工科專業課程研究性教學優化策略研究

何蓮 喬慶云

摘 要 為適應工科創新型和應用型人才培養的要求，針對工科專業課程的特點，通過教學現狀分析，結合研究性教學實踐，提出有效增強研究性教學效果的優化措施。

關鍵詞 工科專業課程；研究性教學；工程技術人才

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1671-489X（2013）03-0083-03

Optimization Strategies of Research Teaching on Engineering Professional Courses//He Lian， Qiao Qingyun

Abstract In order to meet the training requirements of engineering innovative and applied talents， combined with the characteristics of engineering professional courses， analysis of the teaching situation and the research teaching practice， optimization measures are proposed to improve the effect of research teaching.

Key words engineering professional courses； research teaching； engineering technique talents

工科院校主要培養具有一定創新能力和實際應用能力的工程技術人才，所以工科專業課程的設置有其特點，所對應的教學模式也應與之適應。研究性教學可以充分調動學生學習的主動性，提高學生的獨立思考能力，培養學生的創新能力。開展工科專業課程研究性教學研究與實踐，對于提高工科人才的素質具有重要作用。

1 工科專業課程的特點

課程設置與人才培養目標相結合，工科專業課程往往具有下面幾個特點。

1）專業知識與基礎知識相融合。工科專業知識的理論基礎離不開基礎知識，需要有相關基礎課程的學習基礎。

2）理論教學與實踐教學相融合。工科需要培養具有一定實踐能力的人才，所以除理論教學外，還必須要有相應的實踐環節與之對應。專業課程往往并非獨立的一門課程，而是與多個環節交叉融合。

3）理論知識與應用知識相融合。工科面向應用，專業課程既要講解原理知識，又要結合實際讓學生掌握知識的應用。

4）傳統技術與高新技術相融合。工科專業課程離不開傳統技術的支撐，同時隨著技術的發展，專業知識日新月異，所以還需要讓學生了解專業領域的新技術、新方向，了解相關學科前沿。

2 工科專業課程教學現狀

2.1 傳統教學方式存在的問題

針對工科專業課程的特點，傳統的單純由教師講授的教學方式已不適應現今社會對工科人才的需求。傳統教學基本采用單一的教師講授、學生被動消化吸收的方式，學生缺少思維上的訓練，也習慣依賴于教師，缺乏主動學習的能力，對問題的判斷往往跟隨教師的思路，缺少自己獨到的見解，阻礙了學生創新精神和創新能力的發揮。

2.2 研究性教學現狀

研究性教學是指教學過程中教師創設一定類似研究的條件或環境，指導學生獨立思考、主動探索和實踐，從而吸收并掌握知識，培養學生創造能力，提高學生綜合素質[1-2]。教育部在2005年1號文件《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》中就已提出要積極推動高校研究性教學，提高大學生的創新能力。各高校都非常重視研究性教學工作的開展，在研究性教學理論研究方面已積累了一定的經驗，也取得了一些成效。但研究性教學作為一種新的教學理念，對教師和學生都是新的挑戰，需要克服固有的教與學的思維方式，在實踐中也存在一些問題。

1）教師對于研究性教學的理解較為模糊。雖然不少課程都已進行研究性教學，在教學方式上有了一些改進，但對于研究性教學的意義、如何開展等認識還比較模糊，很多教師理解不一，導致實施起來偏差較大，教學改革也僅僅停留于表面，未能真正進行研究性教學。

2）學生對于研究性教學的參與不夠主動。研究性教學的目標是培養出創新型的人才，師生都應該是教學過程中的主角。研究性教學要充分調動起學生的主觀能動性，明確學生的主體地位，在教學過程中學生應全程參與整個教學過程。但在實施中由于對學生的要求較高，很多學生習慣被動接受，學習不夠主動，只機械地完成教師布置的任務，缺乏主動探索的意識，很難實現研究性教學的目標。

3）研究性教學考核、評價與反饋體系不夠完善。當前研究性教學考核方式主要還是停留于傳統教學觀念，只注重對認知目標領域中較低層次“知識、領會和運用”的考核，不利于學生主動學習能力和創新意識的培養[3]。同時研究性教學在很多方面還不夠成熟，師生都處于探索階段，所以各個階段的評價反饋顯得尤為重要，而大部分研究性教學卻忽視了反饋對于研究性教學順利實施的重要性。另外，研究性教學對教師的教學方式與教學觀念、學生的學習方式與學習過程都提出新的要求，而現有的教學評價體系卻難以衡量這方面差異，不適合研究性教學的評價，更起不到反饋作用，導致研究性教學效果無法保證。

3 工科專業課程研究性教學優化策略

為更好地增強研究性教學效果，促進研究性教學的順利開展，針對工科專業課程的特點及現有教學方式存在的問題，以具有工科專業課程典型特征的水質工程學課程研究性教學為例，提出針對工科專業課程的研究性教學優化措施。

3.1 借助多種教學環節，優化研究性教學過程

工科專業課程往往既有理論教學環節，又有實踐教學環節，每個環節有其各自的特點和要求，但又互相關聯，互相影響。研究性教學的主要目的是提高學生的自主學習能力，培養學生的創新能力和實踐能力，多元化的教學環節為研究性教學的開展提供了有利條件。

水質工程學是給水排水工程專業的主要專業課程，主要內容包括水的物理、化學、生物處理等各種單元處理方法及相應水處理構筑物的設計。它是一門綜合性的課程，具有理論性、研究性、實踐性、應用性等特點，既有理論教學環節，又有實踐教學環節。

理論教學環節主要介紹專業知識原理和應用，涉及專業現象、變化規律和實際應用的介紹，可以與實驗、實習等環節相結合開展研究性教學。如過濾新技術的發展，可以結合實驗數據進行各種技術的比較，使學生既鍛煉動手能力，又豐富理論知識的學習。在學習過程中較為抽象的內容如各種構筑物內部構造，憑空很難想象，可以結合實習加強直觀認識。

實踐環節則是強調專業知識應用能力的培養，一般有實驗、實習和設計三種主要類型。

1）實驗的主要目的是培養學生的科研能力和創新能力，這一階段主要采用“開放式”學習，學生可以根據理論教學環節的知識，結合實際問題，自行設計實驗并進行驗證，以進一步鞏固理論教學內容，提高動手操作能力。通過實驗可以讓學生自己發現實驗規律，更好地理解實驗現象，并就現象自己尋找答案，進行總結和分析。如混凝部分，可進行燒杯攪拌實驗，從混凝劑種類的確定、投藥量、水質條件、水力條件等方面改變參數進行實驗比較，通過實驗的完成，學生對于混凝各個階段的要求、藥劑的投加與控制、不同混凝劑的特點和最佳投藥量的確定等知識就更容易掌握了。

2）實習的主要目的是讓學生能理論聯系實際，了解專業知識在實際中的應用，主要培養學生的實踐能力。實習根據時間和要求的不同，又有認識實習、生產實習和畢業實習等。認識實習一般在專業課程之前進行，主要使學生獲得專業知識的直觀認識，了解將要學到的專業內容。這一階段教學的主要目的是激發學生專業學習的興趣，讓他們從實習中找尋問題、發現問題。這一階段研究性學習可采取“問題式”學習，通過列出問題的方式，讓學生從實習中找尋問題的答案，通過聯系實際整理答案的過程達到實習的目的，并鼓勵學生在所看所想的基礎上獨立提出深層次的問題。在后續的專業課程中，學生就會積極主動地利用理論知識去分析曾經的問題，會有意識地主動查找相關內容，當學到這部分內容時，他們也更有興趣，學得會更認真，并能獲得學習的滿足感，從而喜歡專業課程的學習，提高學習興趣。畢業實習和生產實習通常安排在課程學習之后，實際上是理論聯系實際階段，也是所學知識的檢驗階段。在這個階段，可以結合理論課上的知識，了解實際應用與理論知識的關系。在這個階段應能提出更深層次的問題，可采取“反問式”方法，結合實踐提出具體問題，再從已學過的內容中尋求問題的答案。

3）設計環節主要培養學生的設計能力，與理論教學和實習環節緊密相關。這一階段在課程教學結束后開始，有課程設計和畢業設計兩個階段，著重強調學生應用能力的訓練。在這一階段，可結合實際生產課題，教師指導，學生合作或獨立完成，讓學生具有一定的成就感，促進他們實踐能力的提高。

3.2 挖掘專業熱點問題，優化研究性教學內容

研究性教學模式需要激發學生的探究意識，促進師生共同融入研究性教學過程。工科專業知識一般都與實際問題緊密聯系，進行研究性教學時可充分利用這一特點，激發學生的研究興趣。教師可尋找合適的切入點，通過不同的方式和內容，激發學生主動學習的積極性。一般學生對實際存在的熱點問題、有爭論的問題或與自身關系密切的問題比較關注，興趣更大，可以拋出這些問題，激發學生主動學習的積極性，讓他們自己分析。

如在講到消毒單元時，首先拋出游泳池由于消毒不當所產生的幾起事件，觸發大家的興趣，讓他們在課前就有意識地去了解各種常見的消毒方法，比較各自的優缺點；并自由組建消毒研究小組，由小組成員設計調查問卷，進行調查統計分析，了解不同地區游泳池消毒現狀；待消毒單元內容結束之后，再由小組學生采取方案比較或小組辯論的方式，提出自己的觀點。通過這樣的方式，大家對消毒部分的內容也就很容易記住了，并擴展了知識，對游泳池水質標準、泳池水的循環系統也有了一定的了解。有的學生甚至對與泳池設計相關的其他課程的學習也產生很大的期待。

3.3 借助網絡平臺，優化研究性教學環境

研究性教學離不開良好的教學環境，網絡平臺可以為研究性教學提供學習、交流和討論的空間，促進研究性教學的順利進行。師生可從網絡平臺了解相關技術的更新和發展，可從網絡圖書資源查找最新的研究成果。尤其是各高校網絡輔助教學平臺為教師和學生的互動學習提供了極大便利，研究性教學任務的布置、教學小組的劃分、學習中的交流討論、學習成果及評價結果等，都可以借助網絡教學平臺完成，反過來，這部分內容又可豐富教學平臺的建設。

3.4 采用參與式教學方式，優化研究性教學效果

研究性教學的主要目的是培養學生的創新能力，所以學生在研究性教學中的作用是不可或缺的。學生作為學習的主體，要與教師緊密配合，主動探索，積極研究。參與式研究性教學強調師生共同參與整個教學過程，教師和學生在整個教學過程中角色定位不唯一，教師和學生不斷地進行“教—學—教”過程。教師在教和學生學的過程中發現問題，通過學不斷提高自身水平；學生在學的過程中可以將自己的體會用教的方式體現出來，在教的過程中結合討論發現學習中存在的問題，通過教學相長的過程，學生逐漸構建自己的知識體系，共同增強教學效果。在參與式教學中，教師可以選擇部分通俗易懂的內容，交由學生來講解。如在講飲水與水質健康這部分內容時，如果全由教師講則較為枯燥，交由學生來完成后，學生非常認真。該小組成員做了大量的準備工作，如匯集了全班學生家鄉所存在的水質問題，網上搜羅了相關內容和圖片，并結合教材歸類匯總，他們在先行消化吸收的基礎上再進行講解，既提高了課堂氣氛，又讓其他學生掌握了相應知識。

3.5 完善研究性教學評價體系，優化研究性教學質量

傳統的教學模式主要根據考試的結果來衡量學生學習的效果，重點考查學生接受知識的程度，難以全面衡量學生的綜合素質。研究性教學的目標是提高學生的創新能力，教學效果評價應結合研究性教學的特點，從評價對象、評價范圍、評價方式及評價指標等方面改進，以建立合理的研究性教學評價體系。

1）評價對象的變化。研究性教學需要師生共同來完成，所以應對教師和學生雙方進行評價，才能有效提高教學質量。

2）評價范圍的變化。工科專業課程往往不具有獨立性，應結合各個教學環節進行綜合評價，才能全面反映出該部分知識的總體掌握情況。

3）評價指標的變化。研究性教學以提高學生創新能力和實踐能力為目標，在傳統教學評價指標基礎上補充學習過程的評價、學習主動性的評價、參與程度的評價、學生創新能力和應用能力等方面的評價。指標間應相互獨立，指標體系應力求全面。

4）評價方式的變化。研究性學習評價指標既有客觀指標，又有主觀指標，為使評價結果客觀、公正，可采用不同評價方式組合，如可結合自我評價、同學評價、小組評價和教師評價等方式，以使評價結果更具合理性。

4 結論

本文針對工科專業課程的特點提出研究性教學優化策略，要更好地促進研究性教學的開展，還需結合研究性教學實踐進一步深入研究，以真正實現學生主動學習能力、創新能力和實踐能力的培養。

參考文獻

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