教育教学改革工科授课方法探讨

导语：教育教学改革工科授课方法探讨一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

摘要：针对新时代工科授课所面临的突出问题，文章分别从教育对象、教育内容和教育方式三个方面做出分析，指出了当前教学中学生主动性不强、知识结构松散和课堂教学方式滞后的特点。并根据工科内容的典型性特征，结合新时代大学生学习环境，提出了基于生活实践的兴趣引导策略、面向工程应用的目标驱动策略、融会贯通的知识整合策略和多资源协同的自主课堂策略。以《内燃机原理》课程为例，详细说明了教改授课的转变方法，突出了学生的综合能力培养。所做工作实现了新时代工科授课的探索，为进一步优化教学改革打下基础。

关键词：教育教学改革；工科授课；综合能力培养；大学生

一、引言

高等教育在新时代中承担着新使命，“高等教育强国要在教育强国建设中先行实现，高等教育不是适应新时代的问题，要赢得新时代，最重要的是要有领跑新时代的能力”[1]。特别是伴随着《关于开展新工科研究与实践的通知》与《关于推进新工科研究与实践项目的通知》的，吹响了工科教育改革的号角。然而，新形势提出了新要求，新时代产生了新问题，教育教学不仅要在课时内容和知识体系上进行改革创新，更需要扎根于授课过程，夯实基础，为学生的综合能力提升提供助力。为探讨新时代教改中的工科授课方法，文章以《内燃机原理》课程为例，分别从教学对象、教学内容与教学方式三个方面进行研究。所做工作旨在通过对现阶段的教学特点分析，提出相应的课堂授课策略，以适应新时代的教学状况与教学目标。其中，《内燃机原理》是车辆工程专业的核心课程，它综合了流体力学、燃烧学、理论力学和机械原理等知识，是具有典型性的工科代表课程。

二、新时代课程教学特点分析

随着社会和教育环境的不断发展，学生自身及其学习方法也发生了根本性的改变，传统的教学内容与教学关系需要适应时代需求，实现在“新工科”背景下的改革蜕变。总的来看，当前课堂授课主要存在以下问题。1.教学对象对知识学习的目的性和主动性不强。基于学生所处的社会环境与成长环境，一方面学生的经济供给相对充裕，缺乏长期的人生规划与学习动力；另一方面随着信息化程度的推进，特别是互联网和手机等硬件设备的高度普及，学生精力偏移的诱因增加，主动性降低。尤其在教育基础相对薄弱的地方性院校中，部分学生对学习抱着得过且过的心态，认识不到学习的重要性[2]；学习动力不足，积极性不高[3]。2.教学内容不系统，缺乏清晰的课程体系与知识关联。课程教学的目的在于知识传授，而教育培养的重点则在于学生综合素质提升。在传统教学中通常存在课程各自为政、整体系统性不强的问题，并没有从人才培养的角度构建整体知识框架。以《内燃机原理》为例，一方面相关支撑课程与本课程的联系性不强，基础课程讲解缺乏工程背景与应用意义；另一方面，作为课程结构顶端的《内燃机原理》也没有起到专业知识的整合与引领作用，授课重点往往局限于课程本身。3.教学方式滞后，不能满足基于教学目的的生动授课。首先，教学具有知识传授的功能，传统以教师为中心的“一言式”教学方法，难于提升学生的学习兴趣[4]；其次，教学的意义在于探索和创新精神培养，“填鸭式”的教学方法缺乏活力；最后，单纯的讲解式授课不能满足新时代综合人才培养，理论需要联系实践，知识需要得以应用。

三、工科教学改革授课方法探讨

工科教学从课程内容上具有知识点繁杂和逻辑性要求高的特点，相对于其他教学科目单调枯燥。故在新时代的教学改革中，需要密切结合专业特点，关注教学对象状态，实现授课内容与方式的优化调整。1.基于生活实践的兴趣引导策略。求知与探索是根植人类心中的种子，只要这颗种子能得以激活便能生长成参天大树。为使理论知识能够在短暂的学习过程中联系实践，构建基于目标求解的认知过程，需要将生活实例引入课堂学习。生活实例的引入不仅能够理论联系实践为知识增加应用背景，还能切实地激发兴趣，以与个人密切相关的事、物来引导学生记忆。以位于安徽芜湖的安徽工程大学为例，借助本地企业———奇瑞汽车所的最新车型进行引导式讲解。其自主研发的发动机动力总成为1.6TG-DI-7DCT，借由此提出问题：（1）1.6代表排量，排量如何计算？（2）GDI代表什么？有何作用？（3）为什么汽油机需要增压中冷？等等。相较于传统教学，学习目标由枯燥的知识点记忆，改变为对身边“事”和关心“物”的认知理解，激发了学生学习的积极性。由于工科课程的特殊属性，能够联系生活的知识点很多，例如《内燃机原理》中的VVT、VTCS、汽油机柴油机标号等，所以基于生活实践的兴趣引导策略具有广阔的实践空间。2.面向工程应用的目标驱动策略。为落实“新工科”背景下“培养一大批多样化、创新型卓越工程科技人才”[5]目标，需要突出课程知识的实际应用背景，着力于工程问题的解决和工程技术的推进。反映到具体授课中，则需要将零散的认知知识归纳为整体的工程问题，通过对相应问题的提出和解决，自上而下地进行学习。相较于传统教学，目标驱动不仅有效提高了学习目的性，还能够有的放矢的培养人才，满足社会对来之能用、用之有效的卓越人才需求。以汽油发动机的运行特性与动力匹配为例，首先抛出在满足负载需求时如何节省燃油的实际问题，继而引入速度特性与负荷特性逐层讲解，最终回归到实现应用。在换气章节，紧紧围绕如何提高混合气体充量系数与减少缸内残余废气展开课程；在燃烧章节时，则重点突出基于燃烧效率与能量转换的燃烧过程优化。如此在满足学生学习特点的前提下，实现了新时代授课逻辑的转变，是教学改革的一个重要方向。3.融会贯通的知识整合策略。无论是将知识变成技能，还是利用知识创造知识，都需要相关知识的综合应用与多领域知识的交叉融合[6]。所以教学授课不能仅仅局限于本课程内容，要能够在整体的知识框架中起到前后连接的节点作用。特别是针对大三、大四的专业核心课程，要充分体现其对本专业知识的统筹引领功能，提升学生的综合工程素养。在内燃机发展综述一节，内燃机由外燃机演变而来，而外燃机的具体组织形式是蒸汽机。基于《液压与气压传动》知识，可以引导学生分析蒸汽机的工作原理。而内燃机工作需要换气过程，结合《工程流体力学》讲述进、排气门设计及其与转速的关系。同时，如何加速汽油机燃烧扩散又需要回顾《工程热力学》内容。如此通过顶层课程的相关知识关联，实现了专业知识内容的连接整合。4.多资源协同的自主课堂策略。如果将学习比作一盘大菜，那么兴趣即为“食欲”，目的是“营养”，知识整合是“味道”，而最为直接的授课方式则是“颜色”与“香味”。为使学生更好地融入课堂、接受知识，灵活、自主、生动的授课形式必不可少。特别是在信息高度发达、互联网+教育资源丰富的今天，善于借助网络利用MOOC等教学资源，是实现教学改革的关键。在《内燃机原理》授课教改中重点采取以下措施：（1）转变教师角色，使教师成为学生学习的引导者，鼓励并促使学生使用网络工具学习、拓展知识[7]；（2）建立以学生为主的课堂授课关系，根据学生特点组织多样化教学内容；（3）课堂教学与实物实验同步进行，具象化教学知识、协同认知；（4）开展具有针对性的参观实习，完善学生知识体系。

四、结论

文章深入剖析了新时代课程教学中的授课症结，给出了当前教育环境中所存在问题，探讨了教育教学改革中的策略与方法。结合新时代的学生特点、学习环境与“新工科”培养目标，从兴趣引导、目标导向、知识整合和授课方式入手，全方位地提出了授课优化策略。所提出策略着重于师生教学关系转变与知识传输优化，紧密贴合工程应用背景，致力于实现“多样化创新型工程科技人才”培养，并以《内燃机原理》为例进行了具体说明。但是教学改革，特别是工科授课是一个与时俱进的持续改善过程，下一步将深化所提出的教改策略实施，推进授课效果的逐步提高。

参考文献：

[1]吴岩.新时代高等教育面临新形势[N].光明日报,2017-12-19(13).

[2]杜友坚,陈云奔,孟美婷.地方高校大学生学习心理状况调查研究[J].教育学术月刊,2014,(6):76-80.

[3]张华峰,赵琳,郭菲.第一代大学生的学习画像———基于“中国大学生学习发展和追踪调查”的分析[J].清华大学教育研究,2016,(6).

[4]李光明,伏军,马仪,等.“新工科”背景下课程教学方式改革研究———以《内燃机设计》课程为例[J].轻工科技,2019,35(4):160-161.

[5]高教司.“新工科”建设行动路线(“天大行动”)[J].高等工程教育研究,2017,(02).

[6]章云,李丽娟,杨文斌,等.新工科多专业融合培养模式的构建与实践[J].高等工程教育研究,2019,(2).

[7]张荣芸,时培成,肖平.翻转课堂在高校工科教学中的应用———以《工程机械底盘》课程为例[J].开封教育学院学报,2017,37(9):133-134.

作者:尚正阳 徐凯佳 潘家保 张荣芸 单位:安徽工程大学