材料類通識課導向式教學的探索與實踐

李小麗　許小紅

[摘 要]通識教育在人才培養過程中的作用日益凸顯。在“以學生為中心”的教育理念下，文章以問題、現象和實際應用為切入點，將導向式教學引入材料類通識課中，將思政教育貫穿其中，同時滲透多學科交叉融合與協同的理念，通過學生獨立思考、自主討論等方式，開闊了學生的視野，增強了學生的學習內驅力，提高了學生的綜合素質，從而進一步提高了教學的質量和效果。該探究對通識課甚至專業課的建設具有一定的借鑒作用。

[關鍵詞]通識課; 導向式教學; 思政教育

[中圖分類號] G642.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2021）11-0045-03

一、引言

在科學技術和經濟快速發展的今天，社會對人才需求日益向全面發展的方向邁進，這就要求高等教育為社會輸送的人才不僅要有“精”“深”的專業素養[1]，而且需要具備較深厚的文化底蘊、較寬廣的知識面以及較強的融會貫通能力與創新意識等綜合素質。在培養全面發展的高素質人才的過程中，通識教育和專業教育都重要，它們均是高等教育很重要的組成部分。只有二者相互協同、共同發展，教育才能既有深度又有廣度，也才能培養出社會真正需要的具有開闊視野且創新思維和綜合素質良好的合格人才。

專業教育由于很長一段時間在社會發展特別是經濟發展取得卓越成就的過程中凸顯了其巨大的優勢[2- 3]，因而一直備受重視。通識教育則不然。從知識發展的角度看，通識教育注重個體的選擇性和知識的廣泛性，在突破學科和專業壁壘的基礎上實現知識的交叉、融合，是創新的重要途徑[4]。通識教育具有廣泛性、交叉性等特點，盡管現在人們已經對通識教育在人才培養中具有舉足輕重的作用達成共識[5-6]，但是通識教育在實施過程中仍面臨諸多問題和挑戰。在通識課建設過程中其課程的內容設置、課時數、教學實施方式和效果評價等各個環節都需要不斷探索和實踐。和專業課不同，通識課由于更多強調的是開闊思維、主動思考、融會貫通、創新思維等很多“柔性”綜合能力潛移默化的提升，而非一個知識點、一個理論、一種方法的理解和掌握，因此它很難像專業課那樣通過一門課的學習產生立竿見影的學習效果，也很難用一個標準、通過一次測驗來衡量和評價教學效果。從某種角度來講，通識課更像是潤物細無聲般給學生的專業素養與品格施加影響。因此，和專業課相比，通識課對課程內容的設置需要更加考究，對任課教師提出了更高的要求，這就給教學實施帶來了更大的挑戰，給教學效果和評價模式也提出了多元化的要求，研究其課程內容、教學模式和教學效果也就顯得尤為重要。下面我們以面向山西師范大學全校學生開設的材料世界的魅力通識課為例來探究通識課教學的內容、模式、策略和效果。

二、材料世界的魅力通識課的開設初衷

通識教育不是以引導學生掌握某些理論、知識點、專業技能為目的，而是注重學生主動思考習慣、創新意識、綜合能力和全面發展能力的培養。事實上，一個人可以擁有多強的思考和創新能力受其好奇心和求知欲驅動的影響比較大。因此，通識課應該更加注重學生好奇心和求知欲的激發。

材料世界的魅力通識課面向本科一年級學生開設。對于剛經歷過高考邁進大學校門的他們來說，大學是一個新的起點，他們內心充滿著好奇心、求知欲和期待。作為教師來講，我們此時更重要的是呵護并盡可能放大他們難能可貴的好奇心和求知欲，通過一門門課程給他們展現學科、專業發展歷史的源遠流長、文化的博大精深、科學技術的突飛猛進等。此時，教師就猶如一個個導游，一門門的課就如同一道道的風景。導游推開一扇扇門，引導學生走進來并欣賞一道道的風景，讓他們視野開闊、思維活躍，從而激發他們更多的求知欲和好奇心，進而驅動他們內在創新意識的萌芽和發展。因此，作為導游的教師，設置什么樣的授課內容就如同選擇什么樣的風景，需要仔細斟酌和探索。

眾所周知，自古到今，材料一直在人類文明和社會進步的整個過程中起著舉足輕重的作用，諸多生產生活的進步和科學技術的發明發展都需要以材料為載體。材料科學作為一個多學科交叉領域，它涉及的內容異常豐富，包括各種材料的成分、結構、制備、加工、性能及其功能化等。在諸多材料和材料的諸多方面中，我們會選擇比較經典的幾個面來展現：材料的宏觀類型即四大類材料即金屬、非金屬、有機高分子和復合材料的性質以及相關功能和應用，宏觀材料的微觀源頭即材料豐富的結構及其發現過程，材料微觀世界的觀測即材料結構的各種表征技術及其發展歷程。在學習這些內容的過程中，學生可以通過在生產生活中實實在在使用的各種材料對材料世界有一個宏觀的認識，可以借助各種微觀測試手段對材料的微觀世界有一個專業認識。總之，本課程的目的是通過上述內容展現材料在人們生產生活中無處不在的應用，展現人們認識和研究事物的思維模式：先是宏觀認識和直接應用，然后借助相關技術由表及里、從源頭分析現象和解決問題，進而優化和拓展應用，并展示材料發展與科學技術進步相輔相成的關系。

三、材料世界的魅力通識課的教學方法和策略探索

對于一門課程而言，從課程內容的構建到課程目標的設定都還是“紙上談兵”，要真正達到目標和效果還需要通過課堂教學，需要切實可行的教學方法和策略。近年來，“以學生為中心”的教育理念不斷推行[7-9]。盡管從理論角度來講，課堂教學由“以教師為中心”向“以學生為中心”轉變有助于學生主動思考、自由探究、培養創新意識，但學生學習的積極性和主動性則需要教師通過精心的教學設計和教學策略進行引導和激發，從而發揮學生學習主體作用。在材料世界的魅力課程教學的探索中，我們從以下幾個切入點進行導向式教學，并輔之以一定的策略，旨在激發學生的學習興趣和好奇心，調動學生學習的積極性。

（一）導向式教學

傳統的講授式教學在“以學生為中心”的教育理念的實現中凸顯出很大的局限性。相比較而言，在導向式教學中，教師更多的是充當引導的角色，因此更有利于學生學習主體地位的確立。結合材料世界的魅力通識課本身的特點，材料世界多學科交叉、與我們的生產生活息息相關的優勢，并結合培養學生主動思考、自由探究、創新思維等綜合素質的目標，我們以問題、自然現象與實際應用三方面為切入點對材料世界的魅力課程進行導向式教學。

1.問題導向式教學

問題的出現往往是進步的機會，擁有分析和解決問題的能力在實現從問題到進步的轉變中起至關重要的作用。在教學中以問題為引子引導學生開展思考和討論有助于學生能力的鍛煉和培養。因為材料世界的魅力課程的教學對象是剛剛步入大學校門的各個專業本科一年級學生，所以教師所設置的問題并非專業性很強的問題，而是和我們生活相關且和材料學科知識相關的一般問題，目的不是要學生真正思考和研究透徹一個個專業問題，而是更注重引導學生學著思考、試著討論，從而培養學生主動思考的行為和習慣。課前我們針對授課內容整理出一些有意思的問題，這些問題并非一個知識點一個問題，而是針對一個知識點形成系列問題：以基本問題為引子，以簡單問題為引導，以遞進式問題為延伸，進而循序漸進地鼓勵和引導學生主動思考，從而培養學生分析和解決問題的能力。

2.自然現象導向式教學

自然界是最好的老師。向自然界學習并最終超越自然是很多仿生智能新材料的永恒主題和新理念[10]。很多材料最初的構思、設計以及最終的創造都是模仿、借鑒自然界的某些現象，進而改進、創新完成發明的。因此，在授課前，我們會針對授課內容搜集和一些仿生材料有關的自然想象的例子，從而以現象為引子，以解釋現象、模仿現象進而應用現象甚至延伸現象為流程開展思考和討論。比較典型的一個例子是眾所周知的“出淤泥而不染”的荷葉。可先試著引導學生思考荷葉“出淤泥而不染”的可能原因，再進一步思考“出淤泥而不染”可能有什么用，進而思考如何設計“出淤泥而不染”的材料。不僅如此，還可以引導學生用這個思路反向思考“出淤泥而不染”的反面現象及其可能的原因和用處，進而思考其在材料領域的用途等。總之，以自然現象為引子，以分析現象、解釋現象、學習利用現象為主線開展討論，有助于培養學生的發散思維和創新意識。

3.實際應用導向式教學

學以致用是教育的永恒主題。對于剛上大學的學生來說，讓他們看到書本上的知識和理論在實際生產生活中得到呈現從而培養學以致用的理念尤為重要。因此，在授課前，我們會整理出和材料相關的實際應用的例子，從而以應用為導向，以分析應用中所涉及的材料種類、材料可能具有的性質以及與此應用相關的技術，還有哪些材料可能具有諸如此類的性質及其可能在其他領域的應用為主題開展思考和討論。例如，以磁懸浮列車為引子，我們可以討論超導現象，與超導現象有關的多位諾貝爾獎得主、國內外科研工作者對超導材料的研究以及超導的其他可能應用，還可以討論一種現象和材料從發現到最終落地應用所涉及的諸多科學技術和多學科協同的復雜過程。總之，以實際應用為引子，以分析相關現象、該現象可能存在的其他應用，以及從現象到應用的復雜過程為主線開展討論，有助于培養學生學以致用、多學科融合與協同的理念。

問題可能是自然現象或者實際應用中的問題，自然現象中可能蘊含著應用價值，對自然現象的理解是問題的解決過程，問題解決則預示著實際應用成為可能。因此，上述有關問題、自然現象和實際應用三個切入點并非完全獨立，而是存在如圖1所示的相互滲透、彼此關聯的關系。但是其側重點和出發點不同，從一個事物的不同角度出發來思考問題有助于鍛煉學生的思維能力。

（二）教學策略與技巧

一方面，興趣是最好的老師。著名科學家愛因斯坦曾在一封給朋友的信中寫道：“我沒有特別的才能，我只有熱切的好奇心。”很多偉大的發明和發現的背后都是發明者和發現者受到內在好奇心和興趣的驅使。另一方面，材料科學的發展與人類文明的進步密切相關。在人類進步的歷史長河中，中國文化和中國智慧在推動人類進步和材料發展的過程中發揮了舉足輕重的作用。因此，材料世界的魅力通識課程的兩個主要策略就是使其“有趣”和開展思政教育。在課程教學實施過程中，我們以“有趣”為前提，從有趣的問題、現象和實際應用為切入點進行導向式學習，將中國文化和中國自信等思政要素貫穿始終，同時滲透多學科交叉融合與協同的理念，通過學生獨立思考、自主討論等方式，激發學生的好奇心和求知欲，增強學生主動探索和學習的內驅力，從而引導學生開闊視野，打開思路，提高專業學習的積極主動性。

四、材料世界的魅力通識課的教學評價與教學效果

通識課程的開設旨在滲透多學科交叉融合思想、開闊思維以及培養融會貫通、創新思維等綜合能力，因此，對學生的評價不應拘泥于傳統的考試模式，也不應采取一個問題一個標準答案的模式，而是更加注重對學生主動探索和融會貫通能力的評價。因此，考核與評價也變得多元化。我們主要通過觀察、記錄和統計教學中學生主動思考、發散思維等的隨堂表現，將課堂所學與自己所學專業知識的融合與銜接，對學習心得和收獲分享的表現等多角度來對學生進行綜合評價。

筆者通過精心設計材料世界的魅力通識課程的教學內容，對上述三個切入點進行導向式教學，并采用一些教學策略和技巧，使教學質量得到了大幅度的提升，主要表現在以下幾個方面：一是提高了學生學習的興趣和積極主動性，幫助學生真正成為課堂和學習的主角;二是鍛煉了學生分析解決問題的能力，培養了學生的發散思維和創新意識，培養了學生多學科交叉融合與協同的理念;三是改變了學生對通識課只是一門普通選修課的認識;四是增強了學生創新引領發展和科技強國的意識。

五、結束語

盡管開展通識教育的重要性已被廣為認可，但是通識課程教學仍然需要不斷探索和改進。在“以學生為中心”的教學理念下，本文以有趣的問題、自然現象和實際應用為切入點，將導向式教學模式引入材料類通識課程中，通過引導學生獨立思考、自主討論等方式，并將思政教育貫穿其中，同時滲透多學科交叉融合與協同的理念，增強了學生主動探索的內驅力，開闊了他們的視野，提高了他們的綜合素質，為通識課甚至專業課建設提供了一定的參考。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 陳向明.對通識教育有關概念的辨析[J].高等教育研究，2006（3）：64-68.

[2] 張紅偉，張怡.通識教育的反思、借鑒與創新[J].中國大學教學，2019（10）：23-26.

[3] 鄭慶華.通識教育與專業教育融合發展：新時代中國特色一流本科人才培養路徑探索[J].中國大學教學，2018（10）：9-14.

[4] 鐘秉林，王新鳳.通識教育的內涵及其本土化實踐路徑探析[J].國家教育行政學院學報，2017（5）：3-9.

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[6] 林琳.新時代大學通識教育的新使命[J].中國高等教育， 2018（2）：55-57.

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[8] 季波， 李勁湘， 邱意弘， 等. “以學生為中心”視角下美國一流研究型大學本科人才培養的特征研究[J].中國高教研究， 2019（12）：54-59.

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[10] 江雷，馮琳.仿生智能納米界面材料[M].北京：化學工業出版社，2007.

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