基于“卓越工程师”培养模式的归纳式教学的几

　作者简介：孙月华（1965-），女，黑龙江哈尔滨人，黑龙江科技学院机械分院，副教授；刘春生（1961-），男，黑龙江哈尔滨人，黑龙江科技学院机械分院，教授。（黑龙江 哈尔滨 150027）
　　基金项目：本文系黑龙江省教育科学“十二五”规划课题项目（项目编号：GBC12111109）、黑龙江科技学院“应用虚拟样机技术提升‘液压与气压传动’课教学质量的研究与实践”的研究成果。
　　中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）02-0042-02
　　伴随着国内外竞争的不断加剧，社会对人才也提出了更高的要求，尤其是“卓越工程师”人才，这就要求高等教育要不断改革和创新，以更好地培养出适合当今社会发展的“卓越”人才。在高等教育的诸项改革中，教学改革是核心，教学模式的改革是重中之重。它不仅反映了高等教育的教学思想，而且也是课程内容的直接承载者，因此高等教育应不断改革教学方式来适应“卓越工程师”人才的需求。
　　工科常用的教学方法是演绎式教学法。通常演绎式教学是：教师先讲解主要概念和原理，然后用其建立模型，应用实例讲解模型的具体应用，布置应用其原理的作业，最后用考试检验学生对知识的掌握程度及是否能解决同类的问题。很少有人认识和注意到还存在与之不同的另一类模式，即归纳法教学模式。
　　随着高等教育的不断改革，归纳法教学模式在工科教学中受到了普遍欢迎，是广大教师不断探索的理念。在国外教育改革的实践中，归纳式教学方法包括：问题学习、项目学习、探究学习、发现学习、案例教学和适时教学。所有这些方法都是围绕着学生展开的，这样学生由被动学习转变成主动学习，教师应承担比传统教育要求更高的责任、应投入更多的精力。所有的模式都要求学生课上解决问题、讨论问题，课下完成小组布置的任务；同时教师应及时充实教学内容，及时修改计划，找出有效的学习考评办法。下面将简单介绍这几种归纳法教学方法。
　　一、探究学习
　　探究学习是学生通过在情节中观察，收集查找数据，发现问题，形成解释，得出结论与同学交换观点，对结果进行检验并评价的方法。经过这种方式的学习，学生能及时发现问题，收集查找必要的数据，对结果进行分析，提出自己认为可靠的结论，同时对结果的意义进行评价。问题式学习、项目式学习、发现学习、某些形式的案例教学和学生的研究也具有类似的功能，因此探究式学习也可被视为其他归纳式学习方法的总括。探究式学习与互动讲座、讨论、模拟、服务学习和自主学习是一致的。事实上，“可能只有传统的说教是唯一与探究性学习无关的”。
　　除了与其他归纳方法具有一致的共性外，探究式学习还包含了多种不同的重要技术：概要性探究（教师提出问题及解决问题的要点说明）、指导性探究（学生必须提出解决方法）和问题式探究（学生自己寻找问题）。对教师探究（教师提出问题）和学生探究（学生自己提出问题）作了区分。在以过程为主导的探究式学习中，学生以小组为单位在教室或实验室中学习，他们利用指导模块提供的信息和数据，在经专门设计的问题引导下自己寻找结论。教师与学生们在一起，当学生需要时及时为他们提供帮助，必要时选择广泛存在的共性问题讲解分析。探究式学习可以在第一年的探究中采用较为概要性的方式，然后随着课程的发展逐渐转变成具有自我导向的学习，也可以直接进行自我导向学习。
　　二、问题学习
　　问题学习是指学生在实际过程中发现了问题，以团队的形式进行讨论学习，教师在问题学习中只起到促进作用。课堂时间可能被划分为：一是小组对之前学过的知识进行汇报以及列出目前的学习问题和工作计划；二是开展一些介绍各个小组即将处理问题的信息的讲座，识别一些常见的困难，找出各种学习的方法；三是组织学生在课上进行讨论。成功的问题可以引领学生应用课程中所学知识理解课本中的概念和原则，同时引导学生理解重要知识，不用教师直接传授，让学生完全深入到基于问题的实践当中。问题可大、可小，既有单学科的简单问题又有需要很长时间才能够解决的多学科的复杂问题。
　　基于问题的学习不是一个容易实施的教学方法。它需要有相当多的学科专家以及导师有相当大的灵活性，当学生团队遇到意想不到和不熟悉的方向时，导师可能不得不超越自己的专业领域解决问题。因此，对于导师，尤其是那些经验比较缺乏的导师，不应该完全采用基于问题的学习形式，应在他们对教学设施比较熟悉、知识比较丰富后实施该方法。
　　三、项目的学习
　　项目的学习是关于生产产品的任务，产品可以是模型、设备、设计或系统。项目结束时应写出项目报告，对所做的项目进行总结。
　　指导教师之间的协调一致在选择项目时起到了指示作用，有助于对课程目标的持续关注，应允许学生自主选择项目公式和策略，以激发他们的能动性。下面三种类型的项目，其区别是学生的自主性程度不同。
　　1.指导项目
　　教师针对项目要给出详细解释，学生应用教师解释的方法完成项目。此项目很难调动学生的能动性和提升他们的技能，是大部分工科课程传统的教学方法的一部分。
　　2.学科项目
　　指导教师规定项目的课程范围，概括地指出将需使用的方法，学生分析项目的特点，应用特殊的方法完成项目。
　　3.提问项目
　　在实践过程中学生提出问题和解决问题的方法。项目学习在工程教育中很普遍，在实践教学的课程中经常被应用。基于项目的学习方法已成为多数工科高校的核心方法。基于项目的学习，学生可以得到教师的大力支持，能更好地理论联系实际，增强学生的自主能动性（收集资料，适时寻找帮助，检验完整的工作），提升学生的团队合作能力以及建模、知识转换和分析的能力；提高学生和教师之间、教师和教师之间互动的质量；增加他们参与教学以及改变教学实践的意愿。这项结果对试图进行教育改革的核心管理者来说具有很重要的启示。
　四、案例教学法
　　案例教学法中，学生通过对案例的研究和分析更好地提高分析问题、解决和决策问题的能力。多数领域的案例是对复杂环境中特殊情况的反映，包括一个或多个不同类型的挑战。案例应该是可信的，是代表在专业实践中真实遇到的情境。案例 应作如下描述：产生了什么问题？什么原因导致的？采取什么解决办法？采取过哪些行动和行动后有什么后果？学生通过分析可信的复杂案例可以更进一步地理解理论和实践的关系，提高推理的能力。
　　案例教学受到从业者推崇的原因是：个案研究的应用有助于提高学生认识复杂事物的能力，并提高其鉴别主要问题的能力，可以提高学生解决问题的能力。知识获取在个案研究、讨论和基于研究的方法中极少或没有区别，但是案例和讨论对学生提高解决问题的能力具有显著作用。
　　五、发现学习
　　发现学习是一种询问式的学习方法。在学习中，学生们面临需要回答或有待解决的问题，需在观察已知现象后对其进行解释。学生通  第一论文 网过自学的方式完成任务，同时要分析结果并从中得到一些合理的推论，在解决问题时能学到很多概念性和符合实际的知识。
　　六、适时教学
　　适时教学程序简便，教师容易理解和接受，有很强的可行性和操作性，效果好。美国把适时教学当做范例大力予以支持和推广。适时教学法是：学生必须在课前独立完成教师在网络上布置的任务，并把答案通过网络发给教师。教师在课前要先了解学生们回答问题的情况，并据此“适时”调整自己的课堂计划。此过程在一星期内会重复若干次。用问题来对学习进行驱动，使得学习方法变得更具归纳性。这种教学方法既可以鼓励学生们形成在课前预习的习惯，又能帮助教师了解学生在学习时的难点，并及时调整上课计划，为课堂上学生们能够积极参与创造了条件。
　　在上课过程中，教师为了进一步强化理论知识，充分利用课堂时间进行讨论，需针对学生预习中的难点在课上进行讲解，让学生领会具有逻辑性的、系统的知识。教师了解了学生在之前学习的基本情况后，确定新的题目供学生预习，同时将其发到网上，应用此种方法引导学生进行课程内容的学习。学生们可以不计次数地提交他们对所提问题的解决方法，直到他们得出正确答案。
　　七、归纳式教学模式创新借鉴与启示
　　以归纳教学模式启动教育模式创新需考虑以下因素：教师的学习目标，教师和学生在以学习者为中心的教学方法中的经验，教师对知识内容和教学技能的信心，获得当地专家的意见以及当地专家对各种不同方法的支持。
　　在使用归纳方法教授一个专题和一系列课程前，教师应在教学指令的基础上把学习目标写下来，定义好学生应该做什么（如解释、  第一论文 网计算、推理、设计、模型、批判等）。这些目标应引导选择重点问题、学习活动和评估方法。只有把学习目标定下来，一个合适的归纳教学方法才有可能被确定。在选择时，建议采用以下准则：
　　1.探究式学习
　　调查探究是最简单的归纳方法，对那些毫无经验或者先前很传统的教师来说是开始归纳教学的一个最好方法。
　　2.基于问题的学习
　　基于问题的学习是上述方法中实现起来最复杂和最难的一个方法。它要求问题是复杂的、开放式的、可信的。而这一问题的解决又需要学习目标中的特定知识和技能，这些问题的解决需要时间。另外，基于问题的学习也需要教师具有相当的教学技能。教师应掌握关于该课程的扎实的专业知识，并在一个更传统的教学环境中有两个或多个学期的合作教学经验。
　　3.基于项目的学习
　　基于项目的学习非常适合工科教学中的毕业设计课程，也非常适合实验室课程。当然，其也能用于其他课程，如处理加工过程或产品设计和开发等。
　　4.基于案例的教学
　　当学习目标需在复杂可信的环境中实现时，案例经常被有效地使用。通过适当地选择，基于案例的教学也能提供一个良好的环境。
　　5.适时教学
　　当出现以下两种情况时，适时教学是一种必然的方法：学生天天能跟进阅读和完成其他作业；课程管理软件可方便使用以管理网上作业，并评估学生的反应。
　　八、结束语
　　“卓越工程师”培养计划是建设具有中国特色创新型国家、工业和人才强国等的重要举措。学习的能力、方法、热情、实践  第一论文 网技能等是机械设计专业培养创新型人才的重要条件。机械设计专业实践锻炼能力的培养是高校教育的核心。基于这些问题的考虑，黑龙江科技学院从教学计划、大纲、教学内容、教学手段、教学方法、课程设计、毕业设计、实验教学等方面进行了探索，充分利用现代教学手段，重视教学中的互动，加强知识更新，培养学生主动学习的能力，采用合理先进的教学方法，训练、培养和提高学生的工程实践能力，应用丰富多样的实践教学方法，更好地提升“卓越”创新人才的培养质量。
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