主動體驗型互動教學模式探討

[摘要]在現代高等工程教育過程中，師生教學互動的作用越來越大。討論課貫穿于整個教學過程中，通過確定主題，查閱資料、分組討論，上臺講演、提問答辯和評價考核等環節，學生可主動參與教學，體驗整個教學過程，分享學習的樂趣和成果。利用主動體驗型互動教學，可以激發學生的學習興趣，調動學生的積極性和主動性，充分發揮學生的主體作用，使學生成為課堂上學習知識的主人。教學實踐表明該模式可有效促進師生互動，教學相長，提高學生綜合素質和能力，達到較好的教學效果。

[關鍵詞]討論課;互動;主動學習;體驗式教學

[中圖分類號]G642.421[文獻標識碼]A[文章編號]1005-4634(2010)04-0047-03

0引言

高等工程教育的目標是要培養符合社會發展要求的合格工程師，傳統的以教師為中心、以課堂講授為主、以理論考試成績評價學生的工程教育模式已遠遠滿足不了現代化產業需求，這要求改革現行的工程教育方法[1]。課堂教學作為工程教育改革的第一線，需要不斷補充和完善新的教學內容以反映本學科最新的科技成果和實踐動態[2]，不斷改變和突破現有的教學方法及手段以提高實際教學效果[3]，以靈活多樣的師生教學互動模式來激發學生的學習興趣，使學生能夠主動學習，成為課堂上學習知識的主人[4]。

1課程理念及體系的構建

機電一體化系統設計是機械電子工程專業的主干課程和機械工程專業的平臺課。近年來，筆者所在的課程組不斷進行課程教學改革，優化教學體系，更新教學內容，以課堂教學為中心，積極探索理論與實踐緊密結合的教學方法。同時，為讓學生得到多方面能力的鍛煉，為全面素質的發展打下良好的基礎，課程團隊針對傳統教學體系中存在的問題，結合課程體系建設的培養目標，積極探索構建了以學生為本的“理論教學+討論互動+動手實驗+項目研究+課程設計”五位一體有機融合的立體化教學體系，體現了對學生“知識、能力和素質協調培養”的教學思想。

理論教學把電子技術、傳感器技術、自動控制技術、計算機技術和機械技術有機地結合起來，強調知識結構系統性和教學體系完整性的統一;討論互動激發學生的學習興趣，充分調動學生學習的積極性和主動性;自主、探究型實驗課，為學生提供開放型的創新實踐平臺，為開發大學生創新思維意識構筑工程背景知識;基于團隊的綜合實訓型課程研究項目，可以深入掌握課程的理論知識體系，提高綜合應用已有知識解決問題的能力。提高論文寫作和表達能力，提高實踐動手能力;競賽型綜合課程設計，激發學生的創新精神和研究興趣使學生對機械本體和電子、電氣控制的軟硬件的設計過程有全面的了解，提高其分析問題和解決實際工程問題的能力，培養學生的工程觀念，將整個“機電”真正有機而系統地結合起來，為抽象理論課和實踐環節的有機結合探索出一條有益的道路。

本文對該教學體系中的討論互動環節進行介紹，借助討論課互動模式，使學生體驗教學過程，主動學習，教學相長，提高學生的綜合素質和能力。

2主動體驗型互動教學模式——教學互動與課堂討論

教學過程是教師、學生、教學媒介三個動態因素以信息為載體的互動過程。教師工作的真正對象不是知識，而是學生。教師應通過難點、重點、疑點問題，啟迪學生的心智，和學生共同思考。只有當學生的課堂熱情被喚起，師生之間才會形成良性互動，教學效果才會呈現[5]。利用討論式、互動式的教學方法，一方面引導和啟發學生思考，另一方面實現師生互動，可以激發學生聽課的熱情和積極性。互動就是學生對老師提出的問題要有響應，學生和老師之間要有對話和交流，變被動學習為主動學習。與照本宣科的灌輸式教學相比，師生互動是教師和學生之間相互作用和相互影響的過程，體現教學主體的平等性，破除了千百年來存在的“教師中心”的清規戒律，使學生在教學過程中取得一方主體地位[6]。本著有教無類的原則，從普遍提升學生思維水準和知識結構的目的出發，互動式教學的關鍵不是由少數學生帶動的生動活潑的課堂氣氛，而是要讓更多學生真正參與到教學過程中來，有利于提高學生的綜合素質，有利于消除馬太效應，促進整個班級學生的共同成長，達到實現教學相長這個最終目標[7]。

互動式教學模式不是簡單地“教師問，學生答”，而是通過師生雙方營造良好的學習氛圍，教師創設情境，學生充分參與，在老師的指導下，學生主動思考問題、解決問題，需要積極地參與到教學活動中。課堂討論法是鼓勵學生積極參與課堂教學的一種方法，因為學生可以有機會主動參與課堂討論，而不像傳統教學法中學生被動參與課堂教學，如被提問或被調上黑板演示由教師決定，因而激發了學生參與課堂的興趣。有了學習興趣，學生就會認真地閱讀與討論與主題有關的問題。在課堂中，他們就會積極地參與教學中的各種活動，從而提高了課堂學習效率。課堂討論可激發學生的思維，加強學習理解，促進學生參與合作，有效地調動學生在課程學習上的主動性、積極性與參與度，變單純傳授知識為培養學生的學習方法和能力。

3討論課互動實施方案

3.1整體思路

將機電一體化系統設計理論課程和課程研究項目教學過程存在的相關理論和技術問題融于討論，以學生上臺講演和討論互動為教學方式，深入研究探討各個階段所涉及到的知識點及其在工程中的應用，以具體問題的理論解析和提出解決問題的方法為討論內容，引導學生積極思考、學會學習、主動學習，綜合訓練學生能力，提高學生綜合運用本專業知識，分析、理解和解決本專業及相關行業的理論和實踐問題的能力。

3.2討論主題

機電一體化技術是在機械、電子、自動控制信息檢測和計算機應用等學科相結合的基礎上建立起來的一門綜合性強的應用技術，該課程所涉及的內容較多，知識廣泛，理論性和實踐性都較強。機電系統是一個涉及內容多而廣的有機整體，雖然知識點可以獨立教授，但容易孤立，切斷彼此間的聯系。課程教學過程中應更加注重機械技術、機電控制理論及其實現技術，微機和可編程控制器的原理與應用，傳感測控系統設計和開發應用等內容的有機融合。

課程研究項目是智能車系統的設計與制作，涉及的知識模塊包括編程軟件的使用、仿真調試以及單片機程序的燒寫;單片機的選型及系統搭接方法;智能自動控制電子元器件組成及其工作原理;傳感檢測系統的設計方法及常用傳感器的原理和使用方法;基本電路的原理和學會設計電路連線圖;常用電機的選型、驅動及控制方法;機電一體化系統的設計、制作和調試方法。

針對課程知識中難點和重點問題，結合課程項目需求，設置了8方面的題目，每個題目1個學時，分別由兩個小組各自獨立完成。確定的討論主題包括:①機電系統設計整體方案;②入式計算機系統的分析與設計;③機電系統運動控制方案;④電機驅動系統;⑤電機速度調制;⑥路程檢測方案的設計分析;⑦障礙物探測方案的設計分析;⑧機電系統的供電電源。

3.3討論課教學方式

3.3.1團隊分組

每4個同學一組，相互協作完成所規定的講演和討論內容，內容并不限于規定的范圍。每個小組要在項目報告中標明每個人在總體工作中的貢獻、工作比例或者每個人負責的內容。研究內容的多少會影響到每組的最終成績，鼓勵學生自己選取感興趣的課程內容進行創新設計和深入研究。

3.3.2互動方式

課程教學過程中提前將討論題目安排，讓學生分組準備，每兩個小組做同一個題目。在討論課上，各組隨機抽取代表上臺主講，兩個同題小組進行競賽，教師和其他同學參加互動問辯，最后由教師進行總結和點評。

1)學生上臺講演、報告。以小組為單位，2個小組做同一個題目，小組在課外查找、閱讀和分析相關的知識內容，總結、整理并撰寫報告，做成PPT，小組代表在課堂上陳述，每組陳述時間 10 分鐘。最后每個小組上交一份分析報告。

2)課堂互動。小組陳述完后，互評小組相互提問，其它同學參評，并由老師點評，總結存在的主要問題。

每個學時安排一個主題討論，流程如下:首先，全班可按人數分成若干個討論小組，每組4人，自愿組合;其次，教師提前布置討論主題，學生課下準備，查閱相關資料，準備PPT和文檔材料;最后，討論課:①準備時間(5分鐘):各討論小組課堂討論，進行發言準備;②主題發言(10分鐘):發言前每組抽簽隨機指定1名同學用PPT講解。每個組必須嚴格控制演示時間，超過時間1分鐘以上要扣分;③提問答辯(10分鐘):同題小組就有關問題主問，教師和其他同學也進行提問，講解小組要進行答辯，組內同學可以互相補充;④教師總結(2分鐘):總結學生討論、發言情況，提出改進意見并打分。

兩個小組輪流進行講解答辯。

3.4討論課考核

討論課成績為15分，計入該課程考核成績。從三個方面進行評價:①資料的查閱、知識熟練運用及體會，占4分;②PPT講解及回答問題情況，占6分;③小組成員以及互評小組之間討論的效果(提出問題的數量和質量)，占5分。

4實例與效果

討論課互動安排在教學過程中的周二進行，連續四周共8個學時。下面是06級機電專業進行的一次討論課的情況。

題目六路程檢測方案的設計分析(1學時):①常見路程檢測傳感器元件的選擇;②路程檢測的具體實施方案。

兩個小組緊密結合課本知識和項目內容，分別就傳感監測主題進行了匯報。第一個小組總結了整體設計方案，分析了設計要求，對磁感應式傳感器、紅外傳感器和光電編碼器三種檢測方案進行了對比，最后確定了傳感檢測方案，并展示了小組的設計成果。第二個小組介紹了智能小車傳感檢測模塊示意圖，概括了傳感器的定義，介紹了紅外光電傳感器、霍爾傳感器、測速發電機和電渦流傳感器等四種常用測速傳感器的原理和方案，最后確定采用霍爾元件集成片進行檢測。

由于采用講演前隨機抽簽確定匯報的主講人，就要求小組的每位同學都得對所討論的內容熟練掌握。學生的講解非常精彩，將理論課程和課程研究項目教學過程存在的相關技術問題和理論問題緊密結合在一起，綜合運用專業知識，分析、理解和解決問題。講解中并沒有完全局限于PPT，而是以各種方式來展示自己，除了文字、圖表，還有動畫和視頻，聽講的學生都聚精會神，非常投入。提問答辯的過程更是處于白熱化程度，不但相對競爭的小組提出疑難問題，聽講的同學也爭先恐后地提問，因為這些內容和課程理論及項目密切相關，每個同學在學習和實踐過程中都會用到。互動場面熱烈，答辯小組的同學集思廣益，互相補充，和提問的同學進行辯論，或舉例、或畫圖、或推導公式、或文字說明，形式多樣，精彩紛呈。老師除了提問，還對每個小組的匯報和問答情況進行點評，一方面肯定學生的成績，另一方面提出補充意見，最后給每個匯報小組打出考核成績。討論課互動取得了意想不到的效果，學生主動學習，體驗了教學的過程，教師也從學生的匯報討論中獲益匪淺。只要給學生機會，學生的學習潛力是無限的。

5結束語

討論課互動教學取得以下效果:①通過基于團隊的學生上臺講演和課程討論這種體驗型互動教學方式，使學生主動學習，加深對機電系統的基礎知識和實踐能力的培養;②使學生得到初步的查閱文獻、閱讀相關技術資料和調查研究能力的鍛煉;③使學生在溝通能力、團隊合作能力、自我表達能力等方面得到鍛煉和提高;

教學實踐表明，采用體驗型討論課互動教學方式，讓學生主動參與教學過程，可以激發學生的學習興趣，充分發揮學生的主體作用，師生互動，教學相長，提高學生的綜合能力，可以達到較好的教學效果。

參考文獻

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