康燕霞,朱燕琴,黃彩霞,張梅花
(甘肅農業大學工學院,甘肅蘭州 730070)
當今世界綜合國力的競爭,歸根到底是人才競爭,特別是高素質創新性人才的競爭[1,2]。但是由于我國長期以來傳統觀念、教育體制和培養模式的局限,嚴重阻礙了創新性人才的培養和發展[3,4]。隨著我國科技的發展,綜合國力的提升,創新性人才的培養已引起了廣泛的關注并得到了足夠的重視,許多高校已開始積極地探索創新性人才的培養模式[5]。創新性人才的培養在于創新意識、創新精神、創新思維、創新能力和創新人格等多方面的綜合培養,高校課堂教學是創新性人才培養的重要環節,因此探索課堂教學過程中創新性人才的培養模式非常重要[6]。
課堂教學以具體的課程教學為載體,為了深入剖析課堂教學中創新能力的培養,本文以“工程地質與水文地質”課程為例進行闡述。“工程地質及水文地質”是農業水利工程、水利水電工程、土木工程專業的一門專業基礎課。該課程的教學目的在于使學生了解工程建設中經常遇到的工程地質現象和問題,以及對工程建筑設計、施工和運行過程的影響,并能正確處理和利用自然地質條件,了解各種工程地質勘察方法和要求,能夠正確布置勘察任務、合理利用勘察成果進行工程設計和施工[7]。由于該課程理論性、實踐性較強,學時較少,學生基礎知識不完備等原因,教學過程中反映出學生對工程地質缺乏感性認識,對課程缺乏興趣,課堂上積極性、主動性不高,無法將理論知識與實際相結合等問題[8]。基于工程地質的課程特點,結合多年的授課經驗和授課過程中存在的問題,針對創新性人才的特點,從教學理念的轉變、教學內容的設計和凝練、教學方法的創新、考核方式改革等方面構建了一套創新型人才的課堂教學培養模式。
改變傳統教學理念,發展教學與講學融合的授課理念。教學主要強調教師和學生共同參與,教師的講授與學生的學習共同作用下完成既定的教學目標。講學是在以往研究的基礎上,當眾講解闡述自己的學術理論,具有“導讀、導思、導研、導練、導測”的作用。大學生對于知識已經有一定的自我認知、獨立學習的能力。課堂上以教會知識點為目的的教學活動,僅能達到傳授知識的目的。講學能夠達到拓展知識、拓寬思路的目的。只有教學與講學實現有益結合,才既能達到教授知識的目的,又能實現傳導思想、傳導方法的目標。
充分調動學生的積極性和主動性,實現被動填鴨式向主動探索性學習方式的根本轉變。知識無窮盡,只有積極主動的探索,才能學以致用。調動學生的積極性和主動性,最重要的是激發學生的學習興趣,讓學生充分理解學習的目標,所學知識的用途,當前實際中存在哪些難點,應該通過什么方法去解決等問題。這些問題和實際問題關系密切,應該采用從實際中來,到實際中去的方式,結合工程實例進行授課。比如風化作用的講述過程中,和我國著名的敦煌莫高窟存在的問題結合進行一一詳解,讓學生認識風化作用的類型、過程、結果,并和實際中存在的現象聯系,深刻理解風化作用造成的危害以及預防措施。
工程地質共32學時,內容多而繁雜,課時有限。如何在有限的時間內將重點進行傳授,且能達到較好的教學效果,就必須對教學內容進行合理設計與凝練。教學內容分緒論、地質學基礎、水文地質學、工程地質學四部分,通過多年授課經驗,對學時進行了科學合理分配,緒論2學時,地質學基礎16學時,地下水文學2學時,工程地質學10學時,學時分配表見表1。

表1 學時分配表
教學內容主要強調整體性和系統性,采用整體-部分-整體的思路進行講解,重點難點進行解析。首先讓學生明白學習的主要內容,每部分內容之間的關系。之后采用分解法逐步學習理解每部分內容,明確每部分內容的重點和難點。最后結合所學知識,將所學內容進行有效串聯,通曉每一部分之間的關系和聯系,能對所學內容有更深層次的理解和思考。授課時采用系統內容關系圖進行講解,見圖1。
緒論簡要介紹課程的特點,與其它課程之間的關聯。以及在所學專業中的地位、用途,從宇宙-地球-地殼-工程實際層面解析其重要性。緒論的講解關鍵是讓學生對課程有一些感性的認識,激發學生學習的興趣。
地質學基礎部分從地質作用角度出發,引申出與地質作用有關的巖石、地質構造、地質災害等,從時間發展引出地質年代,結合人類工程實踐對地質構造的逐步認識,關聯出地質構造圖,講授地質構造圖的閱讀與繪制。重點講授三大類巖石的工程地質性質,地質構造的工程地質性質。
水文地質學部分從水圈與巖石圈的作用入手,講解地表水和地下水的地質作用,引申出地表水和地下水對地質災害的影響。重點講授地質災害產生的原因和預防措施。
工程地質學部分的講授從巖體的工程地質性質入手,引申出巖體的用途為邊坡、地基、和地下洞室。詳解作為邊坡、地基、地下洞室時易出現的地質問題、影響因素,結合常見的水利工程講解存在的特殊工程地質問題。重點比較分析不同工程之間的異同點,挖掘工程地質問題出現的原因,從本質上理解工程地質問題的處理預防措施。

圖1 系統內容關系圖
針對以往“滿堂灌”的教學思想,結合成人注意力集中時間有限的特點。對每50分鐘教學過程采用課前回顧(10分鐘)+課程講授(20分鐘)+課堂討論(20分鐘)+課后小結(10分鐘)的授課方式,充分調動學生的學習興趣,達到知識點學習、回顧、總結、探索的相結合同時擴展思維的廣度和深度。
20分鐘課程講授過程中采用視頻、動畫、圖片、微課和板書多種形式結合的方式進行,板書的內容體現講授的主線和重點,多媒體視頻、動畫、圖片、微課則是對主線的加深認識和理解,啟發式教學法啟發思考,文獻導讀法擴展研究思路,案例教學法加強理論向實踐的轉化,充分激發學生的學習興趣。比如緒論部分講解是首先設置問題“工程地質知識和人類工程之間的關系是什么?”通過問題的提出,引發大家的思考。之后通過視頻展示宇宙-地球-人類工程-馬爾帕塞拱壩,從時間空間上加深認識地球上的一切工程活動都與工程地質相關、不重視工程地質知識造成的嚴重后果,深刻理解工程地質知識的重要性以及不重視工程中地質知識造成的危害,激發學習興趣。通過圖片展示講解工程地質知識貫穿于工程的規劃-設計-施工-管理等各個方面。通過文獻導讀法介紹工程實施過程中遇到的熱點問題及解決方法。地殼運動部分設置問題1“什么是地殼運動?”采用東非大裂谷視頻展示地殼運動的形式,用微課講解巖層的產狀,用圖片展示巖層的基本類型,用動畫講解巖層基本類型的形成過程。之后詳解地殼運動的概念,并提出問題2“地殼運動與地質構造間有著怎樣的關系?”引入下節課的內容。地下水資源量的計算部分采用“黑河流域水資源量的計算”案例講解地下水資源量從計算、均衡、評價整個過程來闡述地下水資源的評價。
20分鐘課堂討論采用頭腦風暴法、問題情境分析法、文獻導讀法、研討式教學方法結合的方式進行,討論內容通常是和本堂課密切相關的研究熱點問題,討論內容提前一周布置。比如緒論部分上課前一周布置“工程地質在農業水利工程學科中應用的熱點問題研究”。緒論20分鐘的課程講授完成之后開始分組討論熱點問題,老師對每一組的討論進行觀察,發現有什么問題并及時參與討論,共同討論后對熱點問題的解決方案設置不同的解決方法。課堂討論進行15分鐘后,每組分別闡述自己的觀點。觀點闡述過程中產生的碰撞會引出更多的問題,引發學生的思考。地質災害部分采用問題情境分析法,設置“地震監測和預防中存在的問題及解決的方案”,鼓勵學生對這一問題提出盡可能多的解決方案,通過討論聽取他人的想法從而完善和改進自己的方案,最后提交小論文。對討論中存在的熱點問題,鼓勵學生們查閱資料,學生自主研究,教師介入幫助,最后鼓勵學生以小論文形式發表。
學生的考核評定主要是從學生的學習態度,學習過程中參與的積極程度,問題的思考程度等方面,采用課堂出勤率、課堂答疑、課堂討論、課后論文、期末考試等5方面綜合評價。理論認知考核采用閉卷筆試方式,筆試內容有基本理論、基本概念、基本地質圖件判讀等,考試題型包括填空題、選擇題、名詞解釋題、簡答題、問答題、讀圖分析題等。課后論文考核中一旦發現抄襲,及時和學生進行面對面交流,端正學生學習態度,給機會重新完成論文并給定成績;經批評教育仍存在抄襲現象,將嚴肅處理。課堂討論和課后論文內容密切相關,討論和論文不僅考察了學生學習知識的深度和廣度,還可以從個性化發展的角度考察學生的創新思維能力和對問題的理解能力。撰寫小論文過程中,訓練了學生對龐雜的教學內容進行有機整合的能力,系統地提升學生的知識結構水平。如在授課過程中將研究時發現的問題以科技小論文形式進行發表,將按照一定比例記入成績評定。
高校是高層次創新性人才培養的重要基地,而創新性人才培養過程中的重要一環在于教學。本研究在課程教學內容、教學方法、教學過程、考核方式等方面都非常注重創新能力的培養,教學過程的設置中采用授課和討論結合的方式能夠培養學生獨立思考、獨立探索的創新精神;教學內容的設置上采用整體-部分-整體的創新模式能夠培養學生的系統性和整體性思維;考核方式采用平時成績和考試成績綜合評定的過程能夠培養學生的創新激情;同時課堂討論采用分組討論的方式能夠培養學生的團隊合作能力,課堂討論內容的完成、小論文的撰寫都需要學生查閱資料和遇到困難堅持不懈的精神才能完成,有助于培養學生的個性內涵。
工程地質創新性授課模式已連續3年在甘肅農業大學農業水利工程、水利水電工程專業學生的授課中應用,課程考核平均成績逐年提高,90分以上同學所占比例以及及格率呈逐年增加趨勢。更重要的是學生能夠從日常生活中不斷領悟工程地質的用途,并涌現出許多新問題,比如“巖石如何轉變為水泥?泥裂現象是否只在河谷中才易發生?公路應該如何選線、排水?如何防治滑坡?蘭州市是否容易發生泥石流?地震如何預報預防,傳統地震預報原理是否過時?青藏高原是否容易發生地震?能否將海水引入內陸進行凈化加以利用?如何防治土壤鹽漬化?水利工程建設中如何進行選址?”。問題的出現、分析、解決過程中極大地激發了教師的領悟鉆研能力,提高了學生的學習興趣和積極性,對于所學知識能夠通曉掌握并能學以致用,激發了創新性人才的培養。本模式還將繼續推廣和完善,為培養更多創新性人才而努力。
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(編輯:王雅嬌)