工科專業(yè)課程研究性教學(xué)優(yōu)化策略研究

何蓮 喬慶云

摘 要 為適應(yīng)工科創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求，針對工科專業(yè)課程的特點，通過教學(xué)現(xiàn)狀分析，結(jié)合研究性教學(xué)實踐，提出有效增強研究性教學(xué)效果的優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞 工科專業(yè)課程；研究性教學(xué)；工程技術(shù)人才

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-489X（2013）03-0083-03

Optimization Strategies of Research Teaching on Engineering Professional Courses//He Lian， Qiao Qingyun

Abstract In order to meet the training requirements of engineering innovative and applied talents， combined with the characteristics of engineering professional courses， analysis of the teaching situation and the research teaching practice， optimization measures are proposed to improve the effect of research teaching.

Key words engineering professional courses； research teaching； engineering technique talents

工科院校主要培養(yǎng)具有一定創(chuàng)新能力和實際應(yīng)用能力的工程技術(shù)人才，所以工科專業(yè)課程的設(shè)置有其特點，所對應(yīng)的教學(xué)模式也應(yīng)與之適應(yīng)。研究性教學(xué)可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，提高學(xué)生的獨立思考能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。開展工科專業(yè)課程研究性教學(xué)研究與實踐，對于提高工科人才的素質(zhì)具有重要作用。

1 工科專業(yè)課程的特點

課程設(shè)置與人才培養(yǎng)目標(biāo)相結(jié)合，工科專業(yè)課程往往具有下面幾個特點。

1）專業(yè)知識與基礎(chǔ)知識相融合。工科專業(yè)知識的理論基礎(chǔ)離不開基礎(chǔ)知識，需要有相關(guān)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。

2）理論教學(xué)與實踐教學(xué)相融合。工科需要培養(yǎng)具有一定實踐能力的人才，所以除理論教學(xué)外，還必須要有相應(yīng)的實踐環(huán)節(jié)與之對應(yīng)。專業(yè)課程往往并非獨立的一門課程，而是與多個環(huán)節(jié)交叉融合。

3）理論知識與應(yīng)用知識相融合。工科面向應(yīng)用，專業(yè)課程既要講解原理知識，又要結(jié)合實際讓學(xué)生掌握知識的應(yīng)用。

4）傳統(tǒng)技術(shù)與高新技術(shù)相融合。工科專業(yè)課程離不開傳統(tǒng)技術(shù)的支撐，同時隨著技術(shù)的發(fā)展，專業(yè)知識日新月異，所以還需要讓學(xué)生了解專業(yè)領(lǐng)域的新技術(shù)、新方向，了解相關(guān)學(xué)科前沿。

2 工科專業(yè)課程教學(xué)現(xiàn)狀

2.1 傳統(tǒng)教學(xué)方式存在的問題

針對工科專業(yè)課程的特點，傳統(tǒng)的單純由教師講授的教學(xué)方式已不適應(yīng)現(xiàn)今社會對工科人才的需求。傳統(tǒng)教學(xué)基本采用單一的教師講授、學(xué)生被動消化吸收的方式，學(xué)生缺少思維上的訓(xùn)練，也習(xí)慣依賴于教師，缺乏主動學(xué)習(xí)的能力，對問題的判斷往往跟隨教師的思路，缺少自己獨到的見解，阻礙了學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的發(fā)揮。

2.2 研究性教學(xué)現(xiàn)狀

研究性教學(xué)是指教學(xué)過程中教師創(chuàng)設(shè)一定類似研究的條件或環(huán)境，指導(dǎo)學(xué)生獨立思考、主動探索和實踐，從而吸收并掌握知識，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)[1-2]。教育部在2005年1號文件《關(guān)于進(jìn)一步加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》中就已提出要積極推動高校研究性教學(xué)，提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力。各高校都非常重視研究性教學(xué)工作的開展，在研究性教學(xué)理論研究方面已積累了一定的經(jīng)驗，也取得了一些成效。但研究性教學(xué)作為一種新的教學(xué)理念，對教師和學(xué)生都是新的挑戰(zhàn)，需要克服固有的教與學(xué)的思維方式，在實踐中也存在一些問題。

1）教師對于研究性教學(xué)的理解較為模糊。雖然不少課程都已進(jìn)行研究性教學(xué)，在教學(xué)方式上有了一些改進(jìn)，但對于研究性教學(xué)的意義、如何開展等認(rèn)識還比較模糊，很多教師理解不一，導(dǎo)致實施起來偏差較大，教學(xué)改革也僅僅停留于表面，未能真正進(jìn)行研究性教學(xué)。

2）學(xué)生對于研究性教學(xué)的參與不夠主動。研究性教學(xué)的目標(biāo)是培養(yǎng)出創(chuàng)新型的人才，師生都應(yīng)該是教學(xué)過程中的主角。研究性教學(xué)要充分調(diào)動起學(xué)生的主觀能動性，明確學(xué)生的主體地位，在教學(xué)過程中學(xué)生應(yīng)全程參與整個教學(xué)過程。但在實施中由于對學(xué)生的要求較高，很多學(xué)生習(xí)慣被動接受，學(xué)習(xí)不夠主動，只機械地完成教師布置的任務(wù)，缺乏主動探索的意識，很難實現(xiàn)研究性教學(xué)的目標(biāo)。

3）研究性教學(xué)考核、評價與反饋體系不夠完善。當(dāng)前研究性教學(xué)考核方式主要還是停留于傳統(tǒng)教學(xué)觀念，只注重對認(rèn)知目標(biāo)領(lǐng)域中較低層次“知識、領(lǐng)會和運用”的考核，不利于學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)[3]。同時研究性教學(xué)在很多方面還不夠成熟，師生都處于探索階段，所以各個階段的評價反饋顯得尤為重要，而大部分研究性教學(xué)卻忽視了反饋對于研究性教學(xué)順利實施的重要性。另外，研究性教學(xué)對教師的教學(xué)方式與教學(xué)觀念、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式與學(xué)習(xí)過程都提出新的要求，而現(xiàn)有的教學(xué)評價體系卻難以衡量這方面差異，不適合研究性教學(xué)的評價，更起不到反饋作用，導(dǎo)致研究性教學(xué)效果無法保證。

3 工科專業(yè)課程研究性教學(xué)優(yōu)化策略

為更好地增強研究性教學(xué)效果，促進(jìn)研究性教學(xué)的順利開展，針對工科專業(yè)課程的特點及現(xiàn)有教學(xué)方式存在的問題，以具有工科專業(yè)課程典型特征的水質(zhì)工程學(xué)課程研究性教學(xué)為例，提出針對工科專業(yè)課程的研究性教學(xué)優(yōu)化措施。

3.1 借助多種教學(xué)環(huán)節(jié)，優(yōu)化研究性教學(xué)過程

工科專業(yè)課程往往既有理論教學(xué)環(huán)節(jié)，又有實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)有其各自的特點和要求，但又互相關(guān)聯(lián)，互相影響。研究性教學(xué)的主要目的是提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力，多元化的教學(xué)環(huán)節(jié)為研究性教學(xué)的開展提供了有利條件。

水質(zhì)工程學(xué)是給水排水工程專業(yè)的主要專業(yè)課程，主要內(nèi)容包括水的物理、化學(xué)、生物處理等各種單元處理方法及相應(yīng)水處理構(gòu)筑物的設(shè)計。它是一門綜合性的課程，具有理論性、研究性、實踐性、應(yīng)用性等特點，既有理論教學(xué)環(huán)節(jié)，又有實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

理論教學(xué)環(huán)節(jié)主要介紹專業(yè)知識原理和應(yīng)用，涉及專業(yè)現(xiàn)象、變化規(guī)律和實際應(yīng)用的介紹，可以與實驗、實習(xí)等環(huán)節(jié)相結(jié)合開展研究性教學(xué)。如過濾新技術(shù)的發(fā)展，可以結(jié)合實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行各種技術(shù)的比較，使學(xué)生既鍛煉動手能力，又豐富理論知識的學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)過程中較為抽象的內(nèi)容如各種構(gòu)筑物內(nèi)部構(gòu)造，憑空很難想象，可以結(jié)合實習(xí)加強直觀認(rèn)識。

實踐環(huán)節(jié)則是強調(diào)專業(yè)知識應(yīng)用能力的培養(yǎng)，一般有實驗、實習(xí)和設(shè)計三種主要類型。

1）實驗的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力，這一階段主要采用“開放式”學(xué)習(xí)，學(xué)生可以根據(jù)理論教學(xué)環(huán)節(jié)的知識，結(jié)合實際問題，自行設(shè)計實驗并進(jìn)行驗證，以進(jìn)一步鞏固理論教學(xué)內(nèi)容，提高動手操作能力。通過實驗可以讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)實驗規(guī)律，更好地理解實驗現(xiàn)象，并就現(xiàn)象自己尋找答案，進(jìn)行總結(jié)和分析。如混凝部分，可進(jìn)行燒杯攪拌實驗，從混凝劑種類的確定、投藥量、水質(zhì)條件、水力條件等方面改變參數(shù)進(jìn)行實驗比較，通過實驗的完成，學(xué)生對于混凝各個階段的要求、藥劑的投加與控制、不同混凝劑的特點和最佳投藥量的確定等知識就更容易掌握了。

2）實習(xí)的主要目的是讓學(xué)生能理論聯(lián)系實際，了解專業(yè)知識在實際中的應(yīng)用，主要培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。實習(xí)根據(jù)時間和要求的不同，又有認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)等。認(rèn)識實習(xí)一般在專業(yè)課程之前進(jìn)行，主要使學(xué)生獲得專業(yè)知識的直觀認(rèn)識，了解將要學(xué)到的專業(yè)內(nèi)容。這一階段教學(xué)的主要目的是激發(fā)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣，讓他們從實習(xí)中找尋問題、發(fā)現(xiàn)問題。這一階段研究性學(xué)習(xí)可采取“問題式”學(xué)習(xí)，通過列出問題的方式，讓學(xué)生從實習(xí)中找尋問題的答案，通過聯(lián)系實際整理答案的過程達(dá)到實習(xí)的目的，并鼓勵學(xué)生在所看所想的基礎(chǔ)上獨立提出深層次的問題。在后續(xù)的專業(yè)課程中，學(xué)生就會積極主動地利用理論知識去分析曾經(jīng)的問題，會有意識地主動查找相關(guān)內(nèi)容，當(dāng)學(xué)到這部分內(nèi)容時，他們也更有興趣，學(xué)得會更認(rèn)真，并能獲得學(xué)習(xí)的滿足感，從而喜歡專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)興趣。畢業(yè)實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)通常安排在課程學(xué)習(xí)之后，實際上是理論聯(lián)系實際階段，也是所學(xué)知識的檢驗階段。在這個階段，可以結(jié)合理論課上的知識，了解實際應(yīng)用與理論知識的關(guān)系。在這個階段應(yīng)能提出更深層次的問題，可采取“反問式”方法，結(jié)合實踐提出具體問題，再從已學(xué)過的內(nèi)容中尋求問題的答案。

3）設(shè)計環(huán)節(jié)主要培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力，與理論教學(xué)和實習(xí)環(huán)節(jié)緊密相關(guān)。這一階段在課程教學(xué)結(jié)束后開始，有課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計兩個階段，著重強調(diào)學(xué)生應(yīng)用能力的訓(xùn)練。在這一階段，可結(jié)合實際生產(chǎn)課題，教師指導(dǎo)，學(xué)生合作或獨立完成，讓學(xué)生具有一定的成就感，促進(jìn)他們實踐能力的提高。

3.2 挖掘?qū)I(yè)熱點問題，優(yōu)化研究性教學(xué)內(nèi)容

研究性教學(xué)模式需要激發(fā)學(xué)生的探究意識，促進(jìn)師生共同融入研究性教學(xué)過程。工科專業(yè)知識一般都與實際問題緊密聯(lián)系，進(jìn)行研究性教學(xué)時可充分利用這一特點，激發(fā)學(xué)生的研究興趣。教師可尋找合適的切入點，通過不同的方式和內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性。一般學(xué)生對實際存在的熱點問題、有爭論的問題或與自身關(guān)系密切的問題比較關(guān)注，興趣更大，可以拋出這些問題，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，讓他們自己分析。

如在講到消毒單元時，首先拋出游泳池由于消毒不當(dāng)所產(chǎn)生的幾起事件，觸發(fā)大家的興趣，讓他們在課前就有意識地去了解各種常見的消毒方法，比較各自的優(yōu)缺點；并自由組建消毒研究小組，由小組成員設(shè)計調(diào)查問卷，進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計分析，了解不同地區(qū)游泳池消毒現(xiàn)狀；待消毒單元內(nèi)容結(jié)束之后，再由小組學(xué)生采取方案比較或小組辯論的方式，提出自己的觀點。通過這樣的方式，大家對消毒部分的內(nèi)容也就很容易記住了，并擴(kuò)展了知識，對游泳池水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、泳池水的循環(huán)系統(tǒng)也有了一定的了解。有的學(xué)生甚至對與泳池設(shè)計相關(guān)的其他課程的學(xué)習(xí)也產(chǎn)生很大的期待。

3.3 借助網(wǎng)絡(luò)平臺，優(yōu)化研究性教學(xué)環(huán)境

研究性教學(xué)離不開良好的教學(xué)環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)平臺可以為研究性教學(xué)提供學(xué)習(xí)、交流和討論的空間，促進(jìn)研究性教學(xué)的順利進(jìn)行。師生可從網(wǎng)絡(luò)平臺了解相關(guān)技術(shù)的更新和發(fā)展，可從網(wǎng)絡(luò)圖書資源查找最新的研究成果。尤其是各高校網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺為教師和學(xué)生的互動學(xué)習(xí)提供了極大便利，研究性教學(xué)任務(wù)的布置、教學(xué)小組的劃分、學(xué)習(xí)中的交流討論、學(xué)習(xí)成果及評價結(jié)果等，都可以借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺完成，反過來，這部分內(nèi)容又可豐富教學(xué)平臺的建設(shè)。

3.4 采用參與式教學(xué)方式，優(yōu)化研究性教學(xué)效果

研究性教學(xué)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，所以學(xué)生在研究性教學(xué)中的作用是不可或缺的。學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，要與教師緊密配合，主動探索，積極研究。參與式研究性教學(xué)強調(diào)師生共同參與整個教學(xué)過程，教師和學(xué)生在整個教學(xué)過程中角色定位不唯一，教師和學(xué)生不斷地進(jìn)行“教—學(xué)—教”過程。教師在教和學(xué)生學(xué)的過程中發(fā)現(xiàn)問題，通過學(xué)不斷提高自身水平；學(xué)生在學(xué)的過程中可以將自己的體會用教的方式體現(xiàn)出來，在教的過程中結(jié)合討論發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中存在的問題，通過教學(xué)相長的過程，學(xué)生逐漸構(gòu)建自己的知識體系，共同增強教學(xué)效果。在參與式教學(xué)中，教師可以選擇部分通俗易懂的內(nèi)容，交由學(xué)生來講解。如在講飲水與水質(zhì)健康這部分內(nèi)容時，如果全由教師講則較為枯燥，交由學(xué)生來完成后，學(xué)生非常認(rèn)真。該小組成員做了大量的準(zhǔn)備工作，如匯集了全班學(xué)生家鄉(xiāng)所存在的水質(zhì)問題，網(wǎng)上搜羅了相關(guān)內(nèi)容和圖片，并結(jié)合教材歸類匯總，他們在先行消化吸收的基礎(chǔ)上再進(jìn)行講解，既提高了課堂氣氛，又讓其他學(xué)生掌握了相應(yīng)知識。

3.5 完善研究性教學(xué)評價體系，優(yōu)化研究性教學(xué)質(zhì)量

傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要根據(jù)考試的結(jié)果來衡量學(xué)生學(xué)習(xí)的效果，重點考查學(xué)生接受知識的程度，難以全面衡量學(xué)生的綜合素質(zhì)。研究性教學(xué)的目標(biāo)是提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，教學(xué)效果評價應(yīng)結(jié)合研究性教學(xué)的特點，從評價對象、評價范圍、評價方式及評價指標(biāo)等方面改進(jìn)，以建立合理的研究性教學(xué)評價體系。

1）評價對象的變化。研究性教學(xué)需要師生共同來完成，所以應(yīng)對教師和學(xué)生雙方進(jìn)行評價，才能有效提高教學(xué)質(zhì)量。

2）評價范圍的變化。工科專業(yè)課程往往不具有獨立性，應(yīng)結(jié)合各個教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合評價，才能全面反映出該部分知識的總體掌握情況。

3）評價指標(biāo)的變化。研究性教學(xué)以提高學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力為目標(biāo)，在傳統(tǒng)教學(xué)評價指標(biāo)基礎(chǔ)上補充學(xué)習(xí)過程的評價、學(xué)習(xí)主動性的評價、參與程度的評價、學(xué)生創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力等方面的評價。指標(biāo)間應(yīng)相互獨立，指標(biāo)體系應(yīng)力求全面。

4）評價方式的變化。研究性學(xué)習(xí)評價指標(biāo)既有客觀指標(biāo)，又有主觀指標(biāo)，為使評價結(jié)果客觀、公正，可采用不同評價方式組合，如可結(jié)合自我評價、同學(xué)評價、小組評價和教師評價等方式，以使評價結(jié)果更具合理性。

4 結(jié)論

本文針對工科專業(yè)課程的特點提出研究性教學(xué)優(yōu)化策略，要更好地促進(jìn)研究性教學(xué)的開展，還需結(jié)合研究性教學(xué)實踐進(jìn)一步深入研究，以真正實現(xiàn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)。

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