熊云峰,陳景峰
(集美大學(xué) 輪機(jī)工程學(xué)院,福建 廈門 361021)
“船舶原理”是船舶工程、航海技術(shù)等船舶類相關(guān)專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。長期以來,“船舶原理”存在教學(xué)內(nèi)容編排不合理、教學(xué)方法針對性不強(qiáng)、考核方式不科學(xué)、不注重綜合能力的訓(xùn)練與培養(yǎng)等問題,導(dǎo)致學(xué)生掌握的理論知識(shí)不扎實(shí),實(shí)踐動(dòng)手能力不強(qiáng),專業(yè)基本素質(zhì)不高。
在“船舶原理”課程教學(xué)中,恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用學(xué)習(xí)遷移理論,不僅有助于教師在教學(xué)活動(dòng)中遵循遷移規(guī)律,依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律選擇教學(xué)方法、組織教學(xué)過程,而且與培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實(shí)際問題的能力、創(chuàng)造性密切相關(guān),它有助于學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的方法與技巧,有利于學(xué)生由知識(shí)向能力、能力向素質(zhì)的提升與協(xié)調(diào)發(fā)展[1-4]。本文結(jié)合教學(xué)改革探索,探討如何在“船舶原理”的課程教學(xué)中運(yùn)用學(xué)習(xí)遷移理論,提高課程教學(xué)質(zhì)量。
“船舶原理”是一門理論性非常強(qiáng)的課程,基本概念和基本原理很多,要實(shí)現(xiàn)“船舶原理”的教學(xué)目標(biāo),使學(xué)生完全掌握“船舶原理”的知識(shí)體系,教師的首要任務(wù)就是必須想方設(shè)法讓學(xué)生全面深入地理解并掌握“船舶原理”基本概念和基本原理[1][5]。
在制訂“船舶原理”的教學(xué)計(jì)劃時(shí),我們把對基本概念和原理的傳授作為教學(xué)工作的中心,特別注重提高學(xué)生對理解性掌握基本概念和原理的重要性的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)基本概念和原理的積極性。在教學(xué)時(shí)間安排上,重點(diǎn)講解基本理論(占教學(xué)計(jì)劃的70%),通過運(yùn)用綜合歸納、提煉特征和對比展開等手段,重在講透概念、公式、原理的邏輯推理過程及其分析應(yīng)用步驟與技巧,旨在使學(xué)生真正地理解和掌握“船舶原理”的基本概念、基本原理,以期培養(yǎng)學(xué)生具備熟練運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析和解決船舶航行性能中有關(guān)問題的實(shí)際工作能力。
共同因素是學(xué)習(xí)遷移的一個(gè)根本規(guī)律,學(xué)習(xí)內(nèi)容之間共同要素越多,學(xué)習(xí)遷移就越多。因此,為了促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移,教師就要精心設(shè)計(jì)教學(xué)方案,特別是要在認(rèn)真分析教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上,針對學(xué)生渴望了解的事物,聯(lián)系他們已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),注重與先修課程的連接,在“新舊知識(shí)交叉點(diǎn)”上提出問題,在回憶舊知識(shí)的基礎(chǔ)上引出新知識(shí),要盡量抓住知識(shí)的內(nèi)在邏輯聯(lián)系[1-2][5-6]。
在課堂教學(xué)中緊緊抓住新舊知識(shí)間的共同因素,引導(dǎo)學(xué)生在復(fù)習(xí)舊知識(shí)的基礎(chǔ)上引出新知識(shí),促進(jìn)遷移的發(fā)生。比如,在講解船舶浮性的知識(shí)時(shí),首先和學(xué)生一起復(fù)習(xí)“船舶流體力學(xué)”中流體靜力學(xué)有關(guān)基本理論知識(shí),然后緊緊抓住新舊知識(shí)間的共同因素(即都是研究物體漂浮在水面上受到重力和浮力作用下的平衡問題,其理論基礎(chǔ)都是理論力學(xué)中的靜力學(xué)知識(shí)),引導(dǎo)學(xué)生通過學(xué)習(xí)遷移來掌握船舶靜力學(xué)新知識(shí)。
遷移的發(fā)生與學(xué)生的分析、概括能力有很大的關(guān)系。學(xué)生的分析、概括能力越強(qiáng),能較快地概括出兩種學(xué)習(xí)的異同點(diǎn),遷移就越容易發(fā)生,遷移效果就越好[3][6]。因此,為了實(shí)現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo),在教學(xué)實(shí)踐中,注重學(xué)生的邏輯分析與概括能力訓(xùn)練,大力培養(yǎng)他們系統(tǒng)的思考分析、嚴(yán)密的邏輯推理、科學(xué)的歸納概括等能力,促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的發(fā)生,切實(shí)提高教學(xué)效果。
1.強(qiáng)化邏輯思維訓(xùn)練,提高綜合分析能力
“船舶原理”無處不體現(xiàn)邏輯思維分析的方法,因此教師在基本理論和各種計(jì)算公式的推導(dǎo)過程中,應(yīng)從分析模型正確、推理過程明確、公式簡明準(zhǔn)確、語言表達(dá)精確等幾個(gè)方面下工夫,運(yùn)用有效的教學(xué)方法和手段,強(qiáng)化學(xué)生的邏輯思維能力訓(xùn)練,培養(yǎng)精益求精的治學(xué)態(tài)度和腳踏實(shí)地的科學(xué)精神,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、思維能力和創(chuàng)新能力[6-7]。
例如,在講解“裝卸小載荷對船舶浮態(tài)和初穩(wěn)性的影響”時(shí),為了能使學(xué)生更加深刻地理解這一問題的解決方法,將裝卸小載荷的過程分解為兩個(gè)子過程:首先假定載荷裝載的位置在水線面漂心的垂直線上,再把載荷移到指定的位置上講。對這兩個(gè)子過程分別建立數(shù)學(xué)分析模型,再根據(jù)它們之間的聯(lián)系分別給予講解,經(jīng)過嚴(yán)密分析推理,最終得出處理這一問題的計(jì)算公式。這樣由淺入深,鼓勵(lì)學(xué)生大膽分析推理,就能使學(xué)生真正理解“任何復(fù)雜的問題都能通過適當(dāng)?shù)姆椒ǚ纸鉃槿舾珊唵蔚淖訂栴}來加以解決”的基本思維理念。在解決這些復(fù)雜問題的過程中,學(xué)生的綜合分析能力自然而然就能得到增強(qiáng)。
2.強(qiáng)化概括能力訓(xùn)練,提高整體概括能力
在“船舶原理”教學(xué)實(shí)踐中不斷引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行概括,提高學(xué)生的概括能力,促進(jìn)知識(shí)的正遷移。具體的做法是:每次在講授新的教學(xué)內(nèi)容之前,引導(dǎo)學(xué)生對上次課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié),然后引出新的教學(xué)內(nèi)容;在講授過程中,根據(jù)講授的實(shí)際內(nèi)容,及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行原理概括總結(jié)和方法概括總結(jié),在新內(nèi)容講授結(jié)束之后(預(yù)留5 min),對本次課的內(nèi)容進(jìn)行歸納概括,總結(jié)出重點(diǎn)和難點(diǎn),促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移。
所謂原理概括總結(jié),就是根據(jù)所講授內(nèi)容或問題的特征,從現(xiàn)象、事實(shí)和邏輯推理中概括總結(jié)出相應(yīng)的基本原理[6]。例如,在講授船模試驗(yàn)有關(guān)知識(shí)時(shí),通過分別討論影響船模試驗(yàn)的各種條件,揭示影響船模試驗(yàn)的一般規(guī)律,即以概括的形式得出阻力相似定律,并結(jié)合船模試驗(yàn)的客觀條件限制,得出船模試驗(yàn)時(shí)實(shí)船和船模不能滿足阻力全相似的條件,只能確保滿足興波阻力相似的前提下盡量兼顧滿足黏性阻力相似。一旦掌握上述原理,既可以幫助學(xué)生回顧和加深理解在“船舶流體力學(xué)”中已學(xué)的相似理論,又有助于幫助學(xué)生理解在后繼學(xué)習(xí)船舶推進(jìn)知識(shí)中的漿模試驗(yàn)特征及其理論依據(jù)。
所謂方法概括總結(jié),就是在課程教學(xué)中,隨著教材內(nèi)容的深入和知識(shí)的積累,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生對基本知識(shí)的掌握、基本技能的應(yīng)用能力,培養(yǎng)他們的遷移能力,使他們能有效地利用已有的知識(shí)和技能概括總結(jié)出正確分析和解決問題的基本方法,促進(jìn)知識(shí)的正遷移。[6]例如,在講解“重量在船上沿任意方向移動(dòng)”問題時(shí),教師應(yīng)有意識(shí)地幫助學(xué)生建立這樣一種思維方式:任何復(fù)雜的問題都可以經(jīng)過一定的方法分解成若干簡單的問題,即“復(fù)雜問題簡單化”是解決復(fù)雜問題的基本方法,具體的解決方法是將重量沿任意方向移動(dòng)分解成“沿垂直方向的移動(dòng)”“沿水平橫向的移動(dòng)”和“沿水平縱向的移動(dòng)”。這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)“重量在船上沿任意方向移動(dòng)”問題時(shí),就可以比較容易地直接應(yīng)用前面已學(xué)過的基本知識(shí)來分析解決該問題了。
學(xué)習(xí)情境的多樣性是提高遷移效率的重要手段。在教學(xué)過程中,情境的創(chuàng)設(shè)不僅能激活學(xué)生的思維,而且能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求職欲望,調(diào)動(dòng)學(xué)生分析問題和解決問題的積極性,有助于幫助學(xué)生完成原有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的遷移[6-7]。教師只有通過創(chuàng)設(shè)問題教學(xué)和精選案例教學(xué)等方法來營造良好的教學(xué)遷移情境,使學(xué)生由情入境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與自覺性,促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移,才能達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。
1.創(chuàng)設(shè)問題教學(xué),促進(jìn)師生互動(dòng)共振
在課堂教學(xué)前,教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的認(rèn)知水平,結(jié)合船舶工程實(shí)際情況,針對教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn),精心設(shè)計(jì)好提問的內(nèi)容、技巧以及相應(yīng)的解答等;在課堂教學(xué)中,通過創(chuàng)設(shè)情境,教師應(yīng)把教學(xué)內(nèi)容以問題的形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前,引導(dǎo)學(xué)生積極發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題,讓學(xué)生在尋求和探索解決問題的思維活動(dòng)中,掌握知識(shí)、增長智力、培養(yǎng)技能,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。創(chuàng)設(shè)問題教學(xué),真正體現(xiàn)了師生的雙邊互動(dòng),能達(dá)到事半功倍的效果[6-7]。
船舶靜穩(wěn)性曲線的變排水量計(jì)算法既是一個(gè)重點(diǎn),也是一個(gè)難點(diǎn)。在教學(xué)中,筆者嘗試采用“問題教學(xué)法”,首先提出“船舶在小傾角與大傾角傾斜時(shí)穩(wěn)性有何區(qū)別”的問題,啟發(fā)學(xué)生思考船舶在小傾角與大傾角傾斜時(shí)各有什么特點(diǎn),讓學(xué)生明白不能簡單地用研究船舶小傾角穩(wěn)性的方法來研究船舶的大傾角穩(wěn)性;然后設(shè)置“如何才能求出船舶的靜穩(wěn)性臂”的問題,引導(dǎo)學(xué)生深入分析思考,使學(xué)生明確“計(jì)算復(fù)原力臂的途徑一般是根據(jù)傾斜后的水線計(jì)算出傾斜后浮心位置,或利用重心移動(dòng)原理計(jì)算傾斜后浮心位置的移動(dòng)距離”;最后根據(jù)船舶傾斜后的受力情況,提出“何謂合力矩原理”的問題,讓學(xué)生復(fù)習(xí)理論力學(xué)中有關(guān)力矩知識(shí),畫出船舶傾斜后的受力圖,運(yùn)用合力矩原理得出船舶靜穩(wěn)性曲線的基本計(jì)算公式。通過創(chuàng)設(shè)問題教學(xué),營造遷移情境,促進(jìn)了師生互動(dòng),提高了遷移效果。
2.精選實(shí)例教學(xué),促進(jìn)理論與實(shí)際緊密結(jié)合
學(xué)校教育和學(xué)生學(xué)習(xí)的最終目的是對知識(shí)的運(yùn)用,知識(shí)和技能的實(shí)際運(yùn)用是學(xué)習(xí)遷移的重要標(biāo)志,同時(shí)又是促使學(xué)習(xí)遷移的重要條件。因此,在教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)加強(qiáng)理論與實(shí)際的結(jié)合,通過工程實(shí)際來講述理論知識(shí),不僅能使學(xué)生真正理解知識(shí)和原理,檢驗(yàn)所學(xué)知識(shí)原理是否能正確遷移,而且能提高感性認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。[1][5-6]
例如,在講解船舶的浮態(tài)及初穩(wěn)性高計(jì)算的知識(shí)時(shí),通過選擇一艘學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)看過的實(shí)船的有關(guān)數(shù)據(jù),簡化成一個(gè)具體問題,然后對工程實(shí)例進(jìn)行分析和講解,鼓勵(lì)學(xué)生用已學(xué)的知識(shí)來分析計(jì)算該船的浮態(tài)及初穩(wěn)性高,最后將計(jì)算結(jié)果與實(shí)船設(shè)計(jì)單位的計(jì)算結(jié)果相比較,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,不僅能使學(xué)生感到自己所學(xué)的基本概念和原理不是枯燥空洞的,而是富有工程背景和實(shí)用價(jià)值的理論,而且能有效促進(jìn)理論與實(shí)際緊密結(jié)合。在“船舶原理”的教學(xué)過程中,教師應(yīng)時(shí)刻注意將教材上的理論知識(shí)和工程實(shí)踐、生活常識(shí)等有機(jī)地聯(lián)系起來,時(shí)刻引導(dǎo)學(xué)生真正理解所學(xué)知識(shí)和技能在實(shí)際運(yùn)用中的重要性,從而促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移,強(qiáng)化理論與工程實(shí)際的有效結(jié)合,提高教學(xué)效果。
練習(xí)、訓(xùn)練是產(chǎn)生遷移的條件之一。多樣化的訓(xùn)練不僅能使學(xué)生加深對所學(xué)的基本理論知識(shí)的理解與掌握,而且,更為重要的是能培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)去解決實(shí)際工程問題的能力[1][3]。
1.精選習(xí)題,重視作業(yè)過程的學(xué)習(xí)遷移
大量事實(shí)表明,作業(yè)過程存在著遷移。完成作業(yè)的過程就是運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)去分析、解決實(shí)際問題的過程,也是理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題能力的過程。因此,作為教師,要十分重視對作業(yè)環(huán)節(jié)的訓(xùn)練。作業(yè)要適時(shí)適量。教師在布置作業(yè)時(shí),要精選有代表性、富有啟發(fā)性、結(jié)合工程實(shí)際的習(xí)題,特別是課程后期,選擇綜合性、工程性強(qiáng)的習(xí)題,尤其是對后續(xù)學(xué)習(xí)有遷移影響的基本概念和方法必須反復(fù)做練習(xí),讓學(xué)生有機(jī)會(huì)驗(yàn)證知識(shí),真正領(lǐng)會(huì)隱藏在知識(shí)背后的意義,創(chuàng)造性地解決各種同質(zhì)不同形式的問題[1-2]。
教師要及時(shí)批改作業(yè),并及時(shí)進(jìn)行作業(yè)小結(jié),對共性問題仔細(xì)講解,對思路開闊能提出不同做法的同學(xué)進(jìn)行表揚(yáng),對作業(yè)問題較多的同學(xué)進(jìn)行鼓勵(lì)和悉心幫助。教學(xué)實(shí)驗(yàn)表明:采用這種做法,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,促進(jìn)了學(xué)習(xí)遷移的發(fā)生。
2.認(rèn)真輔導(dǎo)和答疑
輔導(dǎo)、答疑是和學(xué)生交流的最直接的方式,是有針對性地對各層次學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)指導(dǎo)的最簡潔的途徑,也是促進(jìn)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能解決實(shí)際問題的有效途徑。在“船舶原理”的教學(xué)過程中,除平時(shí)及時(shí)回答學(xué)生的問題外,每周安排一次集中輔導(dǎo)答疑時(shí)間,鼓勵(lì)學(xué)生積極提出問題,認(rèn)真耐心地答疑解惑,并認(rèn)真做好記錄。對學(xué)生提出的問題進(jìn)行分析歸納,對共性問題在課堂上進(jìn)行認(rèn)真講解,啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的知識(shí)來解決問題,教會(huì)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的方法和技巧[1-2]。
3.改革成績評(píng)定方法
在學(xué)生成績評(píng)定中,采用平時(shí)成績和多次考試成績相結(jié)合的綜合評(píng)定方式。在綜合評(píng)定過程中,著重檢查對所學(xué)的理論知識(shí)和技能的靈活運(yùn)用能力。平時(shí)成績應(yīng)包括學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、創(chuàng)新意識(shí)、思維能力、作業(yè)完成質(zhì)量、課堂紀(jì)律執(zhí)行情況等方面。在“船舶原理”的考試中,整個(gè)綜合評(píng)定成績由平時(shí)成績(30%)+期中考試成績(20%)+期末考試成績(50%)組成。實(shí)踐表明綜合評(píng)定學(xué)習(xí)成績的方法比較公平合理。這種方法既能反映學(xué)生的真實(shí)成績,能及時(shí)檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,督促學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移,也能培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力,對學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng)也是一個(gè)有效、實(shí)用的好方法[1]。
運(yùn)用學(xué)習(xí)遷移理論進(jìn)行“船舶原理”的課程教學(xué)改革與實(shí)踐,課程教學(xué)質(zhì)量得到明顯提高。幾年來課程教學(xué)改革實(shí)踐證明,只有高度重視學(xué)習(xí)遷移,教師為遷移而教,學(xué)生為遷移而學(xué),才能真正地提高教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1] 譚羽非.運(yùn)用遷移規(guī)律進(jìn)行《工程熱力學(xué)》教學(xué)改革的實(shí)踐[J].黑龍江高教研究,2002(6):60-62.
[2] 尹鋒.學(xué)習(xí)遷移理論在軟件工程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國大學(xué)教學(xué),2005(2): 32-37.
[3] 李海兵.學(xué)習(xí)遷移理論在計(jì)算機(jī)語言教學(xué)中的應(yīng)用[J].長沙民族職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2004 (4): 32-37.
[4] 張洪峰,蔡廣宇.大學(xué)生學(xué)習(xí)遷移能力現(xiàn)狀及培養(yǎng)措施探討[J].高教論壇,2010(3):54-56.
[5] 陳秀華,婁紅偉.促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的課堂策略[J].中國農(nóng)業(yè)教育,2005(2):25-26.
[6] 郭東玲.重視學(xué)習(xí)遷移 提高教學(xué)效率[J].太原教育學(xué)院學(xué)報(bào),2004(3):51-53.
[7] 劉源,顧因.《船舶原理》課程教學(xué)中加強(qiáng)素質(zhì)教育的探討[J].武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2009(5): 89-91.