多元化教學手段在工科專業課程教學中的改革與實踐

花蕾　潘曉燕　高蕊　董愛娟　叢中笑

摘要：本文以材料科學與工程專業研究對象，采用多元化的教學手段對《建筑功能材料》課程進行了教學的改革與實踐。通過對比改革前后學生的考試成績發現，采用多元化教學手段可以明顯地提高學生成績。同時，此項教學改革地成功實施，對培養和提高工科學生解決問題的能力有著顯著的促進作用。

關鍵詞：專業課；多元化；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）27-0114-03

《建筑功能材料》是為本校材料科學與工程專業學生開設的一門專業選修課。本課程主要是介紹常見的功能材料的原理、特性、選用原則及施工要點等。這些內容對于學生從事建筑材料相關行業的工作具有實際的指導作用。本文首先分析了該課程在往年教學過程中存在的問題，并在此基礎上對該課程的教學方式、手段及教學評價提出了卓有成效的改革措施。

一、本課程教學的現狀

（一）教學方式

傳統教學方式又稱“講解—接受”式教學方式，是目前大學課堂普遍采用的教學方式，。本課程一直采用傳統的“PPT+板書”模式。學生對這門課程的認識和理解僅僅局限在課本當中，根本無法對大綱要求的知識點有所理解，更不用說在工程實際中靈活應用。

（二）教學手段

教學手段是指師生教學相互傳遞信息的工具、媒體或設備，。本課程一直采用多媒體方式進行課堂教學。雖然多媒體教學已經給傳統課堂教學帶來革命性的進步，但是針對應用性很強、與實踐相結合的工科專業課程的教學卻無法體現明顯的優勢。

（三）考核方式

學生對課程成績十分關注，成績的組成對學生的學習有很強的引導作用。往屆學生最終成績的組成中，平時成績僅占30%。在這樣的比例下，學生不注重平時成績，基本上都是在考試前一周才開始“發奮苦讀”，結果出現只會死記硬背應付考試，既沒有學到專業知識，又不具備解決實際問題能力的局面。

二、教學手段的多元化改革

在進行多元化手段改革之前，首先根據“培養具有創新精神和實踐能力的應用型人才”的目標對教學大綱進行調整，調整后的教學大綱成為后續教學改革的綱領；其次根據教學大綱的要求對教學內容進行“重點突出、主次分明”地梳理，找到重點章節及知識點；再次以“減少授課學時，增加實踐學時”為指導思想，對每一章節的學時進行合理地分配；最后對實施教學方式和手段進行精心地設計，具體流程見圖1。教學改革中每一章學時變化、教學方式及手段的應用如表1所示。

（一）實驗教學的引入

實驗教學是培養學生創新精神和實踐能力的重要環節。以往本課程以理論授課為主，學生難免會感覺枯燥。為了彌補課堂教學的不足、提高學生的學習興趣，本課程將借助實驗教學對理論知識進一步地理解、鞏固。本次課程的實驗教學包含了驗證性實驗和創新性實驗，如表2所示。驗證性實驗安排了8個學時，包括防水卷材拉伸性能、保溫材料導熱系數的測定、裝飾材料的性能測定、瓷磚的物理性能測定實驗。創新性實驗則是在興趣小組中展開，用來滿足學生個性化的需求。例如，防火涂料興趣小組的同學在教師指導下自主設計了一款防火涂料。他們自己選題、設計實驗方案、自主完成實驗，最后將實驗成果分享給全班同學。此外，防火涂料興趣小組的同學對這款涂料進行了改進，申請了浙江省大學生創新項目“新苗計劃”，并被成功立項。創新性實驗還可以與教師的科研項目相結合。例如，綠色建筑材料興趣小組的同學參與教師“智能水泥基復合材料制備”的項目，并承擔了其中一項子課題的研究。相比于學生自主設計實驗，這類實驗帶有“研究”的性質，對培養學生分析、解決問題的能力有很好的促進作用。通過他們參與項目研究的過程，實現了“教學與科研”、“理論與實踐”的完美結合。

（二）網絡教學手段的引入

將微信、QQ等先進的通訊手段引入到課程教學中。“90后”的學生思維活躍，喜歡自主的學習方式，愿意接受新鮮的事物，因此網絡和手機成為了他們生活中必不可少的“精神糧食”。在本課程中，充分地利用網絡及手機的功能來輔助日常的教學活動。例如，利用QQ平臺建立興趣小組群，分享學習資料、討論課題、實驗計劃等；利用“雨課堂”的微信平臺推送課前預習課件、課后練習題，方便教師對教學過程的監控。經過兩年的實踐證明，學生更喜歡這種新穎的教學手段，一方面可以滿足學生愛“刷手機”的需求，另一方面也能滿足學生隨時、隨地學習的需求。

（三）可視化教學手段的引入

本課程教學過程中會涉及到材料的加工等內容，如果采用文字描述，學生則難以理解。因此利用可視化的教學手段來輔助教學，可達到事半功倍的效果。例如，在學習防水卷材制備工藝時，播放防水卷材生產工藝的視頻來幫助學生了解工藝流程，有助于學生對知識點進行理解、加深記憶。

（四）校企合作平臺的引入

通過校企合作平臺，組織學生到企業現場參觀，使抽象問題簡單化、形象化。例如，學生到蘇州凱倫建筑功能材料有限公司的防水涂料合成工藝生產現場參觀，加深了對涂料合成工藝的理解。此外，通過參觀浙江鼎業建材公司承擔的防水卷材的施工現場，學生可以觀察防水卷材的施工流程，而不是僅僅局限在書本上的文字描述。

三、考核方式的改革與成效

（一）考核方式改革的內容

考核方式的優化是教學改革中一項非常重要的環節。本課程考核方式采取了以下改革措施：（1）將平時成績從原來占總成績的30%提高為50%；（2）平時成績不僅僅局限在出勤率、課堂答題等方面，而是將課堂PPT演講、小組活動、實驗、雨課堂練習題、小論文的成績納入了考核范圍，見表3。此外，參與創新性實驗的同學可以獲得不超過10分的額外加分。

（二）考核方式成效

多元化教學手段的效果可以通過學生的學習成績來體現。現以2012、2013級學生的考試成績對比來進行說明，如圖2所示。成績分布在90—99分區間的2013級學生約占2.00%略高于2012級的1.39%；在80—89分數區間的2013級學生約占24.0%約為2012級12.5%的兩倍；此外，成績低于60分以下的2012級學生所占的比例明顯高于2013級學生。從以上數據分析得出：2013級學生試卷成績明顯優于2012級，特別是優、良比例的大幅度地提高，即從2012級的13.89%提高到了2013級26%。分析原因主要是利用多元化教學方式、手段對課程教學進行改革，很大程度上提高了學生的學習興趣，使得學生對教學大綱中的知識點有了更深地理解與認識，從而提高了最終的考試成績。

四、總結

本課程本著“學生為主體、教師為主導”的理念進行多元化教學手段的改革。在這近兩年不斷完善地實踐過程中，學生的成績及綜合能力有了大幅度地提高，老師的教學手段和方法也得到長足的進步。希望本課程在多元化教學手段模式下積累的教學經驗可以為工科類的、應用性強的專業課程的教學提供一些示范和參考。

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