應用型本科高學歷人才引進教學模式的改變與實踐
——以材料類專業課為例

馬 瑩，王奇利，曹 靜，魏 鑫，孫 樂

（西安航空學院，陜西 西安 710077）

2017 年2 月以來，教育部積極推進新工科建設，先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”[1-2]，并發布了《關于開展新工科研究與實踐的通知》《關于推進新工科研究與實踐項目的通知》[3]，全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式、中國經驗，助力高等教育強國建設。新工科的提出主要是為了應對新一輪科技革命與產業變革，支撐服務創新驅動發展、“中國制造2025”等一系列國家戰略。新工科建設需要解決的問題是：要求學校能從戰略高度創新高等工程教育的理念，推動高等工程教育的學科專業和人才培養模式建設，積極開展相關政策的研究。新經濟發展所需工程科技人才的特征就是要能夠解決“跨界”的“復雜工程問題”，能夠解決“跨界”的“復雜工程問題”的工程科技人員就是支撐新經濟發展所亟需的工程科技人才。

學校從教學改革入手，調整人才培養方案，同時引進具有博士學歷的教師（以下簡稱“博士教師”）進入教師隊伍，從科研到教學，無疑是良好的互動增長模式[4-5]。教育部文件《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》的頒布意味著大學里不會一味“重科研、輕教學”。博士教師入職后也必然面對教學與科研的矛盾，正如學生普遍反映這類老師學識淵博，如畢業設計指導過程中學生溝通順暢、受益匪淺，但課堂卻容易讓學生產生聽不懂的厭學情緒。教學質量的提升是為師根本，如何從主科研轉為科研教學兩手硬，是一個博士教師成長的必經之路。

筆者帶著這個矛盾的現象，通過近五年與我院新晉博士教師切磋教學過程，對博士教師實體教學全過程進行研究，為其入校后面對的教學關提出了對應可行的方案，以供參考。

一、博士教師教學優勢與問題

博士教師教學初期的優勢與問題如圖1 所示。

圖1 博士教師教學初期的優勢與問題

（一）教學優勢

1.備課充分

博士教師備課認真，嚴格遵守教學大綱，其思考問題細致性、嚴謹性都毋庸置疑，尤其是教學內容對于學識淵博的博士不成問題。并且由于博士學習期間具備良好的查閱文獻能力，能夠主動拓展課程知識點所需支撐資料。筆者看過多位博士教師的教案，基本上都會將課堂講述內容手寫一遍整理思路，猶如實驗方案一般嚴謹有條理。

2.緊扣大綱

博士教師在上學期間已經鍛煉出規矩做事、實事求是的習慣，在教學大綱上會非常自覺地嚴格遵守，因此除了上課時在課程進度上嚴格地自我把控，還會將每一節課要求的知識點都講到，通常情況下不會因為任何課堂情況而隨意更改大綱中規定的計劃內容。

3.結合實踐

由于博士學習期間從實驗到論文都會事無巨細地親自動手，遇到各種問題尋找解決途徑，在這個過程中培養了實踐出真知的能力，能夠很好地對應知識點找到專業中的案例，包括如測試儀器原理這樣令學生感覺非常枯燥的課程，博士教師可以從自身使用過程中出現的問題角度出發引導學生學習，這樣的案例教學無疑也是學生喜歡的模式。

4.科研經歷

大多數博士教師都跟隨導師完成科研課題，從基金申報書的撰寫到課題的完成都參與其中，形成了非常系統的科學思考模式，無論是博士教師申請的課題或者參與的大學生創業項目，都會有很好的連貫性。

（二）教學問題

1.教與學的矛盾

目前應用型本科學生對課堂依賴性較大，在理論學習上還不能夠達到完全自覺學習的狀態，多數學生依然對課堂較為依賴，希望通過教師的講解能夠輕松理解課本文字知識。而來自高校以研究課題為主的博士教師在教學中與學生之所需還不能完全對應。大部分博士教師前期備課認真、嚴謹、細致，教案的書寫都很規范，但上完課后都感覺學生反映木訥，使不上勁。這種矛盾的現象在應用型本科教學中尤為嚴重。

2.內在問題分析

通常碩士研究生階段學習時間為三年，博士研究生階段的學習經歷大于四年，在此期間大量科技論文的閱讀和論文的寫作過程以及嚴格的書面語言訓練都會使博士語言組織呈現出相當的專業特色。如主謂賓結構敘述完整、量化表達準確和專業詞匯言簡意賅為表達準則。同時課題組會有大量的科研匯報交流的部分，其交流對象為研究方向相近的研究生同學及導師，即使匯報為口頭表達也會規范的科技語言居多。工作后最為明顯的烙印是生活交流也習慣表述邏輯清楚、專業術語嚴謹，我們稱之為“論文式語言”。

而對于博士教師而言，書本上的語句無疑是最簡潔明了、規范工整的語言，長期的交流匯報模式讓博士教師習慣將得到的實驗結果和重要結論以文字形式呈現在ppt 中，本著學術嚴謹的態度，對其進行陳述式描述，并且不隨意添加字詞。如果博士教師教學初期一時之間身份角色變動不夠及時，就會將本科教學中ppt 輔助教學等同于“ppt 匯報式闡述”將課堂立刻變成一場嚴謹的匯報。尤其是定義性的定理概念講解時，一字不差地背給學生。固然，能夠成為書本上的文字其嚴謹性、合理性經得起專家和編者的推敲，符合博士的表達習慣。然而這種翻版書本印刷體語言的講述就會給學生一種照本宣科的錯誤印象或者給學生一種照著ppt 念、備課不充分的誤解。普遍博士教師認為課本難度較低。專業課程設計與實際聯系較弱，并存在信息滯后等問題。高校引進博士是為了通過科研提高教學團隊的水平，以上現象并非博士教師教學能力不足，而是其長期的科研訓練方式導致的，如果博士教師能夠適度轉換，將教學模式與科研模式相結合，可以發揮科研帶動教學的優勢，做到教學和科研兩手抓就不再是難事。

二、改變教師思想

（一）建立對應用型本科院校的正確認識

無論畢業于哪一所高等學府的博士，經受過怎樣嚴格的訓練，來到應用型本科院校，就應從思想上認識到應用型本科是為了向社會輸入高級應用型人才，在校期間最為重視的是實踐能力的培養。優秀的師資最終是為了更好地服務于學生，博士期間的學習不僅給了博士教師專業的理論高度，同時也開拓了眼界和見解，學生需要什么，更能夠盡全力給予。這些優勢是博士教師具備的，大膽探索新思路教學，以應用為導向反而會使應用型本科教學更加落在實處。

（二）建立對應用型本科學生的正確認識

1.因材施教

同樣的課程大綱，甚至同樣的課本，清華的學生和西航的學生來上課的目的是不一樣的，上課要聽的內容是不一樣的。認清服務對象，才能更好地定位上課要講什么。這是以學生為本，也是我們每個教師內心清楚的認知。我校學生英語水平普遍偏低，理論推導能力有所欠缺，這是高中階段學習所決定的。

2.課堂口語化

授課過程中講述專業知識邏輯推導等是博士教師的長處，但如何將課本專業語言口語化，是對博士教師教學的一大挑戰。我們稱之為“說學生能聽懂的”課堂語言。這要求博士教師學會放下“論文、專業詞匯”說“學生能聽懂的”語言的過程。即使我們的學生在課堂上一涉及三角函數微積分就面露難色，一頭霧水，我們也要做到不抱怨、不埋怨，給予理解，甚至為了順利地教學幫學生復習一些學科外的基礎知識，做好學生在校學習之路的陪伴。

三、解決方法

（一）弱化公式思維教學

在應用型大學課堂上，無論專業課程中推導部分還是原理部分占據課堂20 分鐘以上時，學生就會失去耐心。有時，這并非老師課堂上沒有講清楚，反而可能是推導過程太過詳盡造成的。針對應用型本科學生的基礎，筆者通過材料力學中扭轉應力公式學習課程設計來具體闡述公式推導過程中如何“避重就輕”地引導學生學習思維的教學方法。

首先，可以帶領學生從例題中找需要的公式。在例題中，讓學生圈畫出自己陌生的公式，自行尋求需要的、不熟悉的部分，一方面給學生會應用的心理暗示，另一方面，從問題中去學習公式推導而解決題目中不熟悉的公式部分，降低了學生學習的心理難度。

第二，以應用做導向，推導過程只說方法，結論部分重應用。依然展現公式的推導過程，但是不對每一步過程進行詳細講解，而側重于講其推導的邏輯關系，讓學生明白為什么要用某個公式或者為什么這里的推導出現了這個公式，或者公式的推導是為什么而服務的。

下面以扭轉應力公式學習過程為例說明一下“避輕就重”法，如圖2 所示。本科教學大綱要求為“掌握軸的切應力計算公式及計算，并能熟練進行軸的強度計算”。首先找到課本中的對應習題，引導大家找到“有用”“要用”的公式，和學生探討公式中出現的未知量，讓學生內心不懼怕本章出現的大量公式。

圖2 材料力學扭轉應力推導

通常教材中[6-7]對此應力公式從幾何關系、物理關系及靜力學關系三方面聯合推導而得，如圖2（a）（b）（c）所示。公式中涉及到高數中積分和面積公式、理論力學中的力矩公式，以及截面型心計算等多組公式，推導過程嚴謹有邏輯，很容易造成學生畏難和煩躁的情緒，公式推導講解幾乎需要30 分鐘，最后小結匯總結論時，圖2（d）所示，學生往往已經被前面欠缺的部分高數或物理知識纏繞，無心聽最重要的結論了，這樣的課堂反而會給學生造成了老師講課重點不突出的感受。

舉例教學是課堂常用方式，引入案例可以消除很多學習畏難情緒。比如我們可以帶領學生想象整個班級平面是扭轉的截面，讓學生都成為截面上的一個點，在參與中、模擬中學生更容易理解公式的物理意義，引導學生“看懂公式”。如引導學生理解圖2（a）變形幾何條件中的公式（1）時，讓大家結合自身的幾何位置模擬扭轉平面的旋轉是如何做到“平面假設”“形變量與半徑成正比”，理解公式就會變得事半功倍，這樣不僅變得形象，更會弱化很多公式對學生的視覺為難感。

當圖2（b）中的公式推導再度用到公式（1）時，不再成為學生關注的難點。此時的教學重點并非記公式，而是引導學生自行得出扭轉切應力的分布規律，再次弱化了他們對公式多的畏懼。

基于以上學生將扭轉的幾何截面應力分布和物理變形之間有了結合，在講解圖2（c）中扭轉變形下的靜力學關系時，使用高數知識表達截面扭矩與應力之間的關系，讓學生從“個體與集體”的關系，從“個體貢獻的集合是集體的外在成績”去理解微面積dA 上的微內力系的合力（τρdA）對圓心的微力距為τρdAρ 的公式（2）就非常形象了，即橫截面上這些微力矩的總和應等于該截面上的扭矩Tn，此時代入前面兩個關系得到的公式已經是順理成章的事情，很容易就得到了圖2（d）的扭轉應力公式。

這樣既把推導講解清楚了，也沒有一味地糾纏于推導時學生欠缺的高數知識，“避輕就重”地讓學生從邏輯中達到思維的目的，不再拘泥于推導過程，降低了學習的難度，得出的結論公式也變得“通俗易懂”。

（二）問題導向教學

博士學習期間的匯報通常以正常實驗為邏輯順序，清楚闡述實驗內容步驟以及實驗過程和結論，課本也通常為知識點的講解和應用。所以通常博士教師會有一個教學誤區，那就是講清楚講明白即可。然而，以學生為本的學習應該是以學生可能會產生的問題為導向，以激勵學生學習動力為主導的教學模式。帶著問題去學習并不是什么新的教學方法，然而卻是改變匯報式教學的一個非常有效的方法。每一個知識點的講授，都值得教師換位思考。從知識點學習目的出發，從個人學識經歷上給學生事例性教學，用應用的角度引導知識點的學習，更能說服學生產生學習的動力。

比如在學生學習制備金屬試樣過程中，常規的教學方法是介紹磨樣、腐蝕劑，介紹干磨濕磨等。其實完全可以從需求出發，為什么有的試樣要打磨到2000#砂紙，為什么有時需要精拋到沒有劃痕，而斷口的試樣卻不需要也不能磨制。從而引出學生思考怎樣的試樣在怎樣的設備下被表征，表征要求對應怎樣的制備工藝，從而引發學生對于實驗設備原理的學習，為材料的表征與分析這門課埋下伏筆就更為合理了。再比如當學生學習了XRD、EDS 的分析后，可以給學生一個與成分無法對應的事例，讓學生去自行分析問題所在，從課本中尋求解決辦法，學生對于掃描電鏡下的形貌分析與背散射下的成分分析之間的區別就會直觀和明確，再引出背散射成分分析的原理，講解該儀器原理也會被學生輕松接受。更為重要的是事例性教學可以為學生在本科畢業設計或今后的工作中合理地使用儀器提供參考，而這些都是書本上沒有的，教師備課過程中應不斷地站在學生疑惑和應用的角度去調整授課順序，做學生更能接受教師。

（三）“換位思考”教學

翻轉課堂教學模式目前被大量使用，其中有兩點非常適合博士教師進行最初教學探索和練習：（1）課前知識點預習，對老師上課的趣味性互動性要求較低，代課老師把知識點講清晰明了即可，這對于大部分的博士教師來說是輕而易舉的；（2）翻轉課堂答疑解惑，這個過程可以解放學生，讓學生大膽面對自己的疑惑，把疑惑交給老師，而博士老師的答辯水平都很高，所以學生問題越多，老師的主動性越會被調動。這樣既可以避免只圍繞課本的教學模式，同時讓博士教師在解惑的過程體會換位思考，才能真正知道學生對知識點的理解問題出在哪里，學生為什么會有這樣的疑惑。這無疑為博士教師后期教學備課中重點難點的把握提供了非常可靠的依據，是一種非常適合博士教師初期教學的方法。

（四）科研導向教學

引進高層次人才，不僅可以為應用型本科院校補充新鮮血液，更有利于打造出良好的學術環境和氛圍。新工科要求學生兼具知識、能力、素養、視野，要求引進的博士教師既有堅實的學科理論基礎，又有較強的工程實踐創新能力[8-9]。應用型本科為了提高學生實踐能力，鼓勵與企業對接、與項目對接，這一點往往也是博士教師擅長的，大部分高校教師中的博士教師在研學期間都有企業合作經歷，擁有企業導師和教師的雙重身份，雙師型教師更能帶動校企合作。大學生創新創業項目是國家注重培養學生創新思維及實踐操作能力的一大舉措，年輕的博士教師申請的各項國家或者省級項目也希望學生們一同參與和學習。在學生完成項目過程中，因為不熟悉不了解課題具體實施和操作，對指導教師的需求程度非常高。在這個過程中，教師除了對學生有的放矢的指導外，可以輕松發現學生在校課堂學習中對于專業知識的消化和轉化甚至缺失。比如文獻二次引用如何把握，熱處理溫度如何確定，實驗具體操作如何組合規劃，課題中對于樣品有什么樣的要求時需要拍掃描照片等等。學生在參與科研的過程中與教師配合契合度遠遠高于課堂，自身成長速度很快，對老師滿意度較高。

博士具有扎實的本專業知識，并且有科研背景，具備科學研究和解決專業實踐問題的能力，從這個角度來說，博士教師無疑是具備優勢的[9]。以上科研中學生暴露出來問題，博士教師們可將其歸納總結，實現“科研反哺教學”。一方面，將學生的問題回歸課堂，另一方面，教學真正服務科研，提高學生科研參與的效率。

五、結束語

新工科下的應用型本科高校是需要高水平的師資隊伍建設作為基礎和先導的，高學歷人才必然要承擔起應用型本科院校應用型人才培養的重要使命。從未來發展角度，在國務院學位委員會的《關于開展2017 年博士碩士學位授權審核工作的通知》中明確提出新增碩士學位授予申請的條件之一為專任教師中具有博士學位教師的比例不低于25%[10]。博士必然逐漸成為高校中教師隊伍的中堅力量，適當轉變多年的學習模式，換位思考，從學生角度出發，以思維帶動教學，以科研帶動教學，是一名新晉博士教師應深深思考的問題。在新工科背景下，通過教學與科研的結合，結合自身多年的學習經驗，結合應用型本科生特色，必然可以將“突出應用、強化能力、注重創新、彰顯特色”的人才培養理念更扎實地落于實處。