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提高普通工科高校专业基础课教学质量的新尝试

2017-02-10宋贵宏陈立佳

教育教学论坛 2017年3期
关键词:专业基础课专业知识教学方法

宋贵宏+陈立佳

摘要:由于不良社会风气的影响以及目前高校由“精英”教育转向“大众”教育而出现的部分学生不愿意进教室和部分上课学生不认真听讲的新状况,结合作者讲授“材料力学性能”课程的多年尝试,探讨了提高普通高校专业基础课教学效果的一些举措:掌握足够多的专业知识;了解与课程相关的典型和重要的案例;及时和恰当地传授新的观点和理论;充分调动学生的学习热情;促使学生渴望学习和掌握专业基础课;课堂上教与学融为一体。这是提高教学质量的有效措施。

关键词:普通工科高校;授课效果;专业基础课;教学方法;专业知识

中图分类号:G424 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)03-0236-03

一、引言

高等教育的专业基础课是引导学生掌握本专业系统知识的基础,它是在学生学完公共课之后进行讲授的,是学生学习和掌握专业课程的前期基础。如果专业基础课不能很好地理解和掌握,学生将无法对后来专业课内容进行很好地理解和掌握,这将对学生的毕业设计乃至就业后的工作都有非常不利的影响。近年来,用人单位和社会对高校培养的学生满意度越来越低,这与毕业生没能很好地理解和掌握专业课息息相关。随着近十几年高校的扩大招生,国家高等教育已经由“精英”教育转向“大众”教育,同时一些不良的社会风气也渗透到学生的心里,高校的学生状态也出现了新的变化。部分学生不愿意上课,有些学生虽然坐在课堂中,但心不在焉,心思放在微信与游戏上,对老师授课内容不感兴趣。只有一部分学生能够细心学习和认真听讲。面对新的形势,高校老师如何吸引学生的学习注意力?如何提高专业基础课的授课效果?这需要深入探讨[1-3]。本文第一作者从事“材料力学性能”课程讲授二十余年,经历和目睹了高校从“精英”教育向“大众”教育转变过程,也参与了相应课程的改革和教学大纲的修订,对如何提高普通高校专业基础课的授课效果进行尝试,效果提高显著。

“材料力学性能”课程是材料学院学生必须学习和掌握的专业基础课,任何从事材料研究、加工和应用的人,都必须掌握和了解材料的力学性能。不懂材料的力学性能,将无法提高和改进材料的力学性能,也就无法满足实际生产的需要,也将无法开发新的材料而促进技术的进步。对于材料类的学生来说,“材料的力学性能”课程会关系到毕业设计是否顺利完成以及就业后是否能够胜任所从事的相关工作。社会发展需要行业内的栋梁之才,需要懂专业、懂技术的高校毕业生。学好专业基础课和专业课是对高校学生最基本的要求,这也是他们就业后从事本专业工作所必须具备的基本素质[4,5]。

二、提高教学质量的有效措施

1.培养学生对本课程的学习兴趣。在长期的“教”与“学”的过程中,市场经济下出现的急功近利等社会不良风气不断地影响年轻而单纯的学生,部分学生不可避免地产生了厌学的情绪。产生厌学情绪原因大约有几个方面:(1)部分学生对这门课程内容、实际应用及与本专业后续课程的关系不是很清楚,感觉学好学坏对后续学习、毕业和以后工作没有关系;(2)部分学生从众心理较大,别人不学习,自己也不感兴趣;(3)一些学生对自己的专业不感兴趣,总是认为这个专业不是他想要学习的专业,对学习专业课产生抵触情绪,没有学习的热情和兴趣;(4)个别学生懒惰成性,对上课及班级、学校的一切活动很少参加,整天沉溺于手机或个人电脑的网络游戏中。因此,培养学生对课程的学习兴趣是非常重要的,这也是提高授课效果的关键。如何激发和调动学生的学习兴趣,使学生融入到课堂教学之中,做到聚精会神听讲,真正理解和认真分析,这是教师提高授课效果的前提。针对部分学生可能存在的厌学倾向,授课教师在教学的第一次课时,就要清楚介绍本课程的大致内容,在实际生活中的作用,对毕业设计及将来的工作中的影响,从而激发学生学习的兴趣。通过上课点名和提问题及其他约束条件,强迫因懒惰不愿意上课的个别学生进教室听讲。同时,在逐渐开展教学的过程中,时不时地阐述本专业的特色和优点,分析一下各个专业的优缺点,介绍本专业突出的校友及其他名人,提升学生对本专业的热爱程度。为了使学生更好地了解材料力学性能这门课的主要授课内容及各章节的关系,在第一次授课时,可以多花一些时间介绍材料力学性能的内涵,使学生更深刻地了解到力学性能就是材料或部件在受载荷或载荷与环境共同作用下所表现的行为,静拉伸载荷、弯曲载荷、压缩载荷、扭转载荷、冲击载荷、交变载荷以及载荷和腐蚀介质或高温共同作用下所表现的行为不同,它们各有相应的力学性能指标,这些内容将在各自的章节内进行介绍,这些便构成了我们材料力学性能的授课内容,学生一目了然,基本知道本课程所要讲授的内容,这对学生更好地理解材料力学性能课程的内容及各章节的关系非常有用,同时也强化了学生对材料或部件力学性能的理解。

2.详细设计好教学环节的每个工作。大学的专业知识是复杂和综合的科学体系,授课教师需要拥有丰富和渊博的专业知识,才能讲授好专业基础课。因此,课前要多积累相关的知识,“凡事预则力,不预则废”,“不打无把握之仗”这都说明事前准备的必要性[1]。对于普通高校的学生来说,尤其是材料类专业的学生,它们的入学成绩基本都是本学校最低的,他们的高中基础比重点高校学生差,也略差于本学校热门专业的学生。因此,对于材料学院学生的教学设计,要把握好授课的难易尺度,对于可能不易理解的授课内容,可以迂回地讲授。比如,在讲授“影响金属材料强度的微观因素”时,要对位错的基本理论进行回顾和提示,通过提问和解释使学生回忆起这些理论,并通过阐述晶界、固溶原子、第二相和其他位错对滑移位错运动的阻碍过程,强化影响材料强度的因素,同时也提升位错理论的实际应用效果。同时,在教学中积极调动学生的创造性思维,通过学生间讨论提高金属材料强度的措施,加深学生对影响金属材料强度的因素的掌握程度,引导学生提出自己的措施,积极地培养学生的创新能力。又如,讲到疲劳裂纹萌生的位置时,除了讲授其产生的原因外,特别强化如何抑制这些疲劳裂纹在该位置的萌生过程,然后提出问题,让学生讨论可采取的措施,特别对生产实际中的构件(如齿轮,各种轴等)表面萌生裂纹这一现象,进行广泛的讨论,最后给出实际产品中的处理过程,督促学生在生产实习中,对这些处理方法和相应的生产工艺进行更多的了解,为学生参加工作后从事这方面的工作奠定一定的基础。另一方面,为了更好地讲授课程,每次下课后思考一下这节课的教学过程,对成功之举和失败之处进行分析,并及时记下教学中学生容易出现的误解或不易理解的内容,重新设计教案,在以后的教学中进行补充和调整,不断改进和完善课堂教学,从而提高教学质量。在教学中,还要多与学生互动,通过提问题和讨论,强化学生的参与意识,不要让课堂变成“一潭死水”,使学生在愉快的思考中完成教学。

3.掌握和了解与本课程相关内容的最新典型应用实例。在上课时常常发现,一部分愿意学习的学生坐在课堂的最前面,不爱听课的学生则坐在最后面,中间是希望听课而又不能约束自己的学生。最后面的学生,上课的注意力不在黑板上和老师处,或看手机或看其他与学习无关的东西;中间学生的精力一会在教师授课的内容上,一会在他所忙碌的事情(如抄写实验报告,完成其他科目的作业等)上。如何能把这些学生的注意力完全转移到老师的授课内容上,需要多花费一些心思。多年的教学发现,上课提问题可以吸引他们的注意力,但一些学生以“不会”作托词回答老师提的问题。这样一来,授课老师往往也无可奈何。然而,我们却发现,在授课过程中如果讲一些与授课内容相关的实用案例,几乎所有的学生都把注意力集中在老师身上。比如,讲到“金属材料的强度”时,我便给学生介绍材料强度在军事中的应用,特别提起上个世纪60年代中国与前苏联在黑龙江边界的“珍宝岛战役”,讲述了中国的穿甲弹因弹头材料强度低不能破坏苏联装甲车的矛盾,以及后来如何提高穿甲弹头的强度而打败苏联装甲车的过程,学生听后,很有感触。这样一来,学生学习的兴趣和注意力便被教师讲授的内容深深吸引。因此,授课前老师了解和掌握与授课内容相关的典型实例非常重要,特别是那些在军事中和重大事件中的应用,学生非常喜欢了解。又如,讲到“金属材料低温脆性”时,我便讲述2008年发生在湖南等南方省内的因百年不遇的严寒而导致的输电铁塔的倒塌事故,分析其产生的可能原因,同时也分析虽然东北地区比湖南等南方省份温度更低但输电铁塔却很少断裂的原因,学生很有兴趣,这也加深了学生理解材料韧脆转变温度这一力学性能指标的重要性。

4.收集与本课程相关内容的最新科研成果。随着科学研究的不断进行,专业课的某些理论不断完善和修正。因此,在讲授专业基础课时,需要教师不断收集与本课程相关的最新研究成果。在讲授内容上,不要受限于教材的观点,及时而准确地把新的研究成果传授给学生,使学生能够了解最新的科研成果。比如,在讲授金属材料的塑性变形机制时,除了介绍教材中传统的模型外,还介绍了中国科学院金属研究所卢磊等研究员在Science上发表的纳米铜其塑性达到5000%仍没有断裂的实验,并给出可能是晶界滑动对多晶体塑性变形有贡献的结论。此外,还介绍了国外纳米锌能够达到110%塑性的文献报道,从而告诫学生,科学在发展,理论在完善,也激发部分学生追求科学,准备报考研究生的信念。为了更好地激发学生的学习热情,尽可能多地介绍中国人对授课内容的贡献。如讲到氢脆断裂时,总要提一下,中国科学院金属研究所的创始人李熏先生的工作;讲到内耗,也不忘介绍一下中国科学院金属研究所葛庭燧先生发明的葛氏扭摆;讲到塑性变形到一定阶段材料产生孔洞和微裂纹时,还要介绍一下西安交通大学几个教授在透射电镜下拉伸而观察孔洞出现的工作。通过实例的介绍,学生的学习劲头明显增加,下课后询问问题的学生明显增多。

5.做好实践教学。实践教学是培养学生动手能力的关键步骤,它是本科生成为一名合格工程师的必经之路。“材料力学性能”课程是以实验结果为主的,涉及的理论不多。为了让学生更好地理解材料的力学性能的物理意义、影响因素及测试原理,实践教学是非常重要的。在实验开始之前,授课教师要将实验的目的、意义及实验原理讲清楚。在实验时,要对实验设备的构成和实验过程进行详细介绍,最后由学生动手根据实验步骤完成,这样才能加深学生对材料具体力学性能指标的理解和一些理论知识的掌握。

6.多种教学手段及方法的运用。材料力学性能课程试验数据、断口形貌以及试验设备的照片较多,传统的教学方式需要在黑板上绘画示意图,这需要耗费大量的课上时间,而且图形不够逼真。而通过课件照片向学生展示韧性断裂断口特征和脆性断裂断口特征,可以让学生一目了然。这里特别注意的是,多媒体仅仅是辅助教学方法,对于一些理论推导过程一定要通过黑板板书进行授课,把板书和多媒体二者有机结合起来,取长补短,从而得到最好的教学效果。

7.多听名师的授课,探讨和提高自身的教学水平。每一位名师的课堂教学,都是其丰富教学经验的体现。我们可以细心研究其教学特点,观察其如何调动学生课堂听课的积极性,如何与学生融为一体而倾心把要讲授的问题深入浅出地表达出来。教师要给自己一个学习教学经验的机会,多听一些名师讲课,把课堂和教学过程中出现的问题与名师展开探讨,多听取他人意见,从而进一步提高教学水平。

三、结束语

上好每一节专业基础课,提高授课质量,是我们执教者共同目的,也是一个长期的过程。想要提高每一节专业基础课的授课效果,首先要掌握足够多的专业知识,了解与课程相关的典型和重要的案例,及时和恰当地传输新的观点和理论,充分调动学生的学习热情,使学生渴望学习并掌握专业基础课所学内容,让课堂“教”与“学”融为一体,从而圆满完成自己的教学任务。

参考文献:

[1]袁志宏.如何上好专业课教学心得[J].教育管理,2008,(11):112.

[2]张翔凌,姜应和,金建华.高等院校工科专业基础课教学方法与改革研究[J].大学教育,2013,(9):100-102.

[3]李新莹,刘兴利,冯豫川.巧用探究式教学和多样化考核,提高生物化学教学质量[J].高等教育研究,2015,32(2):22-25.

A New Attempt of Improving the Quality of Teaching Common Engineering Professional Basic Course

SONG Gui-hong,CHEN Li-jia

(School of Materials Science and Technology,Shenyang University of Technology,Shenyang,Liaoning 110870,China)

Abstract:Due to the influence of the bad social conduct and variation of colleges or universities from "elite education" to "mass education",it appears that the students are reluctant to enter the classroom and some students does not listen less in class. Combined with the authors teaching of course "material mechanics properties" for many years,some measures is discussed to improve the effect of professional basic course teaching in common colleges and universities. Master enough professional knowledge,understand the typical and important cases related to this course,timely and properly to teach new ideas and theories,fully mobilize students' learning enthusiasm,help students eager to learn and master the professional basic course,the classroom teaching and learning,it is an effective measure to improve the teaching quality.

Key words:ordinary engineering colleges and universities;the teaching effect;professional basic course;teaching methods;professional knowledge

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