路永樂 謝豐 肖軒 蘇勝 楊虹
摘? 要:在當前互聯(lián)網技術和教育信息化飛速發(fā)展的背景下,學校越來越重視將信息技術與教育結合,鼓勵教師創(chuàng)新信息教育理念,改革傳統(tǒng)教育模式。隨著對教學方式改革的不斷探索,現行教學模式開始趨同。為尋求更加創(chuàng)新、科學、高效的教學模式,文章分析和討論了“微光機電系統(tǒng)”在教學過程中的現狀和存在的問題,針對現代企業(yè)的用人需求,從授課內容、方式、主體等方面改革,提出分組競爭式教學模式,闡述了以師生交流互動為主體的教學課堂和人性化的全面考核評價方法。實踐表明,該模式可激發(fā)學生求知欲,能更好地實現產學研結合。
關鍵詞:教學改革;分組競爭;微光機電系統(tǒng)
中圖分類號:G642? ? 文獻標識碼:A? ? 文章編號:1673-7164(2023)29-0113-04
一、現狀和問題
“微光機電系統(tǒng)”作為本科光信息科學與技術專業(yè)的一門專業(yè)課,是由微光學、微電子和微機械相結合而產生的一種新型的微光學結構系統(tǒng)。該課程旨在幫助學生系統(tǒng)地掌握微光機電系統(tǒng)方面的專業(yè)基礎并形成知識體系,讓學生具有一定的分析和解決微光機電系統(tǒng)的工程實踐能力。微光機電系統(tǒng)課程是一門注重理論與實際相結合的課程,本研究通過課程質量評估發(fā)現了目前存在的一些問題,如教學內容理論內容太多,學生的學習過程就會變得枯燥乏味,課程中許多工藝較為抽象無法進行實驗,學生學習過程相對茫然。在教學內容上,教師側重傳授微光機電系統(tǒng)方面的理論知識,而忽視了理論與實踐的結合。針對上述問題,本研究提出以下教改措施。
二、教學模式的改革
(一)授課內容的拓展
“微光機電系統(tǒng)”是一門結合微光學、微電子和微機械的專業(yè)課,具有多學科融合的特點,對綜合知識的要求較高,是一門綜合學科。本學科知識體系可以劃分為兩個部分:微光機電系統(tǒng)的仿真與制造工藝以及微光機電系統(tǒng)的器件。受教學條件限制,通常情況下教學過程無法完全實現理論與實踐相結合。實驗演示教學也只能在仿真設計部分章節(jié)上實現,對于更為具體的制造工藝和器件原理部分,則停留在書籍理論知識層面。長時間講授理論知識,容易讓學生注意力下降,學習效率低下。在精簡原有教學內容的基礎上應當適當地拓展相關內容,通過圖文結合、動畫演示或者視頻科普等方式,讓知識更加立體生動,激發(fā)學生的興趣,加深對所學科目知識的理解和印象,引導學生從實踐的角度理解理論在實際過程中產生的作用,使學生建立起原理到實踐的橋梁,彌補因教學條件所致難以實現實踐教學的短板。
(二)授課方式的改變
傳統(tǒng)的教學模式[1]較為簡單,主要是由教師講解,學生在課上只是聽講和理解。知識的吸收與運用需要學生課下自行領悟和鍛煉,對于學生而言其主要過程可描述為“預習—聽講—理解—鞏固—運用”,其中只有聽講和理解在課上進行,其他步驟則需要學生自覺地在課下通過自學完成。該模式存在一定的弊端,由于學生個體性的差異,容易造成學生學習進度跟不上教師授課速度,這對學生的自覺學習能力有一定要求。現行教學模式主要分為兩類:教師中心模式[2],該過程可描述為“授課—理解—鞏固—運用—檢查”;學生中心式[3],該過程可描述為“自學—解疑—練習—自評—反饋”。這兩種教學模式其實是對傳統(tǒng)教學模式進行了簡單的分解,然后按主體不同進行了完善和拓展。所以,這兩種模式都帶有傳統(tǒng)模式的部分缺點。本研究將這兩種教學模式的過程分別進行簡單描述,前者為“課上—課下”,后者為“課下—課上—課下”,其中,課上環(huán)節(jié)是學生吸收知識最高效的時間,而課下環(huán)節(jié)則更需要學生自覺學習,所以前者在課上占用時間比較少的情況下,教師只是進行簡單的填鴨式教學,不僅對學生的自覺學習能力有一定要求,還無法顧及學生的個體素質差異;后者課上時間占比也少,時間分段較多,使得這一教學模式對學生的自覺性相較于前者要求更高,且學生容易閉門造車,因個體差異出現部分學生走彎路、掉隊的情況,使教學難度加大?,F代企業(yè)需要更加實用性、快捷性的人才,企業(yè)中的工作模式是以解決問題、創(chuàng)造價值為目的,通過相互探討解決問題。
根據當前教學方式的缺點和現代企業(yè)對人才的要求對當前的教學模式進行改進,提出分組競爭式教學模式,可描述為“分組—分題—預習—講解—提問—解答—討論—聽講”,整個過程可以簡單分為“課下—課上”兩個過程,課程內容銜接更加緊密,將大部分重要環(huán)節(jié)集中在課堂上,高效利用課堂時間,加深鞏固新知識,通過提問解答、組間競爭的模式,激發(fā)學生的課前自覺學習能力、發(fā)現問題、解決問題的能力和綜合應用知識的能力。這種教學模式相較于現行主流的教師中心和學生中心的教學模式更能激發(fā)學生的求知欲且更加高效,培養(yǎng)的學生也更適應企業(yè)的需求。從社會互動理論和建構主義學習理論[4]角度分析,這種模式的優(yōu)點主要是在傳授知識的同時,兼顧了學生交際能力的培養(yǎng),是一種啟發(fā)性知識教學方式[5],適用于教授高級知識和培養(yǎng)科學研究精神?,F代企業(yè)除對學生現有能力的考查,更看重學生的團隊合作能力和自我學習能力。清楚企業(yè)的需求,才能更好地培養(yǎng)好學生,也能較好地解決目前學校和企業(yè)之間“供大于求”的現狀[6]。
以上新型教學模式具體可表述為:根據課程內容和學生人數進行分組;根據培養(yǎng)方案和企業(yè)反饋要求精簡教學內容;將授課內容的主題分給各個組,并按組順序在課堂上以PPT等方式為全班講解新知識; 講解組在講解完后,提出相關問題,并請其他組回答,回答正確則答題組和講解組都加分,對無法回答的問題由講解組解答;由聽講組提出疑問,講解組回答,回答正確則兩個組都加分,回答錯誤由全班討論該問題,最終回答組和提問組得分,仍然沒有討論出來,則由老師回答疑問,最后提問組獲得分數;每組都需要對講解組的講解內容和方式進行評分并以此作為講解組的主要分;老師再根據當前組的講解內容進行查缺補漏,為學生梳理知識體系。
(三)授課主體的轉換
隨著教學模式的改革,教師在教學過程中的角色和作用一直在不斷地變化。在傳統(tǒng)的教育模式中,教師是整個教學過程中的授課主體。這種模式下,整個過程幾乎都是靠教師在課前就把需要教授的知識和內容,做精心地挑選、消化、轉化,最后再傳遞給學生,學生在課堂上的作用被無限壓縮,只是簡單地接受知識,難以激發(fā)學生的求知欲、探索欲,也無法提升學生的思考能力,這與當前提倡的啟發(fā)式教育是有非常大的出入。
為改變上述傳統(tǒng)教學模式的弊端,應重新考慮教師在教學過程中扮演的角色,以及授課主體的轉換問題。當前提出的一些新的教學模式,正是在上述分析中的要點的基礎上進行的改革。在新型的教學模式下,教師仍需要在課前對知識點做準備,學生會被教師提前安排下次課需要學習的知識點,這應是以往傳統(tǒng)教學模式所忽略的。學生在課前的時間被無意間浪費,直接影響著授課過程中學生接受知識的效果。學生提前做好預習,在課上不再是被動接受不斷到來的新知識點,而是帶著疑問和思考,跟著教師重要知識點進行學習,這能極大地激發(fā)學生在課堂上的思維和學習能力。此種模式下,教師和學生分別對將要教授的知識點進行自主的學習和理解,最終在課堂上進行思維的碰撞,除了能讓學生快速鞏固已學的知識點外,也可以解答學生在自學過程中所遇到的問題,學習教師對同樣一個知識的理解角度和方法,達到一種授之以魚又授之以漁的效果,這是傳統(tǒng)教學模式難以達到的效果。這種模式下教師和學生在新的知識點的學習上都花費了很多的時間精力,教學的中心不再僅僅只有教師,學生在其中也占著重要的位置。對學生而言,從傳統(tǒng)教學模式中以教師作為教學中心來“外驅動”學習的情況,轉變成了有外部驅動的情況下將自己作為教學中心進行自學的“自驅動”,在雙驅動的模式下,學生的效率將是以往傳統(tǒng)模式的數倍。
在“翻轉課堂”的教學理念下,教師的角色又一次發(fā)生了改變,從以前的課上只負責授課,不斷拋出知識點,轉變成了聽課的一方。在這種新型教學模式的思想指導下,基于實際教學經驗和課程的實際情況,本研究提出了一種具體的新型教學模式。在該模式中,教師依然需要在課前對需要教授的知識做好授課準備,還要給學生進行分組、分主題,學生需要在課前對分布的知識主題進行學習、消化和整理,最終以答辯或授課的模式,由學生講給教師和其他學生聽。相較于其他教學模式,學生還要考慮怎么講才可以讓教師和其他學生聽懂,在經過組內討論后,知識點得以進一步加固。課上,學生將知識通過自己理解整理,講述給其他學生和教師,然后通過教師、同學提問的方式,不斷對知識點進行深挖,加深學生對知識的理解,擴展知識的寬度,最后以教師總結和解答結束授課。此時,授課中心保留了是學生和教師的特點,授課的主體從單一的學生變成了學生和教師。前期,學生需要向作為授課主體的教師和其他學生傳授知識,后期,教師又作為教學中心向作為授課主體的學生做解答和總結。準確來說,這種模式的核心是對知識的理解和運用,是思維的交流和碰撞,最終講授的知識都會通過學生與學生之間的討論:教師與學生之間的討論逐漸被學生們吸收鞏固。這極大地提升了知識的傳授效率,幾乎不會將知識點留在課后,在課上就完成了理解和吸收。
微光機電系統(tǒng)課程也是一門前沿性學科課程,在科技高速發(fā)展的情況下,教材的更換速度相對落后[7]。因此,教師在講解梳理的時候也需要進行一定的拓展,需要將該門課程的前沿技術給學生展示,開拓學生的視野。向學生拋出問題,并告訴他們學會利用互聯(lián)網是了解最新技術信息的途徑,讓學生在網上搜索相關的知識、新聞、咨詢和報告等,培養(yǎng)學生利用網絡獲取信息的能力。
(四)考評全面化人性化
合理的考評方式既可以對學生的綜合素質和學習能力進行全面的評價,可以進一步提高學生的自學能力。教師根據學生的考勤、作業(yè)、課堂表現以及主觀印象對學生該門課的掌握情況進行評價,這存在不能客觀反映學生能力的情況,區(qū)分度也不明顯。這種評價方式不利于培養(yǎng)學生的學習興趣、不利于督促學生自主學習??梢姡茖W合理的考評方式對學生自主性學習至關重要。結合本課程的特色,將在現行的模式下進行以下改進:
團體考核分。將這種課堂提問解答競爭式教學模式的分數融入最終考核分數中,能進一步激發(fā)學生的學習積極性[8]。這種模式下,學生與老師之間的交流更為順暢,學生與學生之間的思維碰撞更為活躍,形成了以思維創(chuàng)新為主、知識傳輸為輔的競爭式的教學課堂。
個人考核分。為了更好地考核和展現不同個體的特長,并進一步激發(fā)全體學生的積極性,將對具有以下情況的學生給予適當的個體考核分獎勵:
1. 在講解過程中表現活躍,能很好回答他人疑問的表現良好者;
2. 思維活躍,提出有助于知識吸收的關鍵問題者;
3. 在與教師合作項目中取得一定成績者。
獎勵只是一種認可學生的方法,而成績才是學生最為關心的話題。傳統(tǒng)考評模式中,僅依靠平時作業(yè)考勤和期末試卷來評價學生對這門課的掌握情況過于簡單、籠統(tǒng),根據團隊考核分和個人考核分綜合評價才可以真實反映學生的綜合素質,才可以做到考評客觀人性化。
三、結語
對于高素質人才的培養(yǎng)一直是新時代高校努力提升和探索的方向,人才作為二十一世紀最重要的資源,如何培養(yǎng)一個高素質、高自覺,并且能跟上社會發(fā)展要求,滿足企業(yè)需求的人才是需要長期探索的工程,需要不斷改變不斷改革,讓人才培養(yǎng)的步伐不斷前進。本研究基于班杜拉的社會學習理論[9]和維果斯基文化歷史發(fā)展理論[10],結合自身現狀,提出了一些教改措施。這些教學改革措施契合當代學生的思維方式、身心健康發(fā)展的規(guī)律,能滿足現代企業(yè)對人才的需求。在不增加學習負擔的情況下提高了學生的綜合能力,學生在課堂上展示出來的實踐能力、創(chuàng)新能力、合作能力,在未來的人才競爭將會起到關鍵性的作用。隨著社會的高速發(fā)展,信息科學技術的普及對教育行業(yè)有著極大的推動作用,同時社會對人才的渴望也愈來愈大。如何充分利用好當前的科學技術促進教育發(fā)展,使培養(yǎng)的學生滿足當前社會對人才的需求,促進國家繁榮,社會進步,科技發(fā)展,再進一步地反饋促進教育發(fā)展,形成良性循環(huán),需要所有教職人員不斷探索和努力。
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(責任編輯:淳潔)
基金項目:重慶市高等教育教學改革研究重大項目“面向‘一場所兩高地建設的集成電路人才培養(yǎng)模式改革研究與實踐”(項目編號:191045);重慶郵電大學教育教學改革項目“新工科背景下基于大學生競賽的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)模式探索與實踐”(項目編號:XJG19219)。
作者簡介:路永樂(1985—),男,博士,重慶郵電大學光電工程學院副教授,研究方向為智能傳感器件與系統(tǒng)集成;謝豐(1975—),女,學士,南陽市第五中學英文組高級教師,研究方向為教學方法研究;肖軒(2000—),男,碩士在讀,重慶郵電大學光電工程學院,研究方向為集成電路設計;蘇勝(1998—),男,碩士在讀,重慶郵電大學自動化學院,研究方向為智能傳感器件與系統(tǒng)集成;楊虹(1966—),男,碩士,重慶郵電大學光電工程學院黨委書記,教授,研究方向為集成電路設計。