新工科教育中專業課程開放式教學的實踐研究

王天利 孫建鵬 閆雯

摘要：新工科建設強調培養和提高大學生自主學習、創造性學習的能力。研究基于“學”為中心的教學理念，通過《橋梁概論》專業課程的教學實踐，探索以大學生自身作為學習主體的開放式討論教學模式。

關鍵詞：新工科教育；專業課程；開放式教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）45-0204-02

第四次工業革命已悄然而至，中國第一次與美國、歐盟等發達國家共同開創第四次綠色工業革命。高等教育的發展水平一直以來都是國家發展水平、發展潛力的重要標志。當下我們對高等教育的需求比以往任何時候都要迫切，對科學知識和卓越人才的渴求比以往任何時候都要強烈。第四次工業革命是世界范圍內新一輪的科技革命和產業變革，是綜合國力的激烈競爭。

工程教育與產業發展密切聯系、相互支撐。改革開放以來，我國高等工程教育已取得了顯著成就，有力支持了國家的建設。面對新的發展機遇，國家和人民迫切需要能夠適應和支撐產業發展的工程人才、創新性工程人才和具有國際競爭力的工程人才。為推動工程教育的改革創新，2010年國家教育部啟動了“卓越工程師培養計劃”，促進高等教育面向社會需求培養人才。2017年教育部全面啟動新工科建設，形成了“復旦共識”、“天大行動”和“北京指南”，同年發布了《關于開展新工科研究與實踐的通知》和《關于推進新工科研究與實踐項目的通知》，強力推進高等教育助力強國建設。

高等教育改革的最終目標是辦學水平和人才培養質量的提升。近年高等教育信息技術的發展對教育界產生了很大的震動[1]，使大學傳統教育模式面臨嚴峻挑戰。面對新的教育時代，教育改革[2，3]必須將學習者從以教師為主體的課堂灌輸知識的教學模式中解放出來，在充滿創造活力的學習新知識中徹底擺脫傳統“標準件”的培養模式。本文基于“學”為中心的教學理念，對“開放式討論教學模式”進行實踐和研究，探索大學生自主學習建構知識和創造性學習能力提高的教學改革方法，為新教育時代我校培養具有高度創新、創造思維能力的高層次復合人才起到積極的作用，促進我校教學質量和辦學水平的提升。

一、“學”為中心的教學理念

課堂授課是高等教育中的關鍵教學環節之一，目前國內高校普遍采用教師課堂講授，學生接收教師對所學內容進行的講解，課下學生完成教師布置的課后練習題用于鞏固課堂所授知識的教學方式。這是傳統教學理念下，以“教”為中心的教學方式，教師是課堂的主導者，掌握所授課程的進度、內容等，而學生只是被動地接收教師的課堂教授內容。“教”為中心的教學方式，教師控制、掌握“教”的作用，而忽略了學生“學”的重要作用，忽視了探索、發現等學習方式對課程學習的重要性[3]。

信息技術的發展創造了跨越時空的工作和學習方式，使大學生的學習超越了傳統教室、傳統課程和傳統的“教”的教學模式。高等教育必須徹底改變教師“滿堂灌”式的課程和學生死記硬背的應試型教學模式，向以培養和提高大學生自主學習、創造性學習能力為中心的教學模式[2，3]轉變，建立“學”為中心的教學理念。

“學”為中心的教學理念是以學生的“學”為教學核心，教師通過教學設計特別是互動設計，營造開放式、深入式的學習環境，激發學生的主動性、自主性和創造性。“學”為中心的教學，強調學習的主動性、情景性和面向社會性，學習不是教師把知識直接、簡單地傳遞給學生，而是學生自己選擇、建構知識的過程。學生不是被動地接收信息，而是主動地建構知識。高等院校必須培養大學生具有自我學習的能力、自我學習的主動性和自我學習的敏感性，從而掌握更適應社會和市場需求、更深、更廣的知識，成長為綜合素質較高的專業技術人才。

二、開放式討論教學模式的提出

《橋梁概論》是土木工程學院在我校開設的全校通識課程。2012年《橋梁概論》共120名學生選修了該課程，由于學生多，授課方式以傳統的教師講授為主。授課內容主要包括：橋梁組成和分類；橋梁建筑的歷史、現狀及發展；橋梁設計與建設程序；三大體系橋梁介紹；橋梁施工和檢測技術簡介；鐵路/軍用橋梁簡介；橋梁美學欣賞。為了激發學生的學習興趣，以多媒體授課為主，隨堂播放橋梁建設科技短片。期終授課效果調研：工科選修學生認為，課程難度適中，建議課堂增加學生參與、師生互動；理科選修學生認為，課程難易合適，如果能增加工程實踐就好了，同樣希望增加課堂上學生參與的環節；文科選修學生（文科學生選修該課程人數較少）認為，課程較難，強烈希望與教師、理工同學能夠有互動的機會，彼此請教和學習以擴展自己的知識面，激發對未知工程學科的學習熱情。

2013年126名學生選修了該課程，基于上一輪次課程授課效果的調研情況，在本輪次授課方式中加入學生作為主體參與課堂的“開放式討論”教學方式。鑒于學習對象專業基礎知識的差異，開放式討論教學的主題，針對不同專業的學生特點分組（每組10人）設定。討論主題分別為：文科和藝術專業方向分為兩個小組，研究關于廊橋和園林橋的發展歷史、造型和美學設計特點；理工科方向分為三小組，研究關于曲線橋和大跨橋的應用、發展和力學特點；總圖專業方向分為一組，研究關于工業棧橋的應用特點、結構特點。各組分別收集資料，對研究成果進行分析、規整、匯總，課堂匯報，全班共同討論。對本輪次授課效果進行調研：學生充分肯定了基于學習對象差異性的開放式討論教學模式。

在校園信息技術的支持下，學生們通過小組收集、研讀和整理資料，從組內討論到最后的全班課堂討論，完整地經歷了自我發現問題、探索答案、重新建構知識的全過程。開放式教學在很大程度上激發了學生的學習激情和興趣，學生利用現代信息技術查詢所需資料，在歸整資料時又獲得了自主感知市場和社會需求，從而有效地培養了學生的專業敏感性。開放式討論教學模式切實符合我國當下“卓越計劃”和“新工科建設”的培養目標。

《橋梁概論》通識課程已開設了五個輪次，在每輪次教學效果調研中至少80%的學生強調希望教師能夠增加“教學互動環節”，表明學生對“學”的主動參與要求十分迫切，因此基于“學”為中心的教學理念進行教學模式的創新研究是高等教育亟待改革的方向。

三、開放式討論教學模式實踐過程中的問題

開放式教學是相對傳統的“教”為中心的“灌輸式”教學而言的，是一種鼓勵學生參與，以“學”為中心的學習模式。開放式討論是教學中的關鍵問題。

1.選題。選題是開放式討論教學的核心。選題應難度適中，教師需要加強知識點間的引導。基于基本理論的應用，討論解決實際問題、當今新成果、新技術、新發現，以提高學生的學習興趣和參與課堂討論的積極性，并激發學生潛在的創新意識。

2.參與度。討論以小組為單元，教師創設情境和條件，加強討論過程的管理，確保每位學生有效參與討論。

3.討論質量。教師應清楚闡述問題的背景，問題的主體框架，確保學生的討論在主題范圍內，基于不同的知識獲取渠道，討論、建構新的認知。有的學生不得要領或與主題無關，教師需及時采取適當的方式指正；有些學生的討論流于形式，教師應概括和提升，做好學生討論的總結和點評，準確指出各種觀點的優缺點，對有爭議的問題要明確解答、指正方向，不能含糊其詞。

4.考核形式。開放式教學應采用多元、多主體評價的考核模式，將過程性評價與終結性評價相結合，必須量化平時成績，通過教師評價和學生互評的方式考查學生的課堂表現和小組任務成績等。

四、結論

信息技術的發展使教育資源呈現全球化、動態化趨勢，創造了跨時空的生存方式，使大學生的學習超越了傳統教室、傳統課程和傳統教學模式。《橋梁概論》課程的教學實踐研究表明：開放式討論教學模式能夠極大地發揮學生的學習興趣和主觀能動性，成為學習的主體；形成獨立思考、處理和判斷的能力，有效地激發個性和潛能；對相關知識的掌握更加牢固深刻，并鍛煉學生的交流溝通能力、團隊合作能力，從多方面對大學生進行鍛煉。

“開放式討論教學模式”對培養具有高度創新、創造思維能力的高層次復合人才起到了積極的作用，促進高等院校教學質量和辦學水平的提升，助力新工科建設高等教育培養模式的創新。

參考文獻：

[1]國家中長期教育改革和發展規劃綱要工作小組.國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）[N].中國教育報，2010-07-30.

[2]張學新.對分課堂：大學課堂教學改革的新探索[J].復旦教育論壇，2014，12（5）：5-10.

[3]李娜，羅茜，王偉.大學生自主學習課程教學模式的探討[J].大學教育，2013，（21）：143-144.