基于協(xié)同教學模式的能動專業(yè)課程教學改革探索

聶宇宏+劉勇+童軍杰+曹雪玲+王淑香

摘要：協(xié)同教學模式從改革課堂教師結(jié)構(gòu)、課程結(jié)構(gòu)等方面入手，對學科知識的聯(lián)系、交叉、融合非常有利，其在現(xiàn)代課堂教學中的作用已得到廣泛認可。根據(jù)我校的院系結(jié)構(gòu)特點，在不調(diào)整學校管理機制的基礎(chǔ)上，將協(xié)同教學模式中的多學科團隊協(xié)同教學、教師合作協(xié)同教學、教師分隊協(xié)同教學等方式在能源與動力工程專業(yè)課程的教學中進行實施，使協(xié)同教學模式在教學過程中發(fā)揮最大效果，取得了一定成效。

關(guān)鍵詞：協(xié)同教學模式；課程與教學；能源與動力工程專業(yè)

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）05-0110-03

一、問題的提出

我國能源與動力類專業(yè)形成于20世紀50年代，經(jīng)過60多年的發(fā)展與變革，本專業(yè)的人才培養(yǎng)口徑已極大拓寬。隨著可再生能源以及新的能源利用方式的迅猛發(fā)展，專業(yè)的內(nèi)涵也愈發(fā)深厚。本專業(yè)重點研究各種能量形式彼此之間的轉(zhuǎn)換以及轉(zhuǎn)換過程中所伴生的能、質(zhì)交換規(guī)律等。我校能源與動力工程專業(yè)培養(yǎng)目標為：學習各種能量轉(zhuǎn)換及有效利用的理論與技術(shù)，接受現(xiàn)代科學與工程的基本訓練，掌握本專業(yè)所需的工程熱物理基礎(chǔ)理論，并應(yīng)用這些具體理論解決各類熱工問題；掌握計算機及控制技術(shù)等現(xiàn)代工具，具備從事節(jié)能、制冷、動力、環(huán)保和新能源開發(fā)等領(lǐng)域的設(shè)備開發(fā)、設(shè)計、制造和管理所必需的工程技術(shù)知識。初步具有應(yīng)用所學知識提出、分析及解決本專業(yè)領(lǐng)域問題的能力。從專業(yè)的培養(yǎng)目標上可以看出，本專業(yè)要接受的知識和訓練，涉及數(shù)學、物理、計算機、機械設(shè)計、工程熱物理等學科，需要跨學科間的課程教學，即使在本專業(yè)所屬的學科——工程熱物理內(nèi)部，也需要各課程內(nèi)的協(xié)同教學。這就涉及多個學科專業(yè)的老師以及各門課程老師間教學平臺的協(xié)同。

目前，國內(nèi)大學中大部分的課程教學工作，仍舊是停留在單一學科，不同專業(yè)的課程是各個學院分頭開課的?？鐚W科間課程協(xié)同教學的難點是“專業(yè)人才”培養(yǎng)觀念根深蒂固。主流目標依然是專業(yè)人才，學科之間的知識劃分涇渭分明，為了培養(yǎng)專業(yè)性人才，各門課程設(shè)計中都非常強調(diào)各自課程的系統(tǒng)性和完整性，缺乏培養(yǎng)綜合能力和跨學科研究能力的課程。跨學科課程教學涉及多個學科專業(yè)的教師及教學平臺的協(xié)同，擁有單一學科的院系往往難以獨立開展。這造成我國大學中跨學科專業(yè)課嚴重缺乏，無法幫助學生建立綜合應(yīng)用多學科知識解決實際問題的能力。盡管協(xié)同教學模式已經(jīng)被越來越多的我國高等學校所重視[1，2]，也有一些院校將其應(yīng)用于人才培養(yǎng)教學實踐的過程中，但由于缺乏理論指導(dǎo)、制度保障、團隊有效建設(shè)等因素，致使協(xié)同教學模式在教學過程中的應(yīng)用不足。

國內(nèi)對協(xié)同教學模式的研究，還主要集中在對國外文獻的介紹上，多數(shù)都只是對國外協(xié)同教學實施情況的初步介紹和基本策略的引進，缺乏與我國本土化教學相結(jié)合的實施策略的探索與實踐應(yīng)用，深入的理論研究較少[3]。協(xié)同教學是協(xié)同基本理論運用于教育領(lǐng)域的產(chǎn)物。被稱為“協(xié)同教學之父”的夏普林教授將協(xié)同教學定義為：在兩個及以上教師的合作下，擔任同一群學生的全部教學活動的一種教學組織形式。美國學術(shù)界將協(xié)同教學分為跨學科團隊協(xié)同教學、多學科團隊協(xié)同教學、教師合作協(xié)同教學、教師分隊協(xié)同教學、搭檔合作式協(xié)同教學等不同類型[4]。我國的張德銳教授認為，協(xié)同教學是由兩個或兩個以上的教師及教學助理協(xié)同計劃與合作，對某一領(lǐng)域、主題或某一單元開展教學活動的一種教學模式[5]。這更接近于美國學術(shù)界所說的教師合作協(xié)同教學、教師分隊協(xié)同教學類型。各大學中通識教育課程的目標是擴大學生的知識面，并不涉及與專業(yè)有關(guān)的各學科知識點的銜接，其教學目標與跨學科課程是截然不同的?？鐚W科課程教學涉及多個學科專業(yè)的教師及教學平臺的協(xié)同，擁有單一學科的院系往往難以獨立開展。我們嘗試將多學科團隊協(xié)同教學、教師合作協(xié)同教學、教師分隊協(xié)同教學這三種類型應(yīng)用于能源與動力工程專業(yè)的課程教學中，在保留目前的教學體系的前提下，最大限度發(fā)揮協(xié)同教學的作用，提高能源與動力工程專業(yè)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

二、協(xié)同教學模式在能源與動力工程專業(yè)教學中的應(yīng)用探索

在協(xié)同機制上，傳統(tǒng)的“?！骸怠苯M織體系要求教師服務(wù)于自身所在組織，學院、系、專業(yè)與學科相對應(yīng)，學科邊界劃分明顯，學院之間合作較少，跨學院多教師共同授課的協(xié)同機制、激勵機制尚無經(jīng)驗可循。

美國大學跨學科課程教師協(xié)同教學實踐有四種類型[6]，一是以項目形式實現(xiàn)跨學院多學科教師協(xié)同教學。二是設(shè)立跨學科學院和專業(yè)，如美國普林斯頓大學的“綜合科學”（integrated science）堪稱跨學科專業(yè)設(shè)置的典范[7]。三是發(fā)揮多學科教學主體互動優(yōu)勢。美國杜克大學較為出名的跨學科通識課程為FOUCUS項目，通過跨學科研討的學習系列（clusters）培養(yǎng)學生的好奇心和求知欲[8]。四是國際化的跨學科實踐課程。國內(nèi)浙江工業(yè)大學發(fā)揮“長三角綠色制藥協(xié)同創(chuàng)新中心”的特色，借鑒美國高校優(yōu)秀經(jīng)驗，提出跨學科課程的協(xié)同教學新模式[6]。但以上跨學科的課程教學模式，需要設(shè)立獨立的經(jīng)費預(yù)算體系和運營管理部門，或各院系之間的協(xié)調(diào)與配合，或者是國際化的合作。就我校目前的管理體制，較難以實現(xiàn)。

綜合以上分析，結(jié)合我校院系設(shè)置的特點，以及能源與動力工程專業(yè)教師現(xiàn)狀，認為學科團隊協(xié)同教學、教師合作協(xié)同教學、教師分隊協(xié)同教學的模式可以在我校實施。

1.多學科團隊協(xié)同教學。我校的船舶與海洋工程學院設(shè)置的特色是船、機、電一體化，也就是船舶與海洋工程、能源與動力工程、機械設(shè)計、船舶電氣及其自動化等學科都設(shè)置在一個學院。這樣，可以在學院內(nèi)部組織多學科團隊協(xié)同教學，就不存在各院系之間的協(xié)調(diào)與配合的問題。以《機械設(shè)計基礎(chǔ)》為例，傳統(tǒng)的教學中，這門課程是由機械學科的教師講授的，他們從自身學科的完整性出發(fā)，并不考慮與能源與動力工程專業(yè)后續(xù)課程中所需要的學科知識之間的銜接，我們成立這門課程的多學科協(xié)同教學團隊，合作教師以團隊的形式來分擔教學任務(wù)。在基礎(chǔ)理論的講解上，仍舊是機械學科的教師講授，而涉及理論的應(yīng)用時，就由能源與動力工程學科的教師講授，這樣，從各個教師的專業(yè)出發(fā)，承擔責任和有效指導(dǎo)，使本專業(yè)的學生學習這門課程時更有針對性，學習效果更好。endprint

另外，《C語言程序設(shè)計》這門課程，在我校是由信息與通信工程學院的教師講授的，根據(jù)學生學習后的反映，該課程教師多會專注屬于自己專業(yè)課的教學內(nèi)容，而忽視學科之間“橋”類知識的講授，當能源與動力工程專業(yè)后續(xù)的專業(yè)課中，如《傳熱學》中熱傳導(dǎo)問題的數(shù)值解法一章，需要學生編程時，學生往往無法將C語言所學的知識很好地應(yīng)用，而在目前的院系教學體系下，又較難以開展跨學科的課程，我們就組織較為松散的學院之間的學科團隊，在編制這門課程的教學大綱時，兩學院組成的學科團隊共同參與，將《C語言程序設(shè)計》的算例中加入與本專業(yè)后續(xù)課程相關(guān)的例題，能動專業(yè)的老師負責設(shè)計其中的算例。

2.教師合作協(xié)同教學。目前國內(nèi)大部分大學仍然沿用的是傳統(tǒng)教學方法，這種教學方法都是同一門課程由同一個教師從頭講到尾，作為教師個體而言，就需要對本門課程的各個部分都非常熟悉并具有廣泛的實踐經(jīng)驗，而這點恰恰又是相對比較困難的，尤其是對一些年輕的教師。并且不同教師分擔的課程任務(wù)不是孤立的，而是整個專業(yè)培養(yǎng)目標的一部分，很多專業(yè)基礎(chǔ)課的內(nèi)容在后續(xù)專業(yè)課中都要用到，而后續(xù)專業(yè)課的教師往往并知道專業(yè)基礎(chǔ)課教師的授課重點。

以能源與動力工程專業(yè)中骨干課程之一的《傳熱學》為例，就要求教師對導(dǎo)熱、對流、輻射換熱、數(shù)值計算以及換熱器的熱計算等內(nèi)容都非常熟悉，而實際情況往往是每一個教師一般只對某一部分相對熟悉，根據(jù)我們的教學經(jīng)驗以及對外校所上傳熱學課程的分析，教師都只會對自己所熟悉的部分講解比較透徹，學生撐握得也比較好。這就是現(xiàn)今的大學教學中，“傳熱學”的教學內(nèi)容基本相差不大（都使用楊世銘、陶文銓的《傳熱學》教材），而學校與學校之間的教學效果卻大相徑庭的最重要原因之一。我校能源與動力工程專業(yè)的教師，畢業(yè)于不同的學校和專業(yè)，從與電力相關(guān)的大學畢業(yè)到校工作的教師，對傳熱學中輻射換熱部分比較熟悉，而畢業(yè)于制冷相關(guān)專業(yè)的教師，學習比較深入的是對流換熱、換熱器的熱計算部分。科研方向以數(shù)值計算為主的教師對導(dǎo)熱的數(shù)值計算部分的編程和軟件應(yīng)用比較拿手。我們就在專業(yè)內(nèi)部，對同一門課程，采用教師合作協(xié)同教學的模式，就是一個專業(yè)學習團隊的教師一起工作，分工合作，一起講授同一門課程，不同的教學參與者在參與教學的過程中發(fā)揮各自的專長，使得教學過程最優(yōu)化。同時，參與了《傳熱學》授課的教師，還可以與后續(xù)專業(yè)課的授課內(nèi)容有機結(jié)合，如重點講授輻射換熱部分的教師，可以講授《鍋爐原理》這樣的專業(yè)課，他就會很清楚“輻射換熱”計算在“鍋爐原理”課程中的應(yīng)用，使專業(yè)課的講授也更加得心應(yīng)手。

這樣的協(xié)同教學方式彌補了傳統(tǒng)教學的不足，創(chuàng)造性地使教師組成教學團隊，運用教學團隊的集體智慧，彼此發(fā)揮各自的專長，有效整合教師優(yōu)勢資源，是高效的教學模式。同時在該協(xié)同教學中，學生在學習方式上接觸到了多樣化的老師，享受到不同的教學風格和特色，較容易地接觸到各個老師的知識體系。在課堂效果上，這樣的學習方式更加能帶動學生的主觀能動性和學習興趣。

3.教師分隊協(xié)同教學。這一協(xié)同教學模式，我們主要應(yīng)用于本專業(yè)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的實踐指導(dǎo)中。在學科內(nèi)部，幾位教師在一起組成團隊，共同參與申請學校創(chuàng)新強校工程項目，與同年級或者跨年級的學生一起組隊，短時間或一年內(nèi)共同分擔項目的培訓任務(wù)與職責，項目培訓期間或項目完成后，參加“挑戰(zhàn)杯”廣東大學生課外學術(shù)科技作品競賽、“挑戰(zhàn)杯”廣東大學生創(chuàng)業(yè)大賽、全國大學生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽等。在項目申請與參與過程種，兩名教師或者兩名以上教師合作，各自發(fā)揮各自的長處，讓學生自己主動地投入到工程實踐中，在學生主動學習知識的過程中，能達到提高學生學習能力的效果。近幾年已組成10余個這樣的指導(dǎo)團隊，指導(dǎo)學生團隊20余個，多次在上述比賽中獲得一、二、三等獎，取得了不錯的成果。

三、總結(jié)與展望

將協(xié)同教學中的三種模式用于我校能源與動力工程課程教學改革中，做了一些有益的嘗試，取得了一定的效果。課程間的銜接更加合理，教師可以更好地發(fā)揮自身的特長，學生團隊的創(chuàng)新活動、競賽項目取得了豐碩的成果。但在協(xié)同教學過程中也存在不少問題，如協(xié)同教授同一門課程的教師之間的協(xié)調(diào)問題、學校對待協(xié)同教學模式的制度問題、協(xié)同教學課程的評分問題、建立跨學科協(xié)同教學課程等都有待于進一步探索。新的模式和制度的探索和實施都會存在一定的風險和不確定性，但協(xié)同教學模式是一種先進的、新型的教學模式，只要不斷地嘗試、完善，一定能更好地發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

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