提高普通工科高校專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)質(zhì)量的新嘗試

宋貴宏+陳立佳

摘要：由于不良社會(huì)風(fēng)氣的影響以及目前高校由“精英”教育轉(zhuǎn)向“大眾”教育而出現(xiàn)的部分學(xué)生不愿意進(jìn)教室和部分上課學(xué)生不認(rèn)真聽講的新狀況，結(jié)合作者講授“材料力學(xué)性能”課程的多年嘗試，探討了提高普通高校專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)效果的一些舉措：掌握足夠多的專業(yè)知識(shí)；了解與課程相關(guān)的典型和重要的案例；及時(shí)和恰當(dāng)?shù)貍魇谛碌挠^點(diǎn)和理論；充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；促使學(xué)生渴望學(xué)習(xí)和掌握專業(yè)基礎(chǔ)課；課堂上教與學(xué)融為一體。這是提高教學(xué)質(zhì)量的有效措施。

關(guān)鍵詞：普通工科高校；授課效果；專業(yè)基礎(chǔ)課；教學(xué)方法；專業(yè)知識(shí)

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）03-0236-03

一、引言

高等教育的專業(yè)基礎(chǔ)課是引導(dǎo)學(xué)生掌握本專業(yè)系統(tǒng)知識(shí)的基礎(chǔ)，它是在學(xué)生學(xué)完公共課之后進(jìn)行講授的，是學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握專業(yè)課程的前期基礎(chǔ)。如果專業(yè)基礎(chǔ)課不能很好地理解和掌握，學(xué)生將無法對(duì)后來專業(yè)課內(nèi)容進(jìn)行很好地理解和掌握，這將對(duì)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)乃至就業(yè)后的工作都有非常不利的影響。近年來，用人單位和社會(huì)對(duì)高校培養(yǎng)的學(xué)生滿意度越來越低，這與畢業(yè)生沒能很好地理解和掌握專業(yè)課息息相關(guān)。隨著近十幾年高校的擴(kuò)大招生，國(guó)家高等教育已經(jīng)由“精英”教育轉(zhuǎn)向“大眾”教育，同時(shí)一些不良的社會(huì)風(fēng)氣也滲透到學(xué)生的心里，高校的學(xué)生狀態(tài)也出現(xiàn)了新的變化。部分學(xué)生不愿意上課，有些學(xué)生雖然坐在課堂中，但心不在焉，心思放在微信與游戲上，對(duì)老師授課內(nèi)容不感興趣。只有一部分學(xué)生能夠細(xì)心學(xué)習(xí)和認(rèn)真聽講。面對(duì)新的形勢(shì)，高校老師如何吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力？如何提高專業(yè)基礎(chǔ)課的授課效果？這需要深入探討[1-3]。本文第一作者從事“材料力學(xué)性能”課程講授二十余年，經(jīng)歷和目睹了高校從“精英”教育向“大眾”教育轉(zhuǎn)變過程，也參與了相應(yīng)課程的改革和教學(xué)大綱的修訂，對(duì)如何提高普通高校專業(yè)基礎(chǔ)課的授課效果進(jìn)行嘗試，效果提高顯著。

“材料力學(xué)性能”課程是材料學(xué)院學(xué)生必須學(xué)習(xí)和掌握的專業(yè)基礎(chǔ)課，任何從事材料研究、加工和應(yīng)用的人，都必須掌握和了解材料的力學(xué)性能。不懂材料的力學(xué)性能，將無法提高和改進(jìn)材料的力學(xué)性能，也就無法滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要，也將無法開發(fā)新的材料而促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步。對(duì)于材料類的學(xué)生來說，“材料的力學(xué)性能”課程會(huì)關(guān)系到畢業(yè)設(shè)計(jì)是否順利完成以及就業(yè)后是否能夠勝任所從事的相關(guān)工作。社會(huì)發(fā)展需要行業(yè)內(nèi)的棟梁之才，需要懂專業(yè)、懂技術(shù)的高校畢業(yè)生。學(xué)好專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課是對(duì)高校學(xué)生最基本的要求，這也是他們就業(yè)后從事本專業(yè)工作所必須具備的基本素質(zhì)[4，5]。

二、提高教學(xué)質(zhì)量的有效措施

1.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)本課程的學(xué)習(xí)興趣。在長(zhǎng)期的“教”與“學(xué)”的過程中，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下出現(xiàn)的急功近利等社會(huì)不良風(fēng)氣不斷地影響年輕而單純的學(xué)生，部分學(xué)生不可避免地產(chǎn)生了厭學(xué)的情緒。產(chǎn)生厭學(xué)情緒原因大約有幾個(gè)方面：（1）部分學(xué)生對(duì)這門課程內(nèi)容、實(shí)際應(yīng)用及與本專業(yè)后續(xù)課程的關(guān)系不是很清楚，感覺學(xué)好學(xué)壞對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)、畢業(yè)和以后工作沒有關(guān)系；（2）部分學(xué)生從眾心理較大，別人不學(xué)習(xí)，自己也不感興趣；（3）一些學(xué)生對(duì)自己的專業(yè)不感興趣，總是認(rèn)為這個(gè)專業(yè)不是他想要學(xué)習(xí)的專業(yè)，對(duì)學(xué)習(xí)專業(yè)課產(chǎn)生抵觸情緒，沒有學(xué)習(xí)的熱情和興趣；（4）個(gè)別學(xué)生懶惰成性，對(duì)上課及班級(jí)、學(xué)校的一切活動(dòng)很少參加，整天沉溺于手機(jī)或個(gè)人電腦的網(wǎng)絡(luò)游戲中。因此，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣是非常重要的，這也是提高授課效果的關(guān)鍵。如何激發(fā)和調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生融入到課堂教學(xué)之中，做到聚精會(huì)神聽講，真正理解和認(rèn)真分析，這是教師提高授課效果的前提。針對(duì)部分學(xué)生可能存在的厭學(xué)傾向，授課教師在教學(xué)的第一次課時(shí)，就要清楚介紹本課程的大致內(nèi)容，在實(shí)際生活中的作用，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)及將來的工作中的影響，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。通過上課點(diǎn)名和提問題及其他約束條件，強(qiáng)迫因懶惰不愿意上課的個(gè)別學(xué)生進(jìn)教室聽講。同時(shí)，在逐漸開展教學(xué)的過程中，時(shí)不時(shí)地闡述本專業(yè)的特色和優(yōu)點(diǎn)，分析一下各個(gè)專業(yè)的優(yōu)缺點(diǎn)，介紹本專業(yè)突出的校友及其他名人，提升學(xué)生對(duì)本專業(yè)的熱愛程度。為了使學(xué)生更好地了解材料力學(xué)性能這門課的主要授課內(nèi)容及各章節(jié)的關(guān)系，在第一次授課時(shí)，可以多花一些時(shí)間介紹材料力學(xué)性能的內(nèi)涵，使學(xué)生更深刻地了解到力學(xué)性能就是材料或部件在受載荷或載荷與環(huán)境共同作用下所表現(xiàn)的行為，靜拉伸載荷、彎曲載荷、壓縮載荷、扭轉(zhuǎn)載荷、沖擊載荷、交變載荷以及載荷和腐蝕介質(zhì)或高溫共同作用下所表現(xiàn)的行為不同，它們各有相應(yīng)的力學(xué)性能指標(biāo)，這些內(nèi)容將在各自的章節(jié)內(nèi)進(jìn)行介紹，這些便構(gòu)成了我們材料力學(xué)性能的授課內(nèi)容，學(xué)生一目了然，基本知道本課程所要講授的內(nèi)容，這對(duì)學(xué)生更好地理解材料力學(xué)性能課程的內(nèi)容及各章節(jié)的關(guān)系非常有用，同時(shí)也強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)材料或部件力學(xué)性能的理解。

2.詳細(xì)設(shè)計(jì)好教學(xué)環(huán)節(jié)的每個(gè)工作。大學(xué)的專業(yè)知識(shí)是復(fù)雜和綜合的科學(xué)體系，授課教師需要擁有豐富和淵博的專業(yè)知識(shí)，才能講授好專業(yè)基礎(chǔ)課。因此，課前要多積累相關(guān)的知識(shí)，“凡事預(yù)則力，不預(yù)則廢”，“不打無把握之仗”這都說明事前準(zhǔn)備的必要性[1]。對(duì)于普通高校的學(xué)生來說，尤其是材料類專業(yè)的學(xué)生，它們的入學(xué)成績(jī)基本都是本學(xué)校最低的，他們的高中基礎(chǔ)比重點(diǎn)高校學(xué)生差，也略差于本學(xué)校熱門專業(yè)的學(xué)生。因此，對(duì)于材料學(xué)院學(xué)生的教學(xué)設(shè)計(jì)，要把握好授課的難易尺度，對(duì)于可能不易理解的授課內(nèi)容，可以迂回地講授。比如，在講授“影響金屬材料強(qiáng)度的微觀因素”時(shí)，要對(duì)位錯(cuò)的基本理論進(jìn)行回顧和提示，通過提問和解釋使學(xué)生回憶起這些理論，并通過闡述晶界、固溶原子、第二相和其他位錯(cuò)對(duì)滑移位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻礙過程，強(qiáng)化影響材料強(qiáng)度的因素，同時(shí)也提升位錯(cuò)理論的實(shí)際應(yīng)用效果。同時(shí)，在教學(xué)中積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，通過學(xué)生間討論提高金屬材料強(qiáng)度的措施，加深學(xué)生對(duì)影響金屬材料強(qiáng)度的因素的掌握程度，引導(dǎo)學(xué)生提出自己的措施，積極地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。又如，講到疲勞裂紋萌生的位置時(shí)，除了講授其產(chǎn)生的原因外，特別強(qiáng)化如何抑制這些疲勞裂紋在該位置的萌生過程，然后提出問題，讓學(xué)生討論可采取的措施，特別對(duì)生產(chǎn)實(shí)際中的構(gòu)件（如齒輪，各種軸等）表面萌生裂紋這一現(xiàn)象，進(jìn)行廣泛的討論，最后給出實(shí)際產(chǎn)品中的處理過程，督促學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中，對(duì)這些處理方法和相應(yīng)的生產(chǎn)工藝進(jìn)行更多的了解，為學(xué)生參加工作后從事這方面的工作奠定一定的基礎(chǔ)。另一方面，為了更好地講授課程，每次下課后思考一下這節(jié)課的教學(xué)過程，對(duì)成功之舉和失敗之處進(jìn)行分析，并及時(shí)記下教學(xué)中學(xué)生容易出現(xiàn)的誤解或不易理解的內(nèi)容，重新設(shè)計(jì)教案，在以后的教學(xué)中進(jìn)行補(bǔ)充和調(diào)整，不斷改進(jìn)和完善課堂教學(xué)，從而提高教學(xué)質(zhì)量。在教學(xué)中，還要多與學(xué)生互動(dòng)，通過提問題和討論，強(qiáng)化學(xué)生的參與意識(shí)，不要讓課堂變成“一潭死水”，使學(xué)生在愉快的思考中完成教學(xué)。

3.掌握和了解與本課程相關(guān)內(nèi)容的最新典型應(yīng)用實(shí)例。在上課時(shí)常常發(fā)現(xiàn)，一部分愿意學(xué)習(xí)的學(xué)生坐在課堂的最前面，不愛聽課的學(xué)生則坐在最后面，中間是希望聽課而又不能約束自己的學(xué)生。最后面的學(xué)生，上課的注意力不在黑板上和老師處，或看手機(jī)或看其他與學(xué)習(xí)無關(guān)的東西；中間學(xué)生的精力一會(huì)在教師授課的內(nèi)容上，一會(huì)在他所忙碌的事情（如抄寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，完成其他科目的作業(yè)等）上。如何能把這些學(xué)生的注意力完全轉(zhuǎn)移到老師的授課內(nèi)容上，需要多花費(fèi)一些心思。多年的教學(xué)發(fā)現(xiàn)，上課提問題可以吸引他們的注意力，但一些學(xué)生以“不會(huì)”作托詞回答老師提的問題。這樣一來，授課老師往往也無可奈何。然而，我們卻發(fā)現(xiàn)，在授課過程中如果講一些與授課內(nèi)容相關(guān)的實(shí)用案例，幾乎所有的學(xué)生都把注意力集中在老師身上。比如，講到“金屬材料的強(qiáng)度”時(shí)，我便給學(xué)生介紹材料強(qiáng)度在軍事中的應(yīng)用，特別提起上個(gè)世紀(jì)60年代中國(guó)與前蘇聯(lián)在黑龍江邊界的“珍寶島戰(zhàn)役”，講述了中國(guó)的穿甲彈因彈頭材料強(qiáng)度低不能破壞蘇聯(lián)裝甲車的矛盾，以及后來如何提高穿甲彈頭的強(qiáng)度而打敗蘇聯(lián)裝甲車的過程，學(xué)生聽后，很有感觸。這樣一來，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和注意力便被教師講授的內(nèi)容深深吸引。因此，授課前老師了解和掌握與授課內(nèi)容相關(guān)的典型實(shí)例非常重要，特別是那些在軍事中和重大事件中的應(yīng)用，學(xué)生非常喜歡了解。又如，講到“金屬材料低溫脆性”時(shí)，我便講述2008年發(fā)生在湖南等南方省內(nèi)的因百年不遇的嚴(yán)寒而導(dǎo)致的輸電鐵塔的倒塌事故，分析其產(chǎn)生的可能原因，同時(shí)也分析雖然東北地區(qū)比湖南等南方省份溫度更低但輸電鐵塔卻很少斷裂的原因，學(xué)生很有興趣，這也加深了學(xué)生理解材料韌脆轉(zhuǎn)變溫度這一力學(xué)性能指標(biāo)的重要性。

4.收集與本課程相關(guān)內(nèi)容的最新科研成果。隨著科學(xué)研究的不斷進(jìn)行，專業(yè)課的某些理論不斷完善和修正。因此，在講授專業(yè)基礎(chǔ)課時(shí)，需要教師不斷收集與本課程相關(guān)的最新研究成果。在講授內(nèi)容上，不要受限于教材的觀點(diǎn)，及時(shí)而準(zhǔn)確地把新的研究成果傳授給學(xué)生，使學(xué)生能夠了解最新的科研成果。比如，在講授金屬材料的塑性變形機(jī)制時(shí)，除了介紹教材中傳統(tǒng)的模型外，還介紹了中國(guó)科學(xué)院金屬研究所盧磊等研究員在Science上發(fā)表的納米銅其塑性達(dá)到5000%仍沒有斷裂的實(shí)驗(yàn)，并給出可能是晶界滑動(dòng)對(duì)多晶體塑性變形有貢獻(xiàn)的結(jié)論。此外，還介紹了國(guó)外納米鋅能夠達(dá)到110%塑性的文獻(xiàn)報(bào)道，從而告誡學(xué)生，科學(xué)在發(fā)展，理論在完善，也激發(fā)部分學(xué)生追求科學(xué)，準(zhǔn)備報(bào)考研究生的信念。為了更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，盡可能多地介紹中國(guó)人對(duì)授課內(nèi)容的貢獻(xiàn)。如講到氫脆斷裂時(shí)，總要提一下，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所的創(chuàng)始人李熏先生的工作；講到內(nèi)耗，也不忘介紹一下中國(guó)科學(xué)院金屬研究所葛庭燧先生發(fā)明的葛氏扭擺；講到塑性變形到一定階段材料產(chǎn)生孔洞和微裂紋時(shí)，還要介紹一下西安交通大學(xué)幾個(gè)教授在透射電鏡下拉伸而觀察孔洞出現(xiàn)的工作。通過實(shí)例的介紹，學(xué)生的學(xué)習(xí)勁頭明顯增加，下課后詢問問題的學(xué)生明顯增多。

5.做好實(shí)踐教學(xué)。實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的關(guān)鍵步驟，它是本科生成為一名合格工程師的必經(jīng)之路。“材料力學(xué)性能”課程是以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為主的，涉及的理論不多。為了讓學(xué)生更好地理解材料的力學(xué)性能的物理意義、影響因素及測(cè)試原理，實(shí)踐教學(xué)是非常重要的。在實(shí)驗(yàn)開始之前，授課教師要將實(shí)驗(yàn)的目的、意義及實(shí)驗(yàn)原理講清楚。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，要對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的構(gòu)成和實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行詳細(xì)介紹，最后由學(xué)生動(dòng)手根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟完成，這樣才能加深學(xué)生對(duì)材料具體力學(xué)性能指標(biāo)的理解和一些理論知識(shí)的掌握。

6.多種教學(xué)手段及方法的運(yùn)用。材料力學(xué)性能課程試驗(yàn)數(shù)據(jù)、斷口形貌以及試驗(yàn)設(shè)備的照片較多，傳統(tǒng)的教學(xué)方式需要在黑板上繪畫示意圖，這需要耗費(fèi)大量的課上時(shí)間，而且圖形不夠逼真。而通過課件照片向?qū)W生展示韌性斷裂斷口特征和脆性斷裂斷口特征，可以讓學(xué)生一目了然。這里特別注意的是，多媒體僅僅是輔助教學(xué)方法，對(duì)于一些理論推導(dǎo)過程一定要通過黑板板書進(jìn)行授課，把板書和多媒體二者有機(jī)結(jié)合起來，取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而得到最好的教學(xué)效果。

7.多聽名師的授課，探討和提高自身的教學(xué)水平。每一位名師的課堂教學(xué)，都是其豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的體現(xiàn)。我們可以細(xì)心研究其教學(xué)特點(diǎn)，觀察其如何調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂聽課的積極性，如何與學(xué)生融為一體而傾心把要講授的問題深入淺出地表達(dá)出來。教師要給自己一個(gè)學(xué)習(xí)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，多聽一些名師講課，把課堂和教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題與名師展開探討，多聽取他人意見，從而進(jìn)一步提高教學(xué)水平。

三、結(jié)束語

上好每一節(jié)專業(yè)基礎(chǔ)課，提高授課質(zhì)量，是我們執(zhí)教者共同目的，也是一個(gè)長(zhǎng)期的過程。想要提高每一節(jié)專業(yè)基礎(chǔ)課的授課效果，首先要掌握足夠多的專業(yè)知識(shí)，了解與課程相關(guān)的典型和重要的案例，及時(shí)和恰當(dāng)?shù)貍鬏斝碌挠^點(diǎn)和理論，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生渴望學(xué)習(xí)并掌握專業(yè)基礎(chǔ)課所學(xué)內(nèi)容，讓課堂“教”與“學(xué)”融為一體，從而圓滿完成自己的教學(xué)任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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A New Attempt of Improving the Quality of Teaching Common Engineering Professional Basic Course

SONG Gui-hong，CHEN Li-jia

（School of Materials Science and Technology，Shenyang University of Technology，Shenyang，Liaoning 110870，China）

Abstract：Due to the influence of the bad social conduct and variation of colleges or universities from "elite education" to "mass education"，it appears that the students are reluctant to enter the classroom and some students does not listen less in class. Combined with the authors teaching of course "material mechanics properties" for many years，some measures is discussed to improve the effect of professional basic course teaching in common colleges and universities. Master enough professional knowledge，understand the typical and important cases related to this course，timely and properly to teach new ideas and theories，fully mobilize students' learning enthusiasm，help students eager to learn and master the professional basic course，the classroom teaching and learning，it is an effective measure to improve the teaching quality.

Key words：ordinary engineering colleges and universities；the teaching effect；professional basic course；teaching methods；professional knowledge