探究式教学在铁道机车专业课中的运用

    李文婷 解晨

    摘 要：科技的进步为教师的教学带来了很大方便，但同时也带来了困难，学生获取新知识的手段和渠道越来越多，同时，外界环境对学生的吸引力大，教师单纯的黑板讲解，已经远远满足不了学生的需要。要让学生从多彩的外界环境回到课堂，必须改变教学方式，引起学生学习兴趣，加强学生探索精神，对知识有更加全面和透彻的理解。本文通过两个典型案例，说明在铁道机车专业核心课的讲解中运用探索式教学方式的实施过程，激发学生学习热情，提高教学质量。

    关键词：科技;教学方式;探索式

    1 绪论

    随着时代的进步，高职教育面临的挑战越来越多，学生思维独立成熟，不断活跃，信息技术日益发达，学生接受信息的渠道和手段越来越多，教师在课堂上讲授的知识远远达不到学生的要求，同时，丰富多彩的外界事物对学生的吸引力大于课堂上教师的讲解。一支粉笔，三尺讲台已不能满足教师传授知识的要求。改变教学方法，引入丰富的信息化资源，引起学生学习兴趣，从以前的讲师讲，学生听，到学生自主学习，积极探索，发现问题，解决问题，才能有实质性收获，对知识达到更全面、更透彻的理解和掌握。

    作为新时代铁道机车专业专任课教师，怎样在教学中激发学生的学习兴趣显得尤为重要。让学生从“要我学”变为“我要学”，不断进行知识的延伸和扩展，对机车的发展和进步作出更大的贡献。

    探究式教学主要强调学生的“自主、探究、合作”，教师在教学中起引导作用，创设合适的情境，引导学生思考，借助信息化资源，进行资料查询和知识完善，小组合作互相讲解，提出疑问，共同解决，验证可实施性，教师对最后的结果进行评价和总结，针对重点知识进行再细化和加强，达到对知识的深入理解[1]。

    2 探究式教学方式的实施过程

    现针对铁道机车专业核心课《电力机车总体及走形部》中的知识点“车体与转向架连接装置”和“受电弓”运用探究式教学模式讲解，主要有以下五个环节[2]：

    2.1 创设情境

    情境的创设主要通过教师讲解实现[3]。在课堂上，教师根据人才培养方案、授课计划，对知识的框架和结构进行梳理，讲解本堂课的重难点内容：针对电力机车车体与转向架连接装置，教师对典型机车车体与转向架连接装置的机械结构和连接方式进行讲解说明，查找不同类型机车图片，对比分析连接装置的区别，更利于学生掌握记忆;讲解受电弓知识，教师在实训室对现有受电弓的结构和特点以及运用机车进行说明，重点讲述受电弓工作原理和主要技术参数，了解受电弓的发展历史和常见受电弓区别，对基础知识掌握记忆。

    2.2 启发思考

    学生在对重点知识掌握的基础上进行深层次的分析和理解[4]，针对电力机车车体与转向架连接装置的不同类型，教师启发学生思考连接装置的优缺点，同时在通过不同线路时，车体与转向架连接装置的状态：由于机车运行环境的复杂性，连接装置既要满足直线运行的平稳，又要顺利通过曲线，从直线运行向曲线运行过渡中，连接装置的机械结构发生了什么样的变化，为了便于机车顺利通过曲线，连接装置要满足怎样的要求等一系列问题;针对受电弓工作问题，启发学生思考：受电弓在使用过程中有哪些优缺点，怎样进行缺点的优化和改进;随着机车速度的不断增大，对受电弓的性能提出了哪些要求，怎样采取措施进行改进;受电弓在改进的同时，需要考虑哪些问题。

    此类问题的提出，可以由教师引导学生思考，或者教师在讲解的过程中，学生自己提出，班级学生一起思考讨论。

    2.3 自主（小组）探究

    问题一经抛出，所有同学积极踊跃参与讨论并查找相关资料进行论证。每个学生根据自己的理解，选择小组，对知识进行梳理[5]。

    对于车体与转向架连接装置，难点是解决现有机车连接装置存在的问题。无论是有心盘还是无心盘连接，从直线运行向曲线运行及曲线运行向直线运行的过渡，都是依靠弹簧的回旋力控制，弹簧使用寿命短，而且使用环境恶劣，短时间就要更换，为避免这种情况的发生，“用钢代替弹簧”的想法提了出来：在转向架上安装齿槽，车体底部安装齿轮条，在直线和曲线上运行时，车体在齿槽里任意滑动，保证直线运行稳定的同时，能顺利通过曲线;或者将齿槽改成菱形槽，利用平行四边形的可动性，实现直线和曲线的转换[6];也有学生将《机械基础》课程中万向节的知识运用到车体与转向架的连接装置中，万向节可以实现两个连接部件的360°旋转，可以运用到车体与转向架之间的连接，实现直线和曲线的完美过渡。

    对于受电弓，學生结合现有实训设备，探讨受电弓的优缺点：随着列车运行速度不断提高，受电弓结构也在不断改进，但线路的不平顺会造成受电弓离网，离网的瞬间产生拉弧，电压过大，造成严重的弓网事故。“减小离网概率，防止弓网事故发生”成了学生们探讨的重点问题。从受电弓结构出发，改变受电弓结构，减小离网概率：（1）将碳滑板改为上下两层，接触线夹在中间，可以使离网的概率为零;（2）在受电弓上加自动监测系统，在离网的瞬间，自动调整受电弓高度，减小离网概率。

    2.4 协作交流

    问题的解决，需要不断的辩证和大量的数据支撑，小组内部成员之间，小组与小组之间，不但是合作关系，同时也是竞争关系：以改变受电弓结构为例，需要经过小组内部成员的反复论证和研究，以及小组与小组之间的辩论，才能确定出最后的解决方案[7]。

    确定改变受电弓结构可以减小离网概率，小组之间提出怎样改变受电弓结构，通过小组内部讨论得出：将碳滑板设为上下两层，接触线夹在中间，可以减小离网概率，但这样的结构设置，接触网结构是否能满足要求，是小组之间提出的疑问，内部组员商议，请教供电专业的教师和学生，并查找相关的资料进行补充说明，如果可以，需要考虑哪些参数，小组内部合作完成参数的设置和论证;如果达不到要求，进行怎样的改进：小组内部商议，通过设置自动收缩装置，在接触网吊线处，碳滑板自动收缩，达到减小离网概率的目的，但这种操作要考虑每两个吊弦之间的距离，计算出碳滑板伸缩的一个周期以及实现碳滑板的自动伸缩功能的设备。想要解决此类问题，必须进行大量接触网资料的收集和论证，归根结底，学生要进行资料的收集整理，达到对自己想法的支撑，这样的结果才更加具有说服力。

    以上只是针对学生的一种想法，进行小组协作交流，还有很多类似的情况，都可以采用此方式。在课堂上，每组学生将自己的观点表达出来，其他同学进行补充或反驳，课堂不再是课堂，而是辩论场，每个学生都在思考，都有自己的观点，课堂上热闹非凡;而教师只是在教学过程中扮演了引路人的角色，将知识进行系统的提炼讲解，引出问题的同时启发学生思考问题，每个同学有自己的观点和主意。在准备自己观点的同时，还在倾听，反驳别人的观点。这种认真倾听，及时思考，敢于尝试，大胆表达，收集整理资料的能力，在潜移默化中不断提升，学生在学好专业知识的同时，综合素质不断提高。

    2.5 教师总结

    这就是课堂上应该有的效果，教师可以适当调整教学计划，不要随意打断学生的观点，不能将学生的创新思维扼杀在萌芽状态，要积极鼓励学生勤思考，有创新，有想法，敢表达，不断扩展知识面，这才是社会不断进步的源泉[8]。

    学生的辩论结束，教师不要对学生的观点有正确和错误的判断，而是将在辩论过程中涉及的知识点进行归纳总结，至于新颖的想法，在有条件的情况可以进行实施，不断改进，就是创新;同时，课前教师可以让学生准备相关设备，在讲解完重点知识之后，以小组的形式，用手工制作的方式对知识进行巩固练习。作为教师，要尊重学生，每一个观点都值得被倾听，每一份付出都值得被肯定，只有不断肯定，才能有下一次的摸索和提高，不断积累经验，争取进步。

    3 结语

    在铁道机车专业核心课《电力机车总体及走形部》中，运用探索式教学方式，可以激发学生的学习兴趣，将一个知识点扩展，会发现很多问题，查找资料解决问题，不断提高学生的综合能力：想问题更加全面，处理问题更加有据。将课堂由之前的教师讲解，到现在教师引导，学生思考，小组辩论，提炼知识，总结经验。这一系列的过程，学生自己进行，看似简单，但对每个学生都有很高的要求，多进行这样的活动，学生的创新思维不断加强，言语表达能力也会不断加强，而教师在整个过程中只是策划，最后进行总结。知识在潜移默化中被学生接收和理解，值得延伸和运用于其他课程。

    参考文献：

    [1]曹广福，刘丹.课题式教学法探析[J].数学教育学报，2020，29（03）：32-36.

    [2]张静，秦加阳，潘效红，李燕妮，姜静.翻转课堂联合讨论式教学法应用于研究生生物技术制药教学中的探索[J].卫生职业教育，2020，38（10）：16-17.

    [3]單昭麟.情境式教学法在高校教学中的应用研究[J].中国农村教育，2020（15）：21-22.

    [4]叶璐.课堂教学新思路——评《对分课堂：中国教育的新智慧》[J].教育与职业，2020（11）：114.

    [5]汪媛.“单片机”课程教学改革研究[J].电气电子教学学报，2020，42（03）：57-60.

    [6]王盼盼，李中荣，张维清.探索基于对分课堂的《内科护理学》课程教学改革的思考[J].名医，2020（07）：194-195.

    [7]孙婵娟.对分课堂易或难：在工程课程教学中的应用探索[J].才智，2020（17）：172.

    [8]杨永飞，付帅师，李爱芬，刘永革，孙致学，张俨彬.“新工科”背景下毛管力虚拟仿真对分课堂教学实践[J].实验技术与管理，2020，37（06）：211-216.