范慧方+王金國+張海云
摘要:將蒙臺梭利教育方法和理念應用于大學本科專業課教學。用外在環境的刺激激發學生潛在的學習驅動力。蒙氏教育理念與大學專業課堂的具體特點相結合,產生了問題導向結合輕幽默教學法,以該法講授建筑環境與能源利用工程專業燃氣工程課程,實踐證明該教學方法有效地進行了專業知識的傳遞,學生在歡快的課堂氣氛中輕松并牢固地掌握了原本枯燥的理論和實踐知識,教學效果良好。
關鍵詞:蒙臺梭利教育方法;問題導向;專業課程教學
中圖分類號: 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2017)06-0083-04
燃氣工程課程包括燃氣生產、燃氣輸配和燃氣燃燒與應用三個部分,具體講述城市燃氣氣源種類、城市燃氣需用量計算和城市燃氣供需平衡、城市燃氣管網規劃和敷設、城市燃氣系統設備、城市燃氣管網水力計算,以及燃氣燃燒理論[1]。課程內容覆蓋面廣,不僅包含基礎知識,而且還涵蓋了許多工程知識,如管線的敷設和設計規范等。北京科技大學建筑環境與能源應用工程系將燃氣工程設定為本科生專業必修課,課程目標是經過32學時的教學使學生掌握燃氣工程的理論和實踐知識,具備在燃氣工程設計單位和生產運營單位承擔規劃設計、施工運行的工作能力。
一、北京科技大學燃氣工程專業課程教學存在的問題
燃氣工程是一門非常實用的專業課程。教師剛入職講授燃氣工程時,預期學生會積極主動聽課,因而每堂課灌輸大量枯燥的專業知識,包括教材中的基礎知識、會議文獻和燃氣行業實踐中的大量信息。然而,實踐發現,學生大多數以考試及格為目的,上課不認真聽講,考前突擊學習現象突出。
二、解決問題的方法
理工科專業課不同于文科的某些講座那樣生動有趣,理工科課程內容枯燥,燃氣工程課程內容以原理和規范居多,教師如不考慮教學方法,只是一味地灌輸,學生學習的興趣和積極性不高,因此,要上好該課程,讓學生真正掌握專業知識,還需從教育理論、教學方法上進行改變。
羅圣國在1999年提出改變教育理念,主張以學生為教學活動的主體,培養學生獨立學習和創新的能力[2]。但是,針對不同的課程,如何實現以學生為主體的教學,文中沒有給出具體方法。文獻中鮮有關于燃氣工程課程授課方法的研究。任玲等采用增加平時考核次數的方式來調動學生的學習積極性[3]。楊春宇等針對建筑環境控制課程采用實踐性設計以引起學生的學習興趣[4]。吳延鵬等在建筑環境學課程中采用小組討論的方式授課[5]。丁研等對建筑環境學課程提出以人為本安排授課內容[6]。這些文獻都是研究課程內容的具體組織安排,但是很少有學者對專業課課堂教學方式方法給出具體建議。
瑪利亞·蒙臺梭利博士是教育史上杰出的兒童和青少年教育思想家、改革家。她所創建的蒙臺梭利教育法在西方廣為盛行,并取得了一定成功。 蒙臺梭利教育法認為兒童具有內在的學習驅動力以及對周圍環境的強烈學習與吸收能力,這使得幼兒從出生起便對環境保持著探索的精神。探索中所獲得的喜悅與成就感則會正向循環地支持下一次探索,并形成自信、積極、獨立、主動的正向性格特質。為此,蒙特梭利主張不要盲目限制兒童的自由行動,要為兒童創造一個可以最大限度自由活動的空間,并提供相應的玩具。這個環境需要能夠支持孩子的自由探索與發展,滋養孩子的好奇心,形成正向性格特質,為日后的學習賦予一個最基本的框架概念與基礎[7-9]。
雖然蒙臺梭利教育法是針對兒童和青少年的教育方法,將蒙臺梭利教育理念靈活應用到大學本科專業課教學中,是一種有益的嘗試[10]。 蒙臺梭利教育法的核心是讓教育者不限制學生的自由探索,給學生以自由的學習空間。將這一原則用在燃氣工程教學中,就是讓學生以自主探索問題為核心,形成以問題為導向的教學方法。首先,教師在學期初給出燃氣工程中常見的工程設計題目,學生設計解決工程問題的過程就是主動學習專業知識的過程。在學期末,學生展示自己的設計過程和成果,從而獲得可以獨立正確解決工程問題的能力。其次,激發學生內心探索知識的欲望還體現在課堂講授的每一時刻。在課堂講授過程中,教師用一個個小問題開啟每一個知識點,在學生解答問題后,相關知識自然融入腦海中。 蒙臺梭利教育法的另一個核心是給學生提供自由的學習環境, 并加以大量的感官刺激。對于兒童和青少年,學習環境就是玩具和教具,以激發其興趣[11]。對于大學生而言,對應的就是實驗課和豐富有趣的語言環境, 也就是輕幽默的課堂教學。
將蒙臺梭利教育法應用到大學本科專業課課堂教學,結合燃氣工程課程的特點,形成了以問題為導向的專業課教學方式,并配以輕幽默式的語言,牢牢地吸引了學生的注意力,教學效果顯著提升。
三、問題導向專業課教學方式
蒙臺梭利教育法要求環境要適合學生的內在需要和興趣,認為學生不是消極被動地接受外界刺激,他們每個人都有對世界探索研究的渴求。 教師一廂情愿地填鴨,一味地強調輸出,使學生被動消極地接受外界刺激,沒有考慮到學生對知識的接納度因而出現了學生上課昏昏欲睡,考試之后全部忘記的不良現象。教育的目的是讓學生通過自主探索獲得尋找問題、分析問題和解決問題的能力,是讓知識真正地進入學生的頭腦。在此理念下,問題導向教學法應運而生。問題導向教學法分為兩部分。
(一)課程大作業
在燃氣工程開學伊始,教師給出4~5個燃氣工程設計實踐問題,要求學生設計解決,在期末給出作品。
這些問題來自于燃氣氣源、燃氣輸配系統和燃氣燃燒器領域的生產實踐中。
整個學期學生帶著問題聽課,教師也圍繞著這4~5個大作業所需要的知識組織教學。這樣不僅使學生上課聽講有了目的性,同時也是對學生實踐能力的一種訓練,使學生進一步理解燃氣工程具體是什么工程,畢業后可以學以致用。
教師所選擇的設計題目,需要綜合性知識,適宜于學生設計解決,同時還要具有代表性。課堂大作業題目之一:計算北京市年所需燃氣儲氣量并給出儲氣方案。該問題包含燃氣用氣量的知識、對未來用氣量的預測和燃氣存儲方式的優化探討。用氣量隨時變化,因此在查找的過程中學生也學會了如何收集資料,同時也避免了相互抄襲。為某城市開發區設計中低壓管網也是大作業選題之一。教師事先給出學生開發區地圖,以及工業和民用用戶的位置和用氣量,讓學生做中低壓燃氣管道規劃。該問題涉及燃氣用氣量和燃氣管網系統知識,需要學生融會貫通才能解決。為住宅小區做燃氣供應工程設計也是學生畢業后最常遇見的工程設計問題。該問題要求學生掌握負荷計算方法、管道敷設原則,以及水力計算原理和水力工況等。燃氣燃燒部分的大作業之一是燃氣飯煲的設計,分配給燃燒器設計的課時雖然不多,新型炊事用具燃氣飯煲的設計過程也給學生留下了深刻印象。在教學過程中,每講到與大作業相關的知識點,教師都會特意提醒學生注意。學期末,學生一般都可以輕松高質量地完成大作業。事實證明,用正確的教學方法,學生樂于接受并且接受得很快。 經過大作業的訓練,很多學生畢業后在很短的時間內能夠獨自承擔工程項目。endprint
(二)授課過程中問題的提出
問題導向教學還體現在教學過程中的一個個小問題的提出。 在燃氣工程教學課堂上,教師每講一個知識點,并不是直接開講,而是先提出一個實踐中有趣的問題,讓學生思考,再隨機找學生回答,接下來圍繞這個問題講授相關知識。這種問題導向課堂使得教師和學生之間有了互動,教學效果更為理想。
問題的提出是關鍵。抽象、遙遠和無趣的問題,學生不感興趣,對它的答案更沒興趣。燃氣是千家萬戶都必需的廚房氣體原料,和百姓生活十分貼近,并具有危險性。從這幾點入手提出問題學生必定會感興趣。比如,講解燃氣的爆炸極限知識之前,教師先描述一個現象。“某城市在用氣高峰時,天然氣供應不足,用液化石油氣混空氣當替代物供應,請問這樣做安全嗎?液化石油氣遇到空氣危險嗎?”學生紛紛發表見解,教師因而順理成章地提出燃氣爆炸極限概念。再比如,燃氣管道敷設規范中明確規定要避開明水或暗水溝。教師首先給學生描述這樣一個現象,“在某地干涸的疏水溝不遠處敷設燃氣管道的第二年,農民為了灌溉農田,疏浚了原來的疏水溝,恢復使用。后來發現深埋在凍土層以下的燃氣管道竟然浮出土面,為什么?”學生討論后得知是飽和土壤給予管道的浮力所致。再比如講到燃氣場站設計注意事項時, 提出這樣一個問題,“某地長輸管線末站與城市門站距離不過100米,運行兩年,發現深埋地下的管道上浮,請問什么原因。”討論后發現是節流減壓所致,因而自然而然地回顧了制冷循環相關知識。
四、時尚輕幽默講授法
蒙臺梭利教學法用環境刺激激發學生學習研究的內在動力,強調對兒童和青少年進行感官訓練,將感官訓練細分為觸覺、視覺、聽覺訓練,并創制了不同訓練的教具[11]。將蒙臺梭利教學法的理念與大學課堂的具體特點相結合,從觸覺訓練出發,旨在將理論轉化成實踐并訓練學生動手能力,共設置了水流式熱量儀測試燃氣熱值實驗、燃氣相對密度測試實驗和民用燃氣灶具效率測試實驗3個實驗,6個學時。
聽覺刺激即教師語言的刺激是最簡單長效實用的方法。教師需運用語言藝術讓學生時刻保持學習興趣。教師的語言表述豐富、有趣,對于年輕的學生來講,就像小時候的玩具,學習起來更為輕松有趣,寓教于樂。教師近年來利用學生喜歡的時尚且幽默的語言講述專業課程,課堂氣氛活躍。教師的輕幽默大部分是自嘲,這樣既不傷害學生,也拉近了與學生的距離。
時尚語言的運用常常借助小品中的語言,也可以引用一些健康的網絡語言、游戲語言和流行電視節目中的語言。教師本身以及其他教師的趣事也可以作為調節課堂氣氛的教學道具。比如,在成龍為某洗發水代言期間,在開學第一課介紹燃氣工程專業的選擇時,教師說:“在一開始,我其實是拒絕的……”課堂從此開啟了為期一個學期的笑聲。上課時還可以用一些小竅門,幫助學生理解課程難點。比如,燃氣管道水力工況壓力圖的講解歷來是課程難點,教師把圖中管道上的ABCD用戶點,換成學生熟悉的幾個專業課教師家庭住宅樓的位置,具體形象的比喻使學生對管道壓力工況的理解更加透徹。
蒙臺梭利教學方法強調要給學生自由的空間,不限制學生。在大學本科課堂上,這種自由的空間就體現在課堂氣氛的自由和語言運用的自由。這種自由,有助于學生內在學習積極性的激發。燃氣工程的教學課堂,就是在給學生營造這樣一種自由空間。在學生的眼里,教師是嚴謹不茍言笑的師長,但是在課堂上卻輕松、幽默、時尚,感覺很新奇,教室里不再有人睡覺,爭先恐后回答問題的場面令學生和教師興趣盎然,每堂課都在歡聲笑語中度過。
教師本身也是蒙臺梭利教育法中視覺刺激的道具,所以教師上課的儀表、站位也較為重要。如果教師一直站在講臺上講課,教室后排的學生會有脫離感。教師借鑒音樂劇演員在演出中走進觀眾的做法,在講課時走入學生中間,時不時地站在某個學生面前對著他講課,學生倍感親切,沒有距離感,效果良好。上課優先提問后排學生,學生學習會更加用心、主動。
五、教學效果
問題導向輔以輕幽默方式的教學法在燃氣工程課程教學中取得了非常好的效果。該課程不考勤,但上課出勤率達100%。在北京科技大學本科教學網的課程評價模塊中得到了“該教師有整堂課抓住學生注意力的能力”的評價,在本科生教學網評價系統中得到了課程最高評分94分。
畢業生參加工作后,燃氣專業用人單位意見回饋也非常滿意。實踐證明,經過一學期授課,預期的教學目標基本達到,學生畢業后能夠快速勝任燃氣工程設計和施工運行管理工作。
六 、結語
將蒙臺梭利教育方法和理念應用于大學本科專業課教學中,用外在環境刺激學生潛在的研究學習內動力。蒙氏教育理念與大學專業課堂的具體特點相結合,產生了問題導向結合輕幽默的教學方法,以該方法講授建筑環境與能源利用工程專業燃氣工程課程,有效地傳遞了專業知識,學生在歡快的課堂氣氛中輕松并牢固地掌握了原本枯燥的理論和實踐知識,取得了良好的教學效果。
參考文獻:
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