提高普通工科高校專業基礎課教學質量的新嘗試

宋貴宏+陳立佳

摘要：由于不良社會風氣的影響以及目前高校由“精英”教育轉向“大眾”教育而出現的部分學生不愿意進教室和部分上課學生不認真聽講的新狀況，結合作者講授“材料力學性能”課程的多年嘗試，探討了提高普通高校專業基礎課教學效果的一些舉措：掌握足夠多的專業知識；了解與課程相關的典型和重要的案例；及時和恰當地傳授新的觀點和理論；充分調動學生的學習熱情；促使學生渴望學習和掌握專業基礎課；課堂上教與學融為一體。這是提高教學質量的有效措施。

關鍵詞：普通工科高校；授課效果；專業基礎課；教學方法；專業知識

中圖分類號：G424 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）03-0236-03

一、引言

高等教育的專業基礎課是引導學生掌握本專業系統知識的基礎，它是在學生學完公共課之后進行講授的，是學生學習和掌握專業課程的前期基礎。如果專業基礎課不能很好地理解和掌握，學生將無法對后來專業課內容進行很好地理解和掌握，這將對學生的畢業設計乃至就業后的工作都有非常不利的影響。近年來，用人單位和社會對高校培養的學生滿意度越來越低，這與畢業生沒能很好地理解和掌握專業課息息相關。隨著近十幾年高校的擴大招生，國家高等教育已經由“精英”教育轉向“大眾”教育，同時一些不良的社會風氣也滲透到學生的心里，高校的學生狀態也出現了新的變化。部分學生不愿意上課，有些學生雖然坐在課堂中，但心不在焉，心思放在微信與游戲上，對老師授課內容不感興趣。只有一部分學生能夠細心學習和認真聽講。面對新的形勢，高校老師如何吸引學生的學習注意力？如何提高專業基礎課的授課效果？這需要深入探討[1-3]。本文第一作者從事“材料力學性能”課程講授二十余年，經歷和目睹了高校從“精英”教育向“大眾”教育轉變過程，也參與了相應課程的改革和教學大綱的修訂，對如何提高普通高校專業基礎課的授課效果進行嘗試，效果提高顯著。

“材料力學性能”課程是材料學院學生必須學習和掌握的專業基礎課，任何從事材料研究、加工和應用的人，都必須掌握和了解材料的力學性能。不懂材料的力學性能，將無法提高和改進材料的力學性能，也就無法滿足實際生產的需要，也將無法開發新的材料而促進技術的進步。對于材料類的學生來說，“材料的力學性能”課程會關系到畢業設計是否順利完成以及就業后是否能夠勝任所從事的相關工作。社會發展需要行業內的棟梁之才，需要懂專業、懂技術的高校畢業生。學好專業基礎課和專業課是對高校學生最基本的要求，這也是他們就業后從事本專業工作所必須具備的基本素質[4，5]。

二、提高教學質量的有效措施

1.培養學生對本課程的學習興趣。在長期的“教”與“學”的過程中，市場經濟下出現的急功近利等社會不良風氣不斷地影響年輕而單純的學生，部分學生不可避免地產生了厭學的情緒。產生厭學情緒原因大約有幾個方面：（1）部分學生對這門課程內容、實際應用及與本專業后續課程的關系不是很清楚，感覺學好學壞對后續學習、畢業和以后工作沒有關系；（2）部分學生從眾心理較大，別人不學習，自己也不感興趣；（3）一些學生對自己的專業不感興趣，總是認為這個專業不是他想要學習的專業，對學習專業課產生抵觸情緒，沒有學習的熱情和興趣；（4）個別學生懶惰成性，對上課及班級、學校的一切活動很少參加，整天沉溺于手機或個人電腦的網絡游戲中。因此，培養學生對課程的學習興趣是非常重要的，這也是提高授課效果的關鍵。如何激發和調動學生的學習興趣，使學生融入到課堂教學之中，做到聚精會神聽講，真正理解和認真分析，這是教師提高授課效果的前提。針對部分學生可能存在的厭學傾向，授課教師在教學的第一次課時，就要清楚介紹本課程的大致內容，在實際生活中的作用，對畢業設計及將來的工作中的影響，從而激發學生學習的興趣。通過上課點名和提問題及其他約束條件，強迫因懶惰不愿意上課的個別學生進教室聽講。同時，在逐漸開展教學的過程中，時不時地闡述本專業的特色和優點，分析一下各個專業的優缺點，介紹本專業突出的校友及其他名人，提升學生對本專業的熱愛程度。為了使學生更好地了解材料力學性能這門課的主要授課內容及各章節的關系，在第一次授課時，可以多花一些時間介紹材料力學性能的內涵，使學生更深刻地了解到力學性能就是材料或部件在受載荷或載荷與環境共同作用下所表現的行為，靜拉伸載荷、彎曲載荷、壓縮載荷、扭轉載荷、沖擊載荷、交變載荷以及載荷和腐蝕介質或高溫共同作用下所表現的行為不同，它們各有相應的力學性能指標，這些內容將在各自的章節內進行介紹，這些便構成了我們材料力學性能的授課內容，學生一目了然，基本知道本課程所要講授的內容，這對學生更好地理解材料力學性能課程的內容及各章節的關系非常有用，同時也強化了學生對材料或部件力學性能的理解。

2.詳細設計好教學環節的每個工作。大學的專業知識是復雜和綜合的科學體系，授課教師需要擁有豐富和淵博的專業知識，才能講授好專業基礎課。因此，課前要多積累相關的知識，“凡事預則力，不預則廢”，“不打無把握之仗”這都說明事前準備的必要性[1]。對于普通高校的學生來說，尤其是材料類專業的學生，它們的入學成績基本都是本學校最低的，他們的高中基礎比重點高校學生差，也略差于本學校熱門專業的學生。因此，對于材料學院學生的教學設計，要把握好授課的難易尺度，對于可能不易理解的授課內容，可以迂回地講授。比如，在講授“影響金屬材料強度的微觀因素”時，要對位錯的基本理論進行回顧和提示，通過提問和解釋使學生回憶起這些理論，并通過闡述晶界、固溶原子、第二相和其他位錯對滑移位錯運動的阻礙過程，強化影響材料強度的因素，同時也提升位錯理論的實際應用效果。同時，在教學中積極調動學生的創造性思維，通過學生間討論提高金屬材料強度的措施，加深學生對影響金屬材料強度的因素的掌握程度，引導學生提出自己的措施，積極地培養學生的創新能力。又如，講到疲勞裂紋萌生的位置時，除了講授其產生的原因外，特別強化如何抑制這些疲勞裂紋在該位置的萌生過程，然后提出問題，讓學生討論可采取的措施，特別對生產實際中的構件（如齒輪，各種軸等）表面萌生裂紋這一現象，進行廣泛的討論，最后給出實際產品中的處理過程，督促學生在生產實習中，對這些處理方法和相應的生產工藝進行更多的了解，為學生參加工作后從事這方面的工作奠定一定的基礎。另一方面，為了更好地講授課程，每次下課后思考一下這節課的教學過程，對成功之舉和失敗之處進行分析，并及時記下教學中學生容易出現的誤解或不易理解的內容，重新設計教案，在以后的教學中進行補充和調整，不斷改進和完善課堂教學，從而提高教學質量。在教學中，還要多與學生互動，通過提問題和討論，強化學生的參與意識，不要讓課堂變成“一潭死水”，使學生在愉快的思考中完成教學。

3.掌握和了解與本課程相關內容的最新典型應用實例。在上課時常常發現，一部分愿意學習的學生坐在課堂的最前面，不愛聽課的學生則坐在最后面，中間是希望聽課而又不能約束自己的學生。最后面的學生，上課的注意力不在黑板上和老師處，或看手機或看其他與學習無關的東西；中間學生的精力一會在教師授課的內容上，一會在他所忙碌的事情（如抄寫實驗報告，完成其他科目的作業等）上。如何能把這些學生的注意力完全轉移到老師的授課內容上，需要多花費一些心思。多年的教學發現，上課提問題可以吸引他們的注意力，但一些學生以“不會”作托詞回答老師提的問題。這樣一來，授課老師往往也無可奈何。然而，我們卻發現，在授課過程中如果講一些與授課內容相關的實用案例，幾乎所有的學生都把注意力集中在老師身上。比如，講到“金屬材料的強度”時，我便給學生介紹材料強度在軍事中的應用，特別提起上個世紀60年代中國與前蘇聯在黑龍江邊界的“珍寶島戰役”，講述了中國的穿甲彈因彈頭材料強度低不能破壞蘇聯裝甲車的矛盾，以及后來如何提高穿甲彈頭的強度而打敗蘇聯裝甲車的過程，學生聽后，很有感觸。這樣一來，學生學習的興趣和注意力便被教師講授的內容深深吸引。因此，授課前老師了解和掌握與授課內容相關的典型實例非常重要，特別是那些在軍事中和重大事件中的應用，學生非常喜歡了解。又如，講到“金屬材料低溫脆性”時，我便講述2008年發生在湖南等南方省內的因百年不遇的嚴寒而導致的輸電鐵塔的倒塌事故，分析其產生的可能原因，同時也分析雖然東北地區比湖南等南方省份溫度更低但輸電鐵塔卻很少斷裂的原因，學生很有興趣，這也加深了學生理解材料韌脆轉變溫度這一力學性能指標的重要性。

4.收集與本課程相關內容的最新科研成果。隨著科學研究的不斷進行，專業課的某些理論不斷完善和修正。因此，在講授專業基礎課時，需要教師不斷收集與本課程相關的最新研究成果。在講授內容上，不要受限于教材的觀點，及時而準確地把新的研究成果傳授給學生，使學生能夠了解最新的科研成果。比如，在講授金屬材料的塑性變形機制時，除了介紹教材中傳統的模型外，還介紹了中國科學院金屬研究所盧磊等研究員在Science上發表的納米銅其塑性達到5000%仍沒有斷裂的實驗，并給出可能是晶界滑動對多晶體塑性變形有貢獻的結論。此外，還介紹了國外納米鋅能夠達到110%塑性的文獻報道，從而告誡學生，科學在發展，理論在完善，也激發部分學生追求科學，準備報考研究生的信念。為了更好地激發學生的學習熱情，盡可能多地介紹中國人對授課內容的貢獻。如講到氫脆斷裂時，總要提一下，中國科學院金屬研究所的創始人李熏先生的工作；講到內耗，也不忘介紹一下中國科學院金屬研究所葛庭燧先生發明的葛氏扭擺；講到塑性變形到一定階段材料產生孔洞和微裂紋時，還要介紹一下西安交通大學幾個教授在透射電鏡下拉伸而觀察孔洞出現的工作。通過實例的介紹，學生的學習勁頭明顯增加，下課后詢問問題的學生明顯增多。

5.做好實踐教學。實踐教學是培養學生動手能力的關鍵步驟，它是本科生成為一名合格工程師的必經之路。“材料力學性能”課程是以實驗結果為主的，涉及的理論不多。為了讓學生更好地理解材料的力學性能的物理意義、影響因素及測試原理，實踐教學是非常重要的。在實驗開始之前，授課教師要將實驗的目的、意義及實驗原理講清楚。在實驗時，要對實驗設備的構成和實驗過程進行詳細介紹，最后由學生動手根據實驗步驟完成，這樣才能加深學生對材料具體力學性能指標的理解和一些理論知識的掌握。

6.多種教學手段及方法的運用。材料力學性能課程試驗數據、斷口形貌以及試驗設備的照片較多，傳統的教學方式需要在黑板上繪畫示意圖，這需要耗費大量的課上時間，而且圖形不夠逼真。而通過課件照片向學生展示韌性斷裂斷口特征和脆性斷裂斷口特征，可以讓學生一目了然。這里特別注意的是，多媒體僅僅是輔助教學方法，對于一些理論推導過程一定要通過黑板板書進行授課，把板書和多媒體二者有機結合起來，取長補短，從而得到最好的教學效果。

7.多聽名師的授課，探討和提高自身的教學水平。每一位名師的課堂教學，都是其豐富教學經驗的體現。我們可以細心研究其教學特點，觀察其如何調動學生課堂聽課的積極性，如何與學生融為一體而傾心把要講授的問題深入淺出地表達出來。教師要給自己一個學習教學經驗的機會，多聽一些名師講課，把課堂和教學過程中出現的問題與名師展開探討，多聽取他人意見，從而進一步提高教學水平。

三、結束語

上好每一節專業基礎課，提高授課質量，是我們執教者共同目的，也是一個長期的過程。想要提高每一節專業基礎課的授課效果，首先要掌握足夠多的專業知識，了解與課程相關的典型和重要的案例，及時和恰當地傳輸新的觀點和理論，充分調動學生的學習熱情，使學生渴望學習并掌握專業基礎課所學內容，讓課堂“教”與“學”融為一體，從而圓滿完成自己的教學任務。

參考文獻：

[1]袁志宏.如何上好專業課教學心得[J].教育管理，2008，（11）：112.

[2]張翔凌，姜應和，金建華.高等院校工科專業基礎課教學方法與改革研究[J].大學教育，2013，（9）：100-102.

[3]李新瑩，劉興利，馮豫川.巧用探究式教學和多樣化考核，提高生物化學教學質量[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