《计算机在化工中的应用》探究式教学的实践和分析

邵一多

摘要：探究式教学模式，就是以探究为核心的一种教学模式。探究，探究其本质就是求知。探究式教学模式，就是以探究为主要手段的教学模式。它是指学生为主导的一种教学方式。实施步骤应当遵循提出问题、分析问题和解决问题的模式。探究式教学模式能够很好的调动学生的积极性，激发学生的学习兴趣，巩固信息知识，加强信息意识和运用能力培养，对提高学生创新能力有很大的帮助，比较符合计算机课程教学的特点。本文研究的在于把探究式教学和学习引入到计算机的课堂教学中，构建新型的计算机课程探究式教学模式和绩效技术评价体系。

关键词：计算机课程;Origin;探究式教学模式;实践;

一、探究式教学理论内涵

随着知识经济的到来，探究式教学在教育教学改革中越来越显得突出。探究式教学就是探讨研究教学的过程。探讨就是探求学问，探求真理和探本求源;研究就是研讨问题，追根求源和多方寻求答案，解决疑问。

现在我们常说教学要创新，那么请问该如何创新？其实创新离我们非常近，创新就在一个个探究实践活动中，用理论去指导实践，在实践的基础上总结出新的理论，这就是创新，是探究。

探究式教学，是一种培养学生的创新精神和实践能力的教学改革模式。在探究式教学中应该正确认识学生自主和教师主导的关系探究式教学以学生探究为主，与教统的教学模式不同，它更能使学生在学习的过程中愉快地掌握所学知识，与传统教育下学生痛苦的记忆、被动的学习有区别。

探究式教学模式强调以学生为中心，但也不能忽视教师的主导地位。教师的正确、有效的指导才能使学生在探究的过程中有所收获，使学生在探究时能轻松的掌握所学内容，形成对知识的构建，同时也让学生的探究能力进一步得到提升。

首先，教师在课前作好充分的教学准备，教学设计合理，创造有利于学生学习的情境，能启发学生积极开动脑去探索。同时还要实时地观察学生，引导学生学习时掌握好时机，不能过多的介入学生的探究过程，也不能任其学生自主探究，不予指导，应该做到恰到好处。其次，教师还应该充分地尊重学生，形成平等的师生关系，对学生的学习成果及时作出肯定的评价，这样才能使学生取得最佳的学习效果。最后，教师也应该及时调整自己的知识结构，不断学习，充实自己，才能在引导学生探究的过程中很好的解决学生提出的问题。

二、探究式教学模式与Origin的结合

Origin是由美国一家公司开发的具有较强功能的实验数据处理和图标绘制软件。由于其具有界面简洁、功能强大、上手容易、兼容性好等优点，能充分满足各种使用者的需求，已成为科学家和工程师们的必备工具，被公认为“最快、最灵活、最容易使用的工程绘图软件”。对于化学化工类专业的实验数据处理、图标绘制十分有用。因此在国内外应用十分广泛，在各大高校中都有Origin的教学课程，我校也不例外，该学生所就读应用化学专业在大三学期安排了这门课程的学习。

一个是实用的技能课程，一个是创新的教学方法，探究式教學模式强调以学生为中心， 教师在整个教学过程中要密切关注学生对课堂内容讨论的进程和存在的问题，及时进行调整和引导，并充分调动学生讨论的积极性。探究式学习是寻求问题答案的学习过程和方式， 因此这种探究的内容就在寻找答案的过程中产生。

那么在Origin在化工实验数据处理中的应用这一章节的教学中如何运用探究式教学模式，可以参照以下程序：

1、提出问题

教师在课堂教学中启发大学生的质疑，引导大学生探究。探究式教学方式的本质特征就是集实践性、问题性以及参与性于一体。在课堂教学中，采用探究式教学，教师可以提出问题启发学生思考，这是探究性教学的关键环节，教师应启发学生根据课本内容和自己的生活实际，大胆设想、猜测，从不同方面提出问题，培养学生发散性思维的能力。只有在课堂教学中提出问题、设置疑问，才能激发大学生的探究欲望，从而引导学生探究。

例如，在化工实验中，常常会碰到一个变量的改变会引起其他多个变量的变化，如果要绘制这样的实验曲线图，用前面的多线图绘制的方法会碰到多个变化的变量单位不同的问题，要解决这个问题，必须采用多图层绘制技术，那么有关绘制图层的步骤就作为重点问题。教师可以给学生设定自由的空间，让他们去讨论具体的步骤。

下面是我就所学习到的知识所写的一个步骤（可供参考）：

①将表格中的数据复制粘贴到Origin的数据表葛总，并通过Origin数据表的复制、粘贴及修改，得到最终数据

②绘制以流量为横坐标，以管路阻力为纵坐标的第一图层。现在出现了一个基础的图层，相当于画板上先铺好了一张纸

教师可在此以引出问题：这个画板上需要很多画纸（图层），去应该哪里找并且绘制呢？

接下来，同学们可以自己动手，通过对Origin软件菜单栏的认知和探究，以及小组之间的讨论，寻找绘制多图层的工具。

下面是我总结的一个绘制多图层的方法

③点击“Graph”菜单，见图，在其下拉式的菜单中选择“New Layer”，再选择“Right Y”，弹出图，可以观察到右上角多了一个图层2的标记

④在第二图层，按照绘制多线图的第二种方法，便可绘制曲线

⑤重复步骤3，再建立一个第三图层，并在第三图层上重复步骤四

在第三图层激活的状态下，将鼠标通过步骤分析，可以确定重点问题，那就是多图层的绘制，以及如何使用数据在图层上绘制，围绕着这两个问题，教师再进一步设问，比如设定多图层绘制的注意事项这样的问题。这些问题难度不算太大， 但也需要动脑思考，同时学生也可以进行了查找资料等课前的预习工作，，并在小组中互相交流想法，可以更加全面地对该知识点进行探讨和研究，同时也可以更好地调动学生们解决问题的积极性，从而使探究式教学模式不管在课堂上或是课堂下都可以发挥地淋漓尽致。

2、分析问题

分析问题是学生的思维活动的高级阶段。探究式教学模式最大限度发挥学生的积极性和创造性。引导学生进行认知和实践等活动。学生在教师的指导下，分成小组对问题的是指讨论、探求，有针对性的分析问题存在的背景、原因、实质，并进行深层次的剖析，这是在大家各抒己见的基础上形成的。

3、解决问题

学生在分析问题，讨论问题后，要做出一個总体的结论。如单线图和多线图的相同点和不同点，在什么条件下适用，同时教师对学生的总结要有一个更高层次的提炼，具有概括性的总结。教师课后需要对每次的教学进行总结，反思在探究式教学中还存在哪些问题，以便及时改进。

三、“探究式”教学模式的意义和作用

1、培养了学生的探究意识

“探究式”教学模式以问题为核心组织教学，是一种开放性的教学，教师将课程内容提炼出来，以问题的形式交给学生，启发学生思考，给学生无穷的创新空间，使其不满 足于书本给予的知识和经验，自己去观察、想象、猜测、探究未解的问题。学生通过经历问题解决的过程，自主地激发了学习兴趣和热情，并通过对解决问题的探究，激发了创造热情，培养了探究意识和创新能力。

2、培养了学生的合作精神

“一个苹果与一个苹果交换，你得到的仍是一个苹果;一种思想与一种思想交换，你将同时拥有两种思想。”由于每个学生的知识背景不同，思考问题的方式不同，他们对同一个问题的认识角度存在差异，通过学生的合作交流，就可以扩展学生的视野。“问题探究式”教学在引导学生独立探索的基础上，重视引导学生开展讨论和交流活动，使学生发表自己的探究见解，倾听他人的探究经验，进行比较综合，有效地培养了学生的团队合作精神。

总而言之，探究式教学模式将使学生体验到一种全新的教学模式和教学方法，学生将会有一种成就感，觉得自己的学习能力、学术交流能力、创新思维能力有较大的提高，为他们打开了探究性学习的大门，增强了他们对学习能力的自信心，提高了他们在社会中的竞争能力。

参考文献：

[1]王建书.合作学习和探究式教学在高校“计算机文化基础”实践教学中的应用研究[J].大理大学学报，2016，1 （12）：18-20.

[2]韩秋枫，孔波，李祁.大学计算机课程引入基于计算思维的问题探究式教学的思考[J].计算机工程与科学，2014，36 （S1）：186-190.

[3]范伟霞.《CAD课程》探究式教学模式的研究与实践[J].现代企业教育，2012（19）：192-193

[4]董自上. 基于数字化资源平台的自主探究教学模式研究[D].南京师范大学，2015.

[5]阿依古丽·艾克木.高职院校计算机网络授课中的探究式教学[J].天津市经理学院学报，2013（01）：51-52.

[6]盛明慧. 大学计算机基础课程探究式教学模式研究[D].东北师范大学，2011.