互動式教學法在工科專業卓越工程師培養中的應用研究

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(武漢理工大學 能源與動力工程學院，武漢 430063)

采用科學有效的教學方法是提高高等學校教學質量和人才培養的重要保障。在眾多的教學模式與方法中,互動式教學以其獨特的教學效果備受廣大師生的青睞。互動式教學已經在高等學校文科專業的課堂教學中得到廣泛應用,并取得了較好的效果。但是,目前在高等學校工科教學和工科專業卓越工程師培養中,互動式教學法在課堂中的應用和研究卻相對較少。結合多年的工科教學工作經歷和對教學方法探索研究中受到的啟發,筆者對高等學校工科專業卓越工程師培養中的互動式教學法應用問題進行了一些探討。

1 互動式教學法特點

1.1 基本概念

互動式教學模式”是指教師“教”和學生“學”兩個過程互相作用的整體性動態過程。具體表現為教師的主導施教和學生的主體認識相輔相成的課堂活動過程，即“教”和“學”之間相互聯系，相互促進，有序發展的整體性活動。通過調節師生關系及其相互作用，形成和諧的師生互動、生生互動，以產生教學共振，達到提高教學效果的一種教學法。

在互動式教學中,更加注重培養學生的學習興趣,喚起學生的思維靈感,激發學生的創新創造熱情，并通過這種“互動”地“教”與“學”,在學生掌握理論精髓的同時，培養學生主動思考問題和解決問題的能力,使他們能更好地將所學應用到工程實踐中并增強其創新創造能力和意識。

1.2 特點

耶魯大學的門口兩側各有一組浮雕，描繪的是老師給學生上課的情景，一組是臺上老師侃侃而談，臺下學生昏昏欲睡，另一組正好相反，老師酣然大睡，而學生卻在臺下爭辯得不可開交。這兩幅浮雕形象的映射了高等學校教學中的兩種典型的課堂教育方法：傳統式教學法和互動式教學法。

傳統教學法以傳授知識為目的，課堂在“老師講，學生聽”的模式下進行，教學以老師為中心，學生圍著老師轉，學生處于被動接受知識的地位。在這種環境下，許多老師在課堂教學過程中，無論是教學目標的制定、教學方法的設計，還是課堂上的教學活動，自覺和不自覺地把注意力集中在知識教學目標上，而忽視觀念、能力和創新精神的培養。在這種環境下，學生習慣于依賴老師，習慣于被動接受，學生不敢也不想向老師提出問題，學生害怕老師提問。結果導致，從事工程技術職業所必須的一些技能，如歸納概括能力、理論結合實際能力、創新創造能力等，在課堂教學中得不到必要的訓練，學生的個性和創造性也被抹殺了。

互動式教學法總的特點是屬于開放型教學，比較傳統講授式教學，其特點有：

1)激發學生學習自覺性，以自主學習為主。老師從過去的灌輸變為引導，教師的職責不是把所有的知識灌輸給學生，而是把學生引導到知識的海洋中，讓學生們自己自發的獲取知識。同時，培養學生自己獲取知識的能力和獨立思考的能力。

2)加強教學啟發性。課堂氣氛活躍，能極大地啟發學生思維，加強了教師對學生的啟迪作用，增加師生之間、生與生之間的互動與交流，鼓勵思想碰撞，從而達到領悟和掌握理論精髓的目的，并提高了學生的學習興趣。

3)研究性。以問題為中心，在充分思考和交流互動中，運用現有的知識和邏輯推理解決問題。

4)實踐性。與實際工程問題相結合學習理論，增強學生創新能力和解決實際問題的能力，更加有利于學生迅速成長為卓越的工程師。

為了說明互動教學法的特點，現將互動式教學法與式傳統教學法進行比較，見表1。

表1 兩種教學法比較

2 互動式教學法實施的環境和條件

使用互動式教學方法是一個涉及面較廣的系統性工作，必須要有良好的教學環境和過硬的師資隊伍。

2.1 “方法為內容服務”是選擇教學方法的基本原則

互動式教學盡管有很多優點,但是它不能無限制的推廣使用。在工科課堂教學過程中,當講授工科基本理論性課程的時候,就不宜過多選擇互動討論的方法,而宜選擇課堂講授式,因為工科基本理論性課程涵蓋的內容較多,且基礎理論都已得到充分驗證,課堂講授式更能夠體現其邏輯相關性,使學生更易理解有關學科的概念和專業術語。在講授技能性強的課程時,則相反,選擇互動式教學方法就比選擇傳統講授式更加合適。

2.2 對教師提出了更高的要求

正確的教學理念是教學模式和方法創新的基礎和關鍵。因為教師的教學行為是受理念支配的，教師作為教學過程中的主體之一，只有不斷更新教育觀、教學觀、師生觀，才可能產生出全新的教學行為，才可能設計出新穎的教學模式和方法。

1)教師要有敬業精神，有責任感，有創新意識。大學之大，不僅要有大樓、大師，更要有大愛。教師應當有創新意識，不要有固定模式，不要因循守舊，應當有廣博的胸懷，兼容并蓄，博取眾長。

2)教師要有寬容的態度，以欣賞的眼光去看待學生。賞識自己的學生，使他們充滿自信。賞識教育：賞識你的學生、你的孩子，發現他們的積極東西，點撥引導，使之充滿自信。

3)教師應加強自信和對學生的信任。教師只有具備充分合理的自信，才能充分相信自己所培養教育的學生。而充分相信學生的學習能力對于學生很重要。過去我們講課，總是怕講不到、講不清，因此課時總感覺不夠。實踐證明，讓學生自己分析問題，給學生提出一些思考題，同學們自己就會研讀教材，仔細理解一些基本概念、原理，只要給他們一定壓力和動力，很多知識可以由學生自學；而且學生們實際并不歡迎教師上課重復教材的內容。這是實行互動式教學必要的主觀條件。

4)教師應加強課堂的民主性和對學生的尊重。教學相長，互相學習。教師要真正獲得學生的尊重首要的就是尊重自己的學生，與學生平等相待。國外的教師面對學生提出的難題可以坦誠地回答“我不會”。要說明自己的觀點，要允許學生保留自己的意見。

2.3 對教學設備設施等硬件的要求

高等學校工科專業卓越工程師培養中的互動式教學對教學設備設施具有較高的要求,這是由于互動式教學與一些教學新技術是緊密結合在一起的,互動式教學因此而成為現代教育技術改革的領航者,如遠程網絡教育和多媒體教學就是與互動式教學方式結合的體現。以信息網絡技術為基礎的第三代網絡遠程教育,其最核心的本質特征是教學活動中互動性的實現。多媒體教學中采用的互動式教學課件,能夠使師生在課堂教學中實現較好的雙邊互動。為此,搞好高校工科互動式的課堂教學,學校就應當與時俱進地加大新的教學設備設施的建設力度,使之適應互動式教學的需要[2]。

3 在工科卓越工程師班中實施互動式教學方法的教學改革

為促進互動式教學法更好的應用到實際的工科卓越工程師培養中，在工科卓越工程師班中要進行一系列的教學改革。

1)給學生布置學習材料。實行互動式教學模式，自學應當成為學生學習的主要方式，而自學需要老師為學生準備和布置相應的學習資料。在教學中作到了給學生“四個一”，包括教學大綱、教科書、經典專著、和教師的教學課件。將自己的課件印發給學生，作為教材的補充，可以節省大量的課上時間，增加了課堂討論的時間。

2)學生自學并做學習筆記。學生根據教學大綱布置的理論思考題和教學課件，自學并做學習筆記，準備課上討論。

3)理論討論課。課上討論提前布置的的思考題，考察學生基本概念和基本理論的掌握的情況。理論討論課的關鍵是問題的設計。問題的設計應堅持下列原則。

①問題必須能夠引出計劃學習的基本概念和原理。如“熱力學第一定理說明了能量轉換過程中的什么特性”問題，不僅使學生懂得了熱力學第一定理的概念，更重要的是知道了定義的產生由來和如何定義概念。

②問題應盡量是開放的、真實的、有爭論價值的，為學生留出思考的空間。如提出“根據換熱理論，可以如何提高換熱效率”問題，并沒有固定的答案，學生可以自由發表意見。

③問題必須能夠激發學生的動機，鼓勵他們去探索、學習。一個好問題能夠隨著解決問題的進程自然地給學生提供反饋，讓他們能很好地對知識、推理和學習策略的有效性進行評價，并促進他們的預測和判斷。

④問題的選擇要考慮到教學的具體目標以及學生的知識、技能水平和動機態度等因素。

4)設置了“提出問題分”。為鼓勵同學的創新精神，設置了“提出問題分”，占學習成績的10%，由同學根據上課的內容和自學中的問題，向老師和同學們提出自己思考和觀察到的疑難問題，以鼓勵同學深入思考問題，觀察問題，提高理論思維的習慣和能力。

5)考試方法的改革。期末考試閉卷考試占總成績的60%，開卷考試占30%。開卷考試，拋開機械記憶，活躍思維方式，重點考學生分析問題和解決問題的能力。回答論述題，學生要有自己的思路，自己整合資料，進行回答。實際問題分析題有助于考察學生學以致用的情況。

[1] 李青平.海事強國與成才之路[J].船海工程，2011(4):1-7.

[2] 錢作勤，賀玉海，李煜輝.工科能源動力類專業卓越工程師培養計劃構想[J].船海工程，2011(4):39-42.