學習金字塔模型在“汽輪機原理”實踐教學中的應用

文/金建國

摘要：本文介紹了學習金字塔模型教學法的思維以及在《汽輪機原理》整個教學活動中的具體運用。工科類大學實驗教學在專業(yè)課的教學過程中占有重要地位,通過實驗可以驗證理論,使課堂講授的理論容易被學生接受,這種方法的實施不僅可以獲得最大的平均教學保留率,提高教學效果,還可使學生從被動的聆聽與吸收提升到主動的學習與建構,從而提高分析問題和解決問題的能力,激發(fā)學習的積極性。

關鍵詞：金字塔；汽輪機；教學模式

中圖分類號:G434文獻標志碼：A

基金項目：東北電力大學實驗教學改革資助項目(2014)。

高等院校始終不渝地堅持走內(nèi)涵發(fā)展之路，始終不渝地堅持以提高教育教學質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量為工作重心，不斷深化人才培養(yǎng)模式改革?！叭瞬排囵B(yǎng)模式”是指在一定的現(xiàn)代教育理論、教育思想指導下，按照特定的培養(yǎng)目標和人才規(guī)格，以相對穩(wěn)定的教學內(nèi)容和課程體系，管理制度和評估方式，實施人才教育的過程的總和。由于長期使用傳統(tǒng)的、固定的教學模式，導致實驗教學一直處于從屬地位，沒有形成完整體系，甚至被視為一種象征或虛設，高校的實驗教學遠遠趕不上世界發(fā)達國家的水平。因此，轉(zhuǎn)變觀念，重視實踐教學，加強課程內(nèi)容體系和教學手段、方法的改革，充分體現(xiàn)“以學生為主體，以教師為主導，突出“一實兩創(chuàng)”特色人才培養(yǎng)。在實踐中，我們發(fā)現(xiàn)使用“金字塔”模型對實驗教學很有幫助。

一、學習金字塔模型理論教學法的思維

美國Maricopa大學最早推出學習的金字塔模型[1]。模型中明確指出，通過不同的教學媒體、教學手段和方法，取得的學習效果是大不一樣的。如圖學習金字塔模式學生在課堂上以“聽講”座的形式聽老師講課，兩周以后聽到最后只能記住5%，因為這是最被動的學習方式學生的參與度是最低的；而自己閱讀能記住全部內(nèi)容的10%；若利用視聽設備(教學影片、錄像教材、幻燈、投影、掛圖、模具、教具等)教學，學生能記住20%左右；演示教學平均記憶率能提高到30%；有組織地安排學生分組討論，學生對知識的記憶率高達50%；若學生親自動手實踐，效果更好，能記住75%；平均記憶率最高的學習方式，是“即學即用”，高達90%。

二、學習金字塔模型理論教學法的應用

從學習金字塔模型中可以看出學生的學習以能夠轉(zhuǎn)教別人的效果為最好[2]。學生在進行教學之前，必須經(jīng)過獨立思考，將內(nèi)容轉(zhuǎn)化為他人能懂的表達方式。與此同時，它也提升了學生潛在智能的發(fā)展。在《汽輪機原理》的整個教學活動中，學習金字塔模型可在如下幾個方面進行具體運用[3]。

1.利用多媒體教學，激發(fā)學生求知欲望

《汽輪機原理》是熱動專業(yè)主干課程，其中不少內(nèi)容涉及汽輪機結(jié)構，教師在課堂上靠書本和黑板是無法講清楚的。于是我們把這部分內(nèi)容搬到實驗室，結(jié)合模型、教具、實物和掛圖進行教學。在拆、裝過程中，我們有意識地安排幾個問題，引起學生爭論(即金字塔模型中的分組討論)，調(diào)動起每一個學生各種感官作用，不知不覺地接受知識，增加能力。例如課一開始，學生就緊緊地圍住汽輪機模型，七嘴入舌，指指點點，教師可利用這種熱情提出問題，像問學生這臺200MW汽輪機哪端是機頭、哪端是機尾，這時大家都在動惱，結(jié)果80%的同學把機尾視為機頭。于是指定一名說錯的同學說明理由，部分同學很快發(fā)現(xiàn)這種認識違背了汽掄機通流部分蒸汽能量轉(zhuǎn)換規(guī)律，提出疑問。結(jié)果又是一場爭論，幾個回合下來，徹底弄清了問題，這種效果是課堂講授無法做到的。

2.打破傳統(tǒng)的教學模式，培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力

汽輪機輪系振動是《汽輪機原理》課重點內(nèi)容，我們安排兩次演示性實驗，即葉片振型及測頻和葉輪振型測試。在作葉片振型及測頻時，教師首先問同學葉片一端固定另一端自由，能產(chǎn)生哪種類型振動？同學們很快會統(tǒng)一說法：葉片切向彎曲振動與扭轉(zhuǎn)振動，并且為切向A型，原因是葉片沿切向剛度差，葉片必然圍繞著最小主慣性軸振動。再反問同學：能否產(chǎn)生軸向振動?同學們異口同聲回答：不會，因為葉片軸向剛度要比切向大得多，不會產(chǎn)生軸向振動。事實上，葉片不是孤立存在的，實際結(jié)構中，葉片鑲嵌于葉輪外緣，與葉輪組成一彈性系統(tǒng)，葉輪振動時帶動葉片一起振動，統(tǒng)稱軸系振動，此時有可能產(chǎn)生葉片軸向振動。

三、結(jié)語

《汽輪機原理》是一門多種學科融合的理論性和實踐性很強的專業(yè)課程，由于該課程具有學時少而內(nèi)容多的特點，就更需要不斷地探索和采用新的教學方法和教學思維。學習金字塔模型教學法要求教師經(jīng)過認真而充分地準備，將所學內(nèi)容有多變少，并創(chuàng)造機會讓學生從被動學習轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W習，這樣不僅可以有效地緩解學時有限和知識點多的矛盾，還可以啟發(fā)拓寬學生的思路，提高分析問題和解決問題的能力，激發(fā)學習的積極性。經(jīng)過幾年來的實驗教學，“金字塔”模型中逐級遞進的教學效果得到了驗證。此項教學成果“汽輪機課實驗教學改革研究與實踐”榮獲原電力部“優(yōu)秀教學成果”一等獎。《汽輪機原理》實驗教學網(wǎng)絡平臺建設榮獲“吉林省教育教學成果二等獎”。

(作者單位：東北電力大學)

參考文獻：

[1]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].南京：電氣電子教學報,2011,(8):83-84.

[2]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].山西:護理研究,2006,(5):1403-1404.

[3]金建國,將鐵騮.探索性實驗教學形式是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新性人才的重要途徑[J].青海:群文天地,2012,(9)：280.