工程師視角對(duì)大學(xué)生專業(yè)興趣的激勵(lì)探索

張紹全, 張 勇, 劉興茂

(成都信息工程大學(xué) 控制工程學(xué)院，四川 成都 610225)

0 引言

某機(jī)構(gòu)對(duì)高校畢業(yè)生培養(yǎng)質(zhì)量進(jìn)行跟蹤評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示畢業(yè)生對(duì)母校教學(xué)改進(jìn)期待程度較高的三方面分別是①實(shí)習(xí)和實(shí)踐環(huán)節(jié)不夠(68%)、②無法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣(52%)、③課程內(nèi)容不實(shí)用或陳舊(47%)。可見，大學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激勵(lì)是影響本科教育質(zhì)量的重要因素之一[1]。在影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果的主要因素中,排在前兩位的是“個(gè)人興趣”和“刻苦程度”,各占30%和36%,興趣和意志外化為學(xué)習(xí)積極性,這說明學(xué)習(xí)積極性在學(xué)習(xí)過程中對(duì)學(xué)習(xí)效果起了決定性作用。

2013年4月，美國《科學(xué)》(Science)雜志發(fā)行了“重視理科教育”專刊，深刻闡述了全球理科教育面臨的20項(xiàng)重大挑戰(zhàn)，其中首要挑戰(zhàn)就是“使學(xué)生有能力建立起持久的、自主的科學(xué)興趣”。武漢大學(xué)婁延常教授通過調(diào)查[2]，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)興趣、專業(yè)興趣貫通于大學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程之中且占有重要地位,從高考填報(bào)志愿到畢業(yè)論文的課題選擇、從學(xué)習(xí)目的到學(xué)習(xí)心態(tài)、從對(duì)所學(xué)專業(yè)認(rèn)可程度到學(xué)習(xí)成績的影響,都和專業(yè)興趣緊密相關(guān)[3]。

1 學(xué)習(xí)動(dòng)力不足與對(duì)專業(yè)高期望并存

不少一線教師發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段大學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足已成為較普遍的現(xiàn)象。上課只保證人進(jìn)教室，能全程專注 “聽講”都算得上表現(xiàn)不錯(cuò)的學(xué)生，部分學(xué)生木然呆坐甚至低頭偷偷看手機(jī)，教師拋出問題常常冷場無人回答，更別提層層遞進(jìn)深入交流。更有甚者，若教師不經(jīng)常考勤，個(gè)別學(xué)生逃課都是有可能出現(xiàn)的。因此部分教師心中學(xué)生“求知若渴”的形象已變得功利與短視，似乎只關(guān)心課程考試分?jǐn)?shù)而非掌握專業(yè)知識(shí)。

然而，筆者在2017-2018-2學(xué)期和2018-2019-2學(xué)期分別對(duì)本校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)16級(jí)和17級(jí)名學(xué)生針對(duì)“電力拖動(dòng)基礎(chǔ)”課程進(jìn)行問卷調(diào)查，針對(duì)“學(xué)期開始，我對(duì)這門課的期待是”這一問題，兩學(xué)期分別有81.73%和75.36%的學(xué)生選擇“掌握電氣工程師所需的電機(jī)學(xué)知識(shí)”，11.54%和30.43%的學(xué)生選擇“期末考試得高分”，6.73%和14.49%的學(xué)生選擇“期末考試通過”，0%和4.35%的學(xué)生選擇“被動(dòng)學(xué)習(xí)，無期待”。由這些調(diào)查問卷可以看出，學(xué)生對(duì)掌握專業(yè)知識(shí)有較高的期待。

兩學(xué)期調(diào)查問卷還顯示，在這門課的學(xué)習(xí)方式選項(xiàng)中，分別有86.54%和88.41%的同學(xué)通過“課堂+自學(xué)”的方式，12%和10.14%的學(xué)生僅通過“課堂”的方式學(xué)習(xí)，只有2%和1.45%的學(xué)生通過“自學(xué)”的學(xué)習(xí)方式。調(diào)查導(dǎo)致學(xué)習(xí)動(dòng)力不足原因與專業(yè)興趣不高的原因，結(jié)果顯示排前兩位的是“課堂教學(xué)枯燥乏味”和“課程內(nèi)容難、課堂教學(xué)速度快”。由此可以看出學(xué)生有學(xué)好專業(yè)知識(shí)的愿望，課堂教學(xué)是仍然是學(xué)生學(xué)習(xí)的最重要途徑，課堂教學(xué)模式需一線教師不斷探索改進(jìn)。

針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足與專業(yè)興趣不高的兩個(gè)主要因素，下文從課堂教學(xué)方法手段以及課堂教學(xué)視角加以分析研究。

2 課堂教學(xué)方法對(duì)注意力的影響

美國心理學(xué)家露西·喬·帕拉迪諾(Lucy Jo Palladino)在其著作《注意力曲線:打敗分心與焦慮》中指出，成年人的注意力曲線呈現(xiàn)倒U形曲線[4]。根據(jù)該理論，學(xué)生在課堂中注意力變化的態(tài)勢可用圖1表示。在一學(xué)時(shí)45分鐘時(shí)間里，課堂教學(xué)開始階段學(xué)生的注意力最集中；10-15分鐘后，進(jìn)入注意力低谷，許多教師把第15 -35分鐘時(shí)間段稱為教師災(zāi)難區(qū)；35-45分鐘時(shí)間段，出于對(duì)下課的期待，注意力又開始回升。

經(jīng)驗(yàn)豐富的教師會(huì)實(shí)時(shí)關(guān)注課堂教學(xué)中學(xué)生注意力的變化，并根據(jù)學(xué)生注意力變化趨勢調(diào)整教學(xué)內(nèi)容或者教學(xué)方法以期達(dá)到比較理想的教學(xué)效果。授課進(jìn)入圖1所示的“教師災(zāi)難區(qū)”，教師宜使用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段活躍課堂，提升學(xué)生的注意力，如翻轉(zhuǎn)課堂、分解教學(xué)、團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)等。這相當(dāng)于給了學(xué)生一種激勵(lì)，能夠瞬間吸引學(xué)生的注意力，如圖2所示。

圖1 注意力曲線

圖2 激勵(lì)下的注意力曲線

教師在設(shè)計(jì)教案的時(shí)候，需考慮每個(gè)45分鐘的災(zāi)難區(qū)或者每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的易接受程度，課堂教學(xué)中靈活運(yùn)用多種教學(xué)手段，可以讓課堂教學(xué)全程無枯燥點(diǎn)，學(xué)生注意力曲線達(dá)到較理想狀態(tài)，如圖3所示。仍然以“電力拖動(dòng)基礎(chǔ)”為例，在實(shí)際課堂教學(xué)中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生注意力下降，進(jìn)入到注意力曲線的“教師災(zāi)難區(qū)”，適當(dāng)?shù)墓こ贪咐鳛椤凹?lì)”，能有效的提升學(xué)生的注意力。若所授知識(shí)點(diǎn)沒有合適的工程案例，就需要教師采用靈活的教學(xué)手段作為“激勵(lì)”。如公式推導(dǎo)過程采用板書，根據(jù)學(xué)生接受理解程度靈活調(diào)整進(jìn)度；大部分內(nèi)容利用多媒體教學(xué)平臺(tái)，教師將重點(diǎn)放在“講”上而不是“寫”上，加大課堂信息量；對(duì)于電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理，教材的橫剖面圖與縱剖面圖都缺乏空間立體感，F(xiàn)lash動(dòng)畫能更形象的向?qū)W生展示。

圖3 較理想的注意力曲線

3 教師視角與工程師視角融合

上文提到的教學(xué)方法教學(xué)手段可以豐富課堂，暫時(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。然而，專業(yè)學(xué)習(xí)需要長期堅(jiān)持、不斷克服困難，這需要從根本上激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣。

從教師視角出發(fā)，教學(xué)過程可歸納為提出問題、分析問題、解決問題、工程應(yīng)用的不斷循環(huán)。然而基于大工程背景對(duì)未來工程師的要求，必須具備終身學(xué)習(xí)的能力與創(chuàng)新精神。筆者教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，很大比例的大一大二學(xué)生對(duì)本專業(yè)的工程知識(shí)知之甚少。2018-2019-2學(xué)期對(duì)本校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)17級(jí)70名學(xué)生就“電力拖動(dòng)基礎(chǔ)”課程調(diào)查問卷顯示，高考填志愿時(shí)選擇本專業(yè)的原因，“喜歡本專業(yè)，對(duì)本專業(yè)有一定了解”占30.43%，“對(duì)本專業(yè)不了解，盲目選擇”占27.54%，“父母推薦”占30.43%，“老師推薦”占7.25%，“其它原因”占11.59%。同時(shí)不少學(xué)生認(rèn)為所學(xué)的學(xué)科知識(shí)難度較大、內(nèi)容較深,許多枯燥的內(nèi)容難以直接引起他們的興趣。興趣的缺乏直接導(dǎo)致學(xué)習(xí)主動(dòng)性的缺失，直接導(dǎo)致學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)、淺層學(xué)習(xí)狀態(tài)，終身學(xué)習(xí)的能力與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)只會(huì)是教師的一廂情愿。課堂教學(xué)中教師適當(dāng)從工程師視角出發(fā)，適時(shí)將理論知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系工程應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣，其主觀能動(dòng)性和積極性會(huì)最大限度地發(fā)揮出來,就會(huì)主動(dòng)積極地投入到學(xué)習(xí)中去,遇到了困難也會(huì)憑著自己頑強(qiáng)的毅力,想方設(shè)法去克服。

依據(jù)某機(jī)構(gòu)提供的統(tǒng)計(jì)信息，我校電氣工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)主要集中在電網(wǎng)發(fā)電、輸電環(huán)節(jié)的相關(guān)崗位以及各行業(yè)的電氣工程技術(shù)員崗位。梳理這些崗位所需的工程知識(shí)、專業(yè)技能與專業(yè)課程的對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，教學(xué)設(shè)計(jì)流程如圖4所示。直流電機(jī)是學(xué)生接觸到的第一種電機(jī)，此前對(duì)電機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理沒有系統(tǒng)學(xué)習(xí)，在講授電機(jī)結(jié)構(gòu)的時(shí)候適時(shí)介紹電機(jī)制造。學(xué)生在“電路分析基礎(chǔ)”課程中已學(xué)習(xí)理想變壓器的分析，然而電力變壓器的效率、安全是電氣工程師必須考慮的，結(jié)合變壓器型號(hào)與工程安裝方式更容易理解理論知識(shí)。感應(yīng)電機(jī)種類繁多，應(yīng)用廣泛，可設(shè)計(jì)的案例較多，筆者曾經(jīng)介紹同步發(fā)電機(jī)繞組每極每相槽數(shù)快速標(biāo)記法，比課本上畫繞組展開圖的方式更容易被學(xué)生接受。特種電機(jī)是本課程最后一個(gè)知識(shí)模塊，宜向?qū)W生介紹學(xué)科前沿開拓視野；同時(shí)，設(shè)計(jì)案例使其應(yīng)用先修課程聯(lián)系后續(xù)課程，多課程的交叉融合讓學(xué)生理解專業(yè)課程群是一個(gè)完整的知識(shí)體系，打破課程間的壁壘。

圖4 教學(xué)設(shè)計(jì)流程

課堂教學(xué)中，從教師視角引導(dǎo)學(xué)生思考、分析與解決問題，從工程師視角引導(dǎo)學(xué)生工程應(yīng)用、拓展以及創(chuàng)新，教師視角與工程師視角相融合，將理論知識(shí)與本專業(yè)的工程應(yīng)用融為一體。同時(shí)聯(lián)系注意力曲線的變化規(guī)律提升學(xué)生注意力，打破“課堂教學(xué)枯燥乏味”的陳舊印象。筆者在連續(xù)兩年的教學(xué)中試行這一方式，課堂教學(xué)中師生互動(dòng)頻繁，氛圍活躍。2018-2019-2學(xué)期調(diào)查問卷關(guān)于“電力拖動(dòng)基礎(chǔ)”課堂教學(xué)中通過工程師視角引入工程應(yīng)用的調(diào)查結(jié)果如表1所示，由表1可以看出，這種教學(xué)方式較受學(xué)生歡迎，能較好的激勵(lì)學(xué)生的專業(yè)興趣。

表1 課堂教學(xué)中引入工程應(yīng)用調(diào)查問卷結(jié)果

連續(xù)兩年的調(diào)查問卷中關(guān)于該課程整體教學(xué)效果的調(diào)查結(jié)果如表2所示，由表2可以看出這種教學(xué)方式取得了比較理想的教學(xué)效果。

可見，思政教育對(duì)于學(xué)生政治意識(shí)、心理素質(zhì)、創(chuàng)新精神、職業(yè)道德等均有正面的引導(dǎo)作用。

4 結(jié)語

當(dāng)代大學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力不足原因與專業(yè)興趣不高

表2 連續(xù)兩年的教學(xué)效果調(diào)查

的原因之一是“課堂教學(xué)枯燥乏味”，教師可以通過多樣化的教學(xué)方法與手段，使得課堂教學(xué)生動(dòng)而具有吸引力。原因之二“課程內(nèi)容難、課堂教學(xué)速度快”卻反映出當(dāng)代大學(xué)生淺層學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)，只有教師從本專業(yè)工程師視角出發(fā)，將工程知識(shí)融入到理論教學(xué)中，使理論知識(shí)變得實(shí)用有趣，工程知識(shí)得以升華拓展，才能從根源上激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣，克服專業(yè)課程內(nèi)容深度上的困難，促使大學(xué)生從被動(dòng)式記憶性淺層學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變到主動(dòng)式探究性深層次學(xué)習(xí)。筆者連續(xù)兩年的教學(xué)實(shí)踐顯示該方式取得了比較理想的教學(xué)效果。