淺析當(dāng)下理工類(lèi)高校課堂教學(xué)中的一些問(wèn)題及對(duì)策

張 華，程 亮，李 蛟，王衛(wèi)偉，孫海濱

(1.山東理工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，山東 淄博 255000； 2.蘇州大學(xué) 功能納米材料與軟物質(zhì)研究院，江蘇 蘇州 215123)

近期，教育部發(fā)布了《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實(shí)施意見(jiàn)》，明確指出課程是人才培養(yǎng)的核心要素，課程質(zhì)量直接決定人才培養(yǎng)質(zhì)量[1]。為貫徹落實(shí)習(xí)近平總書(shū)記關(guān)于教育的重要論述和全國(guó)教育大會(huì)精神，落實(shí)新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議要求，必須深化教育教學(xué)改革，必須把教學(xué)改革成果落實(shí)到課程建設(shè)上[2]。實(shí)施意見(jiàn)要求各高校深入挖掘各類(lèi)課程和教學(xué)方式中蘊(yùn)含的思想政治教育元素，建設(shè)適應(yīng)新時(shí)代要求的一流本科課程，讓課程優(yōu)起來(lái)、教師強(qiáng)起來(lái)、學(xué)生忙起來(lái)、管理嚴(yán)起來(lái)、效果實(shí)起來(lái)，形成中國(guó)特色、世界水平的一流本科課程體系，構(gòu)建更高水平人才培養(yǎng)體系。為貫徹實(shí)施意見(jiàn)的新理念和新要求，作為有著十幾年執(zhí)教經(jīng)驗(yàn)的理工院校的教師，我們一直在總結(jié)教學(xué)工作中的一些經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也在反思現(xiàn)下高校本科教學(xué)中的種種不足。

1 當(dāng)下高校課堂教學(xué)中的主要問(wèn)題

1.1 課堂問(wèn)題的表現(xiàn)形式與普遍性

為了提升自身的教學(xué)水平，筆者近幾年在國(guó)內(nèi)多所高校參加過(guò)一些專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)和進(jìn)修助課活動(dòng)，活動(dòng)內(nèi)容包括課堂聽(tīng)課等教學(xué)活動(dòng)。隨堂聽(tīng)課中發(fā)現(xiàn)學(xué)生曠課、課堂上刷手機(jī)等現(xiàn)象在各高校各專(zhuān)業(yè)都非常普遍。無(wú)論是“985”、“211”高校還是普通高校，也無(wú)論是南方高校還是北方高校，課堂不聽(tīng)課和刷手機(jī)等現(xiàn)象都是普遍存在的。許多人認(rèn)為現(xiàn)代教育的最大問(wèn)題是學(xué)生們?nèi)鄙賹W(xué)習(xí)的動(dòng)力，那么，更進(jìn)一步的，到底為什么學(xué)生會(huì)對(duì)校園里的學(xué)習(xí)失去了興趣和渴求呢？為什么大部分的學(xué)生會(huì)覺(jué)得學(xué)習(xí)枯燥乏味呢？德國(guó)頂級(jí)神經(jīng)科學(xué)家曼弗雷德·斯皮策講過(guò)一句話(huà)，說(shuō)“學(xué)生的大腦是教師們的工作場(chǎng)所”[3]。那么，作為教師就需要對(duì)自己的“工作場(chǎng)所”加深理解，弄清楚到底是什么阻礙了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課下筆者曾經(jīng)與課堂不注意聽(tīng)課的學(xué)生討論過(guò)這個(gè)問(wèn)題，學(xué)生對(duì)此的解釋大多基于兩個(gè)原因：一是有些課程內(nèi)容太難，例如一些理論性較強(qiáng)，對(duì)數(shù)理知識(shí)要求較高的課程內(nèi)容，他們聽(tīng)不懂；二是有一些課程內(nèi)容趣味性較差，如一些通識(shí)類(lèi)課程所講的發(fā)展史以及其它對(duì)知識(shí)簡(jiǎn)單羅列和堆疊的課程內(nèi)容，他們不感興趣。其實(shí)，這類(lèi)問(wèn)題在我們執(zhí)教的材料專(zhuān)業(yè)本科課程上也長(zhǎng)期存在，為了改善課堂質(zhì)量并最終能解決這些問(wèn)題，在多年執(zhí)教中我們也做過(guò)很多的嘗試，包括對(duì)課堂教學(xué)方法的研究，也包括近期開(kāi)始的課程建設(shè)。這里以筆者所在的材料化學(xué)教研組長(zhǎng)期執(zhí)教的《材料測(cè)試技術(shù)及方法》課程為例做出分析。

《材料測(cè)試技術(shù)及方法》屬于材料類(lèi)基礎(chǔ)課程，開(kāi)設(shè)對(duì)象是材料科學(xué)與工程學(xué)院材料專(zhuān)業(yè)的本科生，主要講解各種常用材料測(cè)試技術(shù)的原理、方法和應(yīng)用，如X射線衍射技術(shù)、掃描電鏡和透射電鏡以及熱分析等常規(guī)的材料測(cè)試技術(shù)。要求學(xué)生掌握材料測(cè)試技術(shù)的基本原理和方法，具有針對(duì)不同檢測(cè)目標(biāo)選擇測(cè)試技術(shù)的知識(shí)基礎(chǔ)和能力，為后期的學(xué)習(xí)、工作及科研打下一定的基礎(chǔ)。該課程中的X射線衍射方向與強(qiáng)度分布以及透射電鏡的電子衍射部分涉及正逆晶體結(jié)構(gòu)點(diǎn)陣變換、衍射矢量方程推導(dǎo)和厄瓦爾德圖解等涉及較復(fù)雜的數(shù)理模型，該部分內(nèi)容既是教學(xué)重點(diǎn)又是教學(xué)難點(diǎn)。之前的教學(xué)中，我們通常會(huì)從布拉格方程基礎(chǔ)和勞厄衍射方程等不同角度對(duì)該部分知識(shí)內(nèi)容做出詳細(xì)講解，并討論不同模型對(duì)結(jié)果表述的同一性問(wèn)題。但從教學(xué)效果上看并沒(méi)有達(dá)到預(yù)期效果，課堂上還是會(huì)有很多學(xué)生表示無(wú)法理解這些內(nèi)容。課程的其它部分，從掃描電鏡開(kāi)始基本符合通識(shí)教育課程的特點(diǎn)，主要知識(shí)套路就是信號(hào)源發(fā)出信號(hào)作用在被測(cè)物上，被測(cè)物給出反饋信號(hào)，對(duì)反饋信號(hào)進(jìn)行收集和處理得到測(cè)試結(jié)果?？紤]到這些內(nèi)容一般不涉及難理解的知識(shí)點(diǎn)，在課堂教學(xué)中我們一般會(huì)對(duì)信號(hào)源、樣品臺(tái)或樣品支架、信號(hào)探測(cè)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，然后重點(diǎn)對(duì)被測(cè)樣品的制樣和測(cè)試要求做出詳細(xì)的講解。但實(shí)際教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)這種教學(xué)模式缺乏興趣，學(xué)生在課堂上聽(tīng)課效果較差，課堂上刷手機(jī)等行為頻發(fā)?？紤]到本課程既包括學(xué)生難以理解的數(shù)理模型知識(shí)，又包括學(xué)生不感興趣的介紹敘述類(lèi)知識(shí)點(diǎn)，因此，對(duì)本課程教學(xué)中所存在的問(wèn)題的討論就比較具有代表性。

1.2 導(dǎo)致現(xiàn)下高校課堂問(wèn)題的深層次原因分析

針對(duì)課堂上學(xué)生暴露出來(lái)的聽(tīng)不懂和不感興趣兩種問(wèn)題，教研組多位任課教師曾集中進(jìn)行過(guò)討論和分析，我們認(rèn)為學(xué)生聽(tīng)不懂主要是因?yàn)楫?dāng)下的高校學(xué)生普遍基礎(chǔ)較差，而學(xué)生不感興趣則與我們長(zhǎng)期采用的教學(xué)方法及當(dāng)下教學(xué)模式的改變有關(guān)。眾所周知，隨著我國(guó)高校十幾年來(lái)的擴(kuò)招，考大學(xué)變得容易很多。許多初高中階段學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不扎實(shí)的學(xué)生也紛紛進(jìn)入了大學(xué)校園，而我們的高校教育在課程難度和知識(shí)結(jié)構(gòu)上并沒(méi)有為此做出相應(yīng)調(diào)整，這就造成了這些基礎(chǔ)差的學(xué)生在課堂聽(tīng)課上遇到很大的困難?；A(chǔ)差的學(xué)生平時(shí)學(xué)業(yè)成績(jī)普遍差，對(duì)自己要求比較低，學(xué)習(xí)主動(dòng)性也較差，這就對(duì)我們的高校教學(xué)提出了很大的挑戰(zhàn)。其實(shí)，這是高等教育從精英教育轉(zhuǎn)向平民教育的普及過(guò)程中無(wú)法回避的矛盾，是高校生源質(zhì)量與高等教育培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)之間的矛盾?？紤]到高校的生源質(zhì)量是客觀情況，高等教育培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)也不允許降低，那么，如何通過(guò)課程建設(shè)和教案設(shè)置幫助這些基礎(chǔ)差的學(xué)生理解和掌握有一定理論深度的大學(xué)課程就是我們高校教師要解決的重要問(wèn)題。另外，各高校當(dāng)下普遍采用幻燈片輔助教學(xué)，這種教學(xué)方式雖然具有直觀高效等諸多優(yōu)點(diǎn)，但如果不能合理運(yùn)用也會(huì)給教學(xué)活動(dòng)帶來(lái)很多不易察覺(jué)的問(wèn)題[4]。那么，搞清楚幻燈片輔助教學(xué)在教學(xué)中可能產(chǎn)生的弊端從而合理使用這種教學(xué)方法也是一件值得關(guān)注的事情。

對(duì)比十幾年前，由于當(dāng)今社會(huì)互聯(lián)網(wǎng)和智能終端技術(shù)的高度發(fā)達(dá)，傳統(tǒng)的黑板加筆記的舊教學(xué)模式已經(jīng)基本被幻燈片加網(wǎng)絡(luò)課程的新模式所取代。十幾年前理工科高校教師上課主要靠板書(shū)輔以講解，一堂課專(zhuān)注講解兩三個(gè)知識(shí)點(diǎn)，從理論模型的建立到數(shù)學(xué)公式的層層的運(yùn)算和推導(dǎo)，再到最終結(jié)果的得出都需要在黑板上一步步的推演。從一個(gè)角度去看，這種教學(xué)方法的缺點(diǎn)很明顯，它效率低、缺乏直觀的圖形、表格以及動(dòng)畫(huà)視頻的輔助，學(xué)生理解起來(lái)不夠直觀，需要付出更多的努力去理解和掌握課堂知識(shí)；但從另一個(gè)角度看，優(yōu)點(diǎn)也很明顯，它在一次授課中涉及的知識(shí)量少，結(jié)論的推導(dǎo)過(guò)程是逐步給出、層層遞進(jìn)的，學(xué)生很容易記住這堂課主要講了什么內(nèi)容，也很容易知道學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)在什么地方。比較而言，當(dāng)今的幻燈片輔助教學(xué)雖然具有圖像、表格及視頻等教學(xué)元素的展示便利，能夠使課堂授課更有效率，但現(xiàn)實(shí)教學(xué)中不結(jié)合高校學(xué)生實(shí)際情況的濫用也會(huì)使它的高效率成為一把雙刃劍。與黑板教學(xué)相比，幻燈片輔助教學(xué)的高效率使得教師可以在相同的授課時(shí)長(zhǎng)內(nèi)講授更多的課程內(nèi)容，具體表現(xiàn)就是黑板時(shí)代的教學(xué)需要推演一堂課的內(nèi)容在幻燈片輔助教學(xué)下只需要十分鐘左右就完成了。那么，在剩下的時(shí)間里教師作為課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織者不能無(wú)所作為，繼續(xù)講授課程后續(xù)的知識(shí)內(nèi)容就成了大多數(shù)教師的必然選項(xiàng)。從教師授課的角度來(lái)看，幻燈片輔助教學(xué)確實(shí)提高了授課效率，但我們必須明白，教師授課效率提高并不等同于學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提高。長(zhǎng)期以來(lái)人們對(duì)人類(lèi)的學(xué)習(xí)規(guī)律的研究告訴我們，人在學(xué)習(xí)的時(shí)候能夠集中精力理解、記憶和關(guān)注的信息量是有限的，超出這個(gè)限量就會(huì)導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果的嚴(yán)重劣化。具體在課堂教學(xué)中的表現(xiàn)就是，對(duì)于難度較高的課程內(nèi)容學(xué)生對(duì)授課內(nèi)容的理解速度跟不上教師的授課速度，聽(tīng)課過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多沒(méi)聽(tīng)懂的點(diǎn)，而這些沒(méi)聽(tīng)懂的知識(shí)又會(huì)影響到對(duì)課程后續(xù)知識(shí)的理解和掌握，從而形成惡性循環(huán)。對(duì)比黑板教學(xué)，學(xué)生起碼知道自己哪里沒(méi)聽(tīng)懂；到了幻燈片教學(xué)，因?yàn)槁?tīng)不懂的地方太多以致于學(xué)生都記不得自己有哪些內(nèi)容沒(méi)聽(tīng)懂。除了前面討論的有理解難度的課程內(nèi)容外，對(duì)于沒(méi)有理解難度的通識(shí)類(lèi)課程內(nèi)容，幻燈片輔助教學(xué)的高效率灌輸所提供的過(guò)多的信息會(huì)沖淡學(xué)生對(duì)具體知識(shí)點(diǎn)的印象。眾所周知，學(xué)生相同時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)越多，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)在大腦中被記憶和處理的時(shí)間就越短，學(xué)生對(duì)其印象就越模糊。另外，人的大腦在記憶過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生疲勞，使人疲勞而無(wú)明確印象的知識(shí)點(diǎn)無(wú)疑會(huì)讓學(xué)生不感興趣。

除此之外，當(dāng)下高校學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣也存在一些問(wèn)題。例如，多數(shù)學(xué)生在走進(jìn)課堂前是不預(yù)習(xí)的，課后是不復(fù)習(xí)的，就是指望課堂上老師給他們講明白，像看文藝節(jié)目一樣以一種消費(fèi)者的心態(tài)來(lái)對(duì)待教學(xué)過(guò)程。另外，由于網(wǎng)絡(luò)課程的普及，學(xué)生可以方便的從教務(wù)處網(wǎng)站上下載到老師的課件，因此連隨堂筆記都不做了，課堂參與欲望很低。在實(shí)際教學(xué)中很多學(xué)生在被教師點(diǎn)名回答問(wèn)題的時(shí)候或者沉默不語(yǔ)，或者直接表示不會(huì)，課堂互動(dòng)效果差。這些問(wèn)題的產(chǎn)生也多與高校的擴(kuò)招有直接的關(guān)系，是高等教育從精英教育向大眾教育普及過(guò)程中無(wú)法回避的問(wèn)題。

2 結(jié)合實(shí)例闡述課堂教學(xué)問(wèn)題的解決方案

根據(jù)前文對(duì)當(dāng)下高校理工類(lèi)教學(xué)中存在的問(wèn)題分析，我們?cè)凇恫牧蠝y(cè)試技術(shù)及方法》課程的課時(shí)分配、教學(xué)方法及課堂組織形式上做出了相應(yīng)的調(diào)整。針對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)差導(dǎo)致的聽(tīng)不懂問(wèn)題，我們首先在理論性較強(qiáng)的X射線衍射分析和透射電鏡電子衍射部分設(shè)置了較多的學(xué)時(shí)數(shù)，本著寧缺毋濫的原則嚴(yán)格控制單堂課講授的知識(shí)量，給每堂課留下充足的時(shí)間進(jìn)行答疑和討論，最大程度的保障學(xué)生在課堂上對(duì)所授知識(shí)的理解和掌握。其次，我們?cè)谡n程中加入大量晶體結(jié)構(gòu)和正逆點(diǎn)陣轉(zhuǎn)換知識(shí)的介紹，以解決基礎(chǔ)差的學(xué)生因?yàn)檫@部分知識(shí)的缺失而導(dǎo)致對(duì)衍射模型理論理解上的困難。再次，合理的使用幻燈片輔助教學(xué)，晶體結(jié)構(gòu)和點(diǎn)陣模型等充分利用幻燈片直觀展示的優(yōu)點(diǎn)，公式推導(dǎo)則采用傳統(tǒng)板書(shū)的有序遞進(jìn)的慢節(jié)奏層層展開(kāi)。最后，在講清楚最后結(jié)論后在課堂上及時(shí)練習(xí)鞏固。題材選擇最基礎(chǔ)最簡(jiǎn)單的模型，由教師做開(kāi)始階段的分析，由學(xué)生沿襲這個(gè)思路做后續(xù)的分析并得到最終結(jié)論，通過(guò)師生合作來(lái)完成一個(gè)最簡(jiǎn)單的案例。之后舉一反三、從易到難，通過(guò)這種練習(xí)最終鞏固學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)內(nèi)容的掌握程度。

針對(duì)《材料測(cè)試技術(shù)及方法》課程涉及的測(cè)試方法多、知識(shí)點(diǎn)多且凌亂導(dǎo)致的學(xué)生對(duì)課堂授課不感興趣的問(wèn)題，我們?cè)谡n程設(shè)計(jì)中力求在知識(shí)點(diǎn)之間建立關(guān)聯(lián)。為《材料測(cè)試技術(shù)及方法》課程中本來(lái)毫不相關(guān)的各測(cè)試方法和知識(shí)點(diǎn)建立關(guān)聯(lián)最好的方法莫過(guò)于生產(chǎn)實(shí)踐和科研實(shí)踐。一項(xiàng)材料類(lèi)的科學(xué)研究或者企業(yè)對(duì)一種新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)工作中對(duì)材料的表征和測(cè)試往往能成為我們教學(xué)中很好的案例。以我們當(dāng)前正與周村一家磨料企業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)氧化鋁陶瓷磨料產(chǎn)品為例，該氧化鋁磨料的晶格結(jié)構(gòu)需要X射線衍射來(lái)確定；它的前驅(qū)體顆粒必須是納米級(jí)別，這需要透射電鏡來(lái)表征；它的燒制溫度需要通過(guò)熱分析來(lái)確定前驅(qū)體向剛玉晶型的轉(zhuǎn)化溫度等等。再例如，淄博地區(qū)一種銷(xiāo)量不錯(cuò)的汽車(chē)潤(rùn)滑油產(chǎn)品，它是通過(guò)在常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油中摻入少量比例的石墨微球開(kāi)發(fā)出來(lái)的，其原理在于石墨微球可以填補(bǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壁和活塞摩擦所造成的坑洞損傷中，一方面提高了氣缸壁與活塞的密封性，另一方面加強(qiáng)了潤(rùn)滑。那么這款產(chǎn)品所涉及的測(cè)試表征就包括透射電鏡觀察產(chǎn)品中石墨球的顆粒大小及粒度分布；熱分析評(píng)估發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中石墨球的熱穩(wěn)定性；掃描電鏡觀察使用石墨球潤(rùn)滑填補(bǔ)前后氣缸內(nèi)壁的微觀狀態(tài)等。像這樣一個(gè)案例就把諸多類(lèi)型

的測(cè)試很好的整合在一起，使原本無(wú)關(guān)的測(cè)試方法通過(guò)一種具體產(chǎn)品的研發(fā)的過(guò)程建立了關(guān)聯(lián)。這樣的例子還有很多，只要有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓他們感覺(jué)到課堂上講授的知識(shí)和實(shí)際的生產(chǎn)生活是如此貼近，他們就會(huì)有學(xué)習(xí)的動(dòng)力，我們都可以用在課堂教學(xué)上。

為了改善學(xué)生的課堂互動(dòng)和參與感，我們采取讓學(xué)生自由結(jié)合編成小組的策略。所有的課堂互動(dòng)活動(dòng)都是基于教師與學(xué)生小組或?qū)W生小組之間，各小組派出自己的代表，發(fā)表本小組對(duì)于課堂討論問(wèn)題的分析和處理意見(jiàn)，發(fā)言完畢之后發(fā)言人要接受其他小組成員的訊問(wèn)并作出解釋?zhuān)藭r(shí)本小組的其他成員可以代替發(fā)言人回答問(wèn)題。小組集中討論的這一過(guò)程為學(xué)生自由發(fā)揮的過(guò)程，用來(lái)擴(kuò)展和深化學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的理解程度的。然后教師針對(duì)討論中意見(jiàn)比較集中的問(wèn)題組織各個(gè)小組進(jìn)行重點(diǎn)討論，這樣做就可以提高全體學(xué)生的課堂參與感，提高學(xué)生參與課堂討論的主動(dòng)性，從而產(chǎn)生一種良性互動(dòng)的課堂氣氛。

3 結(jié)語(yǔ)

作為教育工作者必須明白，沒(méi)有任何一種普適的方法可以一勞永逸的解決課堂教學(xué)的所有問(wèn)題。隨著時(shí)代的發(fā)展新的問(wèn)題一定會(huì)不斷的涌現(xiàn)，而無(wú)論采用什么樣的解決方案，作為教師的我們必須牢記，教學(xué)的目的不僅僅在于向?qū)W生傳授新的知識(shí)，更重要的在于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生在課堂教學(xué)中得到一種良好的情感體驗(yàn)并產(chǎn)生一種積極的學(xué)習(xí)欲望，并最終養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。這是教育部關(guān)于課程建設(shè)和人才培養(yǎng)的重要論述和要求，也是所有課程建設(shè)和教學(xué)改革的最終目標(biāo)。