理工類本科研究性教學(xué)探索

方雙全

(揚(yáng)州大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，揚(yáng)州 225127)

理工類本科研究性教學(xué)探索

方雙全

(揚(yáng)州大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，揚(yáng)州 225127)

研究性教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、解決問(wèn)題的能力、團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新意識(shí)，受到各高校的關(guān)注和重視。本文從理工類本科生能力培養(yǎng)角度出發(fā)，提出研究性教學(xué)的實(shí)施，并對(duì)保障條件進(jìn)行分析。

理工類；研究性教學(xué)；條件保障

自我國(guó)教育部印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見(jiàn)》，提出“要積極推動(dòng)研究性教學(xué)，提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力”以來(lái)，各高校對(duì)研究性教學(xué)進(jìn)行積極探究。然而，目前我國(guó)高校本科教學(xué)模式還是以教師單純傳授為主，研究性教學(xué)尚未真正進(jìn)入課堂。對(duì)于理工類本科生，培養(yǎng)其探索精神、動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)等品質(zhì)和能力，使其從知識(shí)的吸收者成為知識(shí)的探究者和建構(gòu)者變得尤為重要。理工類人才培養(yǎng)目標(biāo)需要借助研究性教學(xué)實(shí)現(xiàn)。

一、研究性教學(xué)的涵義和特征

研究性教學(xué)是指教師不把現(xiàn)成的結(jié)論直接告訴學(xué)生，而是基于學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生以自主探究或合作探究的方式，通過(guò)獨(dú)立觀察、積極思考、認(rèn)真分析、大膽猜想、主動(dòng)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)事物的性質(zhì)、規(guī)律的過(guò)程。這一過(guò)程彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)的不足，將課堂講授與課外實(shí)踐、教師講解與自主學(xué)習(xí)、教材知識(shí)與教材外延深閱讀有機(jī)結(jié)合，并達(dá)到完整和諧統(tǒng)一。主要特征表現(xiàn)在：

(一)學(xué)生的主體性

在研究性教學(xué)中，學(xué)生是真正意義上的主人。通過(guò)自主學(xué)習(xí)，有目標(biāo)的延深閱讀，適當(dāng)?shù)膱F(tuán)隊(duì)合作和相關(guān)實(shí)踐，學(xué)生產(chǎn)生對(duì)個(gè)人的肯定，明確自己的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中的主要角色，自學(xué)能力、解決問(wèn)題能力、動(dòng)手能力和協(xié)作精神都得到進(jìn)一步提高。

(二)教學(xué)形態(tài)的多樣性

研究性教學(xué)不僅強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握，更注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力和對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力的培養(yǎng)。它強(qiáng)調(diào)學(xué)生以固有知識(shí)為基礎(chǔ)，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)閱讀、動(dòng)手和團(tuán)隊(duì)協(xié)作或求助老師解決問(wèn)題，在傳授知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生探索精神、團(tuán)隊(duì)意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，因此教學(xué)形式是多樣的，教學(xué)情景是非固定的，教學(xué)結(jié)果是多向度的，教學(xué)過(guò)程是動(dòng)態(tài)的。

(三)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)環(huán)境的豐富性

在研究性教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)內(nèi)容不再局限于課本，學(xué)習(xí)環(huán)境不再局限于教室，師生關(guān)系不再是教師單純講授，學(xué)生被動(dòng)接受。研究性教學(xué)的開(kāi)放性使得教學(xué)內(nèi)容更加豐富，課本知識(shí)與生活實(shí)際相結(jié)合，教材與教師在研課題、學(xué)科前沿知識(shí)結(jié)合；學(xué)習(xí)環(huán)境從單一的教室，延伸到圖書(shū)館、社會(huì)實(shí)踐、網(wǎng)絡(luò)虛擬系統(tǒng)，甚至學(xué)生的生活；師生關(guān)系平等，教師是引導(dǎo)者、協(xié)助者、合作者。

二、理工類本科研究性教學(xué)的實(shí)施

(一)理工類本科研究性教學(xué)實(shí)施的必要性

1.理工類本科生人才培養(yǎng)目標(biāo)需要研究性教學(xué)

理工類本科生培養(yǎng)的目標(biāo)要求教師在教授知識(shí)的同時(shí)，還要培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)，講授的內(nèi)容不能局限于書(shū)本，要與時(shí)俱進(jìn)，將學(xué)科前沿引入課堂，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，這些目標(biāo)需要借助研究性教學(xué)實(shí)現(xiàn)。

2.理工類學(xué)生特點(diǎn)需要研究性教學(xué)

根據(jù)閆磊(2008)的分析，理工類學(xué)生大多具有較高的創(chuàng)造潛能，他們主要表現(xiàn)出執(zhí)行性、立法性、自由性的思維風(fēng)格，所以基于問(wèn)題開(kāi)展的研究性教學(xué)及團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)是符合理工類大學(xué)生思維風(fēng)格的。研究性教學(xué)有利于培養(yǎng)理工類學(xué)生探索自然的興趣和運(yùn)用理性思維觀察、分析、解決問(wèn)題的能力，有利于更深入掌握知識(shí)并提高思維的嚴(yán)謹(jǐn)，有利于培養(yǎng)懷疑和批判精神，上述能力作風(fēng)的養(yǎng)成將為理工類學(xué)生走進(jìn)社會(huì)和實(shí)現(xiàn)終身教育打下良好基礎(chǔ)。

(二)理工類本科研究性教學(xué)的實(shí)施

根據(jù)理工類教學(xué)特點(diǎn)，本科研究性教學(xué)實(shí)施可以分為以下三個(gè)階段：

1.準(zhǔn)備階段

教師了解學(xué)生頭腦中已有相關(guān)知識(shí)，介紹未知的知識(shí)背景和學(xué)科前沿。以材料基礎(chǔ)科學(xué)為例，學(xué)生頭腦中已有的知識(shí)包括了解材料基礎(chǔ)科學(xué)包含的兩個(gè)方面：一是對(duì)材料自身內(nèi)在規(guī)律的觀察、發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識(shí)、分析、研究，二是對(duì)材料加工流程進(jìn)行設(shè)計(jì)和控制，以達(dá)到理想狀態(tài)。在提出問(wèn)題或引入項(xiàng)目之前，介紹問(wèn)題中相關(guān)材料的組成、制備、結(jié)構(gòu)、性能、測(cè)試、與環(huán)境相互作用、應(yīng)用等，結(jié)合最新科技，介紹與問(wèn)題相關(guān)的先進(jìn)材料，如智能材料、復(fù)合新材料等。

2.實(shí)施階段

通過(guò)提供案例或設(shè)計(jì)問(wèn)題，讓學(xué)生進(jìn)入問(wèn)題情境，造成認(rèn)知矛盾和沖突，這種矛盾和沖突能夠吸引和維持學(xué)生興趣。此階段要引導(dǎo)學(xué)生從多角度看待問(wèn)題，主要目的是充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生主動(dòng)投入到研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中。該階段重點(diǎn)是所選問(wèn)題或項(xiàng)目的難度要適中，使用的典型教學(xué)法有：

(1)PBL教學(xué)法

PBL教學(xué)法即基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)(Problem-Based Learning)和基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)(Project-Based Learning)。這種教學(xué)法不主張把學(xué)習(xí)放在簡(jiǎn)單的傳授過(guò)程中，而是放置在復(fù)雜的、有學(xué)習(xí)意義的問(wèn)題情境中，或具體的、可轉(zhuǎn)化成有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的項(xiàng)目中，學(xué)生可以組成興趣小組，通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，通過(guò)探討、動(dòng)手來(lái)學(xué)習(xí)隱藏在問(wèn)題背后的知識(shí)，提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

(2)案例教學(xué)法

案例教學(xué)法是研究性教學(xué)中常用的教學(xué)組織形式。針對(duì)實(shí)際案例展開(kāi)學(xué)習(xí)與討論，通過(guò)對(duì)案例的討論分析獲得知識(shí)，提高能力。這種教學(xué)大大縮短了枯燥知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活的距離，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)愿望，解決多種實(shí)際問(wèn)題。

(3)發(fā)現(xiàn)教學(xué)法

發(fā)現(xiàn)教學(xué)法由美國(guó)心理學(xué)家布魯納倡導(dǎo)，將科學(xué)家發(fā)現(xiàn)真理的認(rèn)識(shí)過(guò)程引入教學(xué)，認(rèn)為“發(fā)現(xiàn)”不僅限于尋求人類未知事物，也包括用自己的頭腦獲得知識(shí)的一切形式。這一方法有利于發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性、創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立探究和解決問(wèn)題的能力，幫助學(xué)生獲得發(fā)現(xiàn)的喜悅感。

3.教學(xué)評(píng)價(jià)

與傳統(tǒng)教學(xué)不同，研究性教學(xué)重視學(xué)習(xí)過(guò)程中主體價(jià)值的多元化與個(gè)性化，教學(xué)目標(biāo)不僅是知識(shí)的掌握，還包括學(xué)生認(rèn)知、情感、態(tài)度、方法、能力的體驗(yàn)和提高。鑒于這一目標(biāo)，研究性教學(xué)的評(píng)價(jià)更具有多樣性、發(fā)展性和多元性。評(píng)價(jià)方法是多樣的，除傳統(tǒng)的考卷測(cè)試外，還可以采用學(xué)生口頭或書(shū)面報(bào)告、論文撰寫(xiě)、參與課題研究、科技發(fā)明和專利撰寫(xiě)、社會(huì)調(diào)查等方式。評(píng)價(jià)過(guò)程是發(fā)展的，評(píng)價(jià)更關(guān)注學(xué)生在不同階段的自我表現(xiàn)，不僅包括知識(shí)習(xí)得，還包括個(gè)體認(rèn)識(shí)與體驗(yàn)、情感的投入、態(tài)度的轉(zhuǎn)變、解決問(wèn)題方法的習(xí)得、收集和處理信息的能力、合作精神、成果表達(dá)等。評(píng)價(jià)的對(duì)象是多元的，評(píng)價(jià)對(duì)象不再局限于學(xué)生個(gè)人，還可以包括學(xué)習(xí)小組。

三、理工類本科研究性教學(xué)實(shí)施的保障條件

(一)高水平師資隊(duì)伍的建立

研究性教學(xué)對(duì)教師提出了更高要求。作為理工類教師，不但要有扎實(shí)的理論功底，還要不斷學(xué)習(xí)掌握前沿科技動(dòng)態(tài)，積極投入科學(xué)研究，將科學(xué)研究反哺教學(xué)，促進(jìn)人才培養(yǎng)。掌握教學(xué)藝術(shù)，轉(zhuǎn)變角色，成為教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者、引導(dǎo)者、組織者、激勵(lì)者和合作者。

(二)與研究性教學(xué)相適應(yīng)的教師教學(xué)評(píng)價(jià)體系的建立

研究性教學(xué)的多元化要求對(duì)教師教學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)多元化。除教學(xué)工作量、教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果等常規(guī)性評(píng)價(jià)指標(biāo)外，還要引入研究性教學(xué)方法的運(yùn)用、前沿學(xué)科知識(shí)的引入、引導(dǎo)學(xué)生參與科研情況、教學(xué)改革與創(chuàng)新等多項(xiàng)考核指標(biāo)，鼓勵(lì)教師的教學(xué)探索與創(chuàng)新，激發(fā)熱情，調(diào)動(dòng)主動(dòng)性與創(chuàng)造性，以保證研究性教學(xué)活動(dòng)順利開(kāi)展。

(三)教學(xué)資源豐富

豐富的教學(xué)資源包括校內(nèi)資源和校外資源。校內(nèi)資源包括完善智能化教學(xué)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、電化教育設(shè)備、圖書(shū)閱覽設(shè)備等；完善校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，建立教學(xué)科研資源庫(kù)，引入微課、翻轉(zhuǎn)教學(xué)等先進(jìn)理念，方便師生獲取信息；引導(dǎo)學(xué)生參加教師在研課題，給學(xué)生提供科研訓(xùn)練機(jī)會(huì)。校外資源包括建立大學(xué)生科技創(chuàng)新中心，配備相應(yīng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，為學(xué)生提供實(shí)踐平臺(tái)；與知名企業(yè)合作，建立聯(lián)合培養(yǎng)人才模式，借助企業(yè)的設(shè)備、技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)等優(yōu)勢(shì)資源服務(wù)教學(xué)，讓書(shū)本知識(shí)與社會(huì)需求接軌，為學(xué)生提供參觀、實(shí)習(xí)場(chǎng)所。

[1]馮林，路慧，賀明峰.國(guó)家精品課程“創(chuàng)新教育基礎(chǔ)與實(shí)踐”建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2011(11):40-42.

[2]李正，林鳳，盧開(kāi)聰.美國(guó)本科生科研及對(duì)我國(guó)的啟示[J].高等工程教育研究，2009(3):79-85.

[3]王升.研究性學(xué)習(xí)的理論與實(shí)踐[J].北京：教育科學(xué)出版社，2002.

[4]劉寶存.大學(xué)理論的傳統(tǒng)與變革[M].北京：教育科學(xué)出版社，2004.

[5]John R.Savery,Thomas M.Duffy.Problem Based Learning:An instructional model and its constructivist framework[J].Educational Technology,1995(35):31-38.

[6]李志義.高水平研究型大學(xué)本科教學(xué)模式的選擇[J].中國(guó)高等教育，2007(23)：20-22.

[7]張櫻.高水平大學(xué)理工類人才培養(yǎng)模式改革的趨勢(shì)和特點(diǎn)[J].清華大學(xué)教育研究，2010，31(3)：70-78.

[8]閆磊.理工類大學(xué)生創(chuàng)造力特征與研究性學(xué)習(xí)的分析與研究[D].合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2008.

The exploration of the research teaching of science and engineering

FANG Shuang-quan

(CollegeofMechanicalEngineeringYangzhouUniversity,Yangzhou225127,China)

Research-based teaching is concerned and emphasized by each college because it can help to cultivate the students’ learning ability,problem-solving ability,team-work spirit and innovation consciousness.Based on ability training of the science and engineering undergraduates,the implementation of the research-oriented teaching is put forward and the supporting conditions is also analyzed in this paper.

science and engineering;research-based teaching;supporting conditions

10.3969/j.issn.1009-8976.2015.04.038

2015-10-13

方雙全(1977—)，男(漢)，安徽樅陽(yáng)，副教授，博士 主要研究復(fù)合材料。

G64

A

1009-8976(2015)04-0130-03