新工科背景下學生互動培養模式研究

王國田 張其紅 郭建華

摘 要：在新工科背景下通過對工科基礎課傳統的培養模式與四種互動培養模式進行比較，探索互動培養方法的理念以及對學生的培養模式。從輔助式翻轉模式、啟發研討培養模式、系統與“分形”培養模式以及分層比較培養模式等幾個方面闡述新工科背景下學生的培養模式。通過一切行之有效的培養方法，調動學生的學習積極性和主動性，不僅在知識的傳授方面要廣博深邃結合實踐操作，而且最終的目的是培養學生的科學素養以及分析、解決問題的能力，使其提高到一個新的高度。

關鍵詞：新工科;互動教學;人才培養

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1673-291X（2021）30-0105-03

課堂培養是素質教育的主陣地，是實現培養目標最基本的途徑[1]。對于工科專業，專業基礎課作為考試課或必修課程其內容多與學時少的矛盾越來越突出，也正是由于其學習內容多，分配學時少，成為專業課培養的一大難點[2]。因此，對于傳統工科專業學生培養方式的改革成為必要。本文通過分析對比、總結和實踐的方法，探討工科專業學生培養的新思路。

一、專業基礎課學習形式

不同的專業，其專業基礎課的基本功能都是培育人，都是通過學習活動來實現，但學習的方式不同，取得的效果也大相徑庭。傳統的課堂式培養方式與互動式培養方式各有優勢，對學生知識體系的構建與能力的培養都有各自的促進作用。傳統的課堂式培養方式的優勢在于可以在較短的時間內構建學生專業知識體系，但對于學生掌握知識的學習方式上，學生處于被動狀態，學生不需要任何獨立的探索，只需要認真聽課將教師的授課內容加以理解和掌握。互動式培養方式以學生為主體，學生由被動轉變為主動，主動學習和探索，讓學生經歷知識體系構建的過程，即從被動掌握到主動去發現問題—解決問題的過程中獲得知識，授課教師在互動式教學中主要起指導作用，學生是主體，互動式的學習方式將學生轉換為主動，主動去獲得知識，從實踐的培養過程中也發現，通過這種主動式的學習方式掌握的知識更加深刻、透徹和完整。

二、互動式培養方法的研究與實踐

互動式的培養方式是雙方的互動，不斷引導學生，提高學生的學習興趣，提高其學習知識的主觀能動性，調動起學生的自主學習方式，開展自主學習。在實踐培養模式中，主要采用了以下幾種方式。

（一）輔助翻轉培養模式

工程化的培養模式就是通過具體的事例結合本門課程的內容進行的分析和實踐，以此來提高學生的學習興趣以及明確學習這門課程的目的。例如汽車工程材料及制造基礎，學習本門課程目標就是研究如何把材料制造成產品的技術，這其中還包含關于金屬凝固和熱處理的一些知識，比較難以理解，學生通過參與產品的制造，學習基礎知識與實踐環節結合，為將來繼續深造和步入社會，面對新的知識技術打下堅實的基礎。對于培養工科專業的學生，可以通過更好的管理方式與激勵形式調動學生的積極性與主動性去學習，最大限度地讓學生作為主體，讓學生在學習的過程中建立科學的思維方式。調動學生的積極性，通過理論聯系實踐，鍛煉學生們分析和解決問題的能力，通過互動培養方式，激發學生學習的主動性，使學生的科學素養提高到一個新的高度。在學生培養過程中，以教學大綱內容為依據，將具體的教學章節問題化，問題的設置需符合工程實際，這種方法也同樣需要學生課下查閱文獻，提出的問題由學生來講解，使學生由被動變為主動，可以極大地吸引學生的注意力，提高學生學習的積極性。教師作為輔助將學生所講問題與其他同學共同研討，并針對此問題展開講解，不僅調動了學生的積極性，還可以活躍課堂學習氣氛。

在工程式翻轉課堂培養模式下，課堂教學從聽取教師的講解學習為主，轉變為將學習的內容問題化，教師和學生通過探討問題來學習內容，從傳統培養模式轉變成更加注重學生思維與綜合素質的培養，更注重學生個體的培養[3]。不僅如此，在學生的培養過程中還要將線上學習與線下學習相結合，不斷更新培養理念并及時與實踐相結合。在如今較成熟的信息技術背景下，通過慕課和翻轉課堂以及微視頻等方式，讓學生結合課程培養的重點和難點，提前預習，在課堂上便可以省略基礎知識的講解，從而有效地利用課堂時間，與學生通過對學習內容的討論，引出課程培養的重點和難點，可以圍繞重點和難點進一步深化及拓展，有效地利用翻轉課堂對學生的培養，提升學生學習和掌握知識的效率。

在新的培養模式下明確要求提高對學生的綜合素質的培養。課前的慕課和翻轉課堂以及微視頻可以提高學生的自學能力，在輔助翻轉培養模式下的課上通過分組的形式同學生進行交流與討論，通過工程實踐結合所學內容，不但可以鍛煉學生的團隊協作能力，還可以提高學生邏輯思維能力以及理論聯系實踐，真正讓學生體會到學有所用，學以致用，從而提高學生的學習興趣。

在強大的互聯網信息時代，想要學好、學會一門技能課程的理論，或者想意愿繼續深造的學生，完全可以利用業余時間通過自主學習，在網上找詳細的視頻教學資料和學習視頻。所以，微課與翻轉課堂的培養方式適用于所有學生，尤其是具有一定獨立自主學習能力的學生。

（二）啟發研討培養模式

啟發研討模式的培養方法主要是針對一些有原理性和規律性的知識點，可以讓學生通過自主學習、探索和深入討論的方式來學習[2]。討論的學習方法雖然老套，但可以極大地調動學生的積極性，挖掘創新潛力。例如在汽車工程材料及制造基礎課程中，片層珠光體的形成過程以及力學性能的改善？那個相會是初生相？片層是如何形成的？片層間距或片層厚度如何控制？以及力學性能如何提高等問題。通過向學生提出一些探索性的問題與學生共同思考和探討，并通過設置問題串，層層推進學習進程，鼓勵學生通過檢索文獻，提出自己的觀點，積極進行交流和討論。在培養過程中，以課本內容為依據，將具體的內容問題化，設置問題，對培養內容不斷地展開和推進，設置的問題也要盡可能貼近實際生活，具有科學性、針對性、層次性和啟發性。通過恰當的問題來促進學生積極參與學習活動，經常提出一些有一定探索性、開放性的問題讓學生思考與討論的同時，又要鼓勵學生大膽地提出自己對問題的見解，并積極參與交流與討論。同時每次課程結束時，將問題串進行鏈接講解，總結課程所學內容，將重點和難點凸顯，不但通過課件講解，更要通過板書來進一步突出所學的重點和難點。為進一步加深學生對內容的掌握，還可以通過作業和每個章節的習題課來分析重點和難點，分析常見的共性問題并與學生共同探討與修正。