首页 -> 2007年第7期
ＪＺ－７型制动机“中继阀”多媒体组合教学研究
作者：许学林
关键词：JZ－7型制动机；中继阀；多媒体；教学质量
研究的目的及对象
（一）研究目的
JZ－7型制动机“中继阀”是制动机制动系统中的一个重要部件，在该制动机中起着承上启下的作用：接受自阀的控制，控制列车管的风压变化，使机车、车辆的分配阀或三通阀产生相应的动作，进而控制机车、车辆的制动或缓解。
“中继阀”是制动机课程中最具有代表性的内容，充分体现了这门课程的全部难点、重点。例如，中继阀在作用过程中，不仅有部件内部的联锁控制关系，还存在与其他部件联锁的外部控制关系，使教学内容复杂、抽象，难以理解。教师讲授这些内容时，如果仅采用传统教学媒体（如语言、板书和模板等），尽管费了九牛二虎之力，最终学生的理解效果还是很差。这些内容不仅是教学大纲要求学生必须掌握的，而且这部分内容学习的好坏，直接影响到学生对制动机这门课的总体掌握和学生在实际工作中应用知识的能力。因此，多年来许多教师结合自己的实际，不断研究总结突破制动机教学难点的有效方法。笔者根据教学实际情况，采用多媒体组合教学方式，改革了传统的课堂教学形式，突出重点，解决难点，从而提高了教学质量。
（二）研究对象
本次研究的对象是石家庄铁路运输学校机车专业北京铁路局副司机提职班的学员。他们分别来自北京局十几个机务段，共计100人。由于他们年龄不同（最大的40多岁，最小的20多岁）、文化结构不同（有技工学校的毕业生，军队转业人员，社会招工人员）、工作地域以及生活环境不同，致使他们的基本素质、学习方法和学习习惯存在较大的差别。但有一点是共同的，即为了晋升职务和工作的需要，他们对JZ－7型制动机的学习已不止一次，为了应付考试，采用的是死记硬背的办法，而没有真正理解掌握JZ－7型制动机相关知识。
研究的具体步骤
试验时间为一学年。自2004年9月起，到2005年6月止。
试验内容是中继阀基本结构，中继阀作用原理，中继阀常见故障。本次研究主要依据多媒体组合教学设计原理进行教学方案的设计，主要内容有如下几项：
教学目标的分解，确定具体教学目标教学目标是教学活动的指南，也是学习评价的依据。因此，确定教学目标的工作是整个试验活动的首要工作，根据北京铁路局内燃机车乘务员专业《JZ－7型制动机》教学大纲和中继阀的特点，考虑到试验教学对象的具体情况，将教学目标划分为知识、理解、应用、分析四个等级，将每一试验内容的知识内容划分为若干个知识点，确定每个知识点所要达到的水平层次。如下表所示。
选择设计教学媒体在教学过程中除教科书外，将《东风4B型内燃机车空气系统》（尹超主编，铁道部大连机车车辆工厂出版）作为主要的参考书。但由于教学内容存在许多教学难点，单靠这些文字教材，教师无法讲清，学生很难理解。为了解决课程中的这些问题，根据具体情况，采用了如下教学媒体：中继阀实物、中继阀CAI辅助教学课件。各个知识点的媒体选择情况，在上表中也体现了出来。
设计课堂教学结构构成课堂教学结构的基本因素是教师、媒体、知识内容和学生。在设计课堂教学过程结构时，力求使这几个基本因素有机地结合，形成最佳的系统结构，使课堂教学活动取得最好的效果。可以采用流程图方式进行教学设计，包括总体课堂设计和知识点教学设计。
1.总体课堂设计。按知识的相对独立性，把课堂教学内容分解为基本结构、作用原理和常见故障三大部分。根据认知次序，依次进行基本构造教学、作用原理教学、常见故障教学。如图1所示。
2.知识点教学设计。这里以“零部件名称讲解”、“中继阀运转位作用原理”、“中继阀由过充位到运转位的作用过程”为例加以说明。
研究效果分析
通过实验活动，教学效果是显著的，主要体现在学生对学习活动的态度、知识内容的认知程度及学生主体作用得到发挥等方面。
学生对学习活动的态度 （1）教学过程中学生主动参与学习的积极性较高。在中继阀的教学全过程中，学生不是停留在“教师详细形容描述，自己随后想象”的学习层面上，而是在教师引导下，通过使用多媒体CAI课件，自主获取知识。（2）通过问卷调查，学生普遍对所学知识感兴趣，上课时精神集中；CAI课件中的动画，使他们学习中继阀作用原理变得容易；多媒体组合教学降低了知识学习的难度，提高了学习的效率。
学生对知识内容的认知程度（1）通过作业完成情况分析，学生能够很好地掌握中继阀知识，均能独立完成思考题。（2）通过章节测验可以看出，学生对中继阀知识掌握较牢固，约96%学生能较好地应用所学知识。如在学习中继阀（货车位时）充气保压作用过程的基础上，能独立推导出中继阀（客车位时）充气保压作用过程。
学生的主体作用得到发挥传统的教学方式，教师为讲清楚一个部件构造，需要多次展示实物教具。教师为讲清楚一种作用过程，需要在挂图上反复指点，对于关键处的重点内容要重复多次。教师进行着单纯的知识传递，形成的只是教学 “满堂灌”的局面，其结果大大削弱了学生的主体作用。而在此次试验活动中，充分利用多媒体CAI课件，通过三维动画展示零部件，使各个零部件的特点、形状一目了然。例如，中继阀的排气阀组合，排气阀装在套的内部，他们中间由弹簧形成软连接，排气阀关闭时，弹簧起缓冲作用，保护阀接触面。通过三维剖切动画展示，排气阀的动作、弹簧的压缩过程形象直观。通过动画描述中继阀各位置间动态作用过程，变抽象的风压流动为具体的颜色变化，有效地降低学生理解知识的难度，学生轻松地掌握了知识要点。同时也减少教师用于知识传递的时间，学生可利用富裕的时间互相讨论，向教师提出一些问题，这样就为学生提供了广阔的思维空间，使其主体作用得到充分发挥。
研究结论
通过一学年的试验研究，取得了令人可喜的教学效果。同时，在实践中摸索了很多宝贵经验。归纳起来可以得到如下结论：（1）多媒体组合教学能将传统的教学与现代化教学紧密结合，优化教学，有利于解决教学中的难点，突出教学中的重点，开阔了学生的视野，增加了学生的知识。（2）多媒体组合教学方式，能把知识的传授、情感的交流、学习兴趣融为一体，促进教学双向交流。图文并茂的各种音像媒体生动、形象、直观，使学生多种感官参与学习，充分调动了学生的学习热情。学生能从较多的具体描述中理解抽象的知识，加深了学生对知识的理解和记忆。（3）教师的工作重点是对学生学习思维能力的建立和培养。教师对课程的教学设计应充分考虑到学生实际，制定好目标，并注意在执行过程中及时调整不符合课堂实际情况的设计内容，才能真正提高教学质量。（4）各种媒体，有其长处，也有其短处，往往不能互相替代，只能互相补充。教学质量的提高，与教学媒体的选择、使用方式、使用时机有着直接的关系。
参考文献：
[1]姜靖国.JZ－7型空气和电空制动机[M].北京：中国铁道出版社，2001.
[2]耿向东.教师的科学思维[M].北京：国防大学出版社，2000.
[3]缪亮，郭刚，李捷.多媒体CAI制作基础与实例教程[M].北京：电子工业出版社，2006.
作者简介：
许学林（1956—），女，石家庄铁路运输学校一级实习指导教师，研究方向为机车制动机技术教学。