對(duì)《宇宙新概念》課程教學(xué)改革的體會(huì)

趙江南 陳宇 黃獅勇 吳瓊水

摘要：《宇宙新概念》作為武漢大學(xué)一門(mén)開(kāi)設(shè)了二十多年的通識(shí)選修課，選課人數(shù)累計(jì)達(dá)3.5萬(wàn)余人。該課程2014年入選素質(zhì)教育國(guó)家精品通選課，2016年開(kāi)始在中國(guó)大學(xué)MOOC課程網(wǎng)上線，2017年獲國(guó)家精品在線課程稱號(hào)，兩年多來(lái)網(wǎng)上累計(jì)選課人數(shù)達(dá)5.5萬(wàn)余人。2018年入選武漢大學(xué)第一批核心通識(shí)課。本文就《宇宙新概念》這門(mén)課程所解決的教學(xué)問(wèn)題及其特點(diǎn)進(jìn)行了較詳盡的分析，以及如何通過(guò)教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容等的改革，來(lái)吸引更多學(xué)生選課，擴(kuò)大課程的影響力，提高學(xué)生對(duì)天文學(xué)的認(rèn)識(shí)和理解，由此幫助學(xué)生建立正確的世界觀。

關(guān)鍵詞：《宇宙新概念》;天文學(xué);通識(shí)課;教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G654.6 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2019）21-0091-03

武漢大學(xué)《宇宙新概念》課程組從1995年成立至今已二十多年，通過(guò)多年的努力，現(xiàn)在本課程已經(jīng)成為武漢大學(xué)第一批核心通識(shí)課程，也是武漢大學(xué)最具影響力的理工類公共課程之一。本文就這門(mén)課程的建設(shè)和取得的成績(jī)談一些心得體會(huì)。主講趙江南老師2003年10月就發(fā)表過(guò)《關(guān)于公共選修課宇宙新概念的一些想法》的教改文章[1]。

一、傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問(wèn)題

隨著信息時(shí)代的發(fā)展，創(chuàng)新型人才越來(lái)越受到重視，同時(shí)，創(chuàng)新性的教學(xué)方法的改革也成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)[2]。傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要是以知識(shí)的講解為主[3]，以教師、課本為中心，課堂講授為主要傳播途徑，學(xué)生為被動(dòng)接受方。現(xiàn)在這種教學(xué)模式仍然在課堂授課上占主導(dǎo)地位[4]。老師年復(fù)一年地重復(fù)之前的教案，或略作更新，其教學(xué)目的在于使學(xué)生會(huì)考試、拿高分，完成知識(shí)的傳播，而不在意學(xué)生是否真的聽(tīng)懂，是否能夠?qū)W以致用，是否能夠獨(dú)立思考[5]。長(zhǎng)此以往，學(xué)生對(duì)于課程的理解就僅僅只是該課程上課到結(jié)課期間所學(xué)的內(nèi)容。學(xué)生的學(xué)習(xí)心態(tài)則是想學(xué)就學(xué)，不想學(xué)就抄別人的筆記[6]，只要記下老師所講授的知識(shí)就行，而不去主動(dòng)吸收知識(shí)，去思考“為什么”，最后也提不起主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，更加無(wú)從談創(chuàng)新了。

傳統(tǒng)課堂授課方式比較單一，基本上所有的知識(shí)講授全是在課堂上完成的。學(xué)生想要對(duì)前面所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)或者是對(duì)課堂上的未解知識(shí)進(jìn)行重新理解，都只能夠靠書(shū)本和筆記。這使得知識(shí)不易被迅速地吸收、傳承和創(chuàng)新。

因此，關(guān)于傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的教學(xué)問(wèn)題[7]主要有兩點(diǎn)：教學(xué)內(nèi)容上，過(guò)于死板，所講授的知識(shí)過(guò)于單調(diào)，且無(wú)法讓學(xué)生了解到該領(lǐng)域最新的知識(shí);教學(xué)手段上，過(guò)于簡(jiǎn)單，所學(xué)知識(shí)基本上靠課堂講授，沒(méi)辦法調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，也無(wú)法提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

《宇宙新概念》作為一門(mén)大學(xué)通識(shí)課程，同樣也需要很好地去解決傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的這兩個(gè)問(wèn)題，使課程能夠滿足新時(shí)代的大學(xué)生培養(yǎng)的需求。通過(guò)不斷的教學(xué)改革探索、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和持續(xù)改進(jìn)，我們?cè)谶@兩個(gè)問(wèn)題的解決上取得了較好的進(jìn)展。

二、《宇宙新概念》課程的教學(xué)模式所解決的問(wèn)題

（一）提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力

作為一門(mén)通識(shí)課程，如何能夠讓學(xué)生主動(dòng)地去學(xué)習(xí)，而不是被動(dòng)地灌輸？這個(gè)問(wèn)題對(duì)于很多課程來(lái)說(shuō)，都是一個(gè)不得不面對(duì)且難以解決的問(wèn)題。

要解決這個(gè)問(wèn)題，我們首先需要思考為什么提出要讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)？當(dāng)前，傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師主動(dòng)傳播，而學(xué)生被動(dòng)接受，是一種注重知識(shí)的繼承、以照搬照抄為主的模式，忽略了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。這種教學(xué)方式最終導(dǎo)致的結(jié)果就是學(xué)生為了應(yīng)付考試和獲取學(xué)分只看必考內(nèi)容，死記硬背，忽略了對(duì)知識(shí)的吸收、應(yīng)用和創(chuàng)新。事實(shí)上，教學(xué)必須讓學(xué)生學(xué)習(xí)融會(huì)貫通，并對(duì)相關(guān)的知識(shí)發(fā)表自己獨(dú)特的見(jiàn)解，而不僅僅是書(shū)本上的標(biāo)準(zhǔn)答案。因此，在這個(gè)越來(lái)越看重創(chuàng)新的時(shí)代，自主學(xué)習(xí)不僅僅是本課程所需要培養(yǎng)的一種能力，同時(shí)也是學(xué)生們將來(lái)在社會(huì)上立足的一種基本生存技能。

《宇宙新概念》課程通過(guò)課堂提出問(wèn)題，比如近年來(lái)熱門(mén)的引力波探測(cè)問(wèn)題，由學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)，搜尋答案，中國(guó)大學(xué)MOOC和武漢大學(xué)珞珈MOOC在線答疑，組織課堂討論來(lái)認(rèn)識(shí)問(wèn)題的各個(gè)方面，提出可能的新想法和實(shí)驗(yàn)方案等創(chuàng)新思路來(lái)加深印象，引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)進(jìn)行課外學(xué)習(xí)。通過(guò)作業(yè)、小論文來(lái)進(jìn)一步加深認(rèn)識(shí)。

《宇宙新概念》課程最具特色的是“新”字，這個(gè)新體現(xiàn)在兩方面：內(nèi)容不斷更新、理念不斷創(chuàng)新。課程教學(xué)本身也向?qū)W生展示創(chuàng)新的重要性，進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

1.更新教學(xué)內(nèi)容。課程組對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了持續(xù)更新：課程教材從1995年的講義（10萬(wàn)字），到2003年第一版《宇宙新概念》（20萬(wàn)字），再到2006年第二版《宇宙新概念》（30萬(wàn)字），到2014年第三版《宇宙新概念》（40萬(wàn)字），2015年課程配套讀物《宇宙簡(jiǎn)史》先后由武漢大學(xué)出版社出版發(fā)行，2019年《宇宙新概念》將出版第四版。教材盡可能地將天文學(xué)最具影響力的研究課題，諸如暗物質(zhì)、暗能量、黑洞和引力波等不斷融入到教學(xué)內(nèi)容中。由于天文學(xué)不斷有新理論、新發(fā)現(xiàn)的涌出，所以教案和教學(xué)PPT則每學(xué)期更新，我們的教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員均有相關(guān)領(lǐng)域的科研經(jīng)歷，善于用科研經(jīng)歷和一流的科研成果反哺教學(xué)，將一流的科研成果融入到教學(xué)中。

2.新的通識(shí)教育手段。課程采用“課堂講授+互動(dòng)討論+視頻教學(xué)+MOOC平臺(tái)”的教學(xué)模式，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，利用課內(nèi)外平臺(tái)進(jìn)行科普教育，受眾廣泛，影響力較大。老師風(fēng)趣幽默的課堂講授方式，以及互動(dòng)討論，使學(xué)生在課堂上有所學(xué)、有所思。同時(shí)，MOOC教學(xué)的方式，可以讓學(xué)生在課下有機(jī)會(huì)重溫老師的課堂教學(xué)內(nèi)容。古語(yǔ)有云：“溫故而知新”，同時(shí)也可以查漏補(bǔ)缺，再次學(xué)習(xí)課堂上不懂或者沒(méi)聽(tīng)到的地方。另外，課程組在學(xué)校的支持下正在建設(shè)武漢大學(xué)天文觀測(cè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，將配備兩臺(tái)教學(xué)望遠(yuǎn)鏡供學(xué)生實(shí)習(xí)，課程將進(jìn)入“課堂講授+互動(dòng)討論+視頻教學(xué)+MOOC平臺(tái)+天文觀測(cè)實(shí)踐”教學(xué)模式，進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，天文觀測(cè)實(shí)踐將更好地使學(xué)生將學(xué)習(xí)到的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐之中，學(xué)而思，思而行，最終將課程內(nèi)容轉(zhuǎn)化成學(xué)生自己的實(shí)際知識(shí)儲(chǔ)備，課內(nèi)課外，線上線下，理論聯(lián)系實(shí)際，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。

（二）拓展學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

作為一門(mén)通識(shí)課程，不僅僅承擔(dān)了傳播教學(xué)內(nèi)容相關(guān)知識(shí)的任務(wù)，還需要拓展學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng)?！队钪嫘赂拍睢凡捎枚鄻踊慕虒W(xué)手段讓復(fù)雜高深的天文知識(shí)變得通俗易懂，使不同學(xué)科背景，特別是人文社科專業(yè)的學(xué)生也可以隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)到最新的天文學(xué)知識(shí)，拓寬了學(xué)生的視野。天文學(xué)的發(fā)展與觀測(cè)技術(shù)手段的提升密切相關(guān)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員的科研經(jīng)歷與科研成果幫助學(xué)生建立對(duì)科學(xué)手段、大科學(xué)工程的認(rèn)識(shí)。課外的天文觀測(cè)有助于提高學(xué)生的動(dòng)手能力和科學(xué)素養(yǎng)。同時(shí)，在教學(xué)課堂上，系統(tǒng)講解宇宙學(xué)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、科學(xué)解釋及其原理。通過(guò)科學(xué)的思考方法和類比方法，發(fā)散、拓寬學(xué)生的思維，將課堂上所學(xué)的知識(shí)、思考方法應(yīng)用到其他課程和實(shí)際研究之中。

三、自然科學(xué)通識(shí)教育與培養(yǎng)正確世界觀相結(jié)合

天文學(xué)是最古老、最基本的學(xué)科，同時(shí)又是最前沿、最具想象力的學(xué)科。天文學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展影響到人類對(duì)宇宙的看法和認(rèn)識(shí)，所以現(xiàn)代大學(xué)生對(duì)天文學(xué)的愛(ài)好、興趣和關(guān)注度遠(yuǎn)高于其他學(xué)科。武漢大學(xué)作為綜合性大學(xué)，歷來(lái)重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和建立正確的世界觀、哲學(xué)觀。為了提供廣大學(xué)生了解天文學(xué)知識(shí)的平臺(tái)，畢業(yè)于南京大學(xué)天文系的趙江南老師于1995年提出并獲批在全校本科生中開(kāi)設(shè)天文學(xué)公共選修課《宇宙新概念》。

大學(xué)教育很重要的工作是培養(yǎng)學(xué)生用辯證唯物主義的觀點(diǎn)來(lái)觀察世界和解決問(wèn)題，特別是現(xiàn)階段大學(xué)生的哲學(xué)觀、世界觀不太成熟，而《宇宙新概念》課程以天文學(xué)為主要內(nèi)容，由于天文學(xué)與哲學(xué)密切相關(guān)，宇宙學(xué)發(fā)展到今天，哲學(xué)對(duì)它的指導(dǎo)作用比以往顯得更加重要，課程通過(guò)恒星、宇宙起源和演化中的哲學(xué)思想來(lái)解釋天文學(xué)和哲學(xué)的關(guān)系。通過(guò)宇宙新概念的教學(xué)，向?qū)W生宣傳正確的世界觀、自然哲學(xué)觀，在素質(zhì)教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng)[8]中發(fā)揮了重要作用。因此課程教學(xué)可以幫助學(xué)生和受眾提升科學(xué)素養(yǎng)，樹(shù)立正確的宇宙觀與哲學(xué)觀。

通過(guò)對(duì)《宇宙新概念》課程的教學(xué)內(nèi)容與方法的改革，我們可以得到如下幾點(diǎn)啟示：

（1）教學(xué)方法的改革要以激發(fā)學(xué)生興趣，自主學(xué)習(xí)為起始點(diǎn)。

（2）教學(xué)方法的改革要以學(xué)生的創(chuàng)新型能力的培養(yǎng)為目的。

（3）教學(xué)方法的改革要能夠正確引進(jìn)并使用新的教學(xué)方法。

（4）教學(xué)方法的改革要使學(xué)生通過(guò)自然科學(xué)的學(xué)習(xí)來(lái)培養(yǎng)正確的世界觀。

四、取得的成績(jī)

二十多年來(lái)，課程組始終把教學(xué)質(zhì)量放在第一位，教學(xué)質(zhì)量的提高又使得本課程在學(xué)校的影響力也得到大幅提升，學(xué)生對(duì)課程的評(píng)價(jià)也達(dá)到新的高度。課程主講趙江南老師八年內(nèi)兩次獲得完全由全校學(xué)生評(píng)定的武漢大學(xué)十佳優(yōu)秀教師稱號(hào)，表明了學(xué)生對(duì)課程及授課老師的認(rèn)可。此外，趙老師還獲得2013年武漢大學(xué)杰出教育貢獻(xiàn)校長(zhǎng)獎(jiǎng)，該課程2014年入選素質(zhì)教育國(guó)家精品通選課，2017年獲武漢大學(xué)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)，2017年獲得國(guó)家精品在線課程等稱號(hào)。趙老師先后應(yīng)邀在重慶大學(xué)、中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)、湖北大學(xué)、武漢紡織科技大學(xué)、黃岡師范學(xué)院、武漢外國(guó)語(yǔ)學(xué)校等十多所學(xué)校作天文學(xué)講座，2015年應(yīng)邀成為山東衛(wèi)視8月23日《我是先生》的主講老師，講授有關(guān)天文學(xué)的內(nèi)容，觀眾反應(yīng)良好。該節(jié)目共邀請(qǐng)了全國(guó)72位大中小學(xué)知名老師參與，獲得2015年度全國(guó)廣播電視創(chuàng)新創(chuàng)優(yōu)節(jié)目獎(jiǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙江南，等.關(guān)于公共選修課宇宙新概念的一些想法[J].高等理科教育，2003，（5）：112-116.

[2]陳明.關(guān)于高校教學(xué)方法改革的幾點(diǎn)思考[J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2003，（03）：101-102.

[3]湯德坤.課堂教學(xué)方法改革的幾點(diǎn)思考[J].教育科學(xué)論壇，2006，（02）：21-22.

[4]融燕.關(guān)于教學(xué)方法改革的思考與嘗試[J].北京電子科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2000，（02）：39-42.

[5]羅三桂.現(xiàn)代教學(xué)理念下的教學(xué)方法改革[J].中國(guó)高等教育，2009，（06）：11-13

[6]董書(shū)光.數(shù)學(xué)教學(xué)方法改革之實(shí)踐與理論思考[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究，2015，（05）：31-31.

[7]何池宏.數(shù)學(xué)教學(xué)方法創(chuàng)新探[J].昆明師范高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2003，（04）：99-101.

[8]白麗.改變教學(xué)方法提高學(xué)生綜合能力[J].齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，（01）：90-91.