融文入工——提高工科課堂教學(xué)的吸引力

趙紅玲

（合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院，合肥 230009）

融文入工
——提高工科課堂教學(xué)的吸引力

趙紅玲

（合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院，合肥 230009）

針對(duì)大學(xué)生逃課現(xiàn)象較為嚴(yán)重的現(xiàn)狀，結(jié)合工科院校的實(shí)際情況，通過(guò)實(shí)踐提出了提高工科課堂教學(xué)吸引力的一套辦法——融文入工。以《工程熱力學(xué)》和《熱工基礎(chǔ)》的教學(xué)為例，說(shuō)明了如何把各種人文文化因素融入教學(xué)來(lái)提高學(xué)生對(duì)學(xué)科的興趣和出勤率。

科學(xué)；人文；教學(xué)；詩(shī)歌；哲學(xué)；閱讀札記

一、融文入工的實(shí)踐背景

近些年來(lái)，大學(xué)生逃課問(wèn)題極為嚴(yán)重。北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院調(diào)查結(jié)果顯示：部分課程特別是公共基礎(chǔ)課逃課率高達(dá)50%，偶爾和經(jīng)常逃課的占學(xué)生總數(shù)的77%［1］。《光明日?qǐng)?bào)》2011年12月2日發(fā)表題為《大學(xué)生逃課，‘逃’掉了什么》一文，文中說(shuō)到：“在當(dāng)今大學(xué)校園里，逃課已成為較普遍的現(xiàn)象，甚至成為一部分大學(xué)生追捧的‘新時(shí)尚’”［2］。署名方言的作者對(duì)該文的快評(píng)《逃課，更是大學(xué)的損失》指出：一些校園里流行著這樣的順口溜“一年級(jí)老實(shí)坐前排，二年級(jí)膽小往后呆，三年級(jí)睡覺(jué)頭向下埋，四年級(jí)很少到教室來(lái)”。

大學(xué)生為什么這么樂(lè)于逃課呢？方言在快評(píng)中列出的答案有三個(gè)：首先，授課的內(nèi)容缺乏吸引力——這與任課教師的備課、授課有關(guān)；其次，課程結(jié)構(gòu)老化、課程內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)脫節(jié)、缺乏實(shí)用性——這既與學(xué)校宏觀(guān)大環(huán)境有關(guān)，也與任課教師個(gè)人有關(guān)；最后是逃課的大學(xué)生的自身原因。

事實(shí)上，大學(xué)生逃課的原因遠(yuǎn)較上述答案復(fù)雜得多，其中牽涉到體制、社會(huì)、學(xué)校、教師、學(xué)生等各個(gè)方面。比如專(zhuān)業(yè)選擇方面，大學(xué)生在報(bào)考大學(xué)時(shí)就必須選定專(zhuān)業(yè)，入學(xué)后若更換專(zhuān)業(yè)極其困難，這就導(dǎo)致選錯(cuò)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力。再比如教師方面，部分任課教師不認(rèn)真?zhèn)湔n、授課，這除了個(gè)人原因外也有體制的原因：一些高校重科研不重教學(xué)，對(duì)教學(xué)質(zhì)量的衡量也無(wú)可操作性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。本文對(duì)逃課的原因不作進(jìn)一步的展開(kāi)論述，重點(diǎn)只關(guān)注為師者的責(zé)任：如何提高課堂內(nèi)容的吸引力。

筆者給出的答案來(lái)自于自身的教學(xué)實(shí)踐：融文入工，提高工科課程教學(xué)的吸引力。我國(guó)自高中教育階段起就實(shí)行文理分科，長(zhǎng)期以來(lái)，理工科教育和人文教育存在鴻溝。具體到我國(guó)現(xiàn)行的大學(xué)工科教育，很重要的一點(diǎn)是較多地關(guān)注科學(xué)技術(shù)知識(shí)的傳授和傳播、關(guān)注客觀(guān)事物發(fā)展的規(guī)律，較少關(guān)注人的精神世界以及精神世界的需要，而后者正是人文文化的內(nèi)容。其結(jié)果是，沒(méi)有人文文化因素滲入的工科課程對(duì)學(xué)生產(chǎn)生不了吸引力，學(xué)生們普遍感到枯燥乏味，對(duì)課堂環(huán)節(jié)很難保持長(zhǎng)久的注意力和興奮度，甚至以“逃課”來(lái)逃避。

筆者實(shí)踐的“融文入工”很好地規(guī)避了上述問(wèn)題。融文入工就是利用一切與課程教學(xué)有關(guān)的人文文化因素展現(xiàn)課程特色，并給學(xué)生帶去思維快感和審美趣味，激發(fā)學(xué)生的興趣和熱情，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本課程的熱愛(ài)。

二、融文入工的實(shí)踐內(nèi)容

1．詩(shī)歌賦予興趣

人們常說(shuō)，興趣是最好的老師?？墒枪た拼髮W(xué)里常見(jiàn)的課堂現(xiàn)象是：教師講課鮮有熱情，語(yǔ)言單調(diào)而刻板；學(xué)生聽(tīng)課提不起興趣，昏昏欲睡。

美國(guó)著名教育影片《死亡詩(shī)社》里的Keating老師說(shuō)：醫(yī)學(xué)、法律、商業(yè)、工程等都是謀生手段，而詩(shī)歌、美、浪漫、愛(ài)卻是我們活著的動(dòng)力。他的課總是那么深深地吸引學(xué)生。由此可見(jiàn)，人文文化在人的生命中占有極其重要的地位。人文文化中的詩(shī)歌需要凝練的語(yǔ)言、充沛的情感。在工科課堂教學(xué)里引入詩(shī)歌語(yǔ)言可以給學(xué)生帶來(lái)新穎的體驗(yàn)和聽(tīng)課的興趣。筆者在課堂里使用原創(chuàng)的詩(shī)歌，提高了講課激情，帶動(dòng)了學(xué)生的興趣。

以《工程熱力學(xué)》教學(xué)為例，筆者在緒論的開(kāi)場(chǎng)白中說(shuō)：“熱力學(xué)在歐美是工科類(lèi)院校的一門(mén)公共基礎(chǔ)課，有些人認(rèn)為它有些枯燥難學(xué)，以至于大名鼎鼎的美國(guó)科普作家卡爾·薩根說(shuō)過(guò)＇你無(wú)法把熱力學(xué)與詩(shī)歌聯(lián)系起來(lái)＇。但是在我看來(lái)，它不僅不枯燥，還很美。美在邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、框架清楚，像天上的繁星一樣，看似雜亂無(wú)章，實(shí)則各歸其所，美麗異常?！苯又貏e賦詞《鷓鴣天》寫(xiě)它的框架：

日月星辰幾春秋，能源轉(zhuǎn)換永不休。熱能利用為基礎(chǔ)，品質(zhì)提升乃所求。

熱一律，量守恒，絕對(duì)零度不曾有。孤立系統(tǒng)熵不減，時(shí)間之箭不回頭。

這一別開(kāi)生面的開(kāi)場(chǎng)白立刻吸引了學(xué)生們的注意力，隨后的講課如行云流水般起伏有致，或回顧熱力學(xué)歷史、展望學(xué)科未來(lái)，或列數(shù)據(jù)、講事實(shí)，話(huà)里話(huà)外無(wú)不強(qiáng)調(diào)了當(dāng)前社會(huì)提倡的節(jié)能實(shí)質(zhì)——節(jié)約高品質(zhì)的能量，現(xiàn)在用起來(lái)最方便、最廣泛的能源絕大多數(shù)都是經(jīng)過(guò)熱工轉(zhuǎn)換、品質(zhì)提升后的能源。

熱力學(xué)第二定律是熱力學(xué)課程區(qū)別于其他課程的標(biāo)志性?xún)?nèi)容，抽象度很高，比較難學(xué)。在用通俗易懂的“黑箱方法”（筆者自行引入的詞匯）來(lái)舉例闡明其用法時(shí)，筆者故意犯錯(cuò)以引起學(xué)生的注意，并賦詩(shī)表達(dá)自己的歉意，一下子吸引了學(xué)生的注意力：

陰晴圓缺守杏壇，象牙塔里度經(jīng)年。

但愿學(xué)高可作師，更兼身正堪為范。

今有大意釀失誤，更需兢兢不汗顏。

師生共勉同進(jìn)步，學(xué)好熵律并不難。

有學(xué)生坦言，他一輩子都會(huì)記住這節(jié)課，記住這個(gè)被愛(ài)因斯坦稱(chēng)為“宇宙間的最高法則”的熵定律。

再舉一例。由于當(dāng)前我國(guó)科技水平相對(duì)于西方發(fā)達(dá)國(guó)家而言還比較落后，以至部分大學(xué)生民族自信心不強(qiáng)，筆者在與學(xué)生的交流后覺(jué)得很有必要在課堂上加強(qiáng)對(duì)學(xué)生民族自信心的培育，因此在電子教案中加入了如下一首詞：

水調(diào)歌頭——振興中華待時(shí)日

科技鑄利劍，劍身比天長(zhǎng)。

誓與日月?tīng)?zhēng)光，我輩當(dāng)自強(qiáng)。

如那大鵬展翅，令它云飛風(fēng)起，天地譜華章。

俊杰出何處？日出之東方。

秦之疆，漢之盛，唐之昌，

厚德載物，神州揚(yáng)帆再啟航。

今日天之驕子，只待百煉成鋼，不畏萬(wàn)里浪。

中華崛起時(shí)，笑語(yǔ)共飛觴。

2．哲學(xué)借來(lái)智慧

哲學(xué)，是理論化、系統(tǒng)化的世界觀(guān)，是自然知識(shí)、社會(huì)知識(shí)、思維知識(shí)的概括和總結(jié)。愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)：如果把哲學(xué)理解為在最普遍和最廣泛的形式中對(duì)知識(shí)的追求，那么，哲學(xué)顯然就可以被認(rèn)為是全部科學(xué)之母。

我國(guó)大學(xué)生在一年級(jí)都有哲學(xué)方面的課程。使用哲學(xué)中的思想來(lái)講述工科課程中的有些難以理解的概念，可以啟迪智慧、釋疑解惑。

比如辯證法在數(shù)學(xué)上的運(yùn)用。辯證法是關(guān)于自然、社會(huì)和思維發(fā)展的最一般規(guī)律的科學(xué)，是必修課《馬克思主義哲學(xué)原理》的重要內(nèi)容［3］。微積分是高等數(shù)學(xué)最重要的組成部分，是工科大學(xué)生的必修課。微積分的基礎(chǔ)是極限論，極限論里有個(gè)無(wú)窮小量的概念，牛頓稱(chēng)“剎那”。無(wú)窮小是什么？面對(duì)這個(gè)問(wèn)題，發(fā)明微積分的牛頓和萊布尼茲本人因缺乏辯證法思想，回答得自相矛盾，無(wú)法自圓其說(shuō)，以至于微積分的反對(duì)者貝克萊稱(chēng)無(wú)窮小量是“已死者的幽靈”［4］。恩格斯說(shuō)：“變數(shù)的數(shù)學(xué)——其中最重要的部分是微積分——本質(zhì)上不外是辯證法在數(shù)學(xué)上的運(yùn)用?！保?］正是因?yàn)楫?dāng)代的大學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)辯證法思想，微積分才變得容易學(xué)習(xí)，無(wú)窮小量也不難理解，它趨近于零，卻不為零。

同理，辯證法也可以用于《工程熱力學(xué)》。工程熱力學(xué)中有兩個(gè)基本概念“準(zhǔn)平衡（靜態(tài)）過(guò)程”和“可逆過(guò)程”，比較抽象，學(xué)生們反映實(shí)在難以把它們與工程實(shí)踐相聯(lián)系?？赡孢^(guò)程是無(wú)耗散的準(zhǔn)平衡過(guò)程，要學(xué)習(xí)好上述兩個(gè)概念，首先要搞明白的是準(zhǔn)平衡（靜態(tài)）過(guò)程。筆者借助于辯證法和微積分知識(shí)再輔以工程設(shè)備來(lái)講述：工程上能量轉(zhuǎn)換需要工質(zhì)變化（即過(guò)程），而工質(zhì)狀態(tài)參數(shù)的描述要求的是平衡態(tài)（無(wú)外力作用時(shí)要靜止），變化和靜止是一對(duì)矛盾，準(zhǔn)平衡（靜態(tài)）過(guò)程這個(gè)概念利用辯證法思想解決了這一對(duì)矛盾，即工質(zhì)在能量轉(zhuǎn)換中既偏離平衡態(tài)，又偏離平衡態(tài)不遠(yuǎn)，有變化又變化很小，正如無(wú)窮小量既趨向于零而又不為零。這么個(gè)抽象概念如何與工程設(shè)備相聯(lián)系？工程上熱工能量轉(zhuǎn)換設(shè)備所用工質(zhì)為氣（汽）體，微觀(guān)上的氣（汽）體分子在不停地做著高速熱運(yùn)動(dòng)，而熱工設(shè)備是宏觀(guān)物體，比如活塞式機(jī)械，活塞的移動(dòng)速度約為10m／s，而空氣壓力波的傳播速度高達(dá)340m／s，因此相對(duì)于宏觀(guān)設(shè)備的有限速度，工質(zhì)由于微觀(guān)分子的熱運(yùn)動(dòng)很容易恢復(fù)平衡，可以視作準(zhǔn)平衡（靜態(tài)）過(guò)程。筆者由課后跟學(xué)生們的溝通了解到，講課效果令人滿(mǎn)意。

再舉一例。熱力學(xué)第二定律抽象難懂，各種教材的編排無(wú)一不是從人們司空見(jiàn)慣的熱力現(xiàn)象進(jìn)行論述，對(duì)熱力學(xué)第二定律由文字表述到數(shù)學(xué)公式表述，一步步抽象，最后方闡述孤立系統(tǒng)熵增原理。筆者在講述熱力學(xué)第二定律的過(guò)程中，與熱力學(xué)第一定律進(jìn)行比對(duì)，自覺(jué)站在哲學(xué)高度注重人類(lèi)思維由感性到理性、由特殊到一般的認(rèn)識(shí)規(guī)律，達(dá)到了很好的效果。

3．旁征博引帶來(lái)審美趣味

法國(guó)藝術(shù)家羅丹說(shuō)過(guò)：美是到處都有的，對(duì)于我們的眼睛，不是缺少美，而是缺少發(fā)現(xiàn)。“畫(huà)家能在一朵花中看到美，科學(xué)家同樣能看到美，而且看到的更多?？茖W(xué)家可能想象到細(xì)胞尺度上的美，科學(xué)知識(shí)可以引起許多有興味的問(wèn)題”，“自然的想像力比人的想像力要偉大得多。這么多人被一個(gè)神秘的吸引力吸在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的球上，一半人頭朝下，一旋轉(zhuǎn)就是幾十億年，不是比無(wú)底的大海里有只大龜，龜駝著象，象駝著大地更來(lái)勁嗎？”［6］由此看來(lái)，工科課程不是沒(méi)有趣味，而是教師們?nèi)狈Πl(fā)現(xiàn)，缺乏對(duì)科學(xué)知識(shí)的審美趣味。

如何提高對(duì)科學(xué)知識(shí)的審美趣味呢？許多人都有過(guò)文學(xué)閱讀的審美快感體驗(yàn)，審美體驗(yàn)需要形象的直覺(jué)。善于把直覺(jué)引入課堂，把客觀(guān)世界的抽象概念形象化，不失為一個(gè)好的途徑。例一，熱力學(xué)中的強(qiáng)度參數(shù)不具有可加性，如溫度、壓力、體積等。錢(qián)鐘書(shū)在其小說(shuō)《圍城》有個(gè)比喻：“她（蘇文紈）跟辛楣的長(zhǎng)期認(rèn)識(shí)并不會(huì)日積月累地成為戀愛(ài)，好比冬季每天的氣候罷，你沒(méi)法把今天的溫度加在昨日的上面，好等明天積成個(gè)和暖的春日?！保?］這比喻深得強(qiáng)度參數(shù)概念的精髓，筆者把這比喻引入課堂，詼諧有趣。

例二，熱力學(xué)中的熵概念是根據(jù)熱力學(xué)第二定律引入的一個(gè)新的狀態(tài)函數(shù)，很重要。工程熱力學(xué)只從宏觀(guān)角度去講述熵的性質(zhì)，不對(duì)其統(tǒng)計(jì)意義作解釋?zhuān)灾蚂爻蔀楹茈y理解的物理量。英國(guó)天文學(xué)家愛(ài)丁頓創(chuàng)造了“時(shí)間之箭”這個(gè)詞語(yǔ)來(lái)比喻熵，確實(shí)形象地道出了在孤立系統(tǒng)中熵只能增大，不能減少的特性。筆者在講述緒論和孤立系統(tǒng)熵增原理曾引用過(guò)該比喻。

三、結(jié)論和建議

融文入工實(shí)踐，切切實(shí)實(shí)提高了工科課程教學(xué)的吸引力。以過(guò)程控制專(zhuān)業(yè)的《工程熱力學(xué)》教學(xué)為例，2006年以來(lái)共有六屆學(xué)生，每個(gè)教學(xué)班平均44人，出勤率在正常情況下超過(guò)98%，遇特殊情況學(xué)生必事先請(qǐng)假或事后補(bǔ)假；再以機(jī)械各專(zhuān)業(yè)的《熱工基礎(chǔ)》教學(xué)為例，2006年以來(lái)的六屆學(xué)生，每個(gè)教學(xué)班平均139人，出勤率平均接近90%，缺勤的學(xué)生集中在重修生中。出勤率數(shù)據(jù)是由班長(zhǎng)或?qū)W習(xí)委員查點(diǎn)學(xué)生數(shù)目給出，筆者課后復(fù)查并記錄。

實(shí)際上，為了提高工科課堂教學(xué)的吸引力，筆者付諸實(shí)施的方法還有很多，比如采用多媒體教學(xué)，精選多媒體素材，真正利用好視頻、聲音以及圖片等素材，把課堂教學(xué)搞得有聲有色，讓學(xué)生學(xué)得有滋有味，師生互動(dòng)，教學(xué)相長(zhǎng)。上述融文入工實(shí)踐，不僅僅是為了提高工科課堂教學(xué)的吸引力，還有拋磚引玉之用，建議工科院校的師生對(duì)人文文化進(jìn)行關(guān)注，對(duì)科學(xué)文化和人文文化交融問(wèn)題進(jìn)行重視和探討。

［1］武錦婷，李炎鋒，李辰煜．提高大學(xué)生課堂出勤率的思考［J］．中國(guó)建設(shè)教育，2011，（1）：70－71．

［2］曹潔瓊，周 華．大學(xué)生逃課，‘逃’掉了什么？［N］．光明日?qǐng)?bào)，2011－12－02（16）．

［3］陶德麟，汪信硯．馬克思主義哲學(xué)原理［M］．北京：人民出版社，2010．

［4］梁宗巨．世界數(shù)學(xué)史簡(jiǎn)編［M］．沈陽(yáng)：遼寧人民出版社，1980：258－264．

［5］中共中央馬克思恩格斯列寧斯大林著作編譯局．反杜林論［M］．北京：人民出版社，1970．

［6］費(fèi) 曼．你干嗎在乎別人怎么想——走近費(fèi)曼叢書(shū)［M］．李紹明，李 超，譯．長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2005．

［7］錢(qián)鐘書(shū)．圍城［M］．北京：人民文學(xué)出版社，2004．

Making the Teaching of Engineering Course Attractive by the Combination of Humanistic Education with Scientific Education

ZHAO Hong－ling
（School of Machinery and Automobile Engineering，Hefei University of Technology，Hefei 230009，China）

The phenomenon of students＇skipping classes becomes a very serious problem in colleges and universities．In order to make the engineering course more attractive，a method which integrates humanistic education with scientific education is put forward based on the actual conditions of engineering colleges and universities．Taking the courses of Engineering Thermodynamics and Fundamentals of Thermal Engineering as examples，this paper demonstrates how to introduce various kinds of humanistic culture into the classroom teaching so as to improve the students＇interest in engineering courses and their attendance rate．

science；humanities；teaching；poetry；philosophy；reading note

G421－G424．1

A

1008－3634（2012）03－0123－04

2012－03－19

趙紅玲（1971－），女，河南周口人，講師，博士生。

（責(zé)任編輯 蔣濤涌）