*蘇遠平 余秋明 張樂平
(江西理工大學 江西 330013)
大學本科教育是高等教育的基礎,承載著培養(yǎng)行業(yè)技術人才的重要職能,而大學本科畢業(yè)生群體也構成了國家高技能產(chǎn)業(yè)工人和技術研發(fā)人員的主體,對國家科技進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展起著巨大的推動作用。畢業(yè)生的專業(yè)水平和創(chuàng)造能力直接關系到國家和企業(yè)的創(chuàng)新能力和國際競爭力,因此本科教育歷來受到各個國家的重視。近幾十年來,西方發(fā)達國家在技術創(chuàng)新方面之所以取得了巨大的成就,其主要原因除了在科學研究方面擁有發(fā)展中國家無可比擬的人才和科研經(jīng)費優(yōu)勢外,更重要的是在高等基礎教育特別是本科教育方面的人才培養(yǎng)方式、課程教學模式和學業(yè)能力評價體系能夠極大地調動學生的學習主動性,從而掌握扎實的專業(yè)知識和技能[1]。在本科學習的各個階段,學生有很多機會參與到教師的科研項目中,從而培養(yǎng)獨立思考和解決問題的能力。
盡管我國近30年來高等教育取得了很大的進步,為各行各業(yè)輸送了大量的科技人才,但我們國家的大多數(shù)本科教育高校在課程教學和學生學業(yè)能力方面仍然存在很多不足[2]。雖然大部分課程教學已經(jīng)由板書講授發(fā)展為多媒體教學,但教學觀念仍然沒有得到很大的改觀,依然是以教師為主導的灌輸式教學為主,教學內(nèi)容空洞、理論方法抽象,這對于初次接觸該門課程知識的大部分學生而言一般都難以理解,久而久之失去了對該門課程的學習興趣和動力,這既不能真實反映學生的學習能力也不能反映教師的教學水平。究其原因主要是目前的本科課程教學沒有擺正教師與學生之間的主體關系,在教學過程中通常過于突出教師的主體地位,學生只是被動地接受,強調的是學生個人的學習成績,忽略了學生之間的團體協(xié)作能力,同學之間缺乏有效的相互監(jiān)督機制,學生對課程的學習很大程度上依賴于老師的灌輸,并且通常以考試分數(shù)作為評價學生對知識的掌握程度。反觀西方發(fā)達國家的高等教育,在教學過程通常以學生為主體,注重的是學生對該門課程知識的專研能力而非知識灌輸,教師以問題為導向,引導學生組成學習小組共同解決問題,從而培養(yǎng)學生的團體協(xié)作能力,同時在解決問題過程中同學之間能夠有效監(jiān)督,共同收集資料,積極參與研討,從而使團體的各位同學獲得共同提高,對知識的掌握和理解都比較充分,另一方面也能夠充分反映教師對學生的指導能力[3]。
近幾年隨著我國社會經(jīng)濟發(fā)展水平的提高,我國的科研經(jīng)費投入已經(jīng)在世界上處于領先地位,具有博士學位的教師比例逐年提高,并且很多教師承擔了大型科研項目,具有較強的科研能力和豐富的科研實踐經(jīng)驗,這使得我國的研究生教育得到了巨大的發(fā)展,研究生有更多的機會參與到科研活動中來,而針對研究生教學的模式改革也研究較多[4-8]。但是絕大多數(shù)本科生仍然是學校教師科研活動的旁觀者,他們并沒有因學校和教師科研水平的提升獲得更好的學習機會,因此如何在課程教學過程中能夠讓本科生參與到教師的科研項目中來,并有效評價學生對課程知識的學習能力和掌握程度以及教師的教學水平就成為我國新工科教育背景下的一個急需解決的關鍵問題。為此本文以化學工程與工藝專業(yè)教學來探討一種課程教學的新模式和師生學業(yè)能力評價體系。
在新工科背景下,學校除了需要在人才培養(yǎng)模式和課程設置上緊跟社會發(fā)展之外,更需要轉變傳統(tǒng)的課程教學模式,把以教師教學為主導變?yōu)閷W生主動學習為主導,以知識和問題為驅動,培養(yǎng)學生的獨立思考能力和解決問題的能力,這就要求在課程教學過程中解決以下幾個問題:
這樣在課堂教學時教師只需注重對基本知識和概念的講授,使學生能夠充分理解知識的基本原理,而對深層知識的學習和專研需要在解決教師所設計的問題中進一步加強。以《稀土萃取工藝》課程為例,教師需要在課堂教學中把稀土萃取過程中涉及的萃取、洗滌、反萃取、相似相容原理、固-液萃取、萃取器等概念講清楚,使學生能夠對稀土萃取原理和萃取過程有一個基本的認識,初步掌握稀土萃取的基本工藝和方法。在解決問題階段,要求學生能夠對稀土萃取分離的原理、萃取溶劑選取、萃取過程和工藝設計、稀土萃取儀器儀表、項目計劃書和研究報告撰寫等技能。這樣,通過一門課的學習鞏固了一些先導課程如物理化學、化工原理、化學反應工程、化工分離工程等的基本知識,并且能夠從解決問題過程中學習到一些課外知識,學生對本門課程的知識必然印象深刻,而且具有很高的成就感,從而增強了學習的興趣和動力。
教師對本門課程所設計的問題要在理論和實踐之間取得一個平衡。在所設計的問題中需要設置一定數(shù)量的深層次理論問題,其主要目的是使學生對本門課程的學習不能停留在表面,而是需要加強對理論的學習,使學生充分認識本門課程知識的本質,達到用理論來指導實踐目標,例如,在《稀土萃取工藝》課程中要從稀土元素本身的物理化學特性來解釋萃取過程中出現(xiàn)的物理化學現(xiàn)象,從而研究出更具創(chuàng)新性的萃取工藝。教師最好能夠根據(jù)自己所承擔的科研項目有針對性地設計問題,例如,在稀土釹的萃取過程中需要用萃取液與鹽酸進行滴定反應,通過液相色譜變化來反映萃取液釹離子含量,那么為了實現(xiàn)在線自動檢測就需要改進傳統(tǒng)的人工滴定操作流程和滴定工藝。探索這樣的創(chuàng)新性科學問題解決方案既有利于學生對專業(yè)知識的學習,使他們參與到科研活動中來,又能夠集思廣益,幫助教師更好地完成科研項目。在學習小組的構成上,教師只需根據(jù)授課班級人數(shù)提出小組人員數(shù)量要求,而人員的選配由學生自己完成。各小組之間的任務要求不相同,但要有一定的相關性,這樣能夠覆蓋本門課程的大部分知識。
在教學新模式下對學生的課程成績不要簡單地采用平時分和考試成績來評判,而是需要根據(jù)學生解決問題的能力、主動性和寫作能力等各個方面綜合評判。為了做到公平客觀,真實反映學生對知識掌握的真實水平,這種成績評判應當要求教師和學生共同參與。考試內(nèi)容應當盡量以基礎知識和概念為主,主要考查的是學生個人的學習態(tài)度和對知識的理解能力。對于學生解決問題能力的成績應當以團體為評價單位,根據(jù)解決問題的實際情況給予團體相應的成績。這樣,每一位學生解決問題的成績都由團體成績、成員之間的總評成績構成。如果某一小組成員表現(xiàn)不夠好,那么在接下來的課程學習中比如會面臨更大的組團壓力,從而促使他能夠端正學習態(tài)度和加強學習的主動性。目前,西方發(fā)達國家對學生學業(yè)能力評價體系的研究比較多,而且在實施過程中也在不斷改進[9],但我國這方面的研究還不太充分,因此需要加強對學生學業(yè)能力評價體系的改革
在有限的總課時下需要安排一定的課時量供師生進行集中討論和交流,就需要解決的問題商討項目方案和技術路線,并研究關鍵技術問題。從美國密歇根州立大學的調研來看,對于很多專業(yè)課程的教學都允許教師根據(jù)實際情況開展課堂的學術討論,而不是教師從頭到尾的講課灌輸,這給學生營造了良好的學習氣氛,學生能夠真正參與到課程的教學中來。
盡管教師在課堂開展學術討論在西方發(fā)達國家的高等教育中非常普遍,但從我國的本科教學實踐來看,應該說大多數(shù)情況下很難看到課堂學術討論的情況,課堂氣氛通常比較沉悶。其很大的原因是我國高校的教學管理觀念和體制僵硬,制度上不太認可這種教學模式,任課教師在教學方式上放不開手腳。此外,目前學生成績的評價方式大多數(shù)仍然是以考試成績?yōu)橹?,方式過于單一,很難反映學生的創(chuàng)造能力和解決實際問題的能力,掩蓋了學生的綜合專業(yè)水平,這在當前新工科教育背景下對培養(yǎng)創(chuàng)新性人才不利,因此要改進當前的課程教學模式還需從制度設計上創(chuàng)新,把教學的主動權還給師生。
新工科背景下以培養(yǎng)創(chuàng)新性人才為目標的以問題驅動的教學新模式需要在教學管理體制、教師學術與技能水平、科研項目支撐和學生學業(yè)能力評價體系方面進行改進和完善,共同為現(xiàn)代本科教育創(chuàng)造一個良好的環(huán)境。
在課程教學新模式下,需要一種比較全面客觀的學生學業(yè)能力評價體系來評判學生對課程的掌握程度和對知識的綜合應用能力,這就需要改變現(xiàn)有的以考試成績?yōu)橹鞯脑u價方式。由于在課程教學新模式下重點關注的是學生對知識的綜合應用能力和獨立思考能力,因此在評價學生課程成績時應當突出解決問題時的學習主動性和團體協(xié)調能力,同時也考查學生對基本知識的理解能力和獨立實驗能力,并兼顧在學習過程中的學習態(tài)度。在這種情況下,可以考慮從課程的實驗成績、平時成績、考試成績、解決問題能力的成績作為基本評價指標評價學生課程總評成績,即課程總評成績可按如下方式計算:
其中,ys、yp、yk和yr分別代表實驗成績、平時成績、考試成績、解決問題能力的成績,并以百分制計算成績,而as、ap、ak和ar分別為各項成績的加權系數(shù),并且滿足as+ap+ak+ar=1。
在這4項成績中解決問題能力的成績評價比較復雜,因為它既涉及到任課教師對研究小組的總體評價又涉及到小組成員之間的相互評價。任課教師對研究小組的總體評價涉及到項目計劃書和研究報告撰寫、項目實施能力等方面的考核,評價指標比較多。因此,小組解決問題能力的成績可按如下方式計算:
其中,xi為評價研究小組總評成績ytr的第i項大類評價指標,以百分制統(tǒng)計,而βi為相應的加權系數(shù),并滿足。每項大類評價指標都由其包含的子類評價指標構成。各項評價指標的分值和權重由任課教師根據(jù)問題設計的難以程度和考查的側重點不同確定,但建議加大解決問題能力的評價權重。
為更公正客觀地反映學生的學習主動性和學習能力,避免由于任課教師對學生學習活動了解的不足而導致的不公正評價,需要引入研究小組各成員之間相互評價的機制。研究小組的每一位成員都需要為其他成員在學習主動性和積極性、團體協(xié)作能力、研究任務完成情況、對研究項目的貢獻程度等指標進行評價,而每個研究小組成員的問題解決能力成績總評由任課教師評判的團體研究能力成績基本分和團體成員的相互評價成績構成,具體方式如下:
其中,λj為學生j的相互評價平均成績;m為研究小組成員數(shù)。
一套好的學生學業(yè)評價體系不但能夠客觀公正反映學生對知識的掌握程度和學習能力,而且能夠促進學生學習的主動性,加強學生之間的相互幫助。
任何一項改革都是一項系統(tǒng)工程,課程教學新模式和學生學業(yè)能力評價體系的實施涉及到教學管理規(guī)章制度、教師教學質量和教學水平評價機制、教學計劃和教學大綱等多方面的改革和制度創(chuàng)新,需要全面權衡和研究,否則容易引起教學管理的混亂,因此課程教學新模式和學生學業(yè)能力評價體系在實施的過程中需要注意一下幾個問題:
基礎課程主要承擔的公共基礎知識和專業(yè)基礎知識的理論教學,如物理化學、化學反應工程等。這些課程通常理論深奧,需要通過任課教師在課堂上深入淺出地分析各種物質和各種元素的基本結構、基本物理化學特性,使學生充分掌握各項理論知識,并通過大量練習加以鞏固?;A課程一般很難直接與教師的科研項目關聯(lián)在一起,因此不能讓有限的課程學時花費在科研問題的討論上,否則容易導致后續(xù)課程的學習困難。
在保證正常教學秩序的前提下,教學過程中應當充分發(fā)揮任課教師教學方式的自主性,修改一些僵硬的管理條款來打破對任課教師教學安排的約束,把教學活動的主動權還給教師。
對于同一門課程,不同的教師面對的學生可能專業(yè)背景不一致,學生對課程的重視程度也不盡相同,因此學生課程成績必然存在著一定的差異。然而,不同教師在教學準備、教學技術和教學水平方面并不存在較大的差異,而在課程教學新模式下,這種差異可能更小。所以教師教學質量和教學水平評價機制應當能夠充分反映教師在教學過程中的巨大付出。在統(tǒng)計教師教學工作量時應當考慮適當增加其工作量的認定,否則容易打擊教師采用教學新模式的積極性,不利于本科人才的培養(yǎng)和學校整體教學質量的提高。
為適應新時代創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的要求,在新工科教育背景下需要不斷探索新的教學模式和教學管理方式,調動教師教學過程中的積極性和學生學習的主動性。不斷提高學生的獨立思考能力和解決實際問題的能力,增強學生的知識綜合應用能力。課程教學新模式和學生學業(yè)評價體系的實施需要在學校教學管理規(guī)章制度上做好頂層設計,增加教學管理的靈活性,任課教師需要不斷提高自身的教學水平和科研能力,從而引導學生由被動學習轉變到主動學習的道路上來??傊?,課程教學新模式和學生學業(yè)能力評價體系需要學校、教師和學生的共同努力來不斷完善。