工科院校理學專業教學培養模式研究

唐杰

摘要：人才培養是高等學校的根本任務，人才培養模式從根本上規定了人才特征，集中地反映了一所高校的教育思想、辦學理念、人才觀、質量觀和辦學風格。本文針對工科院校開設的理科專業，從教學培養模式現狀、教學培養模式特色幾個方面進行研究。

關鍵詞：教學培養模式；專業設置；課程體系

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）37-0107-03

地球物理學是地球科學的主要學科之一，是通過定量的物理方法（如：地震彈性波、重力、地磁、地電、地熱和放射能等方法）研究地球以及尋找地球內部礦藏資源的一門綜合性學科，研究范圍包括地球的地殼、地幔、地核和大氣層。通過對國內研究型大學相對成熟的地球物理人才培養模式進行對比分析和工科高校依托工學專業多年辦學經驗開設理學地球物理專業的具體特點，中國石油大學（華東）確立了“理工結合，以工帶理，以理強工”的專業建設指導思想和“寬基礎、重實踐”的課程設置體系。

一、特色化教學培養模式分析

（一）理論、實踐和科研訓練三結合，構建立體化人才培養方案

世界各國大學的辦學成果已經證明了強大的理科是建設強大的工科的基礎。最近幾年，各高校在本校的優勢專業的基礎上，拓展優勢專業的思想內涵，紛紛開設了理學地球物理學科，學科群建設初見成效。地球物理學教學的培養目標是培養一批理論基礎扎實、實踐應變能力強，畢業后既可以在油礦企業工作、也可以服務于工程勘探和建設的人才，并為將來成為與勘查工程有關的高級研究人才打下基礎。與本校主干專業勘查技術與工程專業培養目標以培養學生工程實踐能力為主，畢業后主要去往油礦企業不同，地球物理專業相比更加注重學生的基礎理論知識和基本方法的學習，讓學生牢牢地掌握專業的理論和技能，以后可以將其擴展延伸到新的發展方向，解決目前的科學難題和創新課題。因此，兩者既有聯系又有區別。地球物理專業在加強學科基礎知識的學習基礎上，及時引入科研研究最新的成果，從而更新了教學內容、培養了創新能力，完成了寬口徑的學習和個性化培養。實踐的教學貫穿于整個理論學習中，統籌安排各項教學環節和教學內容，設計集成式的教學培養；學生通過科研相關課程的學習和參與“大學生創新性實驗計劃項目”、學科競賽等科研課題，培養他們的實踐能力和創新精神。大學的主要職能是人才的培養，但不同于科研院所的是，大學生還要面臨畢業就業問題，這就必須結合理科發展、促進學生的基礎素質積累，從而達到教學相長的效果。學校是培養人才的地方，所以真正評價一個學校的教學質量的核心指標是人才質量和頂尖程度。因此，大學學科建設不能盲目地關注自身學科發展，還要承擔起大學的職能，在這指導思想的引領下，我們要把加強本科學科建設和教學質量納入學科建設的規劃之中。除此，大學學科建設也要注重科研建設和創新培養，提高學科水平，吸收和綜合已有的學術成果，將其轉化為優質的本科教學資源。既要重視學科領頭人的作用，也要加強學科教學中師資能力；不僅要提高師資隊伍的科研水平，也要加強教學能力，使得學科建設既能滿足科學研究的需要，又能發揮教學作用。所以，人才培養是在工科院校開展理科學科建設的主要內容之一，“教學改革和包括教學研究在內的教育研究是學科建設的重要方面。”

（二）依托學科建設，以高水平科研促進高水平教學

馮友蘭先生在《<宗璞小說散文選>佚序》中說：“一個教師講一本教科書，最好的教師對這門課的知識，定須比教科書多許多倍，才能講得頭頭是道，津津有味，信手拈來，皆成妙趣。如果他的知識，只和教科書一樣多，講起來就難免結結巴巴，吞吞吐吐，看起來好像是不能暢所欲言，實際上是他沒有什么可言。如果他的知識還少于教科書，他就只好搞照本宣科，在學生面前唱催眠曲了。”這要求老師的知識應該遠遠超出課本上的基礎知識。地球物理專業依托國家重點學科建設、科研項目攻關和重大工程建設，培養并形成了一支老中青結合且身居教學、科研和重大工程的師資隊伍，以高水平教學團隊建設促進高水平本科教學。大學教學過程中科研是教學的“源”，科研成果的引入促進教學內容的更新，體現出大學教學內容的前沿性特點，教學是“流”，這種源流關系是實現大學教學過程的學術性源泉。正如雅思貝爾斯所言：“尤其重要的是，教學要以研究成果為內容。”所以，研究與教學并重是大學的首要原則。最好的研究者同時也是最優良的老師，只有這樣的老師才能帶領學生們真正地去探索科學知識。這些老師擁有很深厚的知識，通過與他們的交流學習，學生們能夠有效地學習專業知識，還能獲得科學研究的方法和理念。通過老師的循循善誘，學生們獲得的不僅是課本上的知識，最重要的能夠把所學的活學活用，發揮創新能力。

近年來，地球物理專業許多畢業設計題目直接來源于國家級研究課題。學校應該創造條件積極建設相應的理科專業，為科研成果到課堂知識的轉化提供一個廣闊的人才培養平臺，推動學生乃至學?；A科學的發展和進步，從而形成一個良性的知識循環，使科技和教育之間建立一條通道，相互提供新鮮的知識血液；推進科研成果進教材、進課堂、進實驗項目、進畢業設計，及時將高水平的科學研究成果轉化為高水平的教學資源。

二、理科專業培養模式探析

（一）基礎能力培養

理科生的教育不能僅限于理科思維的培養，在培養理科思維的同時應該穿插多方位思維的教育模式。在地球物理學這一專業的學習中，學習像彈性波動力學、信號分析等一些偏理科的專業課是必不可少的，但是要培養出一個成功的地球物理學的專業人才光有處理、分析數據的能力是不夠的。要配合上例如石油天然氣地質與勘探、沉積巖石學等科目才能讓地球物理學專業的學生在地震勘探領域更加的如魚得水。只有熟練掌握基礎理論知識，才能在理科數據分析的道路上越走越遠。

（二）創新能力培養

科學創新要有基礎性、戰略性、綜合性、前瞻性，那么就必須考慮學生的創新能力培養，使得我們的學科建設緊緊瞄準國際目標，立足學科前沿?！皠撔率敲褡暹M步的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力”，目前，科學進步和創新能力關乎著著國家的發展進程，只有發展創新能力，才能使我國立足于世界民族之林。

理科生的教育應該注重引導學生學會學習，學會創造，不斷挖掘他們內在的潛能。在理科教學中，教學情境在學生創造性思維的產生和發展中起到了決定性的作用，所以，精心設計教學情境是培養學生創造性思維的重要途徑。通過“過程”教學，讓學生從被動地吸取知識、記憶、反復練習、強化儲層中走出來，主動參與、融合已有的知識和經驗去解決問題，構建自己的知識體系。學生在學習理科的定義、定理、概念、公式等數學知識的過程中，發揮歸納概括能力，強化創新思考能力。教師在課堂上設置問題情境和懸念，引導學生調動學科知識和創新能力去主動解決學科問題，讓學生在學科學習中充分發揮主動權，為以后發現新問題、解決新問題打下堅實的基礎。

發散思維是創新思維的重要支點，是學生成為創造性人才的基礎。學生發散能力的訓練和培養在實施創新教育、培養創造型人才中起著關鍵的作用。發散思維的本質就是想象力的充分自由，是最為活躍的思維方式，具有很大的創造性。所以培養理科生的創新性發散思維是必不可少的。

（三）理科與工科相聯系

“理工結合，以工帶理，以理強工”是我們專業建設的指導思想，這就要求我們對學生培養的時候兼顧理論與實際，引領學生學習工科知識。我院都十分重視每年大一學生和大四的學生實習，不僅有專門的老師帶隊，實地教授，為同學耐心講解，幫助同學把課本的理論知識與實際的知識聯系起來，而且還聘請了企業和研究員的高管和專家為學生講解專業知識。

（四）理科專業的教與學

課程設置目標是課程體系、內容、發展方向的重要體現，也是學校教育整體目標的具體體現。設置和實施課程時必須滿足一定社會發展和一部分社會團體的需要。所以進行課程設置和改革的首要前提是明確課程目標。韓愈在其《師說》中道，“師者，所以傳道、受業、解惑也?！苯處熢诮虒W過程中要在重點、難點、學生疑點出提出具有啟發性的問題，讓學生主動去思考和解決，感受知識的產生、發展，培養學生解決問題的能力。舊知識是獲取新知識的基礎，新知識是舊知識符合邏輯的發展。在現有的知識基礎上，讓學生通過聯想、類比，通過自學的方式，得到新的知識.

在學生具備一定的專業基礎之后，教師可以指導學生去發現與課程相關的一些問題，在老師的引導下，學生逐漸地發現問題、解決問題，對自己所學的專業知識進行實際的運用，最后提出自己的新想法、新觀點，完成課題的研究。這個研究可以是一篇課程論文。學生們開始接觸到研究問題時可能沒有考慮到研究問題的難度，會提出一系列問題，有些可能沒有考慮研究的可實現性。在這個時候老師們就要積極地去引導學生考慮研究問題的可實現，掌握科學研究中的合理性。例如，在一般的地方高等院校，如果學校本身的實驗條件并不具備，教師就有必要引導學生更多地考慮現有條件下能實現的實驗，逐步縮小研究目標的范圍，使得研究的目標可控。研究目標的選擇，首先考慮的是學生的需要和興趣。

經過多年的教學探索和實踐，對于理論性較強、學習難度較高的理科課程，采用單一的教學手段和方法，已經很難滿足課程的教學要求。在實際的教學過程中，板書與多媒體課件各有利弊。板書有助于學生跟著教師的思路走，不會因為一時的聽不懂或走神而跟不上課堂進度，但是采用板書所花費的時間較多，有可能不能及時按教學計劃完成課程，并且教師書寫過程中有可能會出現筆誤，從而誤導學生。多媒體課件可以節約課堂時間，可以生動形象地展示教學內容，并且錯誤率較低，但是學生容易走神，并且如果錯過某些內容，就可能會造成之后課程的學習困難，從而跟不上課堂進度。因此在實際教學過程中，教師需要注意教學方法的研究與改進，充分利用板書與多媒體課件，只有板書與多媒體課件很好地融合，才能激發學生的學習興趣與動力。

作業是考核學生聽課質量、查漏補缺的最好方式，傳統的布置作業方式有其弊端，所有同學的作業任務都一樣，這樣會有一部分同學抄襲其他同學，達不到作業的效果，因此轉變作業方式，課堂上把同學分成若干個組，每個組布置不同的具有代表性的習題，并且習題的難度是因人而異的，作業布置要少而精，在減少學生負擔的同時達到好的效果。另外除了鞏固題目還應布置探索性的題目，引發學生的思考，鍛煉學生查閱文獻、匯總信息的能力。

三、總結

在重點工科大學的教育中，理科的教育也占著舉足輕重的作用。沒有較高水平的理科做依托，工科的科研和教學是不可能處于前列的。素質教育是現代高等教育的基礎，在培養學生工程技術和科學知識的同時，應注重學生人文科學素質和理科素養的培養。

為了培育出高素質的人才，工科院校要深入理科專業教學模式改革，貫徹理論、實踐和科研訓練三方結合的教學理念，使理科教育兼具趣味性和實用性的同時，讓學生掌握理論研究的方式方法，達到積累基礎知識提高科研能力的目的。大學的職能是人才培養，要依托學科建設，以高水平科研促進高水平教學，將科研成果帶入課堂，并積極引導學生培養自主學習和發現問題解決問題的能力，觀察學生興趣盡可能設定符合其個性發展的教育方式，這就要求教師不但有雄厚的基礎理論知識，還要有一定的工程素養，科研教學兩手抓，不斷地提高師資隊伍的綜合素質。教育是一個發展課題，各高校應具有發展兼容的眼光，加強同其他校企和國際的交流合作，相互取長補短，開放辦學，形成一個不斷向先進模式和理念靠攏的良性發展。

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