关键词:问题学习法;工程热力学;教学;应用
引言:
传统的工程热力学教学方针主要是以灌输式模式对学生进行教授,主要是以教师为知识教育的主体进行的,很难开发学生自身的学习潜力和创新思维能力,加之工程热力学本身包罗的知识较为抽象和冗杂,如果学生不能直观理解,会产生很大的学习壁垒,很难激发学生的学习兴趣,因此为了改善工程热力学的教学质量,提升教学成效,教师们对学习模式进行了新的探索,以学生为课堂教育的重点,以提问的方式引发学生对于课程的好奇心,从而自主进行工程热力学的研究和学习。
一、问题学习法的研究意义
问题学习法的优势主要体现在以下两个方面:
(一)提升学生的学习主动性
问题学习法的核心在于提出问题和解答问题的过程,在工程热力学中答案其实不一定是定时的,要知道工程热力学是一门综合性学科,某些试验是在理想的状态之下,比如理想气体的热力过程演示,就是需要将一部分自然因素剔除出去,以最优的情况作出问题解答。
针对这种情况在解答过程中学生就要涉及一部分在工程热力学领域之外的知识,以宏观的角度进行相关问题的回答,学生在思考问题答案的时候可以借助图书馆、网络资源进行相关资料的查阅,并且选用自己需要的知识类比进行脑内消化,在增强学生对于文献的理解和筛选能力的同时也拓宽了学生的知识领域。
(二)加强学生对基础知识的直观理解.
问题学习法是以问题为学习的出发点,因此学生必须对于课堂知识有初步的了解,能够提出问题也兼顾回应教师提出的引导性问题,这就涉及工程热力学中基础性、前瞻性和交叉线的知识点,学生可以经由这些知识点构建热力学知识体系,从而对所学的内容进行剖析和细化分析,通过针对基本知识的学习,解决现实中出现的实际问题,从而加深学生对于工程力学知识内容的理解,从而培养学生的创新能力和发散性思维能力[1]。
二、工程热力学课程的特点
工程热力学主要针对的是能源动力、化工制药类、航天航空科技、机械力学转化、交通运输产业、核能工程以及土木工程建筑等专业,它也是这类专业必学的课程之一,主要是依据能量传递以及转移过程中数量守恒和质量蜕变作为整体课程的中心轴进行知识发展完善的。
工程热力学课程包括了热力学理论的基本概念、定律、气体和蒸汽热力的性质,以及各种热力循环和转化的过程,所有知识都比较抽象,研究对象多为气体形态,因此就需要充分发挥学生们的抽象思维,形成一个有体系的知识链条,才能促进工程热力学循序渐进的学习。
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三、问题学习法在工程热力学教学中的应用
(一)问题学习法与工程热力学
问题学习法实际上是探究式教学法的一种延伸,只是其探究的方式更加细化为问题的提出与问题的解决,主要方式就是由教师提出有引导性的问题,然后学生根据教师创设的情景依照逻辑思维进行回答,这种教学方式能够给予学生一个交流合作、探索发现的平台,使得学生在问答之间对于知识有更深层的认知[2]。
问题学习法和工程热力学融合点主要在两个方面:
1.问题学习法可以创设场景,对于工程热力学这种比较抽象的学科可以进行启发式教育,不像传统教育模式以教师为教学主体,让教师统领整个课堂学习,而是尊重学生在学习中的主体地位,发挥学生的思维判断能力,以提问的形式调动学生对于知识的好奇心,使学生能够积极主动地去学习知识问题的解答,而不是得过且过听到相关的内容就过去了。
而对于教师而言创设情景也需要金相应的技巧,直接提问固然能引发学生的兴趣,但是不能完全激发学生的求知欲,此时教师就可以采取演示法,用语音语调的变化勾起学生的兴趣,从而达到提问和回答的深化,甚至在教学之中可以故意引用错误的例子进行提问,促使学生们发现错误,从而发现工程热力学中容易出现的错谬之处。
2.在提问教学中教师要注意一定程度的留白,尤其是提问环节中,不要将所有知识一次性灌输给学生,比如在学习热力学三大定律的时候,就可以依次进行层层递进的留白处理,让学生们自主的进行讨论,从而更好地理解三条定律中的相关性和内容之间的关系[3]。
(二)问题学习法结合实际的应用
工程热力学的许多学习内容是和日常生活息息相关的,学生除了在课堂上学习相关知识,也可以联系日常生活进行热力学的有效证明,此时教师可以引导学生对新的知识点进行学习,但是对于课程的知识重点又可以进行一部分的实例列举,比如为什么在海拔较高的地方食物总是需要很长时间才能煮熟,但是高压锅却可以进行快速进行烹调,这和工程热力学之间存在怎样的关系?还有关于干湿温度计为什么能够准确测量干湿程度?其原理和比热容有什么联系等等。
工程热力学作为以现实世界定理为基础的学科,在教授的同时更需要教师对一些日常常见的事物原理进行分析,才能有效激发学生的求知欲,从而调动学生们自主学习的积极性[4]。
(三)问题学习法与小组合作学习相融合
问题学习法的学习过程中教师可以采用小组合作学习的模式对学生的学习成果进行考核,工程热力学本身包含内容较多,小组讨论能够有效进行查漏补缺,在讨论中将知识内容巩固和强化,小组可以采取研究报告和答辩的形式进行最终学习成果的提交,学生们为了完成课题可会积极献计献策地参与进小组活动之中,最终的成果也会是全组人员的结晶,其中这部分的成绩可以占到总成绩的60%,而期末考试的成绩占据40%,提升学生们对于综合训练的重视程度,增加学生对于课题讨论的参与度,培养学生解决问题的能力。
四、结语
问题学习法最早起源于医学教学的领域,问题学习法的主要优势就在于将学习者从被动及接受知识变味成主动地思考问题,针对工程热力学这种抽象化、烦琐复杂的学科,问题学习法可以通过提出问题和回答问题的方式,针对热力学知识的进行吸收和反刍,不断消化知识进行自我提升,为学生形成深入理解热力学知识打下了坚实的基础。
参考文献:
[1]范学良.提高《工程热力学》教学效果的几点新举措[J].教育教学论坛,2017(6):223-224.
[2]贺振宗,田泽民,金武.新工科背景下工程热力学基础课程教学改革探索[J].西部素质教育,2019(11).
[3]顾炜莉,刘源全,胡艳.“工程热力学”专业“研讨课”的设计与实践[J].中国建设教育,2018(3):14-17.
[4]蒋润花,左远志,杨小平,etal.基于混合式教学的《工程热力学》课程教学模式改革与探索[J].广东化工,2019(14).
论文作者:于军力 曲春刚
论文发表刊物:《教育学文摘》2019年第16期
论文发表时间:2020/2/28
标签:热力学论文; 工程论文; 知识论文; 学生论文; 学习法论文; 教师论文; 学生们论文; 《教育学文摘》2019年第16期论文;