基于兴趣培养的工科专业基础课教学探索

2022-09-11

高等院校的根本任务是培养社会所要求的高级专门人才。在工科大学生培养在工科大学生培养过程中, 专业基础课的教学具有举足轻重的地位[1]。专业基础课程具有的“基础性”、“专业性”、“大面积性”、“核心性”等特点, 是培养学生专业素质和实践创新能力, 综合运用基础课知识的重要阶段。专业基础课教学质量的好坏, 直接影响专业培养目标的实现[2]。然而, 近年来, 为了适应市场经济的发展, 增强学生的适应能力, 多数高校在教学体系改革过程中都采取了强化基础、淡化专业差别的措施, 如低年级不分专业、合并专业减少专业数量等等。而且在缩减总学时的教改过程中, 首当其冲的是专业基础课和专业课, 导致专业基础课教学时数减少[3]。在这种形势下, 工科学生一方面兴趣更加广泛, 知识涉猎面更广, 另一方面却对本专业的了解不够充分, 导致不少学生对本专业失去兴趣。教育家孔子曾说:“知之者不如好之者, 好之者不如乐之者。”知之者、好之者、乐之者中, 乐之者属获取知识的最优形式之一。由此, 可以说“兴趣是最好的老师”。那么, 如何加强学生对本专业的了解, 提高学生对专业知识的兴趣呢, 专业基础课作为基础课和专业课之间的“桥梁”课程, 在这方面应该发挥重要的作用。本文以材料科学与工程专业的专业基础课程“材料工程基础”为例, 在采用启发式自主学习型教学方式、合理利用多媒体技术、优选教材, 与时俱进及时更新讲授内容、产学研相结合、改革成绩考核体系等方面探讨如何通过专业基础课教学, 加强学生对本专业的了解, 培养学生对本专业的兴趣。

1 启发式自主学习型教学

课堂教学是教学体系中重要的一环, 学生大部分专业知识的积累来源于课堂教学。目前我国主导的课堂教学模式仍然是以教师为中心, 片面强调主体 (教师) “教”的过程而忽视了客体 (学生) “学”的主观能动性, 潜移默化之下必然产生“满堂灌”的课堂风格, 教师站在讲台上不停的讲几节课, 下面学生昏昏欲睡或疲于记笔记, 教和学变成了简单的体力劳动。学生的学习热情不高, 教学效果自然难以保证。

与基础课不同, 面向应用的工科专业基础课内容多是一些介绍性、经验性的知识, 琐碎的同时却又覆盖范围很广, 各部分内容之间相对比较独立, 以上差异决定了专业基础课的课堂教学特点与基础课的不同。例如, 在讲授工程合金过程中, 各种合金的发展日新月异, 各种不同种类、型号的合金如果全部在课堂上由教师介绍一遍将耗费大量学时, 而且学生会觉得枯燥乏味。如果采用启发式自主学习型教学, 提倡教与学的互动, 课堂效果将大不相同:课堂上教师讲述了美国采用形状记忆合金制备月球天线解决了“阿波罗”宇宙飞船向地球传递信息的难题。听后学生们兴趣高涨, 求知欲望强烈, 心中有很多为什么要解答, 比如“为什么要采用形状记忆合金制备月球天线, 为什么形状记忆合金能够记忆其形状, 形状记忆合金有那些种类”等等。这时教师没有采用“填鸭式”教学, 而是将一个教学班分成3～4个小组进行分组讨论。这时学生开始成为课堂的主角, 他们通过查阅教师推荐的相关资料找到相关问题的答案, 然后由一名小组成员向全班同学讲解小组的“研究成果”, 解答老师、其他同学提出的问题, 介绍自己的看法和相关经验。之后, 教师就相关问题做一些适当的补充说明。这个过程中学生从发现问题到解决问题全程参与, 最后获得极大的成就感, 激发了其学习兴趣和学习积极性。

每一次课结束前, 教师都要针对下一次课的教学内容, 布置学生需要重点阅读的文献, 包括有关教材的章节和重要论文、研究报告等。正是这种承上启下的安排, 使得教师和学生在课堂上都是“有备”而来, 师生都希望通过课堂教学中的交流解决各种问题, 使教学富有成效。

2 合理利用多媒体技术, 提高授课质量

教学的现代化与使用现代化教学手段是分不开的。在教学过程中, 采用多媒体手段, 给教学过程注入了新的活力, 可以节省板书所需的时间, 在没有减少授课内容的情况下, 能够有足够的时间来安排新内容的播放。另外, 多媒体教学提供良好的界面, 使播放一些鲜艳、动感、详实的画面成为可能, 可以把复杂而难以理解的深奥的科学道理, 变成简单明了的画面, 它改变了传统的注入式教学模式, 使教师能方便、快捷地利用其进行直观教学, 不但节省了时间, 也使知识传授过程更加形象化、易于理解。比如, 在介绍“单晶材料的制备”过程中, 可以通过电脑屏幕放映“提拉法制单晶材料、火焰熔融法制备单晶”的flash动画或多媒体影像资料, 配合教师的讲解, 就能使学生通过形、声、色为一体的录相加深对其整个过程的理解。丰富多彩的表现形势有助于提高学生的学习兴趣。

3 优选教材, 及时更新讲授内容

教材是学生学习的基本素材。教材注重启发性和能力的培养对培养学生学习兴趣至关重要。国内大部分教材在保持知识体系的系统性和完整性方面做的较好, 相对而言在趣味性和启发性方面有所欠缺。为了使“材料工程基础”这门专业基础课能够担当起基础课和专业课之间的“桥梁”作用, 使学生对材料科学与工程学科产生浓厚的兴趣, 在教学实践中我们选用了余永宁、强文江等翻译的, 美国James P.Schaffer编著的《工程材料科学与设计》作为教材。这本教材的特点是采用了大量的案例进行启发式教学。例如, 在金属的塑性加工一节中, 教材给出这样一个案例:一个用于储存天然器的压力容器的制造者要购买厚度为1 0 m m的低碳钢板。该钢板要轧制成圆筒状, 并沿其接缝焊合成压力容器。制造者要求钢板具有低的位错密度以利于焊接和具有高的延展性与断裂韧性。如果你作为一名工程师, 请推荐制造钢板的工艺。整个教材就是通过很多这一类的问题把各个知识点贯穿起来。与传统教材的说教式教学不同, 因为教材中涉及问题的实用性很强, 与生产和生活结合紧密, 激发了学生浓厚的学习兴趣。在教材之外, 教师还要列出数目不等的教学参考书和相关报纸、学术期刊的论文。或者在教学过程中印发一些新的论文或资料, 确保教学能够跟上学术的新发展。教师在每次上课时还为下次课带来一些复印的阅读材料, 分发给学生。学生课后大量的时间都用在阅读教材和教学参考资料上, 因为他们的兴趣被调动起来了, 他们要在这些教材和资料中寻找答案, 来回答自己心中的为什么, 因为他们知道, 在自己将来的职业生涯中, 这些知识都是用的上的。

4 产学研相结合加深学生对本专业的了解

“材料工程基础”是面向大学本科二年级学生的一门专业基础课, 这一阶段的学生对本专业所进行的前沿科学研究知之甚少。适时地结合课堂教学向学生介绍相应的科研成果能有效的激发学生的学习兴趣和学习热情。例如在介绍陶瓷结构材料时, 同学们对我院“微晶陶瓷”研究及产业化项目非常感兴趣, 课后主动来参观该项目产业化基地。手里拿着生产线上流下来的微晶陶瓷磨球, 同学们切实地感受到了知识就是财富这句话的意义。这次参观对学生的触动很大, 眼前的事实胜过任何煽情的说教, 学生们对材料科学与工程学科的认识加深了。高兴之余每个人心里对自己的将来有了一个由模糊到逐渐清晰的规划。有的同学得知本专业毕业后就业率很高后, 决定毕业后进工厂、下基层, 那里有施展才华的天地。有的同学感受到材料学的博大精深, 立志将来继续深造, 希望自己也能像老师们、专家一样, 在材料研究领域有所建树。可以想象, 有了这样的理想和奋斗目标, 学生们怎么可能对接下来的专业基础课和专业课没有兴趣呢。

5 改革成绩考核体系

成绩考核体系教学改革是一个系统工程。强调专业基础课的“桥梁”作用及加深学生对本专业的认识、提高学生学习兴趣的作用都需要配套的成绩考核体系来折射教学重点、督促学生学习和检验教学效果。与基础课强调理论知识的系统性和严密性不同, 工科专业基础课重点是培养学生的工程意识和运用所学知识解决实际工程问题的能力, 所以采用“一纸试卷定成绩”的做法明显不合适。为了与以上所讨论的教学改革相适应, 我们考核的基本原则是注重学生能力和兴趣的培养, 注重学生潜能的发掘, 使考试感觉上就像一次普通的课堂作业。在这个原则的指导下, 教学实践中我们采取了淡化试卷形式的考试的措施。具体做法是期末考试采取开卷形式, 而且在总成绩中的比重不应超过50%:考试题目注重知识的概括总结和实际应用, 试题答案不唯一, 充分鼓励和尊重学生的创造性的解答:加大平时成绩的比重, 总成绩的另50%来源于课堂作业和课堂表现, 尤其是每次课堂提问和讨论, 都应该具体量化计入总成绩, 只有这样才能充分调动学生的学习主动性和参与积极性:各环节的考核成绩都应该在第一时间反馈给学生, 从而让学生能够准确评价自己的进步和差距, 调整自己到最佳学习状态。

6 结语

加深学生对本专业的认识, 提高学生对专业知识的兴趣至关重要。专业基础课作为基础课和专业课之间的“桥梁”课程, 在这方面应该发挥重要的作用。在采用启发式自主学习型教学方式、合理利用多媒体技术, 提高授课质量、优选教材, 与时俱进及时更新讲授内容、产学研相结合、改革成绩考核体系等方面开展教学改革探索有助于激发学生学习兴趣和学习热情。

摘要：以材料科学与工程专业的专业基础课程“材料工程基础”为例, 在采用启发式自主学习型教学方式、合理利用多媒体技术、优选教材, 与时俱进及时更新讲授内容、产学研相结合、改革成绩考核体系等方面探讨如何通过专业基础课教学, 加强学生对本专业的了解, 培养学生对本专业的兴趣。

关键词：材料工程,多媒体,教学