新工科高校課程教學(xué)及評價(jià)方法分析

劉研 王永珍 金英愛

摘? 要 隨著科技的發(fā)展和教學(xué)理念的變化，高等院校課堂上的教學(xué)方法和教學(xué)模式越來越多。以新工科院校課堂教學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，分析多種教學(xué)方法和教學(xué)理念，研究課程科學(xué)的評價(jià)手段，同時(shí)在學(xué)生和教師中進(jìn)行調(diào)研，意在從教學(xué)對象接受能力等方面進(jìn)行深入分析，探尋一種優(yōu)化的教學(xué)手段和考核評價(jià)方法，為高素質(zhì)人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 課堂教學(xué);教學(xué)方法;多媒體教學(xué);翻轉(zhuǎn)課堂;課程評

價(jià);傳熱學(xué)

中圖分類號：G642.0? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2021）17-0093-03

0? 引言

隨著社會和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，課堂教學(xué)方法多種多樣，如PPT多媒體授課方式結(jié)合板書、課堂討論、提問、線上課程以及典型復(fù)雜工程問題分析等多種形式的教學(xué)方法，甚至涌現(xiàn)出BOPPPS高階教學(xué)法。本文通過各種教學(xué)方法的對比分析，結(jié)合調(diào)查問卷等調(diào)研方法，探尋一種高效的課堂教學(xué)手段，以提高課堂教學(xué)質(zhì)量，使之成為行之有效的適合工科院校課堂的教學(xué)方法。同時(shí)，考核評價(jià)也是課程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。筆者從多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，探尋更加科學(xué)有效的課程評價(jià)方法和評價(jià)體系。

1? 各種教學(xué)方法探討

1.1? 口頭講授

人類對知識的傳播從口述到文字記錄已經(jīng)經(jīng)歷幾千年，口頭講授結(jié)合板書撰寫也一直是國內(nèi)外課堂教學(xué)的主要方法，而且沿用至今。從還沒有文字開始，言傳身教就是人類傳授知識的一種手段。這種傳授方式方便快捷，對地點(diǎn)場合不限，是一種傳授知識的主要方法。但是口述教學(xué)的效果要取決于口述人的語言能力和知識掌握程度，而且不易保證知識掌握的持久性，所以文字產(chǎn)生以后一直與板書教學(xué)相結(jié)合，成為一種最常見的教學(xué)方式。

1.2? 板書教學(xué)

文字產(chǎn)生以來，記錄知識成為一種課堂教學(xué)手段，結(jié)合教師思路，板書的出現(xiàn)能夠便于學(xué)生更好地記錄重要知識點(diǎn)，也有利于理解較難學(xué)習(xí)的內(nèi)容。尤其對理工生，推導(dǎo)公式是一種常出現(xiàn)黑板板書教學(xué)的情況。但是板書教學(xué)也對講述者有一定要求，如板書字體工整美觀與否、字跡清晰與否、撰寫文字時(shí)間長短、黑板大小及質(zhì)量、授課人數(shù)等，均會影響學(xué)生對知識的領(lǐng)悟。如果板書字體工整，那么撰寫板書會占用大量時(shí)間，對于知識內(nèi)容較多的教學(xué)情況就不太適合。

1.3? 多媒體教學(xué)

隨著科技發(fā)展，計(jì)算機(jī)、投影儀、錄像機(jī)等多種現(xiàn)代化教學(xué)手段陸續(xù)出現(xiàn)課堂中，各種各樣的多媒體教學(xué)也層出不窮，現(xiàn)已成為高校教師非常喜歡的一種方式。尤其對于工科院校而言，大多數(shù)專業(yè)課程邏輯思維較強(qiáng)，多媒體教學(xué)的加入令公式推導(dǎo)過程思路清晰，對理論知識的深刻理解、知識點(diǎn)前后的關(guān)聯(lián)非常有幫助。所以，伴隨著時(shí)代的發(fā)展，多媒體教學(xué)也越來越被廣大學(xué)生和教師所接受，很多甚至已經(jīng)完全替代傳統(tǒng)板書教學(xué)延續(xù)現(xiàn)今。隨著多媒體教學(xué)涌入課堂，從原來最初的幻燈片到PPT、VR等，教學(xué)手段越來越新穎、便利。多媒體教學(xué)可以更直觀、更形象地展示教學(xué)內(nèi)容，縮短撰寫板書占用的時(shí)間，便于學(xué)生理解某些知識點(diǎn)。但是多媒體教學(xué)由于知識點(diǎn)比較集中，對于學(xué)生思路的跟蹤要求非常嚴(yán)格，留給學(xué)生思考及知識沉淀的時(shí)間較短，一旦沒有跟上教師的思維，就難以很好地掌握課堂內(nèi)容。同時(shí)，多媒體教學(xué)質(zhì)量因課件而異，有的制作精美、思路清晰，利于學(xué)生學(xué)習(xí);有的粗制濫造、邏輯混亂，課堂中使用對學(xué)生可能會是一種折磨。

1.4? 翻轉(zhuǎn)課堂和課堂討論

翻轉(zhuǎn)課堂可充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性及創(chuàng)新能力，課堂上學(xué)生和教師角色互換，學(xué)生按照提前分配和準(zhǔn)備的課堂內(nèi)容進(jìn)行講解，從被動聽課轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃邮谡n”，教師在課堂上進(jìn)行課程內(nèi)容深度解疑、查缺補(bǔ)漏等。以傳熱學(xué)課程為例，在“實(shí)際物體吸收特性”課堂討論中，以溫室效應(yīng)和節(jié)能減排為中心開展討論，使學(xué)生掌握實(shí)際物體輻射特性、吸收的選擇性、溫室效應(yīng)誘因等知識，增強(qiáng)社會責(zé)任意識，培養(yǎng)職業(yè)責(zé)任心，將交流溝通、團(tuán)隊(duì)合作、人文關(guān)懷等教育浸潤在課程教學(xué)中。

1.5? BOPPPS教學(xué)法

依據(jù)布盧姆教育目標(biāo)分類法，以培養(yǎng)學(xué)生分析、評估、綜合、創(chuàng)新的高階能力為目標(biāo)，采用BOPPPS教學(xué)法完成教學(xué)組織實(shí)施。以傳熱學(xué)課程“半無限大物體非穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)”為例，即：B（導(dǎo)入，Bridge-in）——通過啟發(fā)式討論，導(dǎo)入半無限大物體概念;O（目標(biāo)，Outcomes）——提出半無限大物體非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的學(xué)習(xí)目標(biāo);P（前測，Pre-assess-

ment）——通過討論前期自學(xué)內(nèi)容進(jìn)行前測;P（參與式學(xué)習(xí)，Participatory Learning）——學(xué)生完成地下埋管所需防凍工程案例分析，評估該案例理論分析的科學(xué)性，創(chuàng)新性地提出優(yōu)化傳熱過程方案;P（后測，Post-assess-ment）——通過后測，加深學(xué)生對半無限大物體非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程分析方法的掌握程度;S（總結(jié)，Summery）——采用歸納法、呼應(yīng)法、延伸法等進(jìn)行科學(xué)總結(jié)。

2? 教學(xué)方法的調(diào)研

本文把口頭講授結(jié)合板書教學(xué)稱作傳統(tǒng)教學(xué)，口頭講授結(jié)合多媒體教學(xué)稱作現(xiàn)代教學(xué)，PPT多媒體授課方式與板書、課堂討論、提問、線上課程以及典型復(fù)雜工程問題分析等多種形式教學(xué)方法的融合稱作融合教學(xué)。同時(shí)，針對不同對象、不同教學(xué)方式進(jìn)行調(diào)查研究。

2.1? 教師反饋

在教師中針對教學(xué)方法的選擇、優(yōu)缺點(diǎn)、實(shí)用性、難易程度、喜好等方面進(jìn)行調(diào)研，結(jié)果如圖1所示。由調(diào)研結(jié)果可見，教師對傳統(tǒng)教學(xué)和現(xiàn)代教學(xué)的融合非常認(rèn)可。很多教師都認(rèn)為現(xiàn)代教學(xué)可以更形象、準(zhǔn)確地展示知識內(nèi)容，而且能在短時(shí)期內(nèi)講授大量的信息量，如果需要更細(xì)致地講解或者公式推導(dǎo)，就可以借用傳統(tǒng)教學(xué)，采用板書進(jìn)行講解。同時(shí)，在調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)年輕教師更傾向于選擇現(xiàn)代教學(xué)工具，而年齡較大的教師更喜歡傳統(tǒng)教學(xué)，這同教師本人掌握現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)水平的高低有關(guān)。

2.2? 學(xué)生反饋

在學(xué)生中針對教學(xué)方法的選擇、優(yōu)缺點(diǎn)、實(shí)用性、難易程度、喜好等方面進(jìn)行調(diào)研，結(jié)果如圖2所示。

由調(diào)研結(jié)果發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對傳統(tǒng)教學(xué)的需求更大。這是因?yàn)閷τ诒容^難的知識點(diǎn)，傳統(tǒng)教學(xué)講解更為細(xì)致，更容易讓學(xué)生掌握;而現(xiàn)代教學(xué)如果制作精細(xì)、思路清晰、邏輯性較強(qiáng)還好，如果照本宣科，將會令授課內(nèi)容非常枯燥。同時(shí)，由于高等學(xué)校課堂教學(xué)過程中多媒體教學(xué)的出現(xiàn)，學(xué)生原本記筆記的習(xí)慣逐漸消失，大家更依賴于現(xiàn)代教學(xué)的電子文檔，這個(gè)其實(shí)對學(xué)生的聽課注意力、內(nèi)容跟蹤、思維培養(yǎng)都是不利的。因此，本文建議有效地實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，非特殊情況下盡量避免完全使用現(xiàn)代教學(xué)手段，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生記錄筆記和認(rèn)真聽課的習(xí)慣。

3? 課程評價(jià)

課程考核及其評價(jià)是課程中最終、最受學(xué)生關(guān)注的一個(gè)階段。本文提出過程性考核和結(jié)果性考核相結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)理論知識、能力達(dá)成度、情感價(jià)值觀三方面全方位考核的目的，以滿足工程認(rèn)證中達(dá)成度的要求。

3.1? 成績構(gòu)成上實(shí)現(xiàn)過程性考核和結(jié)果性考核相結(jié)合

結(jié)果性考核即為期末考試，僅通過此考試成績評價(jià)學(xué)生整體課程學(xué)習(xí)過程會以偏概全，是一種不科學(xué)的課程評價(jià)方法。過程性考核強(qiáng)調(diào)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，加大過程性考核所占比重，通過課程小論文、課堂測驗(yàn)、階段性作業(yè)、課堂討論、翻轉(zhuǎn)課堂、課程實(shí)驗(yàn)等提高學(xué)生對知識的綜合應(yīng)用與分析能力，并根據(jù)實(shí)際實(shí)施情況，逐步提升過程性考核比例。以傳熱學(xué)課程為例，如表1、表2所示。

3.2? 知識結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)理論知識、能力達(dá)成度、情感價(jià)值觀三方面全方位考核

以傳熱學(xué)課程為例，傳熱學(xué)面向能源與動力及機(jī)械大類學(xué)生，圍繞吉林大學(xué)“培養(yǎng)學(xué)生掌握堅(jiān)實(shí)的專業(yè)知識與基礎(chǔ)理論，培養(yǎng)具備科學(xué)研究、設(shè)計(jì)研發(fā)及管理能力的高級專門人才”的辦學(xué)定位，依據(jù)布盧姆教育目標(biāo)分類法進(jìn)行教學(xué)，促進(jìn)教育教學(xué)走向更高層次的思維方式，以培養(yǎng)學(xué)生的知識、能力、情感價(jià)值觀為課程建設(shè)目標(biāo)，適應(yīng)社會及教育發(fā)展需要，培養(yǎng)學(xué)生達(dá)到行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展及職場需求，實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)人發(fā)展及家長校友期望。

知識目標(biāo)即為掌握熱量傳遞規(guī)律的知識和分析復(fù)雜工程傳熱問題的方法，具備復(fù)雜工程傳熱問題的分析能力和實(shí)驗(yàn)操作技能。能力目標(biāo)即為培養(yǎng)學(xué)生具備能源領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的傳熱學(xué)分析能力、熱量傳遞過程傳熱性能的評估能力、綜合應(yīng)用及創(chuàng)造能力。情感價(jià)值觀目標(biāo)即為激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)，培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的人生價(jià)值觀、終身學(xué)習(xí)傳熱學(xué)分析方法的人生態(tài)度、運(yùn)用傳熱學(xué)理論指導(dǎo)國家能源戰(zhàn)略體系架構(gòu)的科學(xué)素養(yǎng)和大國工匠精神。考核體系中實(shí)現(xiàn)了過程性和結(jié)果性考核融合，并逐步提高過程性考核的多樣化和占比，如表3所示。

3.3? 滿足達(dá)成度的考核方式變革

給學(xué)生布置階段性復(fù)雜工程問題分析與評估大作業(yè)，任務(wù)具有挑戰(zhàn)性，需要學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)，進(jìn)行創(chuàng)新性分析，完成項(xiàng)目評估并進(jìn)行綜合應(yīng)用。如相變對流換熱，要求學(xué)生分析蒸發(fā)器換熱過程，對如何提高傳熱系數(shù)和優(yōu)化傳熱性能，提出創(chuàng)新性改進(jìn)方案，完成評估，并分析是否可以將該創(chuàng)新思想推廣應(yīng)用到其他類似換熱設(shè)備中。學(xué)生需要綜合運(yùn)用熱力學(xué)和傳熱學(xué)的知識才能完成該項(xiàng)大作業(yè)。

4? 結(jié)論

綜上所述，傳統(tǒng)教學(xué)方式和現(xiàn)代教學(xué)手段各有千秋，任何一種教學(xué)方式都不應(yīng)該被完全替代，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)與現(xiàn)代教學(xué)相融合，但是融合的程度需要根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)境進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化分配各種教學(xué)手段，使教學(xué)對象能夠最大限度地接收所授知識點(diǎn)，達(dá)到時(shí)代對工科院校學(xué)生的要求。課程評價(jià)是課程重要環(huán)節(jié)，過程性融合結(jié)果性考核，以及知識、能力和情感價(jià)值觀全方位考核，可以實(shí)現(xiàn)課程達(dá)成度要求，是一種科學(xué)的課程評價(jià)方法。

參考文獻(xiàn)

[1]李勝男，金英愛，邵致遠(yuǎn)，等.關(guān)于大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的思考[J].中國教育技術(shù)裝備，2016（14）：132-133.

[2]高青.熱力學(xué)系列課程教學(xué)改革中的嘗試[R].西安：高等學(xué)校工程熱物理第十三屆全國學(xué)術(shù)會議，2007.

[3]劉研，金英愛，李明.高校能源動力類人才培養(yǎng)模式研究[J].中國教育技術(shù)裝備，2016（6）：101-103.

[4]董美蓉，龍嘉健，陸繼東.基于“新工科”理念的鍋爐原理課程設(shè)計(jì)改革與實(shí)踐[J].高等工程教育研究，2020（4）：71-74.

[5]司馬朝坦，魯平，孫琪真，等.一流工程學(xué)科“金課”課程改革模式構(gòu)建：以華中科技大學(xué)“光纖光學(xué)”為例[J].高等工程教育研究，2020（5）：183-188.