宋順喜 聶景怡 張美云
(陜西科技大學輕化工程國家級實驗教學示范中心,陜西西安,710021)
輕化工程作為實踐性較強的工科專業(yè),要求學生能夠將課程所學理論知識很好地應用到科學研究或生產(chǎn)實踐中。然而,目前輕化工程專業(yè)課程多以講授教材理論知識為主,實際案例分析相對較少;且學生在學習過程中師生互動程度低,學習熱情不高,學生難以將理論知識融會貫通,因而無法將理論知識運用到生產(chǎn)實踐或科學研究中。隨著國家“雙萬計劃”的推進,對本科教學提出了打造“金課”、淘汰“水課”的要求。這不僅為輕化工程專業(yè)課教學提出了更高的要求,也給學生學習帶來了諸多挑戰(zhàn)。
陜西科技大學作為我國西部地區(qū)唯一以輕工為特色的多學科性大學,每年招收輕工類專業(yè)學生近400人,為我國造紙、印刷、皮革、包裝等行業(yè)輸送了大量專業(yè)人才。在新形勢下,企業(yè)科技創(chuàng)新水平的提高,對高校人才培養(yǎng)質量的要求也隨之提高。如何在輕化工程專業(yè)課課堂獲得良好的教學效果,這是每位教師思考的主要問題。
本文以輕化工程(漿紙方向)專業(yè)核心課程《造紙原理與工程》為例,從傳統(tǒng)課程教學存在的問題出發(fā),對利用專業(yè)期刊資源開展教學內容改革,提升學生知識遷移能力和課堂教學效果的經(jīng)驗和做法進行了討論與總結。
《造紙原理與工程》是輕化工程專業(yè)的核心課程。采用傳統(tǒng)授課方式時,課堂活躍度以及學生對知識的應用轉化能力普遍較低,其原因可能有以下3方面。
該課程理論與實踐聯(lián)系非常緊密,對授課教師有較高要求,即不僅要有扎實的相關基礎理論,還要有豐富的實踐經(jīng)驗。新進教師常常具有較扎實的理論知識,但實踐經(jīng)驗不足,在教學過程中容易局限于教材內容本身,造成理論與實際生產(chǎn)聯(lián)系不夠緊密,進而導致學生難以將理論知識與實際生產(chǎn)或科學研究相互關聯(lián),因而對知識的認知層次較低。
在傳統(tǒng)課堂中,教師以“教”為中心。教師往往更關注專業(yè)知識的系統(tǒng)性講授,而對師生互動投入的精力不足,同時缺少相關教學設計。知識講授過程中,僅采用黑板、PPT 等作為教學媒介,如果教師在講授語言風格、板書、PPT 設計等方面技法平平,則更難以吸引學生關注。在此情況下,學生專注時間短,課堂學習效率較低,甚至會影響專業(yè)核心課程后的生產(chǎn)實習環(huán)節(jié),使實踐效果大打折扣。
《造紙原理與工程》作為專業(yè)核心課程,在知識體系中占有重要地位。該課程成績通常由平時成績和期末考試成績組成。其中,平時成績評價手段較為單一,主要由平時作業(yè)和學生到課情況組成。而平時作業(yè)難度較低,學生容易從教材中找到答案;另一方面,期末考試成績占比較高,達到60%~70%,且試題考察的知識點大多可以從教材直接或經(jīng)過歸納總結獲得。采用這樣的考核方式,可能會讓學生形成“平時學習不重要,考前突擊背重點”的思想,滋生不良學風[1],降低了學生對專業(yè)課學習的重視程度。
為了改善上述3方面問題,課程教學團隊教師充分利用《中國造紙》《中華紙業(yè)》《Tappi Journal》等行業(yè)期刊,以其中生產(chǎn)實踐、科學研究論文為素材,革新教學內容,改進教學設計互動性,豐富教學評價形式。通過此項措施,有效加強了師生互動,提升了教學效果。
教育部高教司司長吳巖在第十一屆“中國大學教學論壇”上提出了“金課”的標準,課程應當具備“兩性一度”,即高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度[2]。這一標準要求課程內容具有前沿性和時代性,教學方法具有互動性,學習內容具有探究性,學習結果具有個性化。
國內本領域的專業(yè)期刊,如《中國造紙》《中華紙業(yè)》所發(fā)表的論文中,其內容既涉及與課程教學內容密切相關的理論研究,也有與生產(chǎn)實踐相關的具體問題和解決辦法。這些內容既可作為高校教師提升實踐經(jīng)驗的寶貴學習資源,也可以作為課堂案例討論和知識考核的重要內容。將這些案例引入課堂教學,不僅可以提升學生的學習興趣,而且有利于學生將所學理論知識運用到科學研究和生產(chǎn)實踐中,提高學習效果。
為保證學生能夠將所學習的專業(yè)知識應用到生產(chǎn)實踐與科學研究中,筆者在教學過程中從專業(yè)學術期刊中篩選部分內容作為課堂研討案例與考試內容。這些案例有的來自行業(yè)前沿技術,有的來自生產(chǎn)企業(yè)的實踐應用。
如在學習打漿對紙張性能影響時,在完成打漿曲線的學習之后,筆者選用《中國造紙》2018年第1期的論文《原纖化過程對紙基空氣濾材結構和性能的影響》為素材[3],讓學生分析論文中的圖表數(shù)據(jù),進而分析打漿對纖維形態(tài)和材料性能的影響(見圖1)。此過程可設計為師生互動環(huán)節(jié),增強課堂活躍度,檢測學生分析、應用理論知識的學習效果;另一方面,學生將了解本領域科研進展,將學生的思維由“打漿就是為了造紙”拓展到“通過打漿實現(xiàn)功能材料的開發(fā)”,有效地激發(fā)了學生的學習興趣。
圖1 將《中國造紙》中的科技論文作為案例考察學生的綜合分析能力Fig.1 Comprehensive skill testing based on the scientific paper from China Pulp&Paper
此外,納入本領域專業(yè)期刊最新發(fā)表的論文,可彌補教材內容的相對滯后。例如,為了加深對打漿機理的認知,引導學生學習超聲波打漿[4],不僅加深了學生對打漿機理的理解,而且拓展了學生的視野。
教學反饋結果表明,利用專業(yè)期刊資源開展案例研討和檢測學習效果,不僅有利于學生了解本領域最新的技術進展,保持教學內容的前沿性和時代性,提高學生的學習興趣和對專業(yè)的認同感,還有利于提升學生對知識點的認知層次,培養(yǎng)學生的科研思維、數(shù)據(jù)分析與歸納總結的能力,實現(xiàn)了教學的高階性,為學生今后從事本專業(yè)及相關專業(yè)的學習和工作打下良好的基礎。
為加強通識教育和基礎課程學習,輕化工程專業(yè)于2016 年對培養(yǎng)方案進行了修訂,壓縮了專業(yè)課課時,《造紙原理與工程》課程課時由原64學時壓縮至56 學時。針對學時壓縮的情況,教學團隊在保證教學效果的前提下,對教學內容進行了合理調整,力求實現(xiàn)“教學內容做減法,學習效果做加法”[5]。線上線下混合式教學是實現(xiàn)這一目標的有力手段,而專業(yè)文獻為學生自主學習提供了豐富素材,為順利開展線上線下混合式教學護航。
例如,過去講授不同漿料的打漿特性這一節(jié)內容時,通常需要2~3學時,而課時壓縮后,不再課堂上講授相關內容,而是引導學生:每人選擇1 種漿料,通過查閱相關文獻資料,從纖維形態(tài)和化學組分等方面總結漿料的打漿特性,并自己制作PPT和視頻進行匯報。由于本科生從未有查閱專業(yè)文獻、歸納文獻、總結匯報的經(jīng)歷,因此接到任務后,明顯感覺壓力增加。此時,教師引導學生利用專業(yè)期刊資源開展自主學習,提高學生文獻檢索和歸納總結的能力,不僅體現(xiàn)了學習結果的個性化和探究性,而且提高了學生學習的參與度,提升了教學效果。
除上述自主學習內容,筆者對課堂教學的改革也非常重視。為了及時反饋學生課堂學習情況,本課程采用了智慧教學工具——“雨課堂”。學生可實現(xiàn)在線簽到、彈幕、在線投稿、實時答題、作業(yè)批改、在線考試、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等多種功能,教師通過電腦或者投影就可實現(xiàn)與學生的有效互動。特別是在2020 年春夏學期,筆者在線上授課過程中,將專業(yè)期刊研究內容作為互動素材,設計互動環(huán)節(jié),充分利用彈幕互動、問答,學生反饋積極、良好,每節(jié)課學生彈幕可達數(shù)百條(見圖2)。
圖2 采用線上線下混合式教學過程記錄截屏Fig.2 Screen capture of blending learning recording
《造紙原理與工程》傳統(tǒng)考核方式為“平時成績+期末考試”,而期末考試題型較為單一,主要有填空題、名詞解釋題、簡答題、論述題等傳統(tǒng)題型,考察處于“記憶、理解”等初級認知層次。因此,學生可能會過分看重期末考試,依賴背誦記憶,形成“考前突擊背重點”的思想,既不利于考察學生真實學習效果,也不利于教師教學。
為了扭轉這一現(xiàn)狀,本課程團隊在教學過程中加強平時考核,通過隨堂測試、彈幕投稿、自主學習、章節(jié)測試等方面形成學生的平時成績(見圖3),其占比可高達50%~60%,而期末考試成績占比降低至40%~50%。
圖3 2020春夏學期教學所采用各種考核方式及其占比Fig.3 Assessment of students’performance and score distribution in 2020
同時,無論課堂教學、章節(jié)測試還是期末考試,其習題均引用了專業(yè)期刊中的研究案例或生產(chǎn)實踐案例作為試題考察學生的綜合分析能力。尤其是在期末考試,通過設置2~3 道綜合分析題,分別從科學研究與生產(chǎn)實踐兩個角度考察學生的學習遷移和知識整合歸納能力,不僅可全面反映學生的學習情況,避免學生對知識點的死記硬背,而且有利于教師基于課程數(shù)據(jù)對學習效果進行分析,調整教學計劃與方式。
采用線上線下混合教學模式開展教學過程中,利用期刊資源對教學內容進行改革,雖然教師工作量與學生的學習壓力比傳統(tǒng)授課方式大幅增加,但學生整體非常認同教師對教學內容與方式的調整,學習興趣與專業(yè)自信也有所提高。因此,利用專業(yè)期刊資源對專業(yè)課程教學開展改革,不僅符合“兩性一度”的課程建設要求,而且有利于提高教學質量和教學效果。
結合輕化工程(漿紙方向)的教學實際,以行業(yè)專業(yè)期刊文獻作為教學和試題資源開展教學內容改革,有利于培養(yǎng)學生在學習過程中理論聯(lián)系實踐的能力,提高思維分析水平,而且還能將課程內容與行業(yè)前沿熱點相聯(lián)系,拓展學生視野,是提高教學效果和學生培養(yǎng)質量的有效途徑。