基于“過程教學(xué)”的工科專業(yè)課教學(xué)模式的探索

花蕾 潘曉燕 董愛娟 高蕊 叢中笑

摘 要：應(yīng)用型高校工科專業(yè)課程應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和實(shí)踐應(yīng)用能力為主要目標(biāo)。文章以工科材料科學(xué)與工程專業(yè)課為研究對(duì)象，通過對(duì)兩種不同類型專業(yè)課實(shí)行過程教學(xué)的優(yōu)化改革達(dá)到提高專業(yè)課教學(xué)質(zhì)量并提高了學(xué)生專業(yè)素質(zhì)及實(shí)際能力，為構(gòu)建培養(yǎng)應(yīng)用型人才的專業(yè)課程體系奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：過程教學(xué)；工科；專業(yè)課；應(yīng)用人才

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2018）05-0109-03

Abstract： The main goal of the engineering courses in applied colleges should cultivate the professional quality and practical application ability of students. In this case， materials science and engineering was chosen as the subject of this teaching reform. Two different types of specialized courses of materials science and engineering were selected to apply the optimization reform of teaching process to improve the teaching quality of professional courses. It is necessary to lay a solid foundation for the construction of the professional curriculum system for the cultivation of applied talents.

Keywords： teaching process； faculty of engineering； specialized course； applied talents

獨(dú)立學(xué)院以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主要目標(biāo)，特別是工科專業(yè)課更應(yīng)重視教學(xué)過程，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力的目的。本次教學(xué)改革選擇我校材料科學(xué)與工程專業(yè)為研究對(duì)象，對(duì)過程教學(xué)優(yōu)化在專業(yè)課教學(xué)中發(fā)揮的作用進(jìn)行探索，旨在為應(yīng)用型高校培養(yǎng)合格的專業(yè)技術(shù)人才積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

一、工科專業(yè)課教學(xué)存在問題

（一）教學(xué)內(nèi)容和方式

工科專業(yè)基礎(chǔ)課主要是為專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定必要的理論基礎(chǔ)，它是學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)技能必修的重要課程， 其特點(diǎn)為理論性強(qiáng)、概念多、公式多、難度大[1，2]。而工科專業(yè)課具有應(yīng)用性強(qiáng)、內(nèi)容綜合、更新快、創(chuàng)新性、內(nèi)容多等特點(diǎn)[3]。如果僅僅依靠課堂灌輸?shù)慕虒W(xué)方式并不能滿足應(yīng)用型大學(xué)對(duì)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)和能力培養(yǎng)的需求。

（二）考核方式的落后

目前工科專業(yè)課的考核通常采用單一的試卷形式，考核內(nèi)容以教材上基本理論為主[4]。這種考核方式只能考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶，忽視了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的專業(yè)素質(zhì)及應(yīng)用能力的培養(yǎng)。考核方式的弊端導(dǎo)致了學(xué)生寄希望于考前的“臨時(shí)突擊”，而忽視了整個(gè)學(xué)習(xí)的過程。

（三）生源層次

獨(dú)立學(xué)院生源層次決定了學(xué)生具有基本功差、學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)、自覺性差等特點(diǎn)。面對(duì)這樣的生源層次，如果簡單地沿用母體學(xué)校專業(yè)課程的培養(yǎng)方案、教育模式是行不通的。特別是在一些專業(yè)基礎(chǔ)課程授課的過程中，如果僅僅強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的傳授，學(xué)生會(huì)感覺特別難、學(xué)習(xí)起來很吃力，繼而逐漸喪失了學(xué)習(xí)興趣，得到的是適得其反的效果。

面對(duì)上述問題，通過教學(xué)過程的優(yōu)化提高學(xué)生的效果，提升學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和綜合應(yīng)用能力是本教學(xué)改革的主要目標(biāo)。

二、教學(xué)過程優(yōu)化在專業(yè)課教學(xué)中的探索

狹義的教學(xué)過程是指灌輸式教學(xué)過程，這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)作用，忽視了學(xué)生的主體作用[5，6]。目前，教學(xué)過程應(yīng)廣義包含了以學(xué)生為主體的翻轉(zhuǎn)課堂、實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、創(chuàng)新性研究、調(diào)研等多種的教學(xué)形式。但由于專業(yè)基礎(chǔ)課側(cè)重于理論基礎(chǔ)的內(nèi)容，而專業(yè)課又表現(xiàn)為方向性、專業(yè)性、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，因此針對(duì)不同類型的專業(yè)課程進(jìn)行教學(xué)改革是一件勢(shì)在必行的事情。

（一）研究對(duì)象

本教學(xué)改革以材料科學(xué)與工程專業(yè)的《材料工程基礎(chǔ)》專業(yè)基礎(chǔ)課以及《建筑功能材料》專業(yè)課為研究對(duì)象?！恫牧瞎こ袒A(chǔ)》專業(yè)基礎(chǔ)課的主要特點(diǎn)是解決各種材料加工過程中所共有的工程基礎(chǔ)問題， 即為物料和能量衡算、物質(zhì)輸送、傳熱理論和傳質(zhì)理論[7]。歷屆學(xué)生都反映該課程理論深、概念抽象、計(jì)算復(fù)雜等，并且每次考試都會(huì)出現(xiàn)不及格率很高的現(xiàn)象?！督ㄖδ懿牧稀肥且婚T方向性、應(yīng)用性非常強(qiáng)的專業(yè)課程。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以了解常見的建筑功能材料的生產(chǎn)配制、組成性能、質(zhì)量控制與檢驗(yàn)等知識(shí)。往屆學(xué)生反饋，該課程內(nèi)容比較乏味、枯燥、并且授課內(nèi)容不貼近工程實(shí)際應(yīng)用。

（二）教學(xué)過程優(yōu)化的探索

1. 增加平時(shí)成績的比重

成績是教學(xué)效果的最直觀的體現(xiàn)，也是學(xué)生最關(guān)心的問題。本教學(xué)改革中強(qiáng)調(diào)重視過程教學(xué)，目的是激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的參與性、積極性、主動(dòng)性，因此通過擴(kuò)大平時(shí)成績?cè)诳傇u(píng)成績中的比重是一種非常有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生能動(dòng)性的措施。然而對(duì)于不同類型的課程增加平時(shí)成績的比重應(yīng)該不同，例如對(duì)于專業(yè)基礎(chǔ)課程，課堂的理論教學(xué)依舊占主體，其他形式的教學(xué)活動(dòng)相輔助，平時(shí)成績占總評(píng)成績的30～40%是比較合理的；而對(duì)于專業(yè)課的教學(xué)應(yīng)更注重學(xué)生專業(yè)素質(zhì)與實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)，教學(xué)內(nèi)容和形式應(yīng)體現(xiàn)多樣化的特點(diǎn)，平時(shí)成績約占總成績的40～60%是比較合理的。

2. 教學(xué)活動(dòng)的多樣性

對(duì)于專業(yè)基礎(chǔ)課程以課堂教學(xué)為主體，但是在教學(xué)過程中引入微實(shí)驗(yàn)、微課程設(shè)計(jì)、微測(cè)試等多種教學(xué)活動(dòng)可以幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)不斷地進(jìn)行理解、鞏固。例如《材料工程基礎(chǔ)》第一章為流體力學(xué)，在學(xué)習(xí)流體的流線和跡線、流體沿程阻力損失及局部阻力損失等知識(shí)點(diǎn)時(shí)引入2個(gè)學(xué)時(shí)的微實(shí)驗(yàn)，通過微實(shí)驗(yàn)輔助課堂教學(xué)。學(xué)生對(duì)這些專業(yè)概念和術(shù)語理解加深且記憶增強(qiáng)，并能夠區(qū)分相似概念。第二章傳熱學(xué)理論教學(xué)結(jié)束后，安排4個(gè)學(xué)時(shí)的微課程設(shè)計(jì)-玻璃熔窯小爐蓄熱室的基本原理和結(jié)構(gòu)，將重點(diǎn)理論與工程實(shí)踐相結(jié)合；此外在每一章結(jié)束后采用雨課堂微信平臺(tái)進(jìn)行隨堂微測(cè)試，對(duì)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)掌握的情況進(jìn)行了解、總結(jié)、復(fù)習(xí)。最后將上述的一系列教學(xué)活動(dòng)中學(xué)生的表現(xiàn)計(jì)入平時(shí)成績?！恫牧瞎こ袒A(chǔ)》教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化以及在平時(shí)成績中所占比例見表1。

對(duì)于應(yīng)用性較強(qiáng)專業(yè)課的教學(xué)應(yīng)以學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)及實(shí)際應(yīng)用能力為主，因此將《建筑功能材料》的教學(xué)內(nèi)容和形式進(jìn)行詳細(xì)地優(yōu)化，主要表現(xiàn)為以翻轉(zhuǎn)課堂為主的教學(xué)方式中引入學(xué)生PPT演講、小組討論、興趣小組的調(diào)研活動(dòng)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、雨課堂練習(xí)題、小論文成績等，見表2。在每一章授課前，將本章的重點(diǎn)內(nèi)容分配給興趣小組的學(xué)生，學(xué)生通過查閱資料以及對(duì)書本的預(yù)習(xí)將問題的答案制作成簡短的PPT在課堂上與同學(xué)們分享，教師和學(xué)生共同參與評(píng)分，評(píng)分作為平時(shí)成績記錄備案。為了彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足，借助實(shí)驗(yàn)鞏固理論知識(shí)。本課程外安排了8個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課程，如高分子防水卷材的拉伸及不透水性能實(shí)驗(yàn)，絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻測(cè)定實(shí)驗(yàn)，裝飾材料的性能實(shí)驗(yàn)等。小組活動(dòng)包括市場調(diào)研、創(chuàng)新性課題研究、課堂小組討論、企業(yè)參觀等形式。在全部內(nèi)容學(xué)習(xí)結(jié)束后，教師會(huì)給學(xué)生介紹建筑功能材料行業(yè)最新研究動(dòng)態(tài)，學(xué)生可以根據(jù)自己所感興趣的熱點(diǎn)方向、查找資料寫一篇相關(guān)的論文。在上述的以培養(yǎng)實(shí)踐應(yīng)用能力的教學(xué)過程中，學(xué)生參與每一項(xiàng)活動(dòng)的表現(xiàn)作為平時(shí)成績計(jì)入最終總評(píng)成績。

三、過程教學(xué)優(yōu)化的效果

經(jīng)過兩年的探索實(shí)踐，教學(xué)過程優(yōu)化的效果可以用學(xué)生的成績來說明。以《材料工程基礎(chǔ)》考試成績和總評(píng)成績?yōu)槔?。圖1是12級(jí)與13級(jí)學(xué)生的卷面、總評(píng)成績的不及格率分析圖。從圖1可以發(fā)現(xiàn)13級(jí)學(xué)生卷面不及格率明顯低于12級(jí)學(xué)生，即從12級(jí)的37.5%降低至20%。通過教學(xué)過程的優(yōu)化，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解、掌握程度提高了，學(xué)習(xí)效果明顯優(yōu)于考前的“死記硬背”。同時(shí)由于教學(xué)過程中各種教學(xué)活動(dòng)的增加以及平時(shí)成績的比重加大，總評(píng)成績不及格率也出現(xiàn)了明顯地降低。從上述結(jié)論可以說明，通過過程教學(xué)的優(yōu)化，可以明顯地提高學(xué)生考試的卷面成績，顯著地改善了教學(xué)效果。

圖2是《建筑功能材料》課程改革前后平時(shí)成績?cè)诟鞣謹(jǐn)?shù)段的對(duì)比圖。12級(jí)學(xué)生的平時(shí)成績構(gòu)成比較簡單，主要以課堂出勤率、課堂答題、課后作業(yè)等組成，占總評(píng)成績的30%。從圖2可以看出，12級(jí)學(xué)生的平時(shí)成績普遍較高，90分以上的學(xué)生約占總?cè)藬?shù)的20.83%，甚至有11.1%的滿分情況。60分以下的學(xué)生僅占總?cè)藬?shù)1.39%。而13級(jí)學(xué)生平時(shí)成績的內(nèi)容組成多樣化，占總評(píng)成績的50%，需要學(xué)生在教學(xué)過程中積極參與、動(dòng)手實(shí)踐，并且平時(shí)成績給分比較嚴(yán)格，因此90分以上學(xué)生的比率僅為1.96%，60分以下的同學(xué)增加到了13.72%。通過平時(shí)成績的優(yōu)化對(duì)教學(xué)過程進(jìn)行監(jiān)控，調(diào)動(dòng)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)積極性的同時(shí)，根除了學(xué)生平時(shí)不學(xué)習(xí)，考前臨時(shí)“抱佛腳”不良現(xiàn)象。

四、結(jié)束語

本教學(xué)改革采用過程教學(xué)的優(yōu)化對(duì)工科專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課進(jìn)行了改革。主要通過在教學(xué)過程中優(yōu)化教學(xué)手段、細(xì)化教學(xué)環(huán)節(jié)、改進(jìn)教學(xué)方法以及提高平時(shí)成績所占比例等方式達(dá)到提高學(xué)生在專業(yè)課程教學(xué)過程中的參與度，能動(dòng)性，摒棄他們?cè)谄綍r(shí)不學(xué)習(xí)，考前臨時(shí)突擊的壞習(xí)慣。通過對(duì)教學(xué)過程的優(yōu)化和控制，可以明顯提高工科專業(yè)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課的教學(xué)效果，提高了學(xué)生專業(yè)素質(zhì)、實(shí)際應(yīng)用能力，為培養(yǎng)合格的應(yīng)用型人才奠定基礎(chǔ)。

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