陸永華 唐敦兵 葉明
摘要:目前中國高等教育的研究型教學模式探索在不斷發展,然而在很多高校中都存在著一些共性問題;本文分析了高等教育中創新性教學模式中的三大類問題,即:教學評價機制、教師創新教學培訓、教學管理模式,分析了存在這些問題的原因。根據教學過程中嘗試的幾種教研結合方式的開展,闡述了《測試技術》課程三種類型的教研結合模式的應用,即:理論與實踐相結合、提供開發性實驗的設計、本科生融入研究生的課題。實踐證明合適的教研結合模式是提高大學生創新和實踐能力的有效方法和手段。
關鍵詞:教研結合;創新型教學;教學模式;高等教育
中圖分類號:G40文獻標志碼:A文章編號:2095-9214(2015)06-0281-02
一、引言
在2000年前后,我國高等教育領域開始嘗試研究性教學思想,中國教育部也在2005年發布的“關于進一步加強高等學校本科教學工作若干意見”中,明確提出大學教育要積極推動研究性教學,提高大學生的創新能力;并在《全面提高高等教育質量的若干意見(高教三十條)》中闡述了研究性教學的含義:“高校要創新教育教學方法,倡導啟發式、探究式、討論式、參與式教學”。近年來,很多高校,尤其是985、211的高校都在進行著研究性教學模式的改革和推進工作。但究竟效果如何,能否有合適的研究型教學模式,在實際課堂和課外教學過程中,到底融入了多少研究性的內容,融入的方法學生能否接受,這一些列的問題都值得高校教師去好好思考。
二、教研結合的問題分析
教研結合模式不能很好推廣,研究型教學難于實現的原因很多,本文從3個方面進行分析,即:高校的教學評價機制、教師創新教學培訓、教學管理模式。
(一)教學評價機制
目前大部分高校的教學評價機制是針對傳統教學方式的,并不適應研究型教學,教育評價機制的不合理是導致目前教研結合模式推廣受阻的重要原因之一。目前的教學評價規則主要評價對象是:教學計劃、課程考核方式、課堂準備、學生評價、督導聽課等幾個環節進行的。雖然大學對學生學習的評價從知識、能力等各方面都作了要求,但實際評價時常常偏向于對知識的檢查,對學生績點的檢查,而對能力的評價缺乏具體明確的標準。這樣的后果就是常常出現高分低能的現象。對學生創新能力和解決實際問題的能力幫助不大。中國大學的學生和國外知名大學的學生差異,主要就在解決實際問題的能力,和對知識的應用能力上。
中國大學的教師為了能順利通過職稱評審,簽訂下一個崗位聘用合同,確定定級薪酬,往往要求自己的教學環節不出問題為主要宗旨,至于是否采用創新型的教學模式,把研究型教育融入到教學過程中,并不是很關注。畢竟學校沒有明確的創新型教學的要求,即教學只有工作量的規定,并沒有嚴格的質的要求,從而抑制了大學教師教學改革的積極性。有些教師不愿花太多的精力研究如何精選教學內容,改進教學方法,提高課堂教學質量,從而影響了教研結合模式的開展和推廣。
(二)教師創新教學培訓
大學教師的專業性培訓開展的不夠,很多大學教師只是在入學的時候為了考教師資格證,才參與了教學培訓。在后面長期的教學過程中,都沒有參加過任何培訓。部分教師雖然針對專業范疇,偶爾也參與了少量的培訓,培訓的內容多限于教育學、心理學知識和學科教學內容,缺乏對教改的背景、理念、目標進行了解。如何進行創新教學,開展教研結合的模式,這種培訓和交流少之又少。現在中國也有不少老師通過國家留學基金委、省留學基金出國訪問留學的,在國外也見到了不少新的教學模式和方法,有很多方法對學生創新能力的提高非常有幫助。比如課程中不再以傳統的課后習題方式要求學生,而是給些解決實際問題的綜合題,要求學生來完成,綜合題需要用到多門學科的知識,解決過程需要建模、計算、編程、試驗、推演結果。但這些好的創新教學方法大部分老師不太敢用于中國大學的教學過程中。因為大部分學生不擅長解決這類問題,還是要通過考試的方式來完成課程最終的考核。從學校層面、教務部門也未必會支持這種創新模式。所以出國進修作為一種新的培訓方式,雖然有好的創新教學模式,但未必能用上。
(三)教學管理模式
學校的教學管理制度不能適應研究性教學的需要。高校缺乏系統的、規范的研究性教學管理方法,缺少支持、鼓勵教師進行研究性教學的管理制度,缺乏對本科生從事研究積極性的保護、扶持政策。比如學校沒有明確規定每年要有多少比例的課程需要進行研究性教學試點,沒有把進行研究性教學的課程與教師的工作量、職稱評定掛鉤等,沒有對學生提出要求,在選課時,必須有一定比例的課程屬于研究性教學課程。
這就導致教師缺乏開展教研結合的積極性,學生也沒有積極參與研究性課程學習的動力和興趣。實際上,這些都是需要從制度上進行規定的,學校應該對研究性教學的管理形成包括目標管理體系、工作運行機制、服務保障機制、成果評審機制和引導激勵機制等在內的較為完整的管理機制。
三、教研結合方式探索
針對以上問題,本文以《測試技術》課程的教研結合方式改革,進行了以下探索:
(一)理論與實踐相結合
在《測試技術》理論教學過程中,把實踐的內容融入到課堂教學中,教學過程融入創造性思維引導方式。《測試技術》課程是機械行業的專業基礎課,涉及到測試系統的組成、工作原理、傳感器的工作原理與應用等。這些知識與工程實踐是密切相關的,學生在學習這門課程過程中,我們配合了幾個實驗,包括測試信號的合成與分解;傳感器的靜態特性、動態特性的標定;應變片傳感器、電容傳感器、電感傳感器的測量實驗等。通過實驗過程讓學生對測試系統、信號、傳感器的工作過程有一個直觀的理解。
在課程教學過程中,我們還利用Matlab把信號的一些處理過程仿真實現出來,利用三維軟件SolidWorks等把傳感器的結構繪制處理,融入到ppt中,有些做成動畫的形式,給學生以直觀的理解。比如電容式位移傳感器包括極距變化型和面積變化型,課件中就插入三維運動模式來移動傳感器的極距和面積,讓學生直觀感受到不同種類的電容傳感器工作原理。
同時,在講述測試系統時,要求學生觀察身邊的測試系統的例子,利用測試系統的構成來描述日常生活中的測試系統。講述傳感器部分時,要求學生上網查資料,設計出與書本介紹的傳感器類別不同的其他類型傳感器,要求描述傳感器的工作原理,測量精度、如何使用等情況,并且要求學生到講臺上來講自己設計的傳感器。把教學環節和實踐環節結合起來,讓學生完全融入到課程學習的過程中,同時發揮學生的主動性意識和創新意識,來設計新型的傳感器。相比傳統的教學模式,教學效果得到了很大的提高,學生的積極性和興趣也提高上來了。
(二)提供開放性實驗的設計
區別與傳統實驗,開放性實驗是沒有設定好的實驗步驟和過程,沒有設定好的實驗結果,只提供學生測量元件、導線、阻容元件、放大器、面包板、電源、傳感器、數據采集卡、工控機等。要求學生來測量某一個參量,比如溫度、壓力、直線距離等。
這種實驗對學生有一定的挑戰,學生需要自己查資料了解傳感器的技術參數,構建測試電路,了解數據采集卡的使用原理,信號的傳輸機制等,然后利用面包板、導線、元器件等自己搭建傳感器后續處理電路。
一般情況,要完成這樣一個開放性實驗,需要學生至少一周的時間才能完成,但完成后的學生都會體現出很大的興趣和成就感。學生往往需要查閱很多資料,熟悉很多元器件,自行構建測量電路等,最后才能得到合理的實驗數據,對實驗數據還要進行處理,得到測量結果,才能完成這個實驗。因此,開放性實驗過程對學生來說具有很好的鍛煉效果,提高了學生動手能力、創新性思維、實踐能力等。
(三)本科生融入到研究生的課題
在《測試技術》的授課學生中給出多個研究生的課題方向,涉及的內容是傳感器相關的子課題,包括:“三維運動平臺的點位控制”、“陀螺儀的信號采集與處理”、“溫度傳感器的信號采集與處理”、“PSD傳感器的信號采集與處理”等。積極引導本科生將所學《測試技術》的相關知識應用到實際研究過程中。
要求學生了解各種傳感器的工作原理和使用方法。熟悉傳感器的技術參數,包括傳感器量程、分辨率、測量環境、輸出信號方式(電流/電壓),接口方式等。熟悉數據采集卡的參數、接口、安裝方式、驅動方式等,能正確把數據采集卡接口板與傳感器進行有效連接。進行程序的編寫與應用,有采集程序,能通過采集程序獲取傳感器正確測量信息,無采集程序,自行編寫采集程序,獲取傳感器正確信息。
本科生參與到課題的周期是2個月,這段時間內,學生的積極性非常高,在研究生工作室內查資料、學習數據采集卡、運動控制卡的使用方法、編寫程序界面、進行數據采集與處理等。課題組每周都召集參與項目的本科生、研究生共同討論一次研究進展,學生匯報這種的工作進度和下周的計劃安排。他們很好的把所學的《測試技術》的課程內容融入到了實際的研究工作中,也真正學習了機械制造及其自動化專業的相關知識。最后摘錄兩組學生提交的報告部分內容,組1:“經過這次傳感器實驗,給了我們許多啟發,激發我們了對傳感器的興趣,希望在今后能夠接觸到更多的傳感器以及了解更多的傳感器原理。也希望在研究生階段能夠研究傳感器,開發出屬于我們自己的新式傳感器。”;組2:“感謝測試技術老師給我們的這次與研究生學長一起完成實驗的機會,實驗中我們收獲頗豐,也讓我們對這門課程加深了了解。”
四、結語
綜上所述,通過多年的教學實踐,對于開展大學本科生教研結合模式有以下幾點體會:
1.學習要提供合理的評價機制,鼓勵教師,尤其是青年教師進行研究型教學的嘗試。在教務課程設置中就設定一定比例的研究型課程,并且要求本科生選擇的課程中有30%以上必須是研究型課程。
2.提供大學教師創新型教學培訓的機會,定期進行創新培訓和交流。不能除了入學的培訓開展結束后,后面就不再安排新的培訓,這對教師的教學水平提高,對學校學生培養都是不利的。鼓勵和引導教師參與到一些創新性的教學培訓過程中。
3.積極開展多種教研結合模式的探索。通過《測試技術》課程的多種教研結合模式的嘗試,發現學生是非常歡迎各種教學創新模式的,只要有助于學生創新實踐能力的提高,適當開發一些新的教研結合模式是可取的。有利于學生對課程知識基礎的應用與融會貫通,提高了教學效率和質量。
(作者單位:南京航空航天大學機電學院)
基金項目:本文由2013年9月-2015年9月江蘇省高等教育教學改革研究課題資助(課題號:90YPJ13007)。
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