李文靜 秦培勇(北京化工大學(xué)巴黎居里工程師學(xué)院 北京 100029)

1 引言

培養(yǎng)具有中國特色的卓越工程人才一直是我國高等教育著力解決的熱點問題.我國于2010年啟動“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”[1]，后續(xù)又在新工科建設(shè)背景下，提出實施“卓越計劃2.0”，可見國家對于卓越工程人才培養(yǎng)的迫切需求[2].而法國工程師教育在國際上享有盛譽(yù)，與其他國家工程教育相比具有著自己的優(yōu)勢和特色.尤其是預(yù)科階段基礎(chǔ)課程，相比較于國內(nèi)工科學(xué)?；A(chǔ)課程，內(nèi)容更加深入和廣泛，且設(shè)有與理論課配套的實驗課和習(xí)題課來加強(qiáng)對理論知識的鞏固與應(yīng)用.

目前我國已有多所院校與法國工程師院校合作，引進(jìn)法國先進(jìn)工程師教育體系，創(chuàng)辦了本土中法合作辦學(xué)院校.但還未取得與法國工程師教育相同的成效，究其原因是我國學(xué)生習(xí)慣了傳統(tǒng)的被動式學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)的主動性、積極性差，進(jìn)入大學(xué)后學(xué)習(xí)后勁不足.如何將法國工程師教育理念本土化，使其更好地服務(wù)于我國高等教育，創(chuàng)建具有中國特色的卓越工程師人才培養(yǎng)模式？這就需要在授課理念和授課模式上提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性.

2 國內(nèi)基礎(chǔ)物理教學(xué)現(xiàn)狀

我國大多數(shù)高校的基礎(chǔ)物理課程采用教師講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)方式，其特點就是教師通過講授的方法，將教材或者教案的內(nèi)容直接呈現(xiàn)給學(xué)生，存在教學(xué)方法單一、教學(xué)評價片面、學(xué)生課堂參與度較低等問題，使得學(xué)生學(xué)習(xí)不主動，學(xué)習(xí)興趣不高，物理概念掌握不牢靠，從而養(yǎng)成不積極思考的陋習(xí)，傳統(tǒng)課堂上普遍存在“教師講，前排聽，中間玩，后排睡，邊邊角角學(xué)不會”等情況.

基礎(chǔ)物理課程是北京化工大學(xué)巴黎居里工程師學(xué)院一門重要的專業(yè)必修課，物理學(xué)的思維方法對培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力、提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、激發(fā)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新精神起著至關(guān)重要的作用.顯然，傳統(tǒng)教學(xué)方式中學(xué)生的被動式學(xué)習(xí)缺乏學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)新精神，無法對培養(yǎng)當(dāng)代社會渴求的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才起到良好的效果.這就要求做出變化，以適應(yīng)形勢的需要.

3 基礎(chǔ)物理教學(xué)新模式的探索與實踐

針對以上基礎(chǔ)物理教學(xué)中存在的問題，北京化工大學(xué)巴黎居里工程師學(xué)院積極響應(yīng)習(xí)近平總書記對教育工作提出的“深化教育改革，推進(jìn)素質(zhì)教育”的明確要求，秉承“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念，重新規(guī)劃設(shè)計了基礎(chǔ)物理的課程授課形式，并在習(xí)題討論課部分進(jìn)行了創(chuàng)新型嘗試，提出了基于“團(tuán)隊學(xué)習(xí)”的基礎(chǔ)物理習(xí)題課教學(xué)理念.習(xí)題討論課流程設(shè)計和解決傳統(tǒng)教學(xué)問題的做法如表1所示.

表1 習(xí)題討論課流程設(shè)計

3.1 洋為中用

引進(jìn)和借鑒法國預(yù)科物理教學(xué)的授課方式，搭建理論講授與習(xí)題研討課平分秋色的理論教學(xué)模式，實現(xiàn)從平面知識到立體復(fù)合知識的過渡.

傳統(tǒng)教學(xué)模式講授的事實性知識是直白的、平面的；而更高層次的學(xué)問，也就是復(fù)合型知識，講究對知識的靈活應(yīng)用.在傳統(tǒng)講授模式下，即便是學(xué)生暫時聽懂了，以為自己掌握了知識，但實際上，這種被動接收的知識是平面的、短暫的，且無法應(yīng)對實際問題.而只有在進(jìn)行大量的“主動檢索式練習(xí)”，進(jìn)行更高層次的思考任務(wù)時，才能將知識內(nèi)化.可見，習(xí)題研討課對于基礎(chǔ)物理知識的掌握有著至關(guān)重要的作用.我們將習(xí)題研討課作為與理論講授課同等重要的一部分，精心選題，將靈活性、綜合性和具有一定的開放空間作為選題原則，注重提高學(xué)生靈活應(yīng)用知識、解決復(fù)雜的綜合性問題和舉一反三的能力.每周一次、每次兩課時的習(xí)題有效保障了學(xué)生創(chuàng)新型思維的培養(yǎng)和學(xué)以致用的能力.

3.2 基于“團(tuán)隊學(xué)習(xí)”理念有效設(shè)計習(xí)題研討課解決小組作業(yè)弊端

《學(xué)記》中的“獨學(xué)而無友，則孤陋寡聞”和《論語》中的“三人行，必有我?guī)熝伞倍紡?qiáng)調(diào)了獨自學(xué)習(xí)的局限性和團(tuán)隊學(xué)習(xí)的重要性.在此理念下開展“團(tuán)隊學(xué)習(xí)”，充分發(fā)揮“同伴”在教學(xué)中的作用，可避免獨學(xué)無人切磋、思考不深入的問題，相反地，通過與同伴在思想上的溝通，取長補(bǔ)短，有效提升了學(xué)生的“學(xué)習(xí)力”.

通過有效設(shè)計團(tuán)隊協(xié)作的“游戲規(guī)則”，解決了兩極分化問題.在以往小組合作討論環(huán)節(jié)中，主導(dǎo)發(fā)言、回答問題的大多是優(yōu)等生，學(xué)習(xí)成績較差、基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生則多會選擇渾水摸魚、無所事事，這樣的團(tuán)隊合作，會讓好生差生的兩極分化更嚴(yán)重.這種現(xiàn)象可以通過“游戲規(guī)則”的巧妙設(shè)定來解決.在實踐過程中，我們規(guī)定小組成員無論好生還是差生獲得的作業(yè)分?jǐn)?shù)都一樣，展示過程由教師隨機(jī)抽取小組成員(好生差生都有可能)上臺展示，成員展示情況決定小組所有成員分?jǐn)?shù).這樣，我們就把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給了學(xué)生，讓學(xué)生“勤學(xué)、自學(xué)、樂學(xué)”.在此過程中，教師也能更好地了解學(xué)情，不斷地了解學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用情況，并基于獲得的信息不斷設(shè)計能真正激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力的教學(xué)“內(nèi)容”與教學(xué)“戰(zhàn)術(shù)”.而且，同伴激勵的方式更容易鼓勵學(xué)生發(fā)揮自己的潛能，在挖掘自己潛能的過程中持續(xù)產(chǎn)生學(xué)習(xí)的動力.

3.3 加強(qiáng)“師生交互”和“生生交互”變被動為主動提高學(xué)生參與度

習(xí)題課采用小班授課，師生配比高，教師可與有問題的學(xué)生時時交互討論，為每位學(xué)生提供個性化問題解答.教師根據(jù)學(xué)生特點、基于互補(bǔ)原則將學(xué)生分組，小組成員各司其職，互相學(xué)習(xí)，時時探討，發(fā)揮特長，極大地調(diào)動了學(xué)生的積極性和主動性，學(xué)生參與課堂程度大大提升.每次習(xí)題課的作業(yè)內(nèi)容現(xiàn)場分發(fā)，每次習(xí)題課都相當(dāng)于是一次測驗，且小組作業(yè)與課程考核掛鉤，這促使學(xué)生在課前充分準(zhǔn)備，在有限時間內(nèi)解題.

3.4 團(tuán)隊協(xié)作能力為未來復(fù)雜工程問題保駕護(hù)航

每次習(xí)題課均以小組作業(yè)形式完成，每一次作業(yè)完成的過程，都對提高學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神起到一定的鍛煉作用.我們的學(xué)生未來面對的將是更加復(fù)雜的工程問題，學(xué)生具備良好的溝通能力和團(tuán)隊協(xié)作能力將為其未來解決復(fù)雜工程問題打下好的基礎(chǔ).

3.5 學(xué)生“角色轉(zhuǎn)變”——雙語表達(dá)能力的增強(qiáng)與知識理解的加深

習(xí)題課的最后環(huán)節(jié)是教師隨機(jī)抽取學(xué)生上臺展示自己小組的作業(yè)成果，從“臺下被動地聽”到“互動式參與課堂”，再到“上臺展示”,學(xué)生角色發(fā)生了根本性的改變，真正做到了“學(xué)生為主體”的教學(xué)方法.這種角色的轉(zhuǎn)變不僅增強(qiáng)了學(xué)生的表達(dá)溝通能力、演講展示能力，同時能在給別人講的過程中，發(fā)現(xiàn)自己的思維漏洞，對未來更加深入地理解所學(xué)起到顯著效果.

4 基于“團(tuán)隊學(xué)習(xí)”的基礎(chǔ)物理習(xí)題課教學(xué)理念的教學(xué)成效

習(xí)題討論課的實施有效培養(yǎng)了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中求知的欲望、應(yīng)對挑戰(zhàn)的能力和對學(xué)習(xí)的把控能力；提升了學(xué)生的“認(rèn)知預(yù)演”能力，使學(xué)生通過與他人分享或講授鞏固了掌握的知識點；培養(yǎng)了學(xué)生對多通道知識點進(jìn)行總結(jié)報告的能力，提升了學(xué)生對知識點的深度理解能力；培養(yǎng)了學(xué)生質(zhì)疑問難的科學(xué)品質(zhì)，給與學(xué)生自由創(chuàng)新的空間.對新形式習(xí)題課的調(diào)查結(jié)果如圖1和圖2所示.從學(xué)生反饋來看，支持新形式習(xí)題課的學(xué)生認(rèn)為“新型的習(xí)題討論課可有效提高學(xué)生參與度，增加課程趣味性，激發(fā)了他們學(xué)習(xí)的動力，培養(yǎng)了他們通過討論進(jìn)行深入思考的能力”；而選擇傳統(tǒng)形式習(xí)題課的學(xué)生則認(rèn)為“小組討論環(huán)節(jié)和展示環(huán)節(jié)占用了課堂時間，教師講授時間縮短，這降低了課堂效率”.實際上，這種小組討論和習(xí)題解答過程的展示環(huán)節(jié)雖然表面看起來花在每個問題上的時間較長，但正是這樣花時間進(jìn)行小組討論帶來的深入思考過程提高了學(xué)生分析問題的能力和舉一反三的能力.

圖1 “哪種習(xí)題課形式的學(xué)習(xí)效果更好一些？”

圖2 “是否支持采用新形式上習(xí)題課？”

自創(chuàng)新型習(xí)題討論課設(shè)計實踐以來，已經(jīng)在我院多門基礎(chǔ)物理課程上推廣實踐，其習(xí)題內(nèi)容是這些課程教材建設(shè)中重要的一部分，與理論講授部分形成了完整的課程結(jié)構(gòu)體系，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)與熱情、提升學(xué)生課堂參與度、有效提高教學(xué)質(zhì)量上發(fā)揮著重要作用.

5 結(jié)束語

作為一所落地于國內(nèi)的工程師學(xué)校，在新工科建設(shè)背景下，我們希望能夠借鑒法國工程師教育的成功經(jīng)驗，“習(xí)題討論課”便是法國工程師教育成功的一個殺手锏，此成果中加以巧妙設(shè)計的基于“團(tuán)隊學(xué)習(xí)”的習(xí)題討論課可以謂之“加強(qiáng)型殺手锏”，它結(jié)合了法國工程師教育體系中的習(xí)題課與“翻轉(zhuǎn)課堂”模式，且融入了“團(tuán)隊協(xié)作”，具備以上新教學(xué)模式的優(yōu)點，勢必在我國“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”中貢獻(xiàn)力量.