如何用科研調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

【摘 要】剖析了大學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效率低的根源，以《液壓與氣壓傳動(dòng)》教學(xué)為例，從借助科研實(shí)踐改變授課方式，采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)法，創(chuàng)新考核方式，創(chuàng)新解決問(wèn)題的方法，訓(xùn)練多種能力等角度，結(jié)合具體事例介紹了如何利用科研實(shí)踐調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)大學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。

【關(guān)鍵詞】 科研；學(xué)習(xí)積極性

常聽(tīng)同事說(shuō)大學(xué)生課堂上學(xué)習(xí)不認(rèn)真，講課效果差。這邊在講臺(tái)上很賣(mài)力地介紹，底下總有一些學(xué)生要么低頭看手機(jī)，要么趴桌上睡覺(jué)，要么交頭接耳、竊竊私議。是什么原因?qū)е铝烁咝Ｕn堂學(xué)習(xí)效率低？

1.學(xué)習(xí)效率低的內(nèi)外因分析

大學(xué)課堂中，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率取決于內(nèi)因和外因兩方面。

內(nèi)因有：（1）大學(xué)課程少，學(xué)習(xí)壓力不大，對(duì)自己要求放松，只求能過(guò)關(guān)就行；（2） 基礎(chǔ)薄弱，跟不上老師講課節(jié)奏；（3）有些課程自己不感興趣；（4）自控力不強(qiáng)，經(jīng)不起手機(jī)等新鮮事物誘惑；（5）學(xué)習(xí)目的不明確，內(nèi)心空虛寂寞；（6）夜貓子，睡眠不足。

外因有：（1） 理論性太強(qiáng)，枯燥無(wú)味；（2） 教師備課不充分，講課照本宣科；（3）講課語(yǔ)氣語(yǔ)調(diào)平淡，易引起聽(tīng)覺(jué)疲勞；（4）授課形式單一，缺乏課堂掌控力；（5）手機(jī)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容豐富吸引人；（6）周?chē)h(huán)境吵鬧干擾。

2.解決之道

針對(duì)上述現(xiàn)象，不少學(xué)校開(kāi)始費(fèi)盡心思地予以防范[1-2]：有的建立無(wú)手機(jī)課堂，有的出臺(tái)“扣分”政策，有的實(shí)施信號(hào)屏蔽，有的點(diǎn)名提問(wèn)……。這些都是“堵”的做法，還必須結(jié)合“疏”的方法，如心理疏導(dǎo)、人生觀價(jià)值觀的專題講座、人生規(guī)劃，榜樣示范效應(yīng)等等，這里不一一贅述。筆者著重從專業(yè)課教學(xué)的角度談?wù)勛约旱南敕ā?/p>

以《液壓與氣壓傳動(dòng)》教學(xué)為例，該課程是機(jī)械類(lèi)各專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課程。教學(xué)中往往過(guò)于強(qiáng)調(diào)流體力學(xué)等理論基礎(chǔ)知識(shí)，內(nèi)容呆板不直觀，造成學(xué)生學(xué)習(xí)較為困難，課堂學(xué)習(xí)效果不佳，考核結(jié)果不理想。下面結(jié)合筆者科研經(jīng)歷，介紹如何利用科研實(shí)踐調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。

2.1 借助科研實(shí)踐改變授課方式

在介紹“液壓回路”這一章節(jié)時(shí)，回路形式很多，功能復(fù)雜，但闡述的文字內(nèi)容很少，工程實(shí)例更少，學(xué)生學(xué)習(xí)混亂，不知其所以然。筆者利用LabVIEW軟件開(kāi)發(fā)了一套液壓傳動(dòng)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)[3]，如圖1所示。

該系統(tǒng)模擬了傳統(tǒng)液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)的大部分功能，可在計(jì)算機(jī)上模擬液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。在課堂上學(xué)生不僅可以看到仿真的動(dòng)畫(huà)效果，還可以看到實(shí)驗(yàn)室操作時(shí)所看不到的液壓油路走向。在課堂上可以針對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)提出一系列小問(wèn)題，請(qǐng)學(xué)生到講臺(tái)前自己操作，觀察現(xiàn)象，從而鞏固知識(shí)點(diǎn)。

學(xué)生覺(jué)得這種授課方式靈活新穎，學(xué)習(xí)興趣高漲，爭(zhēng)先恐后地想親自操作。所以老師不僅要努力創(chuàng)造機(jī)會(huì)搞科研，而且要思考如何將科研與教學(xué)有機(jī)融合，不斷地探索新的授課方式。

2.2 采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)法，創(chuàng)新考核方式

筆者采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)法，因材施教。平時(shí)有意識(shí)地從自己的科研項(xiàng)目、研究生課題、各級(jí)創(chuàng)新比賽或日常生活中，提煉與“液壓與氣壓傳動(dòng)”相關(guān)的具有不同難度的小項(xiàng)目。如關(guān)于流體傳動(dòng)伯努利方程的應(yīng)用，就可以設(shè)置“高壓鍋排氣口上方放置雞蛋會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象”（見(jiàn)圖2）、“垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)原理”[5]等項(xiàng)目；關(guān)于調(diào)速回路的效率問(wèn)題，可以提出“一種節(jié)能回路的設(shè)計(jì)”、“無(wú)閥液壓控制系統(tǒng)研究”[6]等小項(xiàng)目。項(xiàng)目成員采用民主與集中的形式進(jìn)行組隊(duì)，根據(jù)學(xué)生的平時(shí)學(xué)習(xí)狀況，因材施教，分配以不同的項(xiàng)目，對(duì)思維活躍的學(xué)生或小組可以安排難度大的題目，將基礎(chǔ)差一些的學(xué)生編入指定項(xiàng)目組。每個(gè)項(xiàng)目預(yù)先分解出一系列目標(biāo)，每個(gè)目標(biāo)對(duì)應(yīng)若干個(gè)知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生結(jié)合知識(shí)點(diǎn)，掌握設(shè)計(jì)或操作要領(lǐng)，獨(dú)立實(shí)施項(xiàng)目。在項(xiàng)目（活動(dòng)）的設(shè)計(jì)或操作或研究過(guò)程中，要項(xiàng)達(dá)到一個(gè)個(gè)目標(biāo)，就必須去翻書(shū)自學(xué)、課堂認(rèn)真聽(tīng)講，才能完成項(xiàng)目總結(jié)。

項(xiàng)目的實(shí)施貫穿于課程的整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，課程教學(xué)初期分配項(xiàng)目，便于學(xué)生帶著目標(biāo)學(xué)，帶著問(wèn)題學(xué)，課程教學(xué)完成，項(xiàng)目必須完成。項(xiàng)目的實(shí)施與完成情況作為該課程的平時(shí)成績(jī)進(jìn)行考核。

2.3探索解決問(wèn)題的方法，訓(xùn)練多種能力

在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生最不喜歡的是照本宣科，因此對(duì)教師最基本的要求是對(duì)講授的知識(shí)了然于心，講課時(shí)才能詳略得當(dāng)，游刃有余。但只憑這一點(diǎn)要想解決“低頭族”問(wèn)題，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

大學(xué)課堂中，知識(shí)的傳授固然重要，但學(xué)習(xí)和研究方法的介紹，以及學(xué)生能力的鍛煉同等重要。而后者正是一些老師（特別是年輕老師）沒(méi)有引起足夠重視的地方。

如在介紹泵和馬達(dá)相關(guān)參數(shù)計(jì)算時(shí)，絕大部分教材都是先介紹概念、公式，最后直接寫(xiě)出推導(dǎo)演變后的結(jié)果。由于泵和馬達(dá)的工作原理是逆向的，所以有些公式形式看上去一樣，但本質(zhì)上是反的，這就造成學(xué)生在解這類(lèi)計(jì)算題時(shí)找不到解題的切入點(diǎn)，且極容易出錯(cuò)。為此，筆者自創(chuàng)了一套解題方法，見(jiàn)圖3。

泵-馬達(dá)閉式系統(tǒng)共有14個(gè)參數(shù)，這類(lèi)計(jì)算題不外乎已知8個(gè)參數(shù)，求其他6個(gè)參數(shù)，需要構(gòu)建6個(gè)方程聯(lián)立求解。學(xué)生只要掌握功率和效率這兩個(gè)基本公式（式（1）和式（2）），解題時(shí)總是從效率入手。

泵的效率為式（3）和（4），馬達(dá)也有2個(gè)類(lèi)似公式，再加上泵的流量等于馬達(dá)的流量，泵的壓力等于馬達(dá)的壓力，這就構(gòu)成了6個(gè)方程，問(wèn)題迎刃而解。從幾年的教學(xué)實(shí)踐情況看，學(xué)生反映效果很好。

再如，在液壓系統(tǒng)分析章節(jié)中，補(bǔ)充介紹該領(lǐng)域最前沿的研究熱點(diǎn)——無(wú)閥液壓伺服系統(tǒng)[6]，進(jìn)而分享創(chuàng)新思路，介紹系統(tǒng)樣機(jī)加工、裝配、調(diào)試中出現(xiàn)的種種現(xiàn)象和解決辦法，介紹專利怎么寫(xiě)、項(xiàng)目申請(qǐng)書(shū)怎么寫(xiě)等等。這其中就包含多種能力：觀察能力、溝通協(xié)調(diào)能力、動(dòng)手能力、書(shū)面表達(dá)能力、創(chuàng)新能力等，要告訴學(xué)生只要做有心人，大家都可以做到。結(jié)合項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)法，可以有意識(shí)地鍛煉學(xué)生這些能力。

往往與課程相關(guān)的書(shū)本外的東西，特別是教者經(jīng)歷的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，學(xué)生學(xué)習(xí)勁頭很足，相關(guān)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)也不枯燥，掌握牢固，所以教師在這方面要多下功夫。

3.結(jié)論

教與學(xué)是相輔相成的，要想學(xué)生學(xué)得好，首先教師必須教得好。教師除了要熟練掌握本專業(yè)的知識(shí)，努力專研教法外，還必須要積極開(kāi)展科研活動(dòng)，以科研促教學(xué)，才能很好的杜絕大學(xué)課堂“低頭族”現(xiàn)象，教出“青勝于藍(lán)”的學(xué)生來(lái)。

參考文獻(xiàn)：

[1]湖南師范大學(xué)法學(xué)院評(píng)論組.第259期：我看高校課堂低頭族[EB/OL].[2015-10-13]http：//uzone.univs.cn/news2_2008_723530.html.

[2]BRTN北京網(wǎng)絡(luò)臺(tái).大學(xué)課堂“低頭族”，怎樣才能抬起頭？[EB/OL].[2014-05-22] http：//news.brtn.cn/20140522/ARTI14007270 75964114.shtml.

[3]曹陽(yáng)，張培峰.基于LabVIEW的虛擬液壓傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械工程師，2008（2）：110-122.

[4]曹陽(yáng)，吳國(guó)慶，茅靖峰等.用于風(fēng)力發(fā)電的垂直軸升阻耦合型風(fēng)力機(jī)[P]. 中國(guó)： ZL201110268632.2， 2012.

[5]吳國(guó)慶，曹陽(yáng)，吳樹(shù)謙等.無(wú)閥液壓伺服系統(tǒng)及其控制方法[P].中國(guó)：CN201410072472.8，2014.

作者簡(jiǎn)介：

曹陽(yáng)（1970.03-），男，江蘇海安人，研究生，南通大學(xué)副教授，碩士研究生導(dǎo)師，主要從事可再生能源、機(jī)電一體化技術(shù)方面的研究。