基于“學(xué)研教”理念的本科生科研能力培養(yǎng)

黃崇偉 覃柏霑

摘要：在分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程教學(xué)存在的教學(xué)內(nèi)容與課時不匹配、本科生專業(yè)基礎(chǔ)薄弱、實(shí)踐機(jī)會不足等問題上，提出了以“學(xué)教研”理念將教師、學(xué)生、科研基礎(chǔ)知識靈活地結(jié)合在一起的優(yōu)化思路，鼓勵學(xué)生以解決實(shí)際工程問題為學(xué)習(xí)目標(biāo)的創(chuàng)新方法;提出了以教學(xué)大綱、授課方式及考核標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)方案、具體科研實(shí)踐為引導(dǎo)的方法進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新，進(jìn)而培養(yǎng)符合我國乃至國際標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收環(huán)節(jié)所需的“新工科”人才。

關(guān)鍵詞：學(xué)教研理念;本科生;科研能力;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）51-0163-02

我國正處于工業(yè)發(fā)展改革的重要階段，但是也面臨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展不均衡的問題。發(fā)達(dá)國家目前普遍已經(jīng)步入工業(yè)發(fā)展4.0的時代，而我國的工業(yè)還處于工業(yè)2.0和工業(yè)3.0共同發(fā)展階段，與發(fā)達(dá)國家的差距還是存在的[1]。在新時代亟須培養(yǎng)一批適應(yīng)時代的“新工科”人才，這就要求高校既要加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生是專業(yè)知識素養(yǎng)，同時也要鍛煉從教師到學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與能力，豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

一、本科生科研能力現(xiàn)狀

1.教學(xué)內(nèi)容多，課時不匹配。交通工程專業(yè)對于鋼筋混凝土設(shè)計(jì)課程的要求雖然比土木工程專業(yè)低，但是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)涉及的專業(yè)知識很多而且復(fù)雜。如果每一處知識點(diǎn)都仔細(xì)講授，則至少需要兩學(xué)期的課程安排[2]。但我校的培養(yǎng)規(guī)劃是在一個學(xué)期內(nèi)結(jié)束課程的學(xué)習(xí)，具體根據(jù)我校的課程方案，只能對部分重點(diǎn)章節(jié)進(jìn)行細(xì)致的講解，無法全方位涉及所有知識內(nèi)容。從課時與內(nèi)容匹配程度上來說，這種課時分配方案和該課程所需要的學(xué)習(xí)時間是不符的。要改變課時不足與教學(xué)內(nèi)容過多的現(xiàn)狀，這就要求授課教師必須合理安排教學(xué)時間，在課程教學(xué)中劃分主要與此相關(guān)的重點(diǎn)內(nèi)容。

2.本科生專業(yè)基礎(chǔ)薄弱，自信不足。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在2015級交通工程專業(yè)總共39位本科生中，仍有9位學(xué)生沒有選擇該課程。在調(diào)查訪問過程中，總結(jié)出主要的原因是預(yù)估本課程難度高，沒有信心通過或者取得高分，以及在之前基礎(chǔ)課程中沒有取得優(yōu)秀的分?jǐn)?shù)，這導(dǎo)致這些學(xué)生回避了選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理這門課程;也有一部分的學(xué)生反映課程比較枯燥，知識點(diǎn)太繁雜，很難抓住重點(diǎn)，課后作業(yè)的完成情況不佳。

3.實(shí)踐機(jī)會少。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理這門課程原理抽象，需要與具體試驗(yàn)結(jié)合才能幫助學(xué)生更好地理解知識。在僅有的理論課時內(nèi)很難抽時間安排學(xué)生參加具體的實(shí)地實(shí)驗(yàn)，僅能使用多媒體演示、播放相關(guān)實(shí)驗(yàn)?zāi)M視頻代替。與此同時，校內(nèi)的實(shí)驗(yàn)場地與器材不足，實(shí)驗(yàn)條件達(dá)不到理論要求的標(biāo)準(zhǔn)，也是導(dǎo)致無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的原因。很多本科實(shí)習(xí)生與畢業(yè)生反映在真正體驗(yàn)了工作崗位后，由于缺乏操作經(jīng)驗(yàn)，在具體的工程實(shí)踐中動手能力的不足很快就暴露出來。

二、“學(xué)教研”理念及創(chuàng)新能力培養(yǎng)

1.傳統(tǒng)與“學(xué)教研”教學(xué)理念對比。我國高校工科傳統(tǒng)的教學(xué)方式是按照擬定的課程方案為導(dǎo)向，以通識基礎(chǔ)課、學(xué)科基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課的遞進(jìn)次序，循序漸進(jìn)地進(jìn)行的。任課教師在完成規(guī)定學(xué)時的授課與答疑后，學(xué)生只需通過最終考試即可完成一門課程的全部學(xué)習(xí)，在這個教學(xué)模式中學(xué)生的參與情況是未知的，主要還是以授課教師為核心進(jìn)行[3]。如果授課教師的教學(xué)安排不合理，學(xué)生會產(chǎn)生“選擇”知識的心理，只對授課過程中他們所認(rèn)為的重點(diǎn)知識加以重視，對于其他有同等重要程度的知識選擇忽視。

2.創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。根據(jù)上文對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程的教學(xué)現(xiàn)狀以及“學(xué)教研”模式的分析，本課程擬參考簡稱STEM（Science，Technology，Engineering，Mathematics）的教學(xué)方法。此方法以工程設(shè)計(jì)為教學(xué)導(dǎo)向，針對社會與工作的需要對學(xué)生進(jìn)行專業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)[4]。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程的創(chuàng)新教學(xué)實(shí)踐

1.教學(xué)大綱。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程的主要特點(diǎn)是需要理論與實(shí)踐結(jié)合，既要對基本理論知識有全面的掌握，又需要實(shí)際中的工程實(shí)踐輔助。課程的任務(wù)在于通過教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本理論和知識，分析和解決工程實(shí)際問題的能力。

通過教學(xué)大綱涵蓋的知識點(diǎn)，使學(xué)生掌握材料性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、鋼筋混凝土構(gòu)件承載能力的計(jì)算等方面的內(nèi)容，培養(yǎng)正確的分析與設(shè)計(jì)能力，幫助他們獨(dú)立自主應(yīng)對實(shí)地的設(shè)計(jì)問題。

2.課堂教學(xué)方法的改進(jìn)。（1）使用反復(fù)教學(xué)法。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的規(guī)范與適用條件繁多，公式與表達(dá)符號與之前的學(xué)習(xí)容易混淆，所以需要教師多次著重強(qiáng)調(diào)。結(jié)合遺忘曲線的規(guī)律，以一定頻率重復(fù)強(qiáng)度學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)知識與易弄錯的計(jì)算過程，督促學(xué)生自主記憶強(qiáng)調(diào)過的內(nèi)容。由于很多本科學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺性不足，反復(fù)教學(xué)可以潛移默化地達(dá)到監(jiān)督的效果，防止在后續(xù)的新知識的接受過程中銜接不暢。（2）使用案例教學(xué)法，結(jié)合相關(guān)實(shí)踐。單純使用理論授課不能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，選用貼合理論知識的具體案例，鼓勵學(xué)生切身投入問題的探索過程中，同時多開展一些小組的討論匯報(bào)活動，使學(xué)生更具有主動性，更容易獲得解決問題的成就感，從而加強(qiáng)對專業(yè)知識學(xué)習(xí)的興趣。（3）使用多媒體工具。運(yùn)用多媒體教學(xué)可以針對要研究的對象，進(jìn)行直觀、形象的展示。例如鋼筋的冷拉施工，既要講解鋼筋在冷拉過程中發(fā)生的變形過程及破壞時的狀態(tài)，又要闡述在過程中的力學(xué)性能變化情況，這是很難用語言或者板書就可以解釋清楚的。

四、結(jié)論

1.我國在工科類教育上仍采用傳統(tǒng)的教學(xué)理念，以教師傳授為主，忽略了學(xué)生的實(shí)踐動手能力，同時對科研理論知識的運(yùn)用情況不佳，學(xué)生基礎(chǔ)知識不扎實(shí)，嚴(yán)重影響后續(xù)學(xué)習(xí)與工作。

2.針對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理這門課程，提出了“學(xué)教研”理論的授課模式，依據(jù)STEM的齒輪教育辦法提出了對于課程創(chuàng)新的思考，培養(yǎng)學(xué)生將課堂理論知識融入實(shí)際情景中去，將解決工程問題作為導(dǎo)向性目標(biāo)進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)過程。

3.基于課程大綱，從任課方式與考核標(biāo)準(zhǔn)方面對課程進(jìn)行了豐富，同時依托具體科研實(shí)例對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理提出了實(shí)踐創(chuàng)新，以培養(yǎng)適合我國“新工科”建設(shè)的專業(yè)型人才。

參考文獻(xiàn)：

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[3]辛麗華，荊春麗.新工科背景下高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革探討——以山東省部分工科院校為例[J].智庫時代，2019，（04）：118-119.

[4]黃樺.STEM教育深度融入科學(xué)課程教學(xué)的實(shí)踐路徑[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2018，28（05）：121-126.