基于“過程教學”的工科專業課教學模式的探索

花蕾 潘曉燕 董愛娟 高蕊 叢中笑

摘 要：應用型高校工科專業課程應以培養學生的專業素質和實踐應用能力為主要目標。文章以工科材料科學與工程專業課為研究對象，通過對兩種不同類型專業課實行過程教學的優化改革達到提高專業課教學質量并提高了學生專業素質及實際能力，為構建培養應用型人才的專業課程體系奠定堅實的基礎。

關鍵詞：過程教學；工科；專業課；應用人才

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）05-0109-03

Abstract： The main goal of the engineering courses in applied colleges should cultivate the professional quality and practical application ability of students. In this case， materials science and engineering was chosen as the subject of this teaching reform. Two different types of specialized courses of materials science and engineering were selected to apply the optimization reform of teaching process to improve the teaching quality of professional courses. It is necessary to lay a solid foundation for the construction of the professional curriculum system for the cultivation of applied talents.

Keywords： teaching process； faculty of engineering； specialized course； applied talents

獨立學院以培養應用型人才為主要目標，特別是工科專業課更應重視教學過程，以達到培養學生實際應用能力的目的。本次教學改革選擇我校材料科學與工程專業為研究對象，對過程教學優化在專業課教學中發揮的作用進行探索，旨在為應用型高校培養合格的專業技術人才積累寶貴的經驗。

一、工科專業課教學存在問題

（一）教學內容和方式

工科專業基礎課主要是為專業課學習奠定必要的理論基礎，它是學生掌握專業知識技能必修的重要課程， 其特點為理論性強、概念多、公式多、難度大[1，2]。而工科專業課具有應用性強、內容綜合、更新快、創新性、內容多等特點[3]。如果僅僅依靠課堂灌輸的教學方式并不能滿足應用型大學對學生專業素質和能力培養的需求。

（二）考核方式的落后

目前工科專業課的考核通常采用單一的試卷形式，考核內容以教材上基本理論為主[4]。這種考核方式只能考查學生對知識的記憶，忽視了學生在學習過程中的專業素質及應用能力的培養。考核方式的弊端導致了學生寄希望于考前的“臨時突擊”，而忽視了整個學習的過程。

（三）生源層次

獨立學院生源層次決定了學生具有基本功差、學習能力不強、自覺性差等特點。面對這樣的生源層次，如果簡單地沿用母體學校專業課程的培養方案、教育模式是行不通的。特別是在一些專業基礎課程授課的過程中，如果僅僅強調理論知識的傳授，學生會感覺特別難、學習起來很吃力，繼而逐漸喪失了學習興趣，得到的是適得其反的效果。

面對上述問題，通過教學過程的優化提高學生的效果，提升學生的專業素質和綜合應用能力是本教學改革的主要目標。

二、教學過程優化在專業課教學中的探索

狹義的教學過程是指灌輸式教學過程，這種傳統的教學模式強調教師的主導作用，忽視了學生的主體作用[5，6]。目前，教學過程應廣義包含了以學生為主體的翻轉課堂、實驗、課程設計、創新性研究、調研等多種的教學形式。但由于專業基礎課側重于理論基礎的內容，而專業課又表現為方向性、專業性、實踐性強的特點，因此針對不同類型的專業課程進行教學改革是一件勢在必行的事情。

（一）研究對象

本教學改革以材料科學與工程專業的《材料工程基礎》專業基礎課以及《建筑功能材料》專業課為研究對象。《材料工程基礎》專業基礎課的主要特點是解決各種材料加工過程中所共有的工程基礎問題， 即為物料和能量衡算、物質輸送、傳熱理論和傳質理論[7]。歷屆學生都反映該課程理論深、概念抽象、計算復雜等，并且每次考試都會出現不及格率很高的現象。《建筑功能材料》是一門方向性、應用性非常強的專業課程。通過該課程的學習，學生可以了解常見的建筑功能材料的生產配制、組成性能、質量控制與檢驗等知識。往屆學生反饋，該課程內容比較乏味、枯燥、并且授課內容不貼近工程實際應用。

（二）教學過程優化的探索

1. 增加平時成績的比重

成績是教學效果的最直觀的體現，也是學生最關心的問題。本教學改革中強調重視過程教學，目的是激發學生在學習過程中的參與性、積極性、主動性，因此通過擴大平時成績在總評成績中的比重是一種非常有效地調動學生能動性的措施。然而對于不同類型的課程增加平時成績的比重應該不同，例如對于專業基礎課程，課堂的理論教學依舊占主體，其他形式的教學活動相輔助，平時成績占總評成績的30～40%是比較合理的；而對于專業課的教學應更注重學生專業素質與實際應用能力的培養，教學內容和形式應體現多樣化的特點，平時成績約占總成績的40～60%是比較合理的。

2. 教學活動的多樣性

對于專業基礎課程以課堂教學為主體，但是在教學過程中引入微實驗、微課程設計、微測試等多種教學活動可以幫助學生對知識點不斷地進行理解、鞏固。例如《材料工程基礎》第一章為流體力學，在學習流體的流線和跡線、流體沿程阻力損失及局部阻力損失等知識點時引入2個學時的微實驗，通過微實驗輔助課堂教學。學生對這些專業概念和術語理解加深且記憶增強，并能夠區分相似概念。第二章傳熱學理論教學結束后，安排4個學時的微課程設計-玻璃熔窯小爐蓄熱室的基本原理和結構，將重點理論與工程實踐相結合；此外在每一章結束后采用雨課堂微信平臺進行隨堂微測試，對學生知識點掌握的情況進行了解、總結、復習。最后將上述的一系列教學活動中學生的表現計入平時成績。《材料工程基礎》教學內容的優化以及在平時成績中所占比例見表1。

對于應用性較強專業課的教學應以學生的專業素質及實際應用能力為主，因此將《建筑功能材料》的教學內容和形式進行詳細地優化，主要表現為以翻轉課堂為主的教學方式中引入學生PPT演講、小組討論、興趣小組的調研活動、驗證性實驗、雨課堂練習題、小論文成績等，見表2。在每一章授課前，將本章的重點內容分配給興趣小組的學生，學生通過查閱資料以及對書本的預習將問題的答案制作成簡短的PPT在課堂上與同學們分享，教師和學生共同參與評分，評分作為平時成績記錄備案。為了彌補課堂教學的不足，借助實驗鞏固理論知識。本課程外安排了8個學時的實驗課程，如高分子防水卷材的拉伸及不透水性能實驗，絕熱材料穩態熱阻測定實驗，裝飾材料的性能實驗等。小組活動包括市場調研、創新性課題研究、課堂小組討論、企業參觀等形式。在全部內容學習結束后，教師會給學生介紹建筑功能材料行業最新研究動態，學生可以根據自己所感興趣的熱點方向、查找資料寫一篇相關的論文。在上述的以培養實踐應用能力的教學過程中，學生參與每一項活動的表現作為平時成績計入最終總評成績。

三、過程教學優化的效果

經過兩年的探索實踐，教學過程優化的效果可以用學生的成績來說明。以《材料工程基礎》考試成績和總評成績為例。圖1是12級與13級學生的卷面、總評成績的不及格率分析圖。從圖1可以發現13級學生卷面不及格率明顯低于12級學生，即從12級的37.5%降低至20%。通過教學過程的優化，學生對知識點的理解、掌握程度提高了，學習效果明顯優于考前的“死記硬背”。同時由于教學過程中各種教學活動的增加以及平時成績的比重加大，總評成績不及格率也出現了明顯地降低。從上述結論可以說明，通過過程教學的優化，可以明顯地提高學生考試的卷面成績，顯著地改善了教學效果。

圖2是《建筑功能材料》課程改革前后平時成績在各分數段的對比圖。12級學生的平時成績構成比較簡單，主要以課堂出勤率、課堂答題、課后作業等組成，占總評成績的30%。從圖2可以看出，12級學生的平時成績普遍較高，90分以上的學生約占總人數的20.83%，甚至有11.1%的滿分情況。60分以下的學生僅占總人數1.39%。而13級學生平時成績的內容組成多樣化，占總評成績的50%，需要學生在教學過程中積極參與、動手實踐，并且平時成績給分比較嚴格，因此90分以上學生的比率僅為1.96%，60分以下的同學增加到了13.72%。通過平時成績的優化對教學過程進行監控，調動學生平時學習積極性的同時，根除了學生平時不學習，考前臨時“抱佛腳”不良現象。

四、結束語

本教學改革采用過程教學的優化對工科專業基礎課程和專業課進行了改革。主要通過在教學過程中優化教學手段、細化教學環節、改進教學方法以及提高平時成績所占比例等方式達到提高學生在專業課程教學過程中的參與度，能動性，摒棄他們在平時不學習，考前臨時突擊的壞習慣。通過對教學過程的優化和控制，可以明顯提高工科專業基礎課以及專業課的教學效果，提高了學生專業素質、實際應用能力，為培養合格的應用型人才奠定基礎。

參考文獻：

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[3]董溪哲，趙亞杰，馬永財.基于創新型人才培養的工科專業課教學改革[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2014，8（1110）：35-36.

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[7]胡標，徐子芳.《材料工程基礎》課程理論與實踐教學探討[J].教育教學論壇，2015，12（52）：171-172.