劉偉 劉麗英 劉清雅
摘 要:針對(duì)新時(shí)期化工類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)對(duì)研究性教學(xué)構(gòu)建與實(shí)施的需求,結(jié)合核心課程“化工原理”的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式、教學(xué)活動(dòng)和考評(píng)體系,進(jìn)行了研究性教學(xué)的探索與實(shí)踐,提出了“課前主動(dòng)獲取知識(shí),課堂以問(wèn)題為中心傳授知識(shí),課后研究性探究學(xué)習(xí)”的復(fù)合模式。實(shí)踐結(jié)果表明,這種復(fù)合模式對(duì)逐步培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力是行之有效的。
關(guān)鍵詞:研究性教學(xué);創(chuàng)新思維;創(chuàng)新能力;化工原理
培養(yǎng)創(chuàng)新人才是我國(guó)高等教育重要任務(wù)之一,本科人才的培養(yǎng)尤為重要,如何提升本科生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力及適應(yīng)未來(lái)社會(huì)發(fā)展能力,很多研究學(xué)者和教育專家開(kāi)展了大量的研究工作。目前我國(guó)高等學(xué)校對(duì)于本科生的教學(xué)形態(tài)多為知識(shí)灌輸型,學(xué)生以教材或課件為中心,以課堂為主,接受教師傳授的書(shū)本知識(shí),形成了“接受式學(xué)習(xí)”的思維定式,學(xué)生主動(dòng)思考和探究問(wèn)題意識(shí)薄弱,嚴(yán)重缺乏知識(shí)應(yīng)用和創(chuàng)造性應(yīng)用的能力和素質(zhì)。近年來(lái),我國(guó)高等學(xué)校開(kāi)始推廣研究性課程和教學(xué),大家一致認(rèn)為對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力是有利的,但對(duì)于不同類型課程和不同層次的本科學(xué)生,在具體實(shí)踐過(guò)程中,其教學(xué)活動(dòng)的內(nèi)容、模式、方法等還有待進(jìn)一步探討與研究。從2017年開(kāi)始,北京化工大學(xué)化工學(xué)院每學(xué)期都設(shè)置化工原理研究性教學(xué),探索適用于化工專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的課程教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)活動(dòng)及考評(píng)體系等,獲得了良好的教學(xué)效果。
一、研究性教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)
近年來(lái),很多教育工作者指出研究性教學(xué)可以解決創(chuàng)新人才培養(yǎng),并有大量的探索與實(shí)踐[1-3]?;ぴ碜鳛榛ぜ跋嘟鼘I(yè)的核心課程,在化工人才培養(yǎng)方案中極為重要,其教學(xué)知識(shí)目標(biāo)通常包括:使學(xué)生掌握解決復(fù)雜化工問(wèn)題所需的基本原理和計(jì)算方法,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)對(duì)化工過(guò)程進(jìn)行分析、計(jì)算的能力,以及綜合考慮技術(shù)及經(jīng)濟(jì)等因素,對(duì)主要單元設(shè)備的選型和設(shè)計(jì)能力;培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化工過(guò)程進(jìn)行分析,確定其制約因素,提出強(qiáng)化過(guò)程的途徑和措施。但上述知識(shí)目標(biāo)并不能有效地培養(yǎng)出化工創(chuàng)新人才,為此我們又提出高階(能力)目標(biāo),包括:培養(yǎng)學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)達(dá)到融會(huì)貫通的能力;培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)問(wèn)題獨(dú)立獲取相關(guān)知識(shí)并整合的能力;培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立識(shí)別問(wèn)題并能提出解決問(wèn)題的方案的能力,以提高學(xué)生創(chuàng)新思維意識(shí)、能力和素質(zhì),為學(xué)生今后學(xué)習(xí)、工作和發(fā)展提供終身服務(wù)。
二、適應(yīng)研究性教學(xué)的教學(xué)模式構(gòu)建
化工原理課程具有很強(qiáng)的工程性,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,始終是該課程的重點(diǎn)和教學(xué)改革的目標(biāo)。課程堅(jiān)持以學(xué)生為中心的成果導(dǎo)向式教育(OBE)教學(xué)理念,把激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)思結(jié)合、知行合一作為課堂教學(xué)的理想境界。本著教學(xué)內(nèi)容為王的準(zhǔn)則,在以“三基”為主的基礎(chǔ)上,融入與時(shí)俱進(jìn)的現(xiàn)代化教學(xué)內(nèi)容,采用靈活的教學(xué)方式、有效的教學(xué)方法,并堅(jiān)持教學(xué)改革與創(chuàng)新效果要靠學(xué)生實(shí)踐檢驗(yàn)的理念,為學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)全面發(fā)展打造具有鮮明特色的高階性課程。
1.堅(jiān)持培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,提高學(xué)生學(xué)思結(jié)合的能力
作為傳統(tǒng)的專業(yè)基礎(chǔ)課,為了實(shí)現(xiàn)知識(shí)目標(biāo)和能力目標(biāo),需要對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行改革。我們提出課前主動(dòng)獲取知識(shí)模式,在“北京化工大學(xué)在線教育平臺(tái)”上設(shè)置課程導(dǎo)讀,引導(dǎo)學(xué)生了解課程及學(xué)好課程。在線平臺(tái)還為學(xué)生提供課前思考題,便于學(xué)生帶著問(wèn)題去看書(shū)。這一模式的設(shè)計(jì)目的在于使學(xué)生了解教材的結(jié)構(gòu)、原理和規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化工問(wèn)題的興趣和對(duì)知識(shí)的求知欲,逐漸養(yǎng)成良好的自覺(jué)學(xué)習(xí)習(xí)慣,在看書(shū)過(guò)程中主動(dòng)獲取或發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,然后帶著問(wèn)題進(jìn)入課堂。
2.堅(jiān)持培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,提高學(xué)生對(duì)知識(shí)融會(huì)貫通的能力
盡管有人認(rèn)為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和精神,要摒棄知識(shí)傳授式教學(xué),但傳授式教學(xué)方式并非就是“填鴨式”教學(xué)。從課程內(nèi)容的性質(zhì)和學(xué)生素質(zhì)考慮,研究性教學(xué)單純從研究課題出發(fā),不考慮學(xué)生在高中形成的思維惰性,沒(méi)有牢固地掌握課程基本概念、基本原理和應(yīng)用技術(shù)等,在研究性探究階段學(xué)生會(huì)遇到很多困難,達(dá)不到相應(yīng)的效果,學(xué)生會(huì)畏懼和厭倦。我們這里所說(shuō)的知識(shí)傳授,不是以知識(shí)為中心,而是以問(wèn)題為中心,與概念和原理相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)完全是為分析問(wèn)題和解決問(wèn)題服務(wù)的,即課堂上以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體、以問(wèn)題為中心的知識(shí)傳授模式。圍繞教學(xué)的知識(shí)目標(biāo),采取問(wèn)題導(dǎo)入、案例教學(xué)、學(xué)生參與式研討、階段測(cè)試、知識(shí)總結(jié)的授課方式開(kāi)展,使學(xué)生深刻掌握課程內(nèi)容,學(xué)會(huì)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的技術(shù)和方法,達(dá)到極大提高教師教學(xué)效率和學(xué)生學(xué)習(xí)效果的目的。
3.堅(jiān)持以學(xué)生為主體的學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng),提高學(xué)生知行合一的能力
縱使學(xué)生對(duì)課程概念和原理掌握得很熟練,但面對(duì)復(fù)雜的化工問(wèn)題,如果不親自實(shí)踐,對(duì)學(xué)到的知識(shí)和技能就會(huì)掌握不牢或不深,時(shí)間長(zhǎng)了就忘,更談不上未來(lái)工作和研究時(shí)利用所學(xué)知識(shí)和技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題。為此我們?cè)谡n后采用研究性探究式學(xué)習(xí)模式,設(shè)立若干與課堂內(nèi)容密切相關(guān)的研究載體,學(xué)生分組完成。盡管國(guó)內(nèi)外對(duì)研究性課程有多種不同角度的定義和爭(zhēng)論[4-5],但有一個(gè)觀點(diǎn)是一致的,即研究性課程是在教師指導(dǎo)下學(xué)生獨(dú)立思考、探索的實(shí)踐活動(dòng)。所以,我們?cè)谡n后通過(guò)研究性探究模式,在教師的指導(dǎo)下,圍繞課程重點(diǎn)內(nèi)容,通過(guò)系列化典型工程實(shí)際的研究性課題或載體的實(shí)施,鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考、提煉問(wèn)題、制定方案以及解決問(wèn)題的能力。最后,依據(jù)學(xué)生對(duì)研究性教學(xué)的反饋意見(jiàn)和學(xué)生作品質(zhì)量,不斷完善教學(xué)模式、研究?jī)?nèi)容、組織方式、考評(píng)系統(tǒng)等,以推動(dòng)復(fù)合研究性教學(xué)模式的持續(xù)發(fā)展。
三、研究性教學(xué)三階段復(fù)合模式的實(shí)踐
研究性教學(xué)采用三階段復(fù)合教學(xué)模式,依次為主動(dòng)獲取知識(shí)階段、以問(wèn)題為中心傳授知識(shí)階段以及研究性探究式學(xué)習(xí)階段。
1.主動(dòng)獲取知識(shí)階段
通過(guò)教師制作的課程導(dǎo)讀視頻、教材、參考書(shū)等資料,學(xué)生了解課程總體結(jié)構(gòu)、知識(shí)目
標(biāo);通過(guò)在線教育平臺(tái)上每章的學(xué)習(xí)思考題,學(xué)生帶著問(wèn)題和目標(biāo),通過(guò)看書(shū)去主動(dòng)獲取知識(shí)。在這個(gè)階段學(xué)生的學(xué)習(xí)效果是否達(dá)到,可以通過(guò)學(xué)生是否能解決在第二階段課堂傳授知識(shí)所涉及的問(wèn)題來(lái)檢查。學(xué)生常常為自己能獨(dú)立分析問(wèn)題而自豪,其成就感會(huì)大大提高其學(xué)習(xí)興趣,并隨后逐漸改善自我學(xué)習(xí)方法,養(yǎng)成讀書(shū)、思考問(wèn)題、獲取相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。這里需要教師對(duì)思考題與傳授知識(shí)內(nèi)容精心設(shè)計(jì),既要考慮知識(shí)和問(wèn)題的發(fā)展進(jìn)程,又要掌握學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的達(dá)標(biāo)程度。
2.以問(wèn)題為中心傳授知識(shí)階段
學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)入課堂,在教師的引導(dǎo)下,鋪墊所需的基本概念和原理,針對(duì)具體的工程案例展開(kāi)分析。學(xué)生參與解決實(shí)際問(wèn)題,并總結(jié)和歸納這一問(wèn)題的規(guī)律性結(jié)論。例如關(guān)于離心泵安裝高度是否有限制?這是流體流動(dòng)過(guò)程非常實(shí)際的問(wèn)題,以此工程問(wèn)題為中心,回顧離心泵的工作原理和汽蝕現(xiàn)象,介紹離心泵性能之抗汽蝕性能參數(shù)——必需汽蝕余量,并讓學(xué)生利用已學(xué)的機(jī)械能守恒規(guī)律推導(dǎo)出含有必需汽蝕余量參數(shù)的允許安裝高度計(jì)算式,學(xué)生到這里就能水到渠成地判斷出實(shí)際安裝高度若超過(guò)允許安裝高度,離心泵就會(huì)發(fā)生汽蝕現(xiàn)象,因此離心泵安裝高度是有限制的。另外,從汽蝕余量概念也能判斷離心泵是否發(fā)生汽蝕,同時(shí)發(fā)現(xiàn)離心泵是否發(fā)生汽蝕不僅與安裝高度有關(guān),也與操作溫度、吸入管路流動(dòng)阻力等因素有關(guān),在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生判斷吸入管路中閥門的作用,以及理解離心泵輸送熱力脫氧的水容易產(chǎn)生汽蝕問(wèn)題,自然就信手拈來(lái)了。課堂中間加入測(cè)試手段以考查學(xué)生對(duì)概念和工程問(wèn)題的掌握程度以及最后的總結(jié),都有助于提高學(xué)生對(duì)這一節(jié)所傳授知識(shí)的應(yīng)用能力。這一階段的教學(xué)需要教師從工程實(shí)際出發(fā),提煉大量的工程案例融入教學(xué)。案例教學(xué)是工程性強(qiáng)的課程的“潤(rùn)滑劑”,有助于學(xué)生樹(shù)立工程觀點(diǎn)和提高技術(shù)創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)生在此階段也可以相互交流工程案例或生活案例,訓(xùn)練自身發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。因此,以問(wèn)題為中心的知識(shí)傳授階段并非傳統(tǒng)意義上的知識(shí)傳授,而是一個(gè)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)思結(jié)合能力的階段,是一個(gè)促進(jìn)學(xué)生開(kāi)放思維的階段,也是一個(gè)奠定善于思考問(wèn)題基礎(chǔ)的階段。
3.研究性探究式學(xué)習(xí)階段
研究性教學(xué)具有提高學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的作用,其重要環(huán)節(jié)必須包括學(xué)生的體驗(yàn)過(guò)程。在體驗(yàn)和實(shí)踐過(guò)程中,學(xué)生對(duì)掌握的知識(shí)有更深刻的認(rèn)識(shí),對(duì)具體的復(fù)雜化工問(wèn)題能獨(dú)立分析、確立方案、解決問(wèn)題。為此,教師擬定若干個(gè)研究性課題,這些課題具有如下特點(diǎn)。(1)以課程講授的重點(diǎn)內(nèi)容為基礎(chǔ),挖掘潛在的研究性課題;(2)課題具有研究?jī)r(jià)值或?qū)嶋H應(yīng)用價(jià)值;(3)課題必須是與工程實(shí)際密切相關(guān)的真實(shí)問(wèn)題;(4)具有一定的挑戰(zhàn)性,學(xué)生在掌握課堂知識(shí)后,需經(jīng)進(jìn)一步努力才能夠完成;(5)各研究性課題對(duì)學(xué)生的能力訓(xùn)練方面不重復(fù)。
以典型的化工單元操作為例,我們?cè)O(shè)立了五個(gè)研究性課題。(1)流體輸送過(guò)程中減少流動(dòng)阻力措施的文獻(xiàn)綜述:主要鍛煉學(xué)生查閱文獻(xiàn)獲取知識(shí)、歸納整理和邏輯寫(xiě)作能力;(2)校
園中水回用過(guò)程中雙泵并聯(lián)調(diào)節(jié)流量節(jié)能方案的研究:訓(xùn)練學(xué)生面對(duì)復(fù)雜化工問(wèn)題,確立研究目標(biāo),制定相應(yīng)實(shí)驗(yàn)方案,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納并分析,做出科學(xué)性結(jié)論;(3)多種類型換熱器傳熱性能的比較研究:讓學(xué)生根據(jù)傳熱設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn),預(yù)判相應(yīng)傳熱特性,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以印證,鍛煉學(xué)生印證已有結(jié)論的科學(xué)思維和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,?duì)已學(xué)知識(shí)實(shí)現(xiàn)知行合一,加深對(duì)知識(shí)的理解;(4)由吸收過(guò)程中采用吸收液多段循環(huán)技術(shù)而延伸到循環(huán)技術(shù)在其他化工過(guò)程的應(yīng)用隨想:使學(xué)生掌握處理化工復(fù)雜問(wèn)題的方法論,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)融會(huì)貫通,在未來(lái)學(xué)習(xí)和研究中能達(dá)到事半功倍的目的,形成終身學(xué)習(xí)系統(tǒng);(5)乙醇—水混合液精餾分離過(guò)程中操作參數(shù)的優(yōu)化:化工單元操作的操作問(wèn)題是化工原理課程學(xué)習(xí)目標(biāo)之一,但實(shí)際化工過(guò)程不局限于課本內(nèi)容中單一參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì),所以學(xué)過(guò)線性代數(shù)和ASPEN等流程模擬軟件后,實(shí)現(xiàn)多操作參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì),同時(shí)也是綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的一次有價(jià)值的實(shí)踐,經(jīng)過(guò)對(duì)參數(shù)優(yōu)化結(jié)果分析,學(xué)生能充分體會(huì)化工設(shè)計(jì)與操作的經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)。
學(xué)生完成上述課題是在課堂授課之后分小組進(jìn)行的。在課題實(shí)施過(guò)程中,學(xué)生針對(duì)教師提出的宏觀課題自擬論文題目,內(nèi)容開(kāi)放,發(fā)揮學(xué)生的個(gè)性。當(dāng)然整個(gè)過(guò)程中教師也會(huì)給學(xué)生具體的引導(dǎo)和建議,促進(jìn)學(xué)生思維拓展和實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展,保證課題能按時(shí)完成,并力爭(zhēng)學(xué)生論文達(dá)到較高的質(zhì)量。例如在流動(dòng)過(guò)程中減阻措施文獻(xiàn)綜述課題中,有的學(xué)生從產(chǎn)生阻力的根本原因是流體具有黏性出發(fā),集中論述了各種減阻劑的開(kāi)發(fā)與減阻性能對(duì)比的研究,也有的學(xué)生從流體產(chǎn)生阻力受到材料表面的影響出發(fā),論述管道表面各種處理技術(shù)的應(yīng)用研究。學(xué)生的作品在我校在線教學(xué)平臺(tái)展示,然后用PPT集中展示所做的工作,各組之間相互交流,互相借鑒和啟發(fā),共同進(jìn)步。課題實(shí)施過(guò)程極大地提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,也提高了科研素質(zhì)。這是一個(gè)知行合一的階段,是學(xué)生對(duì)所需知識(shí)深層次認(rèn)識(shí)的階段,是檢驗(yàn)學(xué)生利用科學(xué)方法和手段解決問(wèn)題能力的階段,是研究性教學(xué)實(shí)現(xiàn)課程高階性必不可少的環(huán)節(jié)。
四、與研究性教學(xué)模式相匹配的全方位考評(píng)體系
學(xué)生在新教學(xué)模式下是否能積極參加研究性教學(xué)活動(dòng)?學(xué)習(xí)效果如何?因此,建立相應(yīng)的課程綜合考評(píng)體系變得非常重要,可以講考評(píng)制度就是實(shí)現(xiàn)新模式下教學(xué)方式轉(zhuǎn)變的“指揮棒”和“風(fēng)向標(biāo)”。建立考核評(píng)價(jià)體系不僅要考慮對(duì)知識(shí)的量化程度,還要重視學(xué)生研究性創(chuàng)新實(shí)踐過(guò)程與成長(zhǎng)過(guò)程,以及創(chuàng)新潛力的挖掘,即考評(píng)理念為綜合全面地考核學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)過(guò)程,考評(píng)方法需要實(shí)現(xiàn)共性與個(gè)性的結(jié)合,形成全方位的考評(píng)體系。經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐,我們將學(xué)生的總評(píng)成績(jī)定為:期末卷面成績(jī)占60%,平時(shí)測(cè)試與研究性課題實(shí)施過(guò)程考核的成績(jī)占40%。過(guò)程考核在考評(píng)體系中發(fā)揮重要作用,形式包括各組互評(píng)、個(gè)人評(píng)價(jià)和小組評(píng)價(jià);內(nèi)容包括研究性課題研究?jī)?nèi)容的完整性與難度、實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)方案的可行性、數(shù)據(jù)處理或計(jì)算過(guò)程的正確性、結(jié)論的科學(xué)水平、論文的寫(xiě)作水平以及課題演講表達(dá)水平等,教師由過(guò)去注重期末分?jǐn)?shù)向考核學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐過(guò)程傾斜。該考評(píng)體系極大地激發(fā)了學(xué)生對(duì)新模式下學(xué)習(xí)的熱情與投入,由此可持續(xù)進(jìn)行的研究性教學(xué)最終可實(shí)現(xiàn)化工原理研究性課程的教學(xué)目標(biāo)。
五、研究性教學(xué)的成效
目前,我們的研究性教學(xué)已實(shí)施4年,通過(guò)對(duì)2016—2018級(jí)這3屆學(xué)生進(jìn)行的問(wèn)卷調(diào)查,并根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)、問(wèn)卷反饋的意見(jiàn)、學(xué)生的研究性作品和后續(xù)跟蹤調(diào)查,我們總結(jié)出以下三點(diǎn)成效。
1.三階段復(fù)合研究性教學(xué)模式提高了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力和素質(zhì)
創(chuàng)新教學(xué)模式培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣,實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為主體的知識(shí)傳授理念,學(xué)生體驗(yàn)了主動(dòng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程。新模式提升了教與學(xué)的效率,學(xué)生達(dá)到了掌握知識(shí)、提高能力和素質(zhì)的目標(biāo)。從三屆學(xué)生關(guān)于研究性教學(xué)效果問(wèn)卷中可以看出,學(xué)生對(duì)研究性教學(xué)提高學(xué)習(xí)能力和素質(zhì)認(rèn)可度最高,達(dá)100 %。在最早一批采用研究性教學(xué)的學(xué)生中,部分學(xué)生獲得了國(guó)家留學(xué)基金委資助赴海外碩博連讀,研究課題橫跨多個(gè)學(xué)科。
2.多元化的教學(xué)模式相融合,逐步培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新思維意識(shí)與創(chuàng)新能力
通過(guò)主動(dòng)獲取知識(shí)模式、以問(wèn)題為中心的知識(shí)傳授模式和研究性探究學(xué)習(xí)模式相融合,以及對(duì)幾屆學(xué)生的實(shí)踐,證明多種模式下的教學(xué)過(guò)程可大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性,學(xué)習(xí)惰性大有改觀。經(jīng)過(guò)主動(dòng)獲取知識(shí)過(guò)程的訓(xùn)練,學(xué)生們?cè)俳?jīng)問(wèn)題為中心的知識(shí)傳授階段,尤其注重方法論的實(shí)踐應(yīng)用,即使面對(duì)多、廣、深的教學(xué)內(nèi)容,也能做到觸類旁通,基本掌握每部分的精髓。進(jìn)入研究性探究階段,學(xué)生通過(guò)幾個(gè)課題的實(shí)踐,提煉出自己要解決的問(wèn)題,確立做什么為目標(biāo),查閱有價(jià)值的資料,確定實(shí)驗(yàn)方案,獨(dú)立動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),總結(jié)出有科學(xué)意義的結(jié)論,少數(shù)學(xué)生有學(xué)術(shù)論文發(fā)表,他們看到自己的成就被認(rèn)可,更堅(jiān)定今后對(duì)專業(yè)和研究工作的熱愛(ài)。每一種模式或階段的實(shí)施,教師和學(xué)生都深刻體會(huì)到學(xué)思結(jié)合與知行合一是十分必要的,只有多種模式融合,學(xué)生才會(huì)逐步提高學(xué)習(xí)知識(shí)的能力以及解決問(wèn)題的能力和素質(zhì),才會(huì)在創(chuàng)新思維意識(shí)和創(chuàng)新能力和素質(zhì)方面有明顯的飛躍。例如2019年一名學(xué)生在保研面試時(shí),談研究性教學(xué)對(duì)他學(xué)習(xí)的助力,受到評(píng)委老師的贊譽(yù),他很興奮地反饋給我們,這也更加證明了研究性教學(xué)的意義,堅(jiān)定了我們長(zhǎng)期開(kāi)展下去的信念。
3.研究性探究模式的實(shí)施,深化了教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)筑了高階性課程
研究性探究教學(xué)實(shí)施過(guò)程中,對(duì)教師的挑戰(zhàn)及影響主要有兩個(gè)方面:一方面是需要教師依靠多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和科研素養(yǎng),確定合適的研究性課題,實(shí)施后更加深了教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容把握;另一方面是需要教師對(duì)科研、工程實(shí)際和前沿知識(shí)有深入的研究,同時(shí)也促進(jìn)了教師對(duì)科研產(chǎn)生新的想法。學(xué)生在此階段成為真正意義上的學(xué)習(xí)主體,例如學(xué)生在“離心泵流量節(jié)能調(diào)節(jié)”研究課題中,采用批判性思維方法,通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并證明流體流量波動(dòng)大時(shí),同頻同型號(hào)雙泵并聯(lián)操作流量調(diào)節(jié)節(jié)能方案,推翻了大泵與小泵并聯(lián)方案,撰寫(xiě)了《離心泵流量調(diào)節(jié)節(jié)能比較研究》的論文,并將其充實(shí)到新版《化工原理實(shí)驗(yàn)》教材中,作為今后化工原理實(shí)驗(yàn)課的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。科研促進(jìn)教學(xué),教學(xué)反哺科研,推動(dòng)了化工原理課程向高階性課程發(fā)展。
以培養(yǎng)創(chuàng)新人才為目標(biāo)的研究性教學(xué)在我?;ぴ碚n程中已經(jīng)實(shí)施了四年,經(jīng)歷了教學(xué)目標(biāo)調(diào)整、教學(xué)模式探究、教學(xué)內(nèi)容完善和教學(xué)活動(dòng)實(shí)施等過(guò)程。研究性教學(xué)實(shí)施效果說(shuō)明這種復(fù)合教學(xué)模式適合化工專業(yè)培養(yǎng)方案中工程性強(qiáng)的課程,其教學(xué)效果顯著,有推廣價(jià)值。
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[項(xiàng)目資助:北京化工大學(xué)教改項(xiàng)目“化工原理研究性教學(xué)示范課建設(shè)”(H-BUCT20170010),教育部第二批新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目“新經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下傳統(tǒng)化工專業(yè)多學(xué)科交叉復(fù)合改造的途徑探索與實(shí)踐”(E-HGZY20202001)]
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