理論和實踐一體化的啟發式案例教學法研究論文
理論和實踐一體化的啟發式案例教學法研究論文
1 引言
伴隨著高等教育改革發展的程序，以培養高素質應用型人才為目標，大部分高校對本科教育的培養方案和教學手段進行了修訂和改革。工科院校作為高等院校中培養工程應用人才的一支重要力量，與時俱進的不斷推進教學創新與改革十分重要，專業課程的教學改革更是重點所在。除去部分理論性較強的專業基礎課，電氣類的專業課程大多具有較強的實踐性，對於此類課程，如何設計科學有效的教學方案使學生在日後的工作和研究中將所學習知識有效發揮出來將是未來培養創新性應用人才的核心課題，本文的研究工作正是圍繞此課題展開。全面實施素質教育以後，各工科院校對電氣類專業課的教學不斷進行創新與改革，教學效果已經得到了長足的進步，然而，綜合現有的教學文獻並結合作者所在教學團隊的教學實踐經驗來看，現有電氣類專業課程的教學方案依然存在一些問題：
(1)理論和實踐教學容易脫節。對於電氣類的專業課，目前大多數院校仍是採用課堂理論授課和實驗室實踐體驗分開進行的教學辦法，由於都是獨立的課程安排，學生在課堂接受理論學習之後一般都要滯後一段時間才能進行對應的實驗，容易出現遺忘、應付交差的現象，導致課堂理論學習和實驗學習出現脫節。
(2)理論和實驗教學內容銜接不夠緊密。一方面，實驗課的內容受實驗器材的限制(器材較為固定或者數量偏少)，某些實驗內容難以開展，另一方面，由於實驗課程和教材是單獨設立，實驗教材和理論授課教材在內容上很難做到無縫銜接，這兩方面都導致實驗教學對理論教學的內容不能做到精確、全面的配套覆蓋，導致學生對專業知識的實際運用能力偏弱。
針對這些問題，本文提出了一種理論和實踐一體化的課堂教學方法，以典型應用案例為紐帶，選擇合適的實驗儀器在課堂上進行現場實驗或是在實驗室進行小班授課，使理論講授和實驗動手同步展開，在課堂中將理論和實踐教學無縫融合。此外，為了更好地激發學生的學習興趣和求知慾望，在課堂講授中採用啟發式教學方法，在活躍課堂氣氛的同時，培養學生獨立思考和創新思維的能力。本文剩餘部分的內容安排如下：首先，針對上文指出的問題，在課堂教學實踐中介紹一種理論和實踐教學一體化的案例式教學法;其次，介紹如何在案例式教學中融入啟發式的教學方法;最後，就所提方法在教學實踐中的效果進行了總結。
2 理論與實踐一體化的案例式教學
對於工科專業課程，案例式教學的主要思路是，把工程實踐中的典型案例進行適當調整，使之與當前教學內容更加契合，再將其引入到課程教學中，教師在課堂教學中圍繞案例進行授課，使學生對與案例相關的專業理論知識及其實踐應用有較為清楚的理解和深刻記憶，培養學生解決實際工程問題和理論聯絡實際的能力。可以看出，案例的選擇和如何圍繞案例進行授課是案例式教學的關鍵環節，下面將從這兩環節入手介紹本文提出的理論與實踐一體化的案例式教學法，先介紹圍繞案例展開的理論和實踐一體化的課堂教學法，再介紹如何選擇適合這種教學方法的案例。
理論和實踐一體化的課堂教學法。該方法的核心思想是，圍繞案例在課堂上進行“現場實驗”，理論和實踐教學同步展開。針對上文指出的當前理論和實驗教學銜接不夠緊密，容易脫節的問題，本文提出的教學方法主張在課堂上將理論和實驗教學同時展開。具體來說，圍繞某一個應用案例，先講述案例涉及的理論知識，讓學生對要掌握的知識有一個大致的印象，然後在課堂上馬上進行實驗，讓案例在實驗中復現，在實驗過程中，將之前講述的理論知識結合實驗再次進行講授。在教學實踐中發現，經過兩次講述後，學生對本次授課要掌握的理論知識一般會有一個較為深刻的印象和較好的理解深度，並知曉專業知識主要的應用場景和方法。
教學團隊經過分析，認為上述教學法效果較好的原因主要包括以下幾個方面：1)在課堂上現場進行實驗，容易激發學生的學習興趣，提高學生的學習注意力，從而提高課堂教學效率;2)結合實驗和案例的講述，可以讓學生非常清楚地明白所學理論知識的應用價值，這對他們記憶和理解所學知識幫助很大(目前高校教學中普遍存在的一個問題就是很多學生不知道學習的課程所為何用，對學習效果影響很大);3)理論教學之後立刻進行實驗，具有較好的連貫性，可以避免學生在實驗時已經遺忘相關的背景理論知識;4)理論和實驗教學都是圍繞案例展開，內容結合十分緊密，避免了原來理論和實驗課程單獨設定導致的內容銜接不好的問題。
配套教學設施。上述教學方法由於需要在課堂上進行現場實驗，因此對配套的教學場地和實驗裝置有一定要求，對於需要利用大型實驗儀器進行實驗的專業課程，如“電氣裝置故障診斷”、“電力系統分析”等，直接在實驗室進行授課;對於僅需要一些小型行動式實驗裝置的課程，如“微控制器原理與介面技術”、“嵌入式系統原理與設計”等，可將微控制器開發板、嵌入式開發試驗箱等實驗裝置帶至教室，仍在普通教室授課。案例選擇。案例選擇通常所採用的原則是：首先，要選擇能夠包含課程相關知識的內容與形式，然後進行課件的編排，使得學生在案例學習時能夠掌握基本理論和相關應用的操作方法;其次，選擇能夠激發學生的積極性和創新性的案例，以提升學生思考問題的能力;最後，選擇一些能代表社會發展趨勢的案例，以使學生跟上知識變更的速度。
綜上所述，理論與實踐一體化的`案例式教學的主要思路是：根據現有的實驗裝置選擇契合教學內容的案例，圍繞案例講述相關的專業理論知識，然後馬上在課堂上進行現場實驗，結合實驗再次講述專業理論知識，實現理論和實踐教學的無縫融合。
3 在案例式教學中融入啟發性思維
啟發式教學的理念是“以學生為主體，教師為主導”，充分發揮教師的引導作用，堅持以學生為根本。教學實踐中發現，在上文介紹的理論與實踐一體化案例式教學中融入啟發式教學方法可以進一步提高教學效率，活躍課堂氣氛。啟發式教學與案例式教學結合的一般思路是：首先，實時掌握學生的學習狀態;其次，在課堂上引導學生思考的同時，需要遵循學生的思維規律，根據學生現有的知識水平，運用學生熟悉的知識、事物進行論證，增強他們追求新知識的慾望;最後，盡最大可能地調動學生的學習積極性，這樣啟發式教學才能在案例式教學中淋漓盡致地發揮作用。
除了上述要點之外，教學團隊在理論和實踐一體化案例式教學和啟發式教學相融合的過程中凝練出了自己的特色。1)在第一遍講述案例背景理論之後，學生對本次所講案例有了一個大致的瞭解，可以就接下來的實驗方案對學生進行提問，並展開討論，如果課時允許，可以先讓學生上臺進行實驗;2)在現場實驗過程中，可以一邊做實驗一邊進行提問，引導學生的思路始終沿著設定的方向前進，如果課時允許，可以讓個別學生上臺和老師一起進行實驗，保持課堂的活躍氣氛;3)在現場實驗結束之後，可以就整個案例的理論和實驗教學內容進行提問和討論，並以此為課後作業。
4 總結
針對當前電氣類專業課理論和實踐教學銜接不緊密、容易脫節的問題，本文提出了一種理論和實踐一體化的啟發式案例教學法。該方法根據現有的實驗裝置選擇契合教學內容的案例，先講授案例的背景理論知識，然後馬上在課堂上進行現場實驗，結合實驗再次講述專業理論知識，在實驗前、中、後三個階段針對案例的工程背景、專業理論知識和實驗方案等方面的內容和學生在課堂上進行啟發式互動，實現理論和實踐教學的無縫融合。教學實踐中發現，本文提出的教學方法不僅使學生對專業理論知識有一個較為深刻的印象和較好的理解深度，並知曉專業知識主要的應用場景和方法，現場實驗和啟發式互動更是極大地活躍了課堂氣氛，激發學生的學習興趣，使學生在課堂中始終保持一個較高的專注度。