摘要:《科學鉆探》課程教學方式改革以課堂互動教學為主,強調培養學生主觀能動性,并強調學生自己搜集、總結資料、準備課件、上臺講解,大家提問、質疑、討論,教師點評、總結。要求同學們自己按照課程內容,準備授課課件并登臺講課,同時開展課堂討論。通過這種讓學生走上講臺的教學方式改革,較好地達到了預期目標,課程結束之后,同學們普遍反映自己按照主題進行資料搜集、歸納整理、提煉精髓、制作課件、登臺演講等方面的能力都有了不同程度的提高,對專業課的學習興趣也大幅度提高,并在教學評價上給予該課程以較高評價,充分肯定了這種新型的教學方式。
關鍵詞:科學鉆探;教學改革;互動教學
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)35-0050-03
學生們經過大學三年的基礎課與專業課學習,一些專業選修課開始提出來供同學們選課。根據對大量同學的調研,同學們選課的目的大多是為了得到必需的學分,雖然也無可厚非,但基于此目的的選課,往往導致同學們上課的積極性不足,如果教學方式還一如既往地一成不變:教師在講臺上按照教科書內容按部就班講授,學生們在座位上我行我素熬時間,教學效果將可想而知。我自2010年開始承擔《科學鉆探》的教學任務,在接受任務之后,即開始圍繞教學大綱和教學日歷的制定進行了深入思考和有針對性的調研,同時也根據自己多年工作、教學的實踐體會,逐漸整理出一個針對該課程的教學思路:讓學生走上講臺。
一、《科學鉆探》鉆探課程內容及特點
課程名稱:科學鉆探;英文名稱:Scientific Drilling;學時:32;學分:2;課程類別:專業選修課;授課對象:勘查技術與工程,石油鉆井工程。
1.課程任務。任務:通過本課程的教學,向學生講授大洋科學鉆探(IODP、ODP、DSDP等)、冰層與極地科學鉆探鉆進、大陸科學鉆探(ICDP)及星球鉆進等內容,使學生對這些特殊鉆進方法有基本的了解。
2.課程的基本內容。(1)科學鉆探的科學意義和目標。(2)大洋科學鉆探——從DSDP到IODP,大洋科學鉆探的科學目標;大洋科學鉆探的發展歷程;大洋科學鉆探的主要成果;大洋科學鉆探的發展目標。(3)大陸科學鉆探:大陸科學鉆探的科學目標;俄羅斯科拉超深鉆;德國大陸科學鉆探;美國大陸科學鉆探;中國大陸科學鉆探;大陸科學鉆探的國內發展概況;各國大陸科學鉆探的技術對比。(4)冰層與極地科學鉆探鉆進:極地科學鉆探的科學目標;極地科學鉆探的技術特點;極地科學鉆探的主要成果。(5)星球鉆探技術:行星地質學與鉆探技術的關系;星球鉆探技術難點;星球鉆探技術進展與展望
3.課程特點。從上述課程內容可以很清楚地知道,《科學鉆探》不是關于一項專門技術的專業基礎課程,而是在前期所有專業基礎課以及專業課的基礎之上,探討如何綜合利用那些所學過的專業知識來完成科學家們為了滿足某種科學研究的需要而設計的、不以找礦或者其他某種具體要求為目標的科學鉆探孔,這就要求學生們首先了解自己的專業在現代地學研究中是如何發揮重要甚至是不可替代的重大作用的,之后,重點教會學生明白自己前面課程學習的重要意義,最后,才是如何結合科學鉆探鉆孔的特殊要求,把所學專業知識有針對性地應用于具體的科學鉆探工程。
二、教學方式改革的預期目標
自從我接手該課程的教學任務之后,即開始認真思考如何上好這門課。根據前述《科學鉆探》的課程特點,結合自己十多年從事科學鉆探的具體實踐以及在國外院校考察、學習的體會,決定從教學方式改革入手作為對專業選修課教學的改革嘗試。基本思路如下:以課堂互動教學為主。培養學生主觀能動性,并強調學生自己搜集、總結資料、備課件、上臺講解,大家提問、質疑、討論,教師點評、總結。要求同學們自己按照課程內容,準備授課課件并登臺講課,同時開展課堂討論。方法:先把課程分解,同學們根據分解內容,自由組合成小組,分擔備課內容,有分工、有合作,共同負責,榮辱與共。目的:鍛煉同學們按照主題進行資料搜集、歸納整理、提煉精髓、制作課件、登臺演講等方面的能力。
三、改革的實施
課程的第一課“科學鉆探概論”是教師自己講授。首先給學生們簡單介紹課程主要內容、課程特點等。
然后重點給同學們介紹課程教學方式的改變及其設想。以講故事的方式,從一些參與學習、學習方式、學習目的為主體的典故著手,讓他們真正了解這種教學方式改革嘗試的實施方式與具體目標,提高他們主動參與的積極性。比如以游戲的方式提問:我們已經學習了大量專業基礎課和專業課,那么如何靈活運用這些知識使其服務于科學鉆探的具體工程?什么是融會貫通?成語源自哪里?同學們開始有些興奮,紛紛舉手回答。發現同學們的回答雖然大致正確,但依然不十分準確,便將準備好的答案PPT頁面打開:
然后結合該成語給同學們講幾個歷史上有名的故事,使同學們的聽課熱情開始高漲,注意力也開始集中。反復給同學們講“師父領進門,修行在自身”的道理,要讓他們知道什么是“響鼓不用重錘敲”,并充分鼓勵他們DIY(Do it by yourself)課件。結合各種中外典故,讓同學們充分發揮主觀能動性,掌握正確的學習方法,學會舉一反三。
在這種類似戰前動員的介紹之后,根據前述課程的基本內容進行分解并讓學生分頭進行課件準備,并重點為同學們講授了如何在浩如煙海的各種信息中尋找自己需要的資料,找到資料后如何進行消化吸收和歸納利用,如何充分利用PPT生動活潑地把主要內容在合適的版面中展示出來,如何在講臺上把自己辛辛苦苦準備的內容用準確、簡潔的語言表達給聽眾,如何從容不迫地回答聽眾的提問等等。
四、效果評價
通過3年的教學實踐,同學們對這種教學方式從疑慮到感興趣到積極主動參與并盡情發揮,使得該課程的教學始終保持幾乎全員的到課率,且到課學生上課時的注意力高度集中,課堂互動熱烈。通過同學們自己組織材料、準備課件、上臺宣講,同學們紛紛感嘆當一名合格教師的不容易,真正要備好一節課,付出的努力遠遠數十倍于課堂上講授的那些內容。而把準備的資料用PPT展示出來的技能鍛煉,也為他們后來的畢業答辯進行了預習。特別是分別登臺宣講課件,更是對他們的一個全新鍛煉。這種教學方式試驗之初,每個小組集體準備素材、制作課件,但通常都是選擇一名口才較好的同學作為小組代表登臺宣講。后來改變成每個同學都要登臺宣講,否則必然會有部分同學缺乏“講課”的切身體會,而宣講過程中同學們的掌聲鼓勵,也極大地增強了他們的自信心。幾年來的教學實踐表明,同學們的學習主動性一旦被激發出來,就會表現出來豐富的創造力,他們在進行課件準備時,既有分工,又有合作,既重視了技術內容的整理,也充分重視了表達形式,有許多同學把自己從事動畫制作的業余愛好應用于課件制作,使得完成的課件不僅內容豐富,表達形式也生動活潑,同學們在課堂上的鼓勵更使得他們體會到了“成功”的喜悅。下面的圖片就是部分同學課件的展示。
同學們在進入專業課學習階段之后,雖然也在努力學習相關課程,但對于所學內容到底將來會有什么具體作用尚不甚了了,《科學鉆探》課程的設立,其實就是給同學們展示自己今后將從事的專業在促進人類整體進步和可持續發展中的重要地位與作用,使他們樹立起自豪感,同時意識到自己的責任,而要承擔起必要的責任,就必須熟練掌握專業技術知識并學會如何靈活運用所學知識。通過這種讓學生走上講臺的教學方式改革,較好地達到了預期目標,課程結束之后,同學們普遍反映自己按照主題進行資料搜集、歸納整理、提煉精髓、制作課件、登臺演講等方面的能力都有了不同程度的提高,對專業課的學習興趣也大幅度提高,并在教學評價上給予該課程以較高評價,充分肯定了這種新型的教學方式。
基金項目:本文由《大陸科學鉆探選址與鉆探實驗》SinoProbe-05項目資助
作者簡介:張曉西(1957-),男,中國地質大學(武漢)教授,地質工程專業,主要從事鉆探新技術、新工藝、新方法的研究與教學。