[摘要]在現(xiàn)代高等工程教育過程中，師生教學(xué)互動的作用越來越大。討論課貫穿于整個教學(xué)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(huán)節(jié)，學(xué)生可主動參與教學(xué)，體驗整個教學(xué)過程，分享學(xué)習(xí)的樂趣和成果。利用主動體驗型互動教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，使學(xué)生成為課堂上學(xué)習(xí)知識的主人。教學(xué)實踐表明該模式可有效促進師生互動，教學(xué)相長，提高學(xué)生綜合素質(zhì)和能力，達到較好的教學(xué)效果。

[關(guān)鍵詞]討論課;互動;主動學(xué)習(xí);體驗式教學(xué)

[中圖分類號]G642.421[文獻標(biāo)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(biāo)是要培養(yǎng)符合社會發(fā)展要求的合格工程師，傳統(tǒng)的以教師為中心、以課堂講授為主、以理論考試成績評價學(xué)生的工程教育模式已遠遠滿足不了現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)需求，這要求改革現(xiàn)行的工程教育方法[1]。課堂教學(xué)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(xué)內(nèi)容以反映本學(xué)科最新的科技成果和實踐動態(tài)[2]，不斷改變和突破現(xiàn)有的教學(xué)方法及手段以提高實際教學(xué)效果[3]，以靈活多樣的師生教學(xué)互動模式來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能夠主動學(xué)習(xí)，成為課堂上學(xué)習(xí)知識的主人[4]。

1課程理念及體系的構(gòu)建

機電一體化系統(tǒng)設(shè)計是機械電子工程專業(yè)的主干課程和機械工程專業(yè)的平臺課。近年來，筆者所在的課程組不斷進行課程教學(xué)改革，優(yōu)化教學(xué)體系，更新教學(xué)內(nèi)容，以課堂教學(xué)為中心，積極探索理論與實踐緊密結(jié)合的教學(xué)方法。同時，為讓學(xué)生得到多方面能力的鍛煉，為全面素質(zhì)的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)，課程團隊針對傳統(tǒng)教學(xué)體系中存在的問題，結(jié)合課程體系建設(shè)的培養(yǎng)目標(biāo)，積極探索構(gòu)建了以學(xué)生為本的“理論教學(xué)+討論互動+動手實驗+項目研究+課程設(shè)計”五位一體有機融合的立體化教學(xué)體系，體現(xiàn)了對學(xué)生“知識、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)培養(yǎng)”的教學(xué)思想。

理論教學(xué)把電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)和機械技術(shù)有機地結(jié)合起來，強調(diào)知識結(jié)構(gòu)系統(tǒng)性和教學(xué)體系完整性的統(tǒng)一;討論互動激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性;自主、探究型實驗課，為學(xué)生提供開放型的創(chuàng)新實踐平臺，為開發(fā)大學(xué)生創(chuàng)新思維意識構(gòu)筑工程背景知識;基于團隊的綜合實訓(xùn)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(yīng)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(shè)計，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神和研究興趣使學(xué)生對機械本體和電子、電氣控制的軟硬件的設(shè)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(yǎng)學(xué)生的工程觀念，將整個“機電”真正有機而系統(tǒng)地結(jié)合起來，為抽象理論課和實踐環(huán)節(jié)的有機結(jié)合探索出一條有益的道路。

本文對該教學(xué)體系中的討論互動環(huán)節(jié)進行介紹，借助討論課互動模式，使學(xué)生體驗教學(xué)過程，主動學(xué)習(xí)，教學(xué)相長，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。

2主動體驗型互動教學(xué)模式——教學(xué)互動與課堂討論

教學(xué)過程是教師、學(xué)生、教學(xué)媒介三個動態(tài)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(xué)生。教師應(yīng)通過難點、重點、疑點問題，啟迪學(xué)生的心智，和學(xué)生共同思考。只有當(dāng)學(xué)生的課堂熱情被喚起，師生之間才會形成良性互動，教學(xué)效果才會呈現(xiàn)[5]。利用討論式、互動式的教學(xué)方法，一方面引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生思考，另一方面實現(xiàn)師生互動，可以激發(fā)學(xué)生聽課的熱情和積極性?；泳褪菍W(xué)生對老師提出的問題要有響應(yīng)，學(xué)生和老師之間要有對話和交流，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。與照本宣科的灌輸式教學(xué)相比，師生互動是教師和學(xué)生之間相互作用和相互影響的過程，體現(xiàn)教學(xué)主體的平等性，破除了千百年來存在的“教師中心”的清規(guī)戒律，使學(xué)生在教學(xué)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(xué)生思維水準(zhǔn)和知識結(jié)構(gòu)的目的出發(fā)，互動式教學(xué)的關(guān)鍵不是由少數(shù)學(xué)生帶動的生動活潑的課堂氣氛，而是要讓更多學(xué)生真正參與到教學(xué)過程中來，有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，有利于消除馬太效應(yīng)，促進整個班級學(xué)生的共同成長，達到實現(xiàn)教學(xué)相長這個最終目標(biāo)[7]。

互動式教學(xué)模式不是簡單地“教師問，學(xué)生答”，而是通過師生雙方營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，教師創(chuàng)設(shè)情境，學(xué)生充分參與，在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生主動思考問題、解決問題，需要積極地參與到教學(xué)活動中。課堂討論法是鼓勵學(xué)生積極參與課堂教學(xué)的一種方法，因為學(xué)生可以有機會主動參與課堂討論，而不像傳統(tǒng)教學(xué)法中學(xué)生被動參與課堂教學(xué)，如被提問或被調(diào)上黑板演示由教師決定，因而激發(fā)了學(xué)生參與課堂的興趣。有了學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生就會認真地閱讀與討論與主題有關(guān)的問題。在課堂中，他們就會積極地參與教學(xué)中的各種活動，從而提高了課堂學(xué)習(xí)效率。課堂討論可激發(fā)學(xué)生的思維，加強學(xué)習(xí)理解，促進學(xué)生參與合作，有效地調(diào)動學(xué)生在課程學(xué)習(xí)上的主動性、積極性與參與度，變單純傳授知識為培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)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(tǒng)設(shè)計理論課程和課程研究項目教學(xué)過程存在的相關(guān)理論和技術(shù)問題融于討論，以學(xué)生上臺講演和討論互動為教學(xué)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(yīng)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(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、學(xué)會學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)，綜合訓(xùn)練學(xué)生能力，提高學(xué)生綜合運用本專業(yè)知識，分析、理解和解決本專業(yè)及相關(guān)行業(yè)的理論和實踐問題的能力。

3.2討論主題

機電一體化技術(shù)是在機械、電子、自動控制信息檢測和計算機應(yīng)用等學(xué)科相結(jié)合的基礎(chǔ)上建立起來的一門綜合性強的應(yīng)用技術(shù)，該課程所涉及的內(nèi)容較多，知識廣泛，理論性和實踐性都較強。機電系統(tǒng)是一個涉及內(nèi)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(lián)系。課程教學(xué)過程中應(yīng)更加注重機械技術(shù)、機電控制理論及其實現(xiàn)技術(shù)，微機和可編程控制器的原理與應(yīng)用，傳感測控系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)應(yīng)用等內(nèi)容的有機融合。

課程研究項目是智能車系統(tǒng)的設(shè)計與制作，涉及的知識模塊包括編程軟件的使用、仿真調(diào)試以及單片機程序的燒寫;單片機的選型及系統(tǒng)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(tǒng)的設(shè)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(xué)會設(shè)計電路連線圖;常用電機的選型、驅(qū)動及控制方法;機電一體化系統(tǒng)的設(shè)計、制作和調(diào)試方法。

針對課程知識中難點和重點問題，結(jié)合課程項目需求，設(shè)置了8方面的題目，每個題目1個學(xué)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(tǒng)設(shè)計整體方案;②入式計算機系統(tǒng)的分析與設(shè)計;③機電系統(tǒng)運動控制方案;④電機驅(qū)動系統(tǒng);⑤電機速度調(diào)制;⑥路程檢測方案的設(shè)計分析;⑦障礙物探測方案的設(shè)計分析;⑧機電系統(tǒng)的供電電源。

3.3討論課教學(xué)方式

3.3.1團隊分組

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

3.3.2互動方式

課程教學(xué)過程中提前將討論題目安排，讓學(xué)生分組準(zhǔn)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(xué)參加互動問辯，最后由教師進行總結(jié)和點評。

1)學(xué)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(guān)的知識內(nèi)容，總結(jié)、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(xué)參評，并由老師點評，總結(jié)存在的主要問題。

每個學(xué)時安排一個主題討論，流程如下:首先，全班可按人數(shù)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(xué)生課下準(zhǔn)備，查閱相關(guān)資料，準(zhǔn)備PPT和文檔材料;最后，討論課:①準(zhǔn)備時間(5分鐘):各討論小組課堂討論，進行發(fā)言準(zhǔn)備;②主題發(fā)言(10分鐘):發(fā)言前每組抽簽隨機指定1名同學(xué)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(guān)問題主問，教師和其他同學(xué)也進行提問，講解小組要進行答辯，組內(nèi)同學(xué)可以互相補充;④教師總結(jié)(2分鐘):總結(jié)學(xué)生討論、發(fā)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?yōu)?5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(shù)量和質(zhì)量)，占5分。

4實例與效果

討論課互動安排在教學(xué)過程中的周二進行，連續(xù)四周共8個學(xué)時。下面是06級機電專業(yè)進行的一次討論課的情況。

題目六路程檢測方案的設(shè)計分析(1學(xué)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(jié)合課本知識和項目內(nèi)容，分別就傳感監(jiān)測主題進行了匯報。第一個小組總結(jié)了整體設(shè)計方案，分析了設(shè)計要求，對磁感應(yīng)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(shè)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(fā)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(xué)都得對所討論的內(nèi)容熟練掌握。學(xué)生的講解非常精彩，將理論課程和課程研究項目教學(xué)過程存在的相關(guān)技術(shù)問題和理論問題緊密結(jié)合在一起，綜合運用專業(yè)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(xué)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(xué)也爭先恐后地提問，因為這些內(nèi)容和課程理論及項目密切相關(guān)，每個同學(xué)在學(xué)習(xí)和實踐過程中都會用到。互動場面熱烈，答辯小組的同學(xué)集思廣益，互相補充，和提問的同學(xué)進行辯論，或舉例、或畫圖、或推導(dǎo)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(xué)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(xué)生主動學(xué)習(xí)，體驗了教學(xué)的過程，教師也從學(xué)生的匯報討論中獲益匪淺。只要給學(xué)生機會，學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力是無限的。

5結(jié)束語

討論課互動教學(xué)取得以下效果:①通過基于團隊的學(xué)生上臺講演和課程討論這種體驗型互動教學(xué)方式，使學(xué)生主動學(xué)習(xí)，加深對機電系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識和實踐能力的培養(yǎng);②使學(xué)生得到初步的查閱文獻、閱讀相關(guān)技術(shù)資料和調(diào)查研究能力的鍛煉;③使學(xué)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(xué)實踐表明，采用體驗型討論課互動教學(xué)方式，讓學(xué)生主動參與教學(xué)過程，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，師生互動，教學(xué)相長，提高學(xué)生的綜合能力，可以達到較好的教學(xué)效果。

參考文獻

[1]陸一平，查建中.繽紛課堂:源于國外的工程教育實踐教學(xué)方法[J].高等工程教育研究，2009，(6):137-142.

[2]閻紹澤，申永勝.研究型大學(xué)機械類精品課程教學(xué)的六個基本要素[J].中國大學(xué)教學(xué)，2009，(9):5-7.

[3]段華洽，王朔柏.深化教學(xué)改革 創(chuàng)新教學(xué)模式[J].中國大學(xué)教學(xué)，2009，(4):35-37.

[4]范欽珊，陳建平，唐靜靜，等.研究型大學(xué)需要研究型教學(xué)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2009，(11):8-10.

[5]姚蓉.談如何搞好大學(xué)教學(xué)中的課堂互動[J].中國大學(xué)教學(xué)，2008，(7):71-75.

[6]周玄毅.互動式教學(xué)應(yīng)始于互動式教案[J].中國大學(xué)教學(xué)，2009，(7):55-56.

[7]熊匡漢.論師生互動與教學(xué)價值實現(xiàn)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2009，(4):21-23.