學習金字塔理論在“城市軌道交通概論”小班教學中的應用

石慶升， 魯 可

(河南工業大學 電氣工程學院， 河南 鄭州 450007)

實驗課程改革

學習金字塔理論在“城市軌道交通概論”小班教學中的應用

石慶升， 魯 可

(河南工業大學 電氣工程學院， 河南 鄭州 450007)

“城市軌道交通概論”是軌道交通信號與控制專業的一門學科平臺選修課，其內容涉及城市軌道交通運行中線路、車輛、信號、通信、供電、機電設備、綜合監控系統及運營管理等相關內容。由于課時和學生知識背景的限制，亟需探討應用新教學思想。針對小班教學的靈活性，將學習金字塔理論的思想引入教學過程中。實踐證明，通過對“教別人”、“實踐”及“討論”3種主動學習方式的具體化應用，學生的學習積極性顯著提高，學習內容平均留存率也十分高。

學習金字塔理論； 城市軌道交通； 小班教學

“城市軌道交通概論”是軌道交通信號與控制專業的學科平臺選修課[1]。這門課程的任務主要是學習城市軌道交通運行中涉及的線路、車輛、供電、信號、通信、機電設備、綜合監控系統及運營管理等相關內容[2-3]。隨著專業課程設置的改革，“城市軌道交通概論”課程的教學學時不斷減少。同時，各地城市軌道交通建設力度的空前高漲，又使得其教學內容越來越豐富，教學要求也越來越高。我們將學習金字塔理論引入到“城市軌道交通概論”課程的小班教學中，積極將其中主動學習的多種方式具體化，并進行了應用探討。

1 學習金字塔理論的基本思想

學習金字塔理論最早由美國學者、著名的學習專家愛德加·戴爾于1946年提出[4-5]。美國緬因州的國家訓練實驗室做過類似的研究，并提出了學習金字塔(learning pyramid)理論，結論跟戴爾差不多，只是把閱讀和聽講交換了次序，認為閱讀比聆聽記住的東西更多，這個結論與我們的經驗更加貼近。圖1是美國緬因州國家訓練實驗室提出的學習金字塔理論模型。

圖1 學習金字塔理論模型

從圖中可以看出：在塔尖，是第一種學習方式，也是最熟悉、最常用的方式“聽講”，這種學習效果卻是最低的，24小時以后學習的內容只能留下5%；第二種，通過“閱讀”方式學到的內容，可以保留10%；第三種，用“聲音、圖片”的方式學習，可以達到20%。第四種是“示范”，采用這種學習方式，可以記住30%；第五種，“小組討論”，可以記住50%的內容；第六種，“做中學”或“實際演練”，可以達到75%；最后一種在金字塔基座位置的學習方式，是“教別人”或者“馬上應用”，可以記住90%的學習內容。

習慣上，人們將學習效果在30%以下的學習方式，歸為被動學習，而將學習效果在50%以上的，都歸為主動學習。

2 學習金字塔理論模型在“城市軌道交通概論”中的教學應用

2.1 教學方法改革的必要性和可行性

目前，學生的學習方式還是主要以被動學習為主，如“聽講”、“閱讀”、“視聽”、“演示”等[6]，往往是教師在臺上講得起勁，學生在下面消極聽講，尤其是專業性較強的課程，往往枯燥無味，學生聽不進去，學習效果較差。另外，由于軌道交通信號與控制專業是一個比較新的本科專業，其涉及到的內容和設備較多，采用傳統的教學方式，很難達到理想的教學效果，必須引入新的教學方法[7]?，F有的該專業學生規模為1～2個班，屬于典型的小班教學，為多種主動式教學方法的綜合運用提供了可行性。

2.2 主動式學習方法在教學中的具體化和應用

為了讓學生由被動學習變為主動學習，提高學習效果，我們將“教別人”、“實踐”和“討論”3種學習方法與教學內容緊密結合，將其具體化，并進行了應用探索。

2.2.1 “教別人”方式的運用

在學習金字塔模型中，“教別人”方式的學習內容平均留存率最高，約為90%。學生以教師的身份對他人進行教學時，不僅自己要對內容熟悉，同時也要以易懂的方式將內容表達出來，提升了學生自主學習等潛在智能的發展[8]。學生在進行教學之前，必須經過獨立思考，將內容轉化為讓他人能懂的表達方式[5]?？紤]到學生之前這樣的學習體驗較少，我們嘗試將內容淺顯易懂的第六章(城市軌道交通通信系統)和第七章(城市軌道交通機電設備)共8個學時的內容交給學生來進行講授，如表1和表2所示[9-10]。

表1 第六章城市軌道交通通信系統

表2 第七章城市軌道交通機電設備

軌道交通專業目前只有1個班上課，共26個學生，可以分為8個小組，每組3～4名成員。每個小組來選擇教材第六章和第七章中的某一個小節的內容，在課前進行自主學習、搜索資料、制作PPT，最后進行1個學時的講授。通過“教別人”，加深對教學內容的理解，提高主觀能動性，從而得到更好的學習效果。

2.2.2 實踐方式的運用

在學習金字塔模型中，“實踐”方式的學習內容平均留存率僅低于“教別人”方式，約為75%。學習金字塔模型在實踐教學中的應用還可體現在鼓勵學生參與技術應用和創新實踐[11]?！俺鞘熊壍澜煌ǜ耪摗笔且婚T實踐性較強的課程，僅僅局限于課本理論知識，是遠遠不夠的。因此，我們需要讓學生參加更多的實踐環節，來加強對課程的深入認知。

借助鄭州便利的地鐵線路和校企的溝通，我們安排了4種方式的實踐，供學生提高認識：

實踐1：帶領學生乘坐鄭州地鐵1號線，零距離感受城市軌道交通的運行方式；

實踐2：帶領學生參觀鄭州地鐵車輛段與綜合基地，近距離觀摩地鐵車輛的檢修和清潔；

實踐3：帶領學生參觀鄭州鐵路技術學院的專業實驗室，進一步理解城市軌道交通的工作原理；

實踐4：帶領學生參觀鄭州捷安高科公司，通過虛擬駕駛艙演示和3D仿真沙盤演示，加深專業認知。

2.2.3 “討論”方式的運用

在學習金字塔理論模型中，“討論”方式的學習內容平均留存率約為50%，是幾種主動學習方法中最低的，但仍遠高于被動學習。在教學過程中，我們梳理了幾個重要的話題讓學生“分組討論”，比如“地鐵如何實現盈利”、“地鐵與公共道路交通的區別”、“地鐵與火車的區別”等。學生將觀點進行交流討論，在辯證的過程中，加深對知識的理解和應用。每個小組有3～4人，設立1名小組負責人，針對自己小組選擇的教授內容，進行小組討論。

在上述3種學習方式的運用過程中，我們將學生的表現情況打分，作為判定平時成績的重要依據之一，一定程度上提高了學生的參與積極性。

3 結束語

“城市軌道交通概論”是一門緊密聯系國家發展建設熱點、內容豐富的導論課程。由于該課程具有學時少而內容多的特點，需要引入符合現代教學訴求的新教學思想以提高教學效果。學習金字塔理論模型的3種主動學習方式，經過“城市軌道交通概論”教學的具體化并應用后，表明主動學習有效地緩解了學時有限和知識點多的矛盾，激發了學生學習的積極性，提高了學習內容的平均留存率。

References)

[1] 朱宏，林瑜筠.城市軌道交通概論[M].北京：中國鐵道出版社，2011.

[2] 林瑜筠.城市軌道交通信號[M]. 2版.北京：中國鐵道出版社，2008.

[3] 毛保華.城市軌道交通規劃與設計[M].北京：人民交通出版社，2006.

[4] 趙慧杰，黃志紅.學習金字塔模型在《外科護理學》教學中的應用[J].護理研究,2006(5):1403-1404.

[5] 崔雪,樊亞東.學習金字塔模型在“電工學”教學中的應用研究[J].電氣電子教學學報,2011(4):83-84.

[6] 李印利,王亞華.如何讓學生變被動學習為主動學習[J]. 中國科技財富, 2008(12):115.

[7] 王海燕.“軌道交通信號與控制”專業的人才培養模式探析[J]. 吉林省經濟管理干部學院學報, 2014(4):118-120.

[8] 郭愛文，周洪.“自動控制原理”課程教學改革探討[J].電氣電子教學學報,2014(2):11-12.

[9] 李偉章.城市軌道交通通信[M].北京：中國鐵道出版社，2010.

[10] 宋奇吼.城市軌道交通供電[M].北京：中國鐵道出版社，2011.

[11] 黃金俠,韓華，宋國義，等.非電專業“電工學”課程的教學研究與實踐[J].長沙通信職業技術學院學報,2010(1)：72-74.

Application of learning pyramid theory in small-scale teaching ofIntroduction to Urban Mass Transit course

Shi Qingsheng, Lu Ke

(College of Electrical Engineering, Henan University of Technology, Zhengzhou 450007, China)

The Introduction to Urban Mass Transit course is an elective course of the Rail Traffic Signal and Control specialty teaching platform, its content involves the city rail transit line, relating to the vehicle, power supply, signal, communication, electrical and mechanical equipment, integrated monitoring system and operation management and other related content. Because of the class hour and the students’ background knowledge limitations, it needs to explore the application of new teaching thought. In view of the flexibility of small-scale teaching, this article puts forward the learning pyramid theory into the teaching process. Practice has proved, through three kinds of active learning modes of “teaching people”, “practice” and “discussion” of the specific application, the enthusiasm of the students is improved significantly, and the learning content average retention rate is also very high.

learning pyramid theory; urban mass transit; small-scale teaching

2014- 09- 28 修改日期：2014- 11- 02

河南省特色專業項目(002052)；河南工業大學校級優培專業項目(002086)

石慶升(1981—)，男，山東沂水，工學博士，副教授，主要研究方向為工業優化控制、新能源節能技術.

E-mail：hautsqs@qq.com

G642.0

A

1002-4956(2015)5- 0225- 02