工科專業(yè)課課堂教學(xué)質(zhì)量提高途徑探析的論文
論文摘要：針對工科專業(yè)課程教學(xué)特點和課堂教學(xué)策略，根據(jù)作者多年的教學(xué)經(jīng)驗，對工科專業(yè)的課堂教學(xué)方法進行了探討，總結(jié)了提高工科專業(yè)課堂教學(xué)質(zhì)量的途徑，分別從備課和教學(xué)方法方面對課堂教學(xué)進行了探索，對進一步提高工科課堂教學(xué)改革具有一定的指導(dǎo)意義。
論文關(guān)鍵詞：工科專業(yè)課 課堂教學(xué) 教學(xué)質(zhì)量
研究型教學(xué)與學(xué)習(xí)是新世紀高校教育發(fā)展的必然趨勢和要求，是創(chuàng)建研究型大學(xué)的重要組成部分。課堂教學(xué)是教學(xué)各環(huán)節(jié)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，專業(yè)教學(xué)是培養(yǎng)工科學(xué)生專業(yè)素質(zhì)及創(chuàng)新能力的重要階段，學(xué)生的絕大部分專業(yè)知識及能力來源于專業(yè)教學(xué)課堂。通過對專業(yè)課堂教學(xué)要素的重組整合，營造有利于學(xué)生主動學(xué)習(xí)的課堂環(huán)境，提供給學(xué)生主動學(xué)習(xí)的條件與機會，引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)展，增強學(xué)生的實踐能力及激發(fā)學(xué)生的研究興趣。因此，提高專業(yè)課課堂教學(xué)質(zhì)量至關(guān)重要。
《工程水文學(xué)》是水利工程專業(yè)的基礎(chǔ)課，是應(yīng)用水文知識于工程建設(shè)(主要是水利工程)的一門專業(yè)學(xué)科，它研究與水利工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工和運營管理有關(guān)的水文問題，主要內(nèi)容為水文計算、水利計算和水文預(yù)報等。其作用是使水利工程專業(yè)的學(xué)生能了解水利工程技術(shù)中的基礎(chǔ)專業(yè)問題，以及對工程技術(shù)中水文分析中的概念和方法等，進一步完善學(xué)生的知識面并提高學(xué)生對專業(yè)的認識。近年來，鄭州大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院在《工程水文學(xué)》精品課程教學(xué)中，通過“面向2l世紀水利水電工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標和課程體系研究與實踐”(省教改項目)和“《工程水文學(xué)》網(wǎng)絡(luò)課件”(省網(wǎng)絡(luò)課程)等項目的研究實施，依據(jù)學(xué)校培養(yǎng)目標和社會的需要，堅持“拓寬基礎(chǔ)，突出特長，培養(yǎng)能力及強化素質(zhì)”的基本思路，在探索工科學(xué)生創(chuàng)新和實踐能力培養(yǎng)途徑、構(gòu)架理論教學(xué)與實踐教學(xué)互動人才培養(yǎng)體系方面作了大量的嘗試工作。
本文在分析工科專業(yè)課教學(xué)特點及教學(xué)策略的基礎(chǔ)上，以《工程水文學(xué)》課為例，從備課、教學(xué)方法等直接影響到課堂教學(xué)質(zhì)量的因素進行探索。
一、工科專業(yè)課教學(xué)特點及課堂教學(xué)策略
工科專業(yè)不同于其他學(xué)科，有其自身的特點。在現(xiàn)代教學(xué)改革前提下，在縮短總學(xué)時的同時，要求拓寬基礎(chǔ)，增加基礎(chǔ)課學(xué)時，使得專業(yè)課學(xué)時比以前減少許多，因此，工科專業(yè)課不僅具有學(xué)時緊、實踐性強、更新快等的特點，而且從教學(xué)內(nèi)容上講還具有基礎(chǔ)內(nèi)容與綜合內(nèi)容相結(jié)合、教學(xué)內(nèi)容的知識點與應(yīng)用知識點的數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實驗?zāi)芰ο嘟Y(jié)合的特點。因此，課堂教學(xué)要求處理好5個關(guān)系，即系列專業(yè)課程內(nèi)部之間的關(guān)系、基礎(chǔ)知識與建模和實驗的關(guān)系、與后續(xù)相關(guān)課程的關(guān)系、學(xué)生為中心與教師課堂教學(xué)之間的關(guān)系、課堂上導(dǎo)引和課后練習(xí)之間的關(guān)系。
從哲學(xué)方面來看，課堂教學(xué)是師生共同完成的“認識一實踐——再認識”的過程；從教育方面來看，教師要幫助學(xué)生逐步完成社會化的過程，課堂則是教師實現(xiàn)這一目標的主渠道，是師生進行交流的舞臺，因此，課堂教學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)知識、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的主要渠道。構(gòu)筑了采用多種教學(xué)包括“知識、氛圍和情感”策略，明確課堂教學(xué)創(chuàng)新教學(xué)中師生的地位，在理論和實踐教學(xué)中摒棄課堂教學(xué)模式化、采用多種教學(xué)手段和方法實現(xiàn)課堂教學(xué)中的創(chuàng)新意識的培養(yǎng)的創(chuàng)新教育思想。教師作為主體，立足于“導(dǎo)”，而不是“灌”，學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體則體現(xiàn)“動”，教學(xué)就是師生互動、共同作用于知識客體、使學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中發(fā)生變化的過程。教學(xué)是一個動態(tài)的過程，針對不同的學(xué)生、不同的教學(xué)情境、不同教學(xué)條件應(yīng)該采用多種教學(xué)方式，在教學(xué)課堂中也會出現(xiàn)一些估計不到的情況和教育良機，需要教師隨時把握、隨機調(diào)整。我們多年的《工程水文學(xué)》教學(xué)在理論和實踐教學(xué)方面逐漸形成了實現(xiàn)學(xué)生潛能的多級開發(fā)的教法革新，在教學(xué)手段上總結(jié)出了“寬范式、討論式、問題式、立體式以及個性化教學(xué)模式”等教學(xué)方法；在實踐教學(xué)方面總結(jié)出“訓(xùn)練式、開放式和實踐教學(xué)模式”的教學(xué)法。
二、提高工科專業(yè)課課堂教學(xué)質(zhì)量的途徑
(一)備課
工科教學(xué)改革正在進行，一方面要求工科專業(yè)課程體系進行調(diào)整，另一方面也要求課堂教學(xué)內(nèi)容的整合，因此，備課就成為提高課堂教學(xué)質(zhì)量最首要的途徑。教師在深刻理解教學(xué)大綱基本知識點的基礎(chǔ)上，選擇適用教材，結(jié)合相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，吃透教材，明確教學(xué)內(nèi)容的重點和難點，制定詳盡的教學(xué)日歷，采用現(xiàn)代化手段積極進行備課。整個備課過程中重在教學(xué)內(nèi)容的深度，深度是指基本教學(xué)內(nèi)容深層次的內(nèi)涵，追求教學(xué)內(nèi)容的深度，不僅可以幫助學(xué)生加深對基本教學(xué)內(nèi)容的理解，而且可以激發(fā)學(xué)生的鉆研精神和創(chuàng)新精神。一是從基本理論方面挖掘基本教學(xué)內(nèi)容的深度；二是從工程實例分析中挖掘基本教學(xué)內(nèi)容的深度；三是從學(xué)科發(fā)展歷史中挖掘基本教學(xué)內(nèi)容的深度。
1．選擇適用教材，及時更新講課內(nèi)容
適用教材有兩層含義：一方面，盡量選用新出版的教材，以解決教材修訂速度慢與知識更新快的矛盾；另一方面，所選教材的內(nèi)容應(yīng)與課時量大致相當(dāng)。否則，內(nèi)容多不能講完，學(xué)生可能會認為教師不負責(zé)任，該門課程也不重要，從思想上輕視專業(yè)課。我們在《工程水文學(xué)》的教學(xué)中，根據(jù)我院不同專業(yè)培養(yǎng)目標及課時要求，給排水專業(yè)選擇了面向2l世紀課程教材2001年版的《水文學(xué)》，而水工專業(yè)和地信專業(yè)選擇2008年版的全國高等院校水利水電類精品規(guī)劃教材《工程水文學(xué)》，并及時收集國內(nèi)外最新資料補充到教學(xué)內(nèi)容中，拓寬教學(xué)內(nèi)容，開闊學(xué)生視野，讓學(xué)生及時了解本專業(yè)知識的發(fā)展方向和前進步伐。
2．挖掘書本知識，突出重點和難點，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容在多年的實踐教學(xué)中，深深感到學(xué)生在學(xué)習(xí)中花了大量的時間，但從其所學(xué)的教學(xué)內(nèi)容總體來看最后還是只見“樹木”不見“森林”，不能很好地把握所學(xué)的內(nèi)容，不能把所學(xué)的內(nèi)容聯(lián)系起來作進一步的歸納總結(jié)，因此，教師在備課過程中應(yīng)著眼于高處，從宏觀上把握教學(xué)內(nèi)容，要做到這一點，教師必須挖掘書本知識，才能將課堂內(nèi)容進行提煉，并在課堂教學(xué)中將概念和理論知識進行歸納和提升，也能將不同概念進行比較和區(qū)別。專業(yè)課程實踐性強這樣的特點要求在保證教學(xué)內(nèi)容嚴謹性和系統(tǒng)性的前提下，以課程重點為主線，將課堂所涉及到的概念、理論、原理和方法以串聯(lián)的'方式組織為課堂教學(xué)內(nèi)容的知識點，對于重點問題可以從工程事例出發(fā)引導(dǎo)學(xué)生的形象思維，幫助學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上進行記憶，解決了傳統(tǒng)教學(xué)手段難以描述和講清的問題，同時，從實踐激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生的獨立思維提供了更大的思維空間。
3．以現(xiàn)代教育理論為指導(dǎo)，將教學(xué)與信息技術(shù)有機結(jié)合，實現(xiàn)立體化教學(xué)模式借助計算機生成包括文字、圖象、聲音等多種信息的多媒體課件，可以準確、形象、直觀地將知識傳授給學(xué)生，將抽象問題形象化，有利于增強學(xué)生形象思維能力和對知識的理解，獲得較好的教學(xué)效果，另外多媒體技術(shù)還能省去教師課堂現(xiàn)場做圖和時間，有助于解決課時少與授課內(nèi)容多的矛盾。
借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將多媒體課件網(wǎng)絡(luò)化，實現(xiàn)課堂教學(xué)和實踐教學(xué)的融合，改變了教學(xué)過程中“教”與“學(xué)”的關(guān)系，將單向的“教”與“學(xué)”變成了多向的“教學(xué)互動”，同時，通過教學(xué)服務(wù)系統(tǒng)，引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，全方位強化應(yīng)用知識和能力的訓(xùn)練，開放性的課程教學(xué)系統(tǒng)為學(xué)習(xí)增添了新內(nèi)容。
�。ǘ�)教學(xué)方法
教學(xué)方法是教師和學(xué)生為達到教學(xué)目的而共同進行認識和實踐活動的途徑和手段，它是師生雙方的協(xié)同活動，在長期的教學(xué)實踐中，已形成了多種教學(xué)方法，如講授法、問答法、討論法、演示法、自學(xué)指導(dǎo)法等。這些方法就其本質(zhì)而言，都是在長期教學(xué)實踐中逐漸形成的，然而，對于不同的專業(yè)課程應(yīng)因課而教，因人而教。筆者在多年的《工程水文學(xué)》教學(xué)過程中，在教學(xué)手段上總結(jié)出了“寬范式、討論式、問題式、立體式以及個性化教學(xué)模式”等教學(xué)方法；在實踐教學(xué)方面總結(jié)出“訓(xùn)練式、開放式和實踐教學(xué)模式”的教學(xué)法。 1．課堂教學(xué)重在自主設(shè)計
課堂教學(xué)效果如何，教師教學(xué)設(shè)計是非常關(guān)鍵的，不同的教學(xué)內(nèi)容要求采用不同的教學(xué)方法和手段實施�，F(xiàn)代研究型教育需要堅持素質(zhì)教育、工程教育和創(chuàng)新教育的結(jié)合。因此課堂教學(xué)的設(shè)計對于整個課堂的教學(xué)效果就會有很大的不同，研究型教育不僅僅地是簡單告訴學(xué)生只能學(xué)或做什么，不能做或?qū)W什么，結(jié)論是什么，而是要求學(xué)生通過課堂教學(xué)內(nèi)容學(xué)會去思考，學(xué)了什么，能做什么，不能做什么，怎么做及結(jié)果是什么。傳統(tǒng)的教學(xué)模式?jīng)]有任何懸念，就課本內(nèi)容進行講授，因而對學(xué)生沒有吸引力，學(xué)生興趣不大，效果甚微。現(xiàn)在我們根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計不同的教學(xué)方法。例如，對于概念性強的教學(xué)內(nèi)容，要注重概念的講解，同時引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和掌握規(guī)律，而對于應(yīng)用性強的教學(xué)內(nèi)容，注重學(xué)生的應(yīng)用訓(xùn)練同時加大課堂信息量等。這樣通過課堂教學(xué)引導(dǎo)和指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和提高學(xué)生自己提出問題和解決問題的能力，變被動的學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。
2．注重啟發(fā)式教學(xué)，注意不同層次的需求
課堂教學(xué)需要活躍的課堂的學(xué)習(xí)氛嗣，因此，課堂教學(xué)過程中需要啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生的思維，需要采用討論式、互動式的教學(xué)方法，特別是需要激發(fā)學(xué)生聽課的熱情和積極性，使學(xué)生不僅是帶著耳朵和眼睛來上課，而且更重要的是帶著大腦來上課。
所謂互動式教學(xué)法，其主要宗旨是活化課堂教學(xué)，使教與學(xué)相互結(jié)合、相互滲透，師與生相互啟發(fā)、相互推動，最終達到學(xué)生自主學(xué)習(xí)的目的。其內(nèi)涵包括巧妙創(chuàng)設(shè)問題，激發(fā)求知欲望，引導(dǎo)課堂討論，鼓勵求異思維，分層發(fā)展提高，嘗試創(chuàng)造體驗。這樣的教學(xué)決不僅僅是教師一個人從頭講到尾，而是學(xué)生參與教學(xué)活動中，學(xué)生的思想不敢開小差。實施這樣教學(xué)方法的關(guān)鍵在于教師要怎樣啟發(fā)怎樣引導(dǎo)。首先是要善于提出問題，其次是分析問題和解決問題。課堂教學(xué)中要適度給學(xué)生留一定的思維空間，教師需要精心設(shè)計一些能夠刺激和引導(dǎo)學(xué)生思維的問題。例如，在講授《工程水文學(xué)》中“徑流”部分內(nèi)容中時，講授正式內(nèi)容前，先問了學(xué)生們一系列的問題，“當(dāng)降雨結(jié)束了，河道里為什么還有比較大的水流，且維持一段時間?為什么久晴不雨河道中水流一直川流不息?城市化后河道中的水流會有什么樣的變化?”等這樣能的問題，激發(fā)了學(xué)生的聽課興趣，隨著講課內(nèi)容的進行，引導(dǎo)學(xué)生利用課堂所講授的內(nèi)容回答問題，使學(xué)生在分析問題過程中，獲得應(yīng)用基本理論分析和解決問題的能力。
3．運用自學(xué)指導(dǎo)法，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力
專業(yè)課之間往往有不同程度的交叉，有的內(nèi)容在一些專業(yè)課中有所涉及，僅僅由于課程所關(guān)注的不同因而側(cè)重點不同，或者對于敘述性內(nèi)容較多的課，學(xué)生易于理解，而教師講授難出新意，也容易落入照本宣科的誤區(qū)，而授課學(xué)時又比較緊張，因此，在課程教學(xué)中可以適當(dāng)安排一些自學(xué)內(nèi)容，這樣可以緩解學(xué)時少與內(nèi)容多的矛盾。
指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)需做到以下幾點：(1)指導(dǎo)學(xué)生閱讀理解教材，及可參考的教材；(2)鼓勵學(xué)生上臺講解自學(xué)內(nèi)容；(3)鼓勵學(xué)生提出問題，同時鼓勵學(xué)生自己回答，在學(xué)生中形成一種討論的氛圍，教師幫忙總結(jié)回答；(4)教師對教學(xué)內(nèi)容精講。
4．采用現(xiàn)代化教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神
課程教學(xué)內(nèi)容與方法的改革和創(chuàng)新不僅有賴于將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，有賴于積累教學(xué)經(jīng)驗，也要充分應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)，包括信息技術(shù)、計算機技術(shù)、多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。在課堂教學(xué)繼承粉筆和黑板優(yōu)點，發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)點，拓寬學(xué)生的視野，導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和思維的過程。實踐證明，(1)現(xiàn)代信息技術(shù)的運用應(yīng)該能夠引起教學(xué)深度和廣度的深刻變化。例如，利用動畫技術(shù)可以將原來所采用的教學(xué)模型“活”起來，有利于學(xué)生理解。采用真實感很強的三維動畫，不僅可以幫助學(xué)生正確認識某些基本理論，而且能夠使學(xué)生認識到這些理論的局限性。(2)現(xiàn)代信息技術(shù)的運用能夠引導(dǎo)學(xué)生從書本和教室走向廣闊的外部世界，能夠使學(xué)生感受到所學(xué)的內(nèi)容并不是枯燥的理論和繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，而是具有豐富多彩的實際內(nèi)涵。(3)現(xiàn)代信息技術(shù)的運用能夠引導(dǎo)教育者采用更好的教學(xué)策略啟發(fā)學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。(4)現(xiàn)代信息技術(shù)的運用是基于現(xiàn)代教學(xué)理論與信息技術(shù)指導(dǎo)下的教學(xué)，促使現(xiàn)代教學(xué)成為立體化式的教學(xué)模式。
5．課堂教學(xué)與課外學(xué)習(xí)相結(jié)合
研究型教學(xué)就是要鼓勵學(xué)生“在學(xué)習(xí)中研究，在研究中學(xué)習(xí)”，就是要鼓勵學(xué)生不滿足于書本上的知識學(xué)習(xí)，要研究和掌握書本上沒有的東西，我們在教學(xué)過程中要給學(xué)生提供基于課程教學(xué)內(nèi)容而又略高于課程教學(xué)內(nèi)容的文獻資料或獲取文獻資料的途徑，開闊學(xué)生視野，滿足不同學(xué)生的需要，培養(yǎng)學(xué)生搜集研究資料和閱讀文獻的能力，逐步培養(yǎng)成研究問題的良好習(xí)慣。
在課外作業(yè)中，本著基本訓(xùn)練的原則，鼓勵學(xué)生研究一些沒有標準和唯一答案的學(xué)習(xí)研究問題，這些學(xué)習(xí)研究問題可以是基本教學(xué)內(nèi)容的擴展和延伸，也可以是與工程實際有關(guān)的問題，還可以是一些專業(yè)課中的建模問題。也將創(chuàng)新的教學(xué)理念落實在了課程與教學(xué)環(huán)節(jié)上。
三、結(jié)語
多年的教學(xué)實踐，旨在以教學(xué)模式為突破口，以教師為主導(dǎo)作用的充分發(fā)揮為先導(dǎo)，構(gòu)建學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，實現(xiàn)學(xué)生的多級開發(fā)，實現(xiàn)由傳統(tǒng)的知識型、單一型向現(xiàn)代的素質(zhì)型、開放型和復(fù)合型轉(zhuǎn)化的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的根本性變革，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，以滿足2l世紀人才的多元需求。
在現(xiàn)代的課堂教學(xué)中，需要有柔性的課程體系相匹配，實現(xiàn)基礎(chǔ)內(nèi)容與綜合內(nèi)容提高相結(jié)合、教學(xué)內(nèi)容的知識點與應(yīng)用知識點相結(jié)合、經(jīng)典內(nèi)容與專業(yè)課程技術(shù)的相結(jié)合，體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的學(xué)術(shù)深度、課堂教學(xué)的自主設(shè)計、教學(xué)過程中的啟發(fā)與引導(dǎo)、課外學(xué)習(xí)重在研究，加強基礎(chǔ)、因材施教、分層培養(yǎng)。多范圍的教學(xué)模式促使學(xué)生從“定式思維”逐步向“開放式思維”轉(zhuǎn)變，在教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的分析總結(jié)能力，融會貫通知識，提高學(xué)生具有應(yīng)用知識和創(chuàng)新知識的本領(lǐng)。
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