構模型，讓學員觀察當曲柄勻速轉動時，搖桿往復擺動的角速度是否相等。再結合牛頭刨床觀察，刨刀刨削行程的速度和空回行程的速度是否一樣？當所有學員都異口同聲回答速度不一樣時，再讓他們觀察哪個速度快，哪個速度慢。當學員觀察清楚后，說明發現了問題，達到了“察”的目的，開始引入課題“平面四桿機構急回特性”。接下來引導學員分析思考，為什么曲柄勻速轉動，搖桿卻變速擺動？繼續緩慢演示模型，細心的學員就會發現當曲柄勻速轉動時，曲柄和連桿會出現重疊共線和拉長共線，此時搖桿正好擺動到左右兩個極限位置，可通過動畫演示這兩個特殊位置并標注在圖上。同時引導學員進一步思考，曲柄轉過哪個角度時搖桿擺動得慢？又轉過哪個角度時搖桿擺動得快？層層深入，尋找規律，原來是因為曲柄從拉長共線轉到重疊共線時轉的角度大（180°+θ），所以通過連桿帶動搖桿擺動得慢；而曲柄從重疊共線轉到拉長共線時轉的角度小（180°-θ），所以通過連桿帶動搖桿擺動得快。在找到運動規律后給出描述急回特性的參數行程速比系數K的定義，進行理論講解。第三步，讓學員對K的表達式廣泛研討。K的取值范圍是什么？θ是什么？θ的大小對K有何影響？有沒有急回特性取決于什么？急回特性在工程上有什么用途？……充分發揮學員思維的積極性，集思廣益得出結論。最后，結合工程實際引導學員設計具有急回特性的四桿機構，達到“用”的目的，提高大家解決工程實際問題的能力和創新能力。endprint

我們知道，創新總是在應對不同的困境或問題時產生的，創新離不開問題解決，所以在教學中采用“察、思、集、用”四步教學法，讓學員通過一系列問題解決來學習，將靜態的知識轉化為動態的問題探究，在對問題的探究中動腦、動口、動手，使其得到發展。一節課在何時設置問題，設置什么問題，這些具體的教學過程創設，要以能最大限度地引導學員積極思維，調動學員學習熱情為原則，根據教學內容及學員狀況來設計[4]。

“察、思、集、用”四步教學法與傳統的“知識—接受”教學法的區別在于以下三個方面：第一，“知識—接受”教學法是由教員詳細地講解，學員被動地接受；“察、思、集、用”四步教學法是由教員引導學員的學習方向，讓學員自己去探索未知的世界，探索就是發現。第二，“知識—接受”教學法著重學習的結果，“察、思、集、用”四步教學法著重學習的過程。第三，“知識—接受”教學法強調獲得知識本身，“察、思、集、用”四步教學法強調獲得知識的方法。

“察、思、集、用”四步教學法的核心就是，教員引導學員共同參與知識發現的過程，培養學員自己尋找知識的能力，這樣，不僅激發了他們的學習興趣和熱情，培養了他們善于提問、思索和分析的習慣，提高了自學能力，而且透過科學技術發展的內在聯系，使他們破除對科學發現、技術突破的神秘感，從而積極主動地投身到具有創造性的研究工作中。而“知識—接受”教學法則把知識當成現成的結論，使學員變成一種被動的接受工具，這樣，不僅使他們失去了對任何知識的新鮮感，甚至可能扼殺他們開發新知識的創新意識和能力。下面以習題課為例對兩種教學方法進行比較[5]。

1.采用“知識—接受”教學法的做法。“知識—接受”教學法的做法是每當上習題課時，教員把本章習題中出現的問題總結后指出來，再演算幾個新題，學員只是接受。學習好的學員認為自己已經會了，習題課上精力不集中，學習不太好的學員只能把教員演算的題抄下來，課后才去消化。

2.采用“察、思、集、用”四步教學法的做法。在習題課中采用“察、思、集、用”四步教學法與采用“知識—接受”教學法的做法明顯不同，例如，我們在上《機械設計基礎》課“輪系”一章習題課時，預先布置17個習題以小組為單位準備，全組共同承擔。課下學員們復習歸納所學知識，觀察發現有關問題，分析思考尋找規律，廣泛討論一題多解。習題課上來自四個不同小組的四名學員，同時在黑板上做各自當場抽簽得到的一個題目，全班學員來判斷其對錯。如果做對了，由做題者向全班學員講解思路；若有錯誤，由本小組派另一名學員上來改錯。這樣同時進行四個題，直到正確為止。然后再換另外四個題目。兩節課內能進行四組題，共16個題的討論。而“知識—接受”教學法兩節課最多講8個題目。

采用“察、思、集、用”四步教學法開展小組討論式習題課，不僅培養了學員分析問題、解決問題的思維能力，而且培養了學員的協作能力、表達能力及板書能力，幾乎每個學員都有機會在黑板上做題，討論時氣氛非常活躍。實踐證明，組織好習題課可以提高學員學習興趣。心理學認為人們對完全不熟或完全熟悉的東西都沒有興趣，而采用“察、思、集、用”四步教學法開展習題課教學正是處于兩者之間，重在培養學員創新思維和創新能力。

三、結束語

隨著現代高科技的迅猛發展，要求高素質的人才必須具有創造性。從培養創新人才的目的出發要求對課堂教學進行變革。“察、思、集、用”四步教學法就是對課堂教學變革的嘗試，即首先通過觀察現象找問題引入課題；然后進行理論探討，引導大家分析思考尋規律；第三步是廣泛研討，集思廣益得結論；最后通過工程應用舉例提高大家解決工程實際問題的能力和創新能力。

當然，“察、思、集、用”四步教學法在課堂教學中能否取得實效，歸根到底是由學員是否參與、怎樣參與、參與多少來決定的。只有學員主動參與教學，才能讓課堂充滿生機；給學員自主探究的權利，放手讓學員自主學習，主要靠學員自己去完成學習過程，才能使“察、思、集、用”課堂教學進入理想的境界。

教員在問題的設計上，要關注到問題的不同水平，重視探究視角的選擇和方法的運用，為學員展示個性和發揮才能留下足夠的時空，以便引發學員真正的思維，滿足學員的求知欲望[6]。只有這樣，才能真正提高學員的思維水平，激發他們的創造性思維，把他們培養成真正有創造能力的高素質人才。

參考文獻：

[1]高虹霓，等.信息化人才績效考評標準研究[J].空軍工程大學學報：綜合版，2009，（10）：29-31.

[2]陳戰輝.談課程教學分析在課程教學設計中的地位與作用[J].空軍工程大學學報：綜合版，2011，（06）：19-20.

[3]高虹霓，等.基于現代教育的教師教學能力基本內涵及構成要素[J].教育教學論壇，2015，（07）：18-21.

[4]高虹霓，等.論《管理學》課程的案例教學[J].空軍工程大學學報：綜合版，2009，（03）：26-27.

[5]高虹霓，等.《機械設計基礎》課程教學改革研究與實踐[J].教育教學論壇，2016，（03）：157-159.

[6]李彥彬，等.專業基礎課教學方法改革與實踐[J].山東師范大學學報，2008，（03）：35-38.endprint