工科院校理學(xué)專業(yè)教學(xué)培養(yǎng)模式研究

唐杰

摘要：人才培養(yǎng)是高等學(xué)校的根本任務(wù)，人才培養(yǎng)模式從根本上規(guī)定了人才特征，集中地反映了一所高校的教育思想、辦學(xué)理念、人才觀、質(zhì)量觀和辦學(xué)風(fēng)格。本文針對(duì)工科院校開設(shè)的理科專業(yè)，從教學(xué)培養(yǎng)模式現(xiàn)狀、教學(xué)培養(yǎng)模式特色幾個(gè)方面進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：教學(xué)培養(yǎng)模式；專業(yè)設(shè)置；課程體系

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）37-0107-03

地球物理學(xué)是地球科學(xué)的主要學(xué)科之一，是通過定量的物理方法（如：地震彈性波、重力、地磁、地電、地?zé)岷头派淠艿确椒ǎ┭芯康厍蛞约皩ふ业厍騼?nèi)部礦藏資源的一門綜合性學(xué)科，研究范圍包括地球的地殼、地幔、地核和大氣層。通過對(duì)國內(nèi)研究型大學(xué)相對(duì)成熟的地球物理人才培養(yǎng)模式進(jìn)行對(duì)比分析和工科高校依托工學(xué)專業(yè)多年辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)開設(shè)理學(xué)地球物理專業(yè)的具體特點(diǎn)，中國石油大學(xué)（華東）確立了“理工結(jié)合，以工帶理，以理強(qiáng)工”的專業(yè)建設(shè)指導(dǎo)思想和“寬基礎(chǔ)、重實(shí)踐”的課程設(shè)置體系。

一、特色化教學(xué)培養(yǎng)模式分析

（一）理論、實(shí)踐和科研訓(xùn)練三結(jié)合，構(gòu)建立體化人才培養(yǎng)方案

世界各國大學(xué)的辦學(xué)成果已經(jīng)證明了強(qiáng)大的理科是建設(shè)強(qiáng)大的工科的基礎(chǔ)。最近幾年，各高校在本校的優(yōu)勢專業(yè)的基礎(chǔ)上，拓展優(yōu)勢專業(yè)的思想內(nèi)涵，紛紛開設(shè)了理學(xué)地球物理學(xué)科，學(xué)科群建設(shè)初見成效。地球物理學(xué)教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)一批理論基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐應(yīng)變能力強(qiáng)，畢業(yè)后既可以在油礦企業(yè)工作、也可以服務(wù)于工程勘探和建設(shè)的人才，并為將來成為與勘查工程有關(guān)的高級(jí)研究人才打下基礎(chǔ)。與本校主干專業(yè)勘查技術(shù)與工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)以培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力為主，畢業(yè)后主要去往油礦企業(yè)不同，地球物理專業(yè)相比更加注重學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本方法的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生牢牢地掌握專業(yè)的理論和技能，以后可以將其擴(kuò)展延伸到新的發(fā)展方向，解決目前的科學(xué)難題和創(chuàng)新課題。因此，兩者既有聯(lián)系又有區(qū)別。地球物理專業(yè)在加強(qiáng)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上，及時(shí)引入科研研究最新的成果，從而更新了教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)了創(chuàng)新能力，完成了寬口徑的學(xué)習(xí)和個(gè)性化培養(yǎng)。實(shí)踐的教學(xué)貫穿于整個(gè)理論學(xué)習(xí)中，統(tǒng)籌安排各項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)集成式的教學(xué)培養(yǎng)；學(xué)生通過科研相關(guān)課程的學(xué)習(xí)和參與“大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目”、學(xué)科競賽等科研課題，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。大學(xué)的主要職能是人才的培養(yǎng)，但不同于科研院所的是，大學(xué)生還要面臨畢業(yè)就業(yè)問題，這就必須結(jié)合理科發(fā)展、促進(jìn)學(xué)生的基礎(chǔ)素質(zhì)積累，從而達(dá)到教學(xué)相長的效果。學(xué)校是培養(yǎng)人才的地方，所以真正評(píng)價(jià)一個(gè)學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量的核心指標(biāo)是人才質(zhì)量和頂尖程度。因此，大學(xué)學(xué)科建設(shè)不能盲目地關(guān)注自身學(xué)科發(fā)展，還要承擔(dān)起大學(xué)的職能，在這指導(dǎo)思想的引領(lǐng)下，我們要把加強(qiáng)本科學(xué)科建設(shè)和教學(xué)質(zhì)量納入學(xué)科建設(shè)的規(guī)劃之中。除此，大學(xué)學(xué)科建設(shè)也要注重科研建設(shè)和創(chuàng)新培養(yǎng)，提高學(xué)科水平，吸收和綜合已有的學(xué)術(shù)成果，將其轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的本科教學(xué)資源。既要重視學(xué)科領(lǐng)頭人的作用，也要加強(qiáng)學(xué)科教學(xué)中師資能力；不僅要提高師資隊(duì)伍的科研水平，也要加強(qiáng)教學(xué)能力，使得學(xué)科建設(shè)既能滿足科學(xué)研究的需要，又能發(fā)揮教學(xué)作用。所以，人才培養(yǎng)是在工科院校開展理科學(xué)科建設(shè)的主要內(nèi)容之一，“教學(xué)改革和包括教學(xué)研究在內(nèi)的教育研究是學(xué)科建設(shè)的重要方面?！?/p>

（二）依托學(xué)科建設(shè)，以高水平科研促進(jìn)高水平教學(xué)

馮友蘭先生在《<宗璞小說散文選>佚序》中說：“一個(gè)教師講一本教科書，最好的教師對(duì)這門課的知識(shí)，定須比教科書多許多倍，才能講得頭頭是道，津津有味，信手拈來，皆成妙趣。如果他的知識(shí)，只和教科書一樣多，講起來就難免結(jié)結(jié)巴巴，吞吞吐吐，看起來好像是不能暢所欲言，實(shí)際上是他沒有什么可言。如果他的知識(shí)還少于教科書，他就只好搞照本宣科，在學(xué)生面前唱催眠曲了?！边@要求老師的知識(shí)應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出課本上的基礎(chǔ)知識(shí)。地球物理專業(yè)依托國家重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)、科研項(xiàng)目攻關(guān)和重大工程建設(shè)，培養(yǎng)并形成了一支老中青結(jié)合且身居教學(xué)、科研和重大工程的師資隊(duì)伍，以高水平教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)促進(jìn)高水平本科教學(xué)。大學(xué)教學(xué)過程中科研是教學(xué)的“源”，科研成果的引入促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的更新，體現(xiàn)出大學(xué)教學(xué)內(nèi)容的前沿性特點(diǎn)，教學(xué)是“流”，這種源流關(guān)系是實(shí)現(xiàn)大學(xué)教學(xué)過程的學(xué)術(shù)性源泉。正如雅思貝爾斯所言：“尤其重要的是，教學(xué)要以研究成果為內(nèi)容?！彼?，研究與教學(xué)并重是大學(xué)的首要原則。最好的研究者同時(shí)也是最優(yōu)良的老師，只有這樣的老師才能帶領(lǐng)學(xué)生們真正地去探索科學(xué)知識(shí)。這些老師擁有很深厚的知識(shí)，通過與他們的交流學(xué)習(xí)，學(xué)生們能夠有效地學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，還能獲得科學(xué)研究的方法和理念。通過老師的循循善誘，學(xué)生們獲得的不僅是課本上的知識(shí)，最重要的能夠把所學(xué)的活學(xué)活用，發(fā)揮創(chuàng)新能力。

近年來，地球物理專業(yè)許多畢業(yè)設(shè)計(jì)題目直接來源于國家級(jí)研究課題。學(xué)校應(yīng)該創(chuàng)造條件積極建設(shè)相應(yīng)的理科專業(yè)，為科研成果到課堂知識(shí)的轉(zhuǎn)化提供一個(gè)廣闊的人才培養(yǎng)平臺(tái)，推動(dòng)學(xué)生乃至學(xué)?；A(chǔ)科學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步，從而形成一個(gè)良性的知識(shí)循環(huán)，使科技和教育之間建立一條通道，相互提供新鮮的知識(shí)血液；推進(jìn)科研成果進(jìn)教材、進(jìn)課堂、進(jìn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、進(jìn)畢業(yè)設(shè)計(jì)，及時(shí)將高水平的科學(xué)研究成果轉(zhuǎn)化為高水平的教學(xué)資源。

二、理科專業(yè)培養(yǎng)模式探析

（一）基礎(chǔ)能力培養(yǎng)

理科生的教育不能僅限于理科思維的培養(yǎng)，在培養(yǎng)理科思維的同時(shí)應(yīng)該穿插多方位思維的教育模式。在地球物理學(xué)這一專業(yè)的學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)像彈性波動(dòng)力學(xué)、信號(hào)分析等一些偏理科的專業(yè)課是必不可少的，但是要培養(yǎng)出一個(gè)成功的地球物理學(xué)的專業(yè)人才光有處理、分析數(shù)據(jù)的能力是不夠的。要配合上例如石油天然氣地質(zhì)與勘探、沉積巖石學(xué)等科目才能讓地球物理學(xué)專業(yè)的學(xué)生在地震勘探領(lǐng)域更加的如魚得水。只有熟練掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，才能在理科數(shù)據(jù)分析的道路上越走越遠(yuǎn)。

（二）創(chuàng)新能力培養(yǎng)

科學(xué)創(chuàng)新要有基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、綜合性、前瞻性，那么就必須考慮學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)，使得我們的學(xué)科建設(shè)緊緊瞄準(zhǔn)國際目標(biāo)，立足學(xué)科前沿?！皠?chuàng)新是民族進(jìn)步的靈魂，是國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力”，目前，科學(xué)進(jìn)步和創(chuàng)新能力關(guān)乎著著國家的發(fā)展進(jìn)程，只有發(fā)展創(chuàng)新能力，才能使我國立足于世界民族之林。

理科生的教育應(yīng)該注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)創(chuàng)造，不斷挖掘他們內(nèi)在的潛能。在理科教學(xué)中，教學(xué)情境在學(xué)生創(chuàng)造性思維的產(chǎn)生和發(fā)展中起到了決定性的作用，所以，精心設(shè)計(jì)教學(xué)情境是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的重要途徑。通過“過程”教學(xué)，讓學(xué)生從被動(dòng)地吸取知識(shí)、記憶、反復(fù)練習(xí)、強(qiáng)化儲(chǔ)層中走出來，主動(dòng)參與、融合已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)去解決問題，構(gòu)建自己的知識(shí)體系。學(xué)生在學(xué)習(xí)理科的定義、定理、概念、公式等數(shù)學(xué)知識(shí)的過程中，發(fā)揮歸納概括能力，強(qiáng)化創(chuàng)新思考能力。教師在課堂上設(shè)置問題情境和懸念，引導(dǎo)學(xué)生調(diào)動(dòng)學(xué)科知識(shí)和創(chuàng)新能力去主動(dòng)解決學(xué)科問題，讓學(xué)生在學(xué)科學(xué)習(xí)中充分發(fā)揮主動(dòng)權(quán)，為以后發(fā)現(xiàn)新問題、解決新問題打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

發(fā)散思維是創(chuàng)新思維的重要支點(diǎn)，是學(xué)生成為創(chuàng)造性人才的基礎(chǔ)。學(xué)生發(fā)散能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)在實(shí)施創(chuàng)新教育、培養(yǎng)創(chuàng)造型人才中起著關(guān)鍵的作用。發(fā)散思維的本質(zhì)就是想象力的充分自由，是最為活躍的思維方式，具有很大的創(chuàng)造性。所以培養(yǎng)理科生的創(chuàng)新性發(fā)散思維是必不可少的。

（三）理科與工科相聯(lián)系

“理工結(jié)合，以工帶理，以理強(qiáng)工”是我們專業(yè)建設(shè)的指導(dǎo)思想，這就要求我們對(duì)學(xué)生培養(yǎng)的時(shí)候兼顧理論與實(shí)際，引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)工科知識(shí)。我院都十分重視每年大一學(xué)生和大四的學(xué)生實(shí)習(xí)，不僅有專門的老師帶隊(duì)，實(shí)地教授，為同學(xué)耐心講解，幫助同學(xué)把課本的理論知識(shí)與實(shí)際的知識(shí)聯(lián)系起來，而且還聘請了企業(yè)和研究員的高管和專家為學(xué)生講解專業(yè)知識(shí)。

（四）理科專業(yè)的教與學(xué)

課程設(shè)置目標(biāo)是課程體系、內(nèi)容、發(fā)展方向的重要體現(xiàn)，也是學(xué)校教育整體目標(biāo)的具體體現(xiàn)。設(shè)置和實(shí)施課程時(shí)必須滿足一定社會(huì)發(fā)展和一部分社會(huì)團(tuán)體的需要。所以進(jìn)行課程設(shè)置和改革的首要前提是明確課程目標(biāo)。韓愈在其《師說》中道，“師者，所以傳道、受業(yè)、解惑也。”教師在教學(xué)過程中要在重點(diǎn)、難點(diǎn)、學(xué)生疑點(diǎn)出提出具有啟發(fā)性的問題，讓學(xué)生主動(dòng)去思考和解決，感受知識(shí)的產(chǎn)生、發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。舊知識(shí)是獲取新知識(shí)的基礎(chǔ)，新知識(shí)是舊知識(shí)符合邏輯的發(fā)展。在現(xiàn)有的知識(shí)基礎(chǔ)上，讓學(xué)生通過聯(lián)想、類比，通過自學(xué)的方式，得到新的知識(shí).

在學(xué)生具備一定的專業(yè)基礎(chǔ)之后，教師可以指導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)與課程相關(guān)的一些問題，在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生逐漸地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，對(duì)自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行實(shí)際的運(yùn)用，最后提出自己的新想法、新觀點(diǎn)，完成課題的研究。這個(gè)研究可以是一篇課程論文。學(xué)生們開始接觸到研究問題時(shí)可能沒有考慮到研究問題的難度，會(huì)提出一系列問題，有些可能沒有考慮研究的可實(shí)現(xiàn)性。在這個(gè)時(shí)候老師們就要積極地去引導(dǎo)學(xué)生考慮研究問題的可實(shí)現(xiàn)，掌握科學(xué)研究中的合理性。例如，在一般的地方高等院校，如果學(xué)校本身的實(shí)驗(yàn)條件并不具備，教師就有必要引導(dǎo)學(xué)生更多地考慮現(xiàn)有條件下能實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)，逐步縮小研究目標(biāo)的范圍，使得研究的目標(biāo)可控。研究目標(biāo)的選擇，首先考慮的是學(xué)生的需要和興趣。

經(jīng)過多年的教學(xué)探索和實(shí)踐，對(duì)于理論性較強(qiáng)、學(xué)習(xí)難度較高的理科課程，采用單一的教學(xué)手段和方法，已經(jīng)很難滿足課程的教學(xué)要求。在實(shí)際的教學(xué)過程中，板書與多媒體課件各有利弊。板書有助于學(xué)生跟著教師的思路走，不會(huì)因?yàn)橐粫r(shí)的聽不懂或走神而跟不上課堂進(jìn)度，但是采用板書所花費(fèi)的時(shí)間較多，有可能不能及時(shí)按教學(xué)計(jì)劃完成課程，并且教師書寫過程中有可能會(huì)出現(xiàn)筆誤，從而誤導(dǎo)學(xué)生。多媒體課件可以節(jié)約課堂時(shí)間，可以生動(dòng)形象地展示教學(xué)內(nèi)容，并且錯(cuò)誤率較低，但是學(xué)生容易走神，并且如果錯(cuò)過某些內(nèi)容，就可能會(huì)造成之后課程的學(xué)習(xí)困難，從而跟不上課堂進(jìn)度。因此在實(shí)際教學(xué)過程中，教師需要注意教學(xué)方法的研究與改進(jìn)，充分利用板書與多媒體課件，只有板書與多媒體課件很好地融合，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動(dòng)力。

作業(yè)是考核學(xué)生聽課質(zhì)量、查漏補(bǔ)缺的最好方式，傳統(tǒng)的布置作業(yè)方式有其弊端，所有同學(xué)的作業(yè)任務(wù)都一樣，這樣會(huì)有一部分同學(xué)抄襲其他同學(xué)，達(dá)不到作業(yè)的效果，因此轉(zhuǎn)變作業(yè)方式，課堂上把同學(xué)分成若干個(gè)組，每個(gè)組布置不同的具有代表性的習(xí)題，并且習(xí)題的難度是因人而異的，作業(yè)布置要少而精，在減少學(xué)生負(fù)擔(dān)的同時(shí)達(dá)到好的效果。另外除了鞏固題目還應(yīng)布置探索性的題目，引發(fā)學(xué)生的思考，鍛煉學(xué)生查閱文獻(xiàn)、匯總信息的能力。

三、總結(jié)

在重點(diǎn)工科大學(xué)的教育中，理科的教育也占著舉足輕重的作用。沒有較高水平的理科做依托，工科的科研和教學(xué)是不可能處于前列的。素質(zhì)教育是現(xiàn)代高等教育的基礎(chǔ)，在培養(yǎng)學(xué)生工程技術(shù)和科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，應(yīng)注重學(xué)生人文科學(xué)素質(zhì)和理科素養(yǎng)的培養(yǎng)。

為了培育出高素質(zhì)的人才，工科院校要深入理科專業(yè)教學(xué)模式改革，貫徹理論、實(shí)踐和科研訓(xùn)練三方結(jié)合的教學(xué)理念，使理科教育兼具趣味性和實(shí)用性的同時(shí)，讓學(xué)生掌握理論研究的方式方法，達(dá)到積累基礎(chǔ)知識(shí)提高科研能力的目的。大學(xué)的職能是人才培養(yǎng)，要依托學(xué)科建設(shè)，以高水平科研促進(jìn)高水平教學(xué)，將科研成果帶入課堂，并積極引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力，觀察學(xué)生興趣盡可能設(shè)定符合其個(gè)性發(fā)展的教育方式，這就要求教師不但有雄厚的基礎(chǔ)理論知識(shí)，還要有一定的工程素養(yǎng)，科研教學(xué)兩手抓，不斷地提高師資隊(duì)伍的綜合素質(zhì)。教育是一個(gè)發(fā)展課題，各高校應(yīng)具有發(fā)展兼容的眼光，加強(qiáng)同其他校企和國際的交流合作，相互取長補(bǔ)短，開放辦學(xué)，形成一個(gè)不斷向先進(jìn)模式和理念靠攏的良性發(fā)展。

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