應用型大學本科理工學院專業課堂教學方法研究*

陳書旺

河北科技大學信息科學與工程學院，河北 石家莊 050000

一、引言

課程建設是落實“以人為本”的教育理念的具體化、操作化和目標化。課程盡管是教育最微觀的問題，但其解決的是教育最基本的問題。因此，課堂教學方法是每位任課教師必須的基礎研究之一。

傳統的大學本科課堂教學過程往往是教師在講臺上講解理論知識，更加關注的是教案、課件、板書及課程內容。然而，對于一些諸如計算機類、電子類等理工科的專業課程，由于授課內容更新較快且和生產生活結合緊密，需要學生有感性認識，不能僅局限于理論講解。尤其是地方性理工學院，由于學生入學的基礎較為一般，學校用于科學研究的基礎教育及實驗設施不足，導致大多數學生對理論學習不感興趣，學習較為吃力。而由于熱門專業的學生人數較多，因此對于100人以上的大班授課來說，當前廣泛開展的翻轉課堂、慕課、微課等教學形式，在提升學生主動性方面的效果并不明顯。如何掌控好課堂教學，使每位同學提升學習興趣，積極參與到教學活動中來，既要增加互動，又不至于失控，是所有教師面臨的嚴峻挑戰。

二、應用型理工學院專業課程特點

地方性應用型大學本科理工學院設置的工科專業往往和日常生產生活的實際結合緊密，行業適應性較強。畢業生去向多數面向中小型公司企業，能夠在較短時間內適應用人單位的需求環境，可以承擔單位小型項目的科技研發工作。因此，學生的就業需求決定了其培養方式不同于科研類重點大學或專科職業技術教育。

（一）課程設置

地方性理工學院的經費較為緊張，實驗設施陳舊，導致學生的實際動手能力及高水平科研能力不足。結合地方經濟發展的生產實際需求，理工學院的課程往往為了增加實用性都配有相應的實驗課程及課程設計，但是又不同于職業技術類的專科學校。理工學院的畢業生也要具備一定的理論知識與創新能力，其更上一步是為培養特定職業的高級專業人才而設置的專業碩士。如何在現有硬件條件下提升學生的科研創新能力，對于課程內容設置及教學進程安排有較高的要求。

（二）學生特點

為了適應全國及地方的經濟發展需要，很多地方性理工學院對于一些熱門專業進行了大規模的擴招。很多大類招生的大班設置學生人數往往超過100人，導致課堂教學效果變差。而且理工學院的高考錄取成績遠低于重點大學，學生本身就存在理論基礎較差的現象，個體理論知識的掌握差異性也較大，教師掌控全體同學的情況極為不易。教師可根據學生特點，找出幾個程度較好的同學作為骨干，用榜樣的力量帶動其他同學的學習積極性。

（三）教材選擇

應用型理工類學生教學重視應用研究，既不同于科研型重點大學的教學要求，也不同于應用類大專院校的教學要求。對于常見的工科通用性課程，多數高校選用教材為高教、電工、機械、清華等權威出版社的，內容多數以理論分析為基礎。而高職高專類的教材，在難度上有所降低，達不到理工學院本科的畢業要求。目前市面上針對于理工學院學生的適用教材較為缺乏，不是偏重于理論，就是過于側重于應用。因此作者自編了適用教材，按授課課時編排整體內容，在介紹完每種基礎理論后都增加了生活中對應的實際應用，并穿插講解一些最新國內外應用的相關內容，每年都保持電子版更新。

三、“課堂主持人”式的教學進程設計

由于理工學生普遍理論底子較差，一些高中所學的基礎理論知識并不扎實，而這部分內容大學教師常常認為學生們已經掌握，沒有詳細講解的必要，因而往往一帶而過，這就導致一些理論性較強的內容學生聽不明白，理解不甚透徹。如果問題越積越多，學生就會慢慢失去了學習的興趣。另外，由于很多學生在上課時過于關注于手機的內容，無論教師講得多么精彩，依然有部分同學還是不知道上課的內容是什么。由于是100人以上的大班授課，學生眾多，教師不可能關注到所有同學。因此課堂主講人式的講臺教學，在提升學生注意力與積極性方面，依然有很多需要改進的地方。

本文作者依據自己的教學經驗，針對河北省地方性大學——河北科技大學理工學院電子信息工程專業的學位課程“傳感器原理及應用”，進行了以應用為主體，理論為輔助的教學方案設計，提出了“由課堂主講人轉變為課堂主持人”的觀點，在翻轉課堂的教學方法上加以改進，用貼近生活的實際課題吸引學生注意力，允許學生在講臺上敘述及回答問題的過程中參閱手機，在網絡中尋求幫助，然后給出正確答案。指定幾位學生作為評委，教師讓出講臺在旁主持，將每一堂課當成一次主題互動活動，充分調動學生的表現積極性與主動參與性。

（一）課堂主持人的作用

在大型的文藝娛樂節目活動中，主持人無疑是節目進程的動力和向導，優秀的主持人必須掌握因勢利導處理難題的藝術。作為一個好的掌控課堂教學進程的教師，可以把節目主持人的工作方式運用到課堂教學中。在一堂課中，教師作為主持人要做到收發自如，既要激發學生的自主參與熱情，又不能變成海闊天空的自由討論。

作為課堂主持人，需要調動全體在場學生的積極性，共同參與到你所設計的節目中來。將本次課堂主題細化，有目的的將主題分為2方有爭議的部分，規定好時間，讓學生們開展課堂探討。教師將講臺讓出，作為主持人深入學生中間，掌控全場進度，點評辯論中的爭議問題，講解主題中所涉及的基本原理。觀察全體同學的參與程度，有意識調動課堂角落中學生的注意力及參與積極性。

（二）選好主題是關鍵

選好主題是主持好課堂的首要環節。教師選擇的教學主題要涵蓋大綱要求，基本的理論不能少。但是為了強調專業課程的前沿性和時代性，可利用好網絡資源，將理論知識與當前最新的研究熱點內容相結合。主題內容的理論性不要太強，要和生產生活密切相關，容易引起學生興趣。

教師可適當引導提示，讓學生們根據自身特長愛好去思考落實研究主題，也可將自己在研的實際科研課題項目分成若干子課題，布置給學生去查找相關資料。一方面，可以和生活實際結合，例如主題可以選擇為：廁所洗手水龍頭開關和自動門所用到的紅外熱釋電傳感器；汽車倒車雷達所用到的超聲波傳感器；家用燃氣報警器所用到的氣敏傳感器；樓道自動燈所用到的聲音傳感器和光敏電阻傳感器等。另一方面，可以和當今研究熱點結合，例如主題可以選擇為：無人駕駛汽車尋路功能及安保監控中所用到的視頻成像傳感器；“蛟龍號”深海下潛深度與外壁水壓測量所用到的壓力傳感器；人造衛星的太陽能供電所用到的光電池傳感器；“玉兔二號”月夜超低溫檢測所用到的溫度傳感器等。對于一些低成本的實用性小制作，要求每個學生小組能夠做出實物并進行課堂現場演示；對于高新前沿科學技術，要求了解基本工作原理及相關應用拓展。讓學生們能夠感受到所學課程知識的實用性、重要性和前沿性。

將實踐項目引入工程教育，使學生們在課堂上就能體驗到實際工業環境的情況，從而將“問題驅動式學習”落到實處。為了增加學生的互動參與性，教師需要提前布置預習任務，讓大家對下次課的教學內容有大致了解。每堂課指定1-2個學生小組，讓他們提前準備，下次課讓他們上臺來講。發動學生盡量多的準備相關教學資料，形式要豐富吸引人，比如：傳感器實用電路的原理圖分析、傳感器在前沿應用中的視頻介紹、央視或網站對熱點技術中傳感器的專家評論等。

（三）學生上講臺

小組同學經過認真充分準備，在上課時按角色分工分別上講臺講解各自負責的內容。教師作為主持人，引導其余同學以質疑辯論的形式進行提問回答。掌控好雙方的講述進度，并適當提出一些觀點對雙方進行學習引導。指定一位同學利用手機負責錄像，將該組學生的上臺講解過程錄下來，放在班級群里回放總結經驗，也為今后其他組上臺作為參考。課程最后，教師要對本次課程主題進行重點講解分析，使同學們正確掌握課程內容。

（四）學生講解內容納入試卷出題范圍

依據學生小組分工情況，著重考察課題設計方案的創新性及可行性、制作實物的演示過程及效果、課題陳述及答辯過程中的表現等，同組同學的成績有所不同。給出分數算為平時成績，或者結合課程設計報告算為課程設計得分。

在最終試卷的出題環節，以學生所講述的實際課題為引，有目的的引發全體學生對其深入探討，綜合同學們認為的最重要的一條知識點，明確告知學生這就是考試內容，將會以不同的形式出現在最終試卷上。標準答案并不惟一，結合學生科研過程，正確可行就可得分。學生對于一門專業課程的掌握，不能僅關注考分是多少，重要的是能真正理解并吸收為自己的實用知識。

（五）課程改革效果評價

采用倒逼機制，學生首先明白自己要做什么，然后分析怎么去做及如何做得的更好。這種教學方式不同于職業教育培訓，它鍛煉了學生深入思考的創新能力及分工合作的科研能力，為學生提前適應職場進行了前期模擬實踐。學生們在提升自身素質方面積累了很多寶貴的經驗，在參加全國挑戰杯、大學生電子設計競賽、大學生創新創業項目等學生科研活動中均有出色發揮，在參與人數及獲獎項目數量上穩步上升。同時也為學生找工作面試、考研面試時的科研工作經歷提供了實際幫助。

四、結論

本文針對理工學生的專業課程教學過程進行教學改革，培養了學生解決實際科研問題的綜合能力和高級思維。學生對于以前學過的相關專業課程知識有更扎實的復習和掌握，對于沒上過的后續專業課程有進一步的預習和了解。該教學方法的運用，合理提升了學業挑戰度，適當增加了課程難度，拓展了課程深度，切實提高了課程教學質量。研究結果可對其他院校相關專業師生們的課堂教學進程起到參考作用。