淺析工程學科多媒體教學課件審美與認知分析

1、淺析工程學科多媒體教學課件審美與認知分析         11-04-07 15:58:00     編輯：studa090420                            作者：羅清海丁

2、德馨鄒祝英 論文關(guān)鍵詞:工程學科;多媒體課件;審美;認知 論文摘要:文章介紹了工程學科多媒體教學課件的美學表現(xiàn)特點，即邏輯性、功能性、針對性、數(shù)字化等，其美學表現(xiàn)形態(tài)主要有情趣之美、壯闊之美、韻律之美、詩意之美、哲理之美等，分析了美的多媒體畫面對審美、認知的促進作用。多媒體教學課件應(yīng)針對特定的教學內(nèi)容和教學對象，展現(xiàn)特定的專業(yè)美學，才能發(fā)揮多媒體技術(shù)優(yōu)勢，提高教學實效。     多媒體在教學中的應(yīng)用日益普及，熟練應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)，特別是多媒體技術(shù)成為教師的基本職業(yè)技能之一。但是，在實際應(yīng)用多媒體教學過程中，很多專業(yè)教師只重視多媒體教學課件的內(nèi)容密度、教學

3、節(jié)奏方面的優(yōu)勢，卻忽視課件在美感表達方面的價值，大量課件畫面缺乏美感。粗糙的畫面不能傳達專業(yè)美感，又破壞了學生基于文字的想象力，在應(yīng)用中不能發(fā)揮多媒體的優(yōu)越性，甚至分散注意力，削弱了教學效果。在工程學科教學中，整合多媒體教學課件和黑板板書的優(yōu)勢，既促進學生專業(yè)技能的培養(yǎng)，也有利于學生專業(yè)美感的培養(yǎng)。     一、工程學科多媒體課件的美學表現(xiàn)特點     由于制作工具、呈現(xiàn)方式、教學內(nèi)容的限制，工程學科多媒體教學課件的美感表達不同于一般藝術(shù)作品，具有以下表現(xiàn)特點。     (一

4、)邏輯性     教學內(nèi)容、制作風格、授課對象的多樣化決定了多媒體教學課件的美感必然是多元化的，就工程學科而言，表現(xiàn)出的就是一種精確的邏輯推理潛在美。工程學科教學中要重視學生理性思維的培養(yǎng)，因此，課件的組織結(jié)構(gòu)、頁面的鏈接編排應(yīng)該體現(xiàn)教學內(nèi)容的邏輯性。     (二)功能性     多媒體教學課件的職責是傳遞教學信息，并為此提供一個能夠激起學生內(nèi)心愉悅感情的場景，在一定程度上提供學習的心理動力。工程學科多媒體教學課件應(yīng)該結(jié)合教學內(nèi)容的需要，展示與專業(yè)相關(guān)的現(xiàn)代科技成就，培養(yǎng)學

5、生的專業(yè)興趣。     (三)針對性     多媒體畫面美必須要為學生所認可方能達到教學目的，因而必然具備針對性。多媒體畫面美要與學生的年齡、心理特征、時代背景、專業(yè)素養(yǎng)相適應(yīng)才能產(chǎn)生良好的人機交互效果。多媒體教學課件應(yīng)該引導(dǎo)深人的理性思索，過分花哨的畫面容易分散學生的注意力，妨礙與學生進行深層次的交流。     (四)數(shù)字化     多媒體畫面美是建立在畫面數(shù)字化基礎(chǔ)之上的，專業(yè)軟件不僅從設(shè)計和制作方式上規(guī)范了多媒體畫面的性質(zhì)，還從設(shè)

6、計觀念上改變了傳統(tǒng)的思維方式。數(shù)值模擬這種新的表現(xiàn)形式、新的設(shè)計手法可以展現(xiàn)工程領(lǐng)域的很多動態(tài)變化過程，為抽象概念的理解提供先行的感性認識。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得設(shè)計資料庫極大豐富，為多媒體畫面的設(shè)計帶來更多的靈感。     二、工程學科多媒體教學課件的美學表現(xiàn)形態(tài)     工程學科多媒體教學課件的美學表現(xiàn)形態(tài)是通過特定的工程畫面來展現(xiàn)的，進而豐富學生的專業(yè)聯(lián)想，激發(fā)學生的專業(yè)興趣。     (一)情趣之美     多媒體引入富有情趣的形象和情景

7、可以起到寓教于樂的效果。首先，一些抽象概念、規(guī)律在用專業(yè)術(shù)語解釋的同時，通過情趣化的形象或情景導(dǎo)人或旁證，這是教學理念的進步。比如，年輕父母用單車接送孩子時，夏季，寶寶坐前座，冬季，寶寶坐后座，這一溫馨的情景是對流換熱的恰到好處的診釋。其次，許多多媒體教學軟件都具有交互性特點，加入輕松滑稽的設(shè)計，更能夠使枯燥的問題變成一種有趣的游戲，籍此提高學習的效果。     (二)壯闊之美     多媒體教學課件畫面美的形態(tài)主要是為傳達特定教學內(nèi)容，達到特定的教學效果。一般來說，工程學科多媒體教學課件在情節(jié)表現(xiàn)方面受到諸多限制

8、，但在量感表現(xiàn)、造型表現(xiàn)上則很便利。很多工程畫面能夠給人以心靈激蕩的感覺，如摩天大樓、天塹大橋、高路人云、高壩截流、“鷹”擊長空、“舟”飛九天等等。隨著模擬、仿真技術(shù)的日益發(fā)展，可以近景或遠景，局部或全局，不同方位或角度動態(tài)展示工程案例，同時通過播放節(jié)奏的控制和背景音樂的選擇，多媒體演示有可能比實物情景更具備感染力。     (三)韻律之美     多媒體教學課件畫面之美必須服務(wù)于教學并帶有一定的輔助和暗示功能。對工程學科多媒體畫面的審美感受，要偏重于對合規(guī)律性的某種形式的欣賞和領(lǐng)悟?，F(xiàn)代工程往往是眾多科學技術(shù)集成

9、的結(jié)果，科學技術(shù)來源于人們生產(chǎn)、生活，而科學技術(shù)的工程化應(yīng)用又為人類創(chuàng)造更加美好的生活提供了可能，許多現(xiàn)代工程猶如優(yōu)美的畫卷、美妙的音樂給人賞心悅目的快感。比如，戰(zhàn)機表演“空中芭蕾”時揮灑出優(yōu)雅的七彩弧線，流體力學的卡門渦街仿真實驗動態(tài)演示，數(shù)值傳熱學模擬演示的周期性非穩(wěn)態(tài)傳熱的溫度場變化等等，不僅能形象演示抽象物理概念，而且也有一種難以言傳的韻律之美。     (四)詩意之美     擁有五千年文明史的中華民族是一個詩意的民族，古往今來，贊美科學成就、描繪建設(shè)藍圖的經(jīng)典詩詞不勝枚舉。例如，毛澤東的“到中流擊水，浪

10、遏飛舟”，不僅展示了一種豪邁氣概，也形象地診釋了水流中央湍急、邊緣平緩的流體力學規(guī)律。李政道對科學與藝術(shù)融合的歷史性貢獻也是中外學術(shù)界極為稱道的，對于工程教育有很實際的指導(dǎo)意義仁劉。課堂講解時，不僅僅停留在抽象、晦澀的專業(yè)知識上，適當討論科技與人文、美學之間的聯(lián)系，可以彌補目前工程學科教育中人文素質(zhì)教育的欠缺。     (五)哲理之美     錢學森為我們樹立了自然科學與社會科學的結(jié)合典范。錢學森在論述某一社會科學問題時，往往吸收自然科學的成果，或從自然科學的視角，將其與社會科學結(jié)合起來，由此提出新見解，做到了“科

11、學與社會的結(jié)合”和“科學與政治的結(jié)合”。工程學科的很多現(xiàn)象、規(guī)律體現(xiàn)了或樸素或深刻的社會、人生哲理。E如，關(guān)于“勢”的討論，借助三峽大壩、高溫爐膛、高壓電場等多媒體畫面的演示，學生對工程領(lǐng)域的“勢”有了形象的體會，進一步延伸，學生體會到現(xiàn)實社會生活領(lǐng)域，權(quán)力、財富等等都可能成為某種“勢”，同時也體會到“勢”對人生、社會的“雙刃劍”意義。     三、教與學中與多媒體畫面有關(guān)的審美與認知     多媒體畫面既是認知對象也是審美對象，其形象的意義就是傳達教學信息，并在一定程度上為學生提供學習的心理動力，以及進行潛移默化

12、的審美培養(yǎng)。     (一)審美與認知期待     多媒體畫面與學生構(gòu)成學習活動主、客體的結(jié)構(gòu)。學生的頭腦并非空白而靜止地等待，而是進行著復(fù)雜的認知與審美期待，影響因素有知識基礎(chǔ)、審美體念、個性因素等等。耳目一新的畫面使學生審美情感得到滿足，激發(fā)好奇心和求知欲，產(chǎn)生一種較為愉悅的、正面的情緒;進人學習狀態(tài)后，美的畫面會對學習過程中注意力的集中形成潛在的支持。而對著平庸的畫面，學生則會產(chǎn)生一種抵觸的情緒，進人學習狀態(tài)的過程較被動;缺乏美感的畫面還會造成心理煩躁，注意力不集中，思維不能持續(xù)等情況。因此，在教學中通過播放

13、自然、生產(chǎn)、生活中富有美感的情景或畫面，對提高學生學習趣味性有積極意義。     (二)畫面的注意與感知     多媒體教學內(nèi)容在吸引學生的注意，強化學生的感知方面比傳統(tǒng)板書教學有得天獨厚的優(yōu)勢。多媒體給予的圖像、聲音、動畫等多樣性、全方位感官審美刺激，可能營造一種心理氛圍，使學生將注意力集中到多媒體畫面上，教學內(nèi)容通過深層的審美過程作用于學生，從而最大限度地發(fā)揮認知作用。     但是，美好豐富的形象也促進了聯(lián)想，容易使學生思維偏離學習內(nèi)容。因此，要求多媒體畫面表現(xiàn)形式與教

14、學內(nèi)容配合貼切，避免無意義的情景播放，避免無關(guān)的話題延伸，教學討論做到“形散神不散”，使學生的注意與感知始終圍繞教學內(nèi)容進行。例如，播放南亞建筑畫面引人建筑自然通風等相關(guān)內(nèi)容時，也要避免南亞旖旎風情對學生注意和認知的分散和干擾。再例如，用動畫形式表現(xiàn)熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射的機理時，也要注意思維的引導(dǎo)，避免學生在“童真”式的聯(lián)想上偏離主題。      11-04-07 15:58:00     編輯：studa090420   (三)真、善、美情感的互動   

15、0; 多媒體畫面作為教學手段，比傳統(tǒng)的板書和講解更能有效地激發(fā)學生的情感，并激發(fā)學習的熱情和自信心。     多媒體畫面引發(fā)的審美情感(情緒、心境)默默地影響著整個學習過程。在心境良好的狀態(tài)下思路開闊、思維敏捷，解決問題迅速;而心境低沉或緊張時，則思路阻塞，理解遲緩，創(chuàng)造性缺乏。在多媒體畫面設(shè)計方面，盡量做到以下幾方面:第一，選擇能給學生帶來愉悅心理感受的構(gòu)成元素，如自然美景、卡通形象、吉祥符號等;第二，構(gòu)圖開闊暢通，不要形成“堵”的心理感覺;第三，在色彩尤其是主色彩選擇方面，選擇帶來穩(wěn)定、愉快情緒的色彩和色彩搭配，即注重顏色的感情傳達。例如，

16、講述天空輻射內(nèi)容時，播放深秋楓葉結(jié)霜的鮮艷畫面，并引出討論話題“為什么楓葉上面結(jié)霜，而下面不結(jié)霜”。詩意的畫面能夠促進學生學習專業(yè)知識的熱情。同樣，前述的單車接送孩子的情景，不同季節(jié)孩子座位、坐姿調(diào)整的畫面也表現(xiàn)了父母對孩子的眷眷之心，觸動著學生發(fā)奮學習、報恩父母的拳拳之心。 (四)畫面促進認知理解     多媒體畫面形象、具體地承載教學內(nèi)容，直觀性是多媒體畫面促進理解的根本屬性。數(shù)值傳熱學中非穩(wěn)態(tài)傳熱物體內(nèi)部溫度場動態(tài)變化，計算流體力學中某一空間速度場、壓力場的動態(tài)變化，制冷/熱泵系統(tǒng)熱力循環(huán)的仿真演示，傳熱傳質(zhì)優(yōu)化措施對熱質(zhì)交換系統(tǒng)效率的影響的仿真模

17、擬，等等，傳統(tǒng)的板書教學是難以表達的。隨著計算機技術(shù)、軟件技術(shù)的發(fā)展，模擬、仿真技術(shù)日益成為工程學科實驗教學的重要手段，同時也成為抽象概念、規(guī)律的形象化、可視化直觀表達的有效手段。     除了直觀性，多媒體畫面非線性表達也是促進理解的一個方面。傳統(tǒng)上知識的傳達通過語言和文字，其表達方式都是線性的，是在時間的軸線上展開的，理解的過程必然包含對剛剛講述話語的記憶，這就增加了大腦的負擔，難以理解的內(nèi)容必須多看、多聽幾遍，同時結(jié)合積極的思維才能夠被理解。多媒體畫面的表達方式是非線性的，它在時間的軸線上又結(jié)合了空間軸線的表示方式，相關(guān)知識一次性地展現(xiàn)在學生面前，

18、減輕了記憶的負擔，同時增添了交互控制功能和在空間上展開的內(nèi)容，難點內(nèi)容的理解就變得容易多了。     (五)創(chuàng)造性想象和思維的培養(yǎng)     想象并非只在文學、藝術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮作用，在嚴謹?shù)淖匀豢茖W研究領(lǐng)域，根據(jù)現(xiàn)有理論和實驗數(shù)據(jù)，提出假設(shè)，并努力向僅僅是想象的目標進發(fā)，甚至會產(chǎn)生對整個人類文明進步具有里程碑意義的成果，如瓦特由蒸汽推動壺蓋想象一種用蒸汽做動力的機器，牛頓看到蘋果落地想象到蘋果與地球之間存在力。愛因斯坦認為想象力比知識更重要，因為，知識是有限的，而想象則概括著世界上的一切，推動著人類的進步。  

19、   想象包括連帶想象和創(chuàng)造想象。連帶想象即是聯(lián)想，在多媒體畫面的誘導(dǎo)下，由此及彼，舉一反三，加強當前知識點與以往知識的關(guān)聯(lián)、比較、融合，強化以往知識的鞏固，深化對當前知識點的理解，把握本質(zhì)意蘊。例如，熱質(zhì)交換系統(tǒng)中動量、熱量、質(zhì)量傳遞等“三傳”規(guī)律類比聯(lián)想。創(chuàng)造想象即在當前畫面和以往的經(jīng)驗表象的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造出自己未曾經(jīng)驗過的形象，如由陽光明媚的圖片聯(lián)想到種種太陽能利用的畫面，也聯(lián)想到環(huán)境破壞、生態(tài)惡化的情景，激發(fā)學生鉆研可再生能源技術(shù)的熱情。要提高學生的想象力，則要求多媒體畫面對內(nèi)容表達準確適當，傳意傳神，能夠支持想象從有限到無限，從靜到動，從平面到立體的過渡，

20、能夠?qū)W生思維引人到某些目標情境中去，同時，要把握好“發(fā)散”的度，避免學生思維信馬由疆，離題萬里。     (六)畫面對記憶的多渠道促進     記憶是學習的基礎(chǔ)，學習就是一個記憶知識并在記憶的基礎(chǔ)上培養(yǎng)能力的過程，記憶過程包括識記、保持和遺忘、重現(xiàn)3個環(huán)節(jié)。     多媒體畫面感性材料豐富多彩，形象生動，能夠彌補學生直接經(jīng)驗的不足，使抽象的信息傳達更加容易被理解和掌握。多媒體畫面能通過夸張、強調(diào)等手段突出畫面的某一部分或某一因素，使其更容易被區(qū)分把握和記憶。為了應(yīng)和大腦保持和遺忘的生理規(guī)律，多媒體畫面要設(shè)計多種刺激來闡述知識點，比如，既有文字說明，又有動畫表現(xiàn)，多種媒體刺激為識記提供多條感知通道，對知識