激發(fā)興趣為導(dǎo)向的工科專業(yè)理論課程教學(xué)改革探討

羅勁明 羅裕霞 鄧定南 邱錦煒

[摘 要]工科學(xué)生對(duì)專業(yè)理論課程的學(xué)習(xí)興趣不高，這一直以來(lái)都是工科專業(yè)課程教學(xué)面臨的普遍問(wèn)題。文章針對(duì)專業(yè)理論課程的開(kāi)設(shè)現(xiàn)狀及問(wèn)題，結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐，分別從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)模式三個(gè)方面進(jìn)行了改革探討，為推進(jìn)激發(fā)興趣為導(dǎo)向的工科專業(yè)理論課程教學(xué)提供新的思路。

[關(guān)鍵詞]興趣;理論課程;工科;應(yīng)用型

[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2021）03-0100-03

教育部、國(guó)家發(fā)展改革委、財(cái)政部聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見(jiàn)》[1]鼓勵(lì)地方高校加快轉(zhuǎn)型步伐，推動(dòng)高等教育改革和現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)不斷取得新進(jìn)展。普通本科高校向應(yīng)用型高校的轉(zhuǎn)變，應(yīng)聚焦專業(yè)建設(shè)、課程體系、培養(yǎng)模式、教師隊(duì)伍等四大重點(diǎn)，精準(zhǔn)發(fā)力，強(qiáng)力推進(jìn)，創(chuàng)新突破，其中的基礎(chǔ)就是課程教學(xué)改革?？梢?jiàn)，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)推進(jìn)課程內(nèi)容和教學(xué)方式方法改革，突出以社會(huì)需求和學(xué)生就業(yè)為導(dǎo)向，著力培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，是當(dāng)前應(yīng)用型本科專業(yè)的建設(shè)目標(biāo)。

一、專業(yè)理論課程的教學(xué)現(xiàn)狀

興趣是人認(rèn)識(shí)某種事物或從事某種活動(dòng)的心理傾向，是以認(rèn)識(shí)和探索外界事物的需要為基礎(chǔ)的，對(duì)學(xué)生而言則是推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)掌握專業(yè)知識(shí)的重要?jiǎng)訖C(jī)。然而，目前的工科專業(yè)課程尤其是理論課程教學(xué)遇到的普遍現(xiàn)狀是：學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，表現(xiàn)為課堂上玩手機(jī)、睡覺(jué)、課后作業(yè)抄襲等，這在普通高等院校尤為普遍。如筆者在嘉應(yīng)學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“本校”）光電信息科學(xué)與工程專業(yè)所講授的信息光學(xué)理論課程，在課堂教學(xué)中30%左右的學(xué)生能積極聽(tīng)課，40%左右的學(xué)生處于中間徘徊區(qū)，想學(xué)但難以學(xué)進(jìn)去，而剩下30%左右的學(xué)生則對(duì)這門(mén)課程興趣不大。究其原因，有以下幾個(gè)方面。

1.專業(yè)理論課程通常具有內(nèi)容繁雜、概念抽象及理論深?yuàn)W等特點(diǎn)，而學(xué)生本身數(shù)理知識(shí)根基參差不齊，并且學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)能力也有著很大的差異，即使學(xué)過(guò)高等數(shù)學(xué)及相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)，但有些還未能加以應(yīng)用，因此在學(xué)習(xí)過(guò)程中很多學(xué)生對(duì)理論公式所表達(dá)的物理意義一知半解，只是機(jī)械地硬性記憶。這部分學(xué)生一旦對(duì)該課程的興趣和積極性開(kāi)始降低，則會(huì)對(duì)理論課程產(chǎn)生畏懼的學(xué)習(xí)心理，對(duì)于后面的學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生將更加難以理解。此外，在傳統(tǒng)的理論課程教學(xué)中，教師往往忽略了理論課程與企業(yè)生產(chǎn)、學(xué)生就業(yè)的緊密聯(lián)系，導(dǎo)致學(xué)生一開(kāi)始就對(duì)該課程的目標(biāo)定位非常模糊，認(rèn)為它對(duì)以后的工作沒(méi)有實(shí)際作用，只要拿到學(xué)分即可，這也導(dǎo)致學(xué)生從心理上忽視了理論課程的重要性，缺乏學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

2.專業(yè)理論課程的傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式多以教師為中心講授知識(shí)，學(xué)生通過(guò)機(jī)械式記憶被動(dòng)接受知識(shí)。盡管現(xiàn)在不少高等院校推行“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法[2]，但這一傳統(tǒng)教學(xué)方式在大多數(shù)普通高校的課堂教學(xué)，尤其是工科專業(yè)理論課程的課堂教學(xué)中仍然普遍存在。這種傳統(tǒng)方式雖然在幫助學(xué)生記憶上有一定的作用，但容易導(dǎo)致學(xué)生對(duì)知識(shí)的消化吸收欠佳，極大影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。此外，由于課堂教學(xué)中的多媒體課件大都只是公式和文字的堆積，教學(xué)方法單一，這對(duì)于幾乎每天都坐在課堂上的學(xué)生而言，容易造成精神上的“審美疲勞”，進(jìn)而失去對(duì)專業(yè)理論課程的學(xué)習(xí)興趣。

3.傳統(tǒng)的專業(yè)理論課程教學(xué)分為兩個(gè)階段，第一階段是課堂教學(xué)，即教師指導(dǎo)，學(xué)生學(xué)習(xí);第二階段則是考核階段，主要以閉卷考試為主。每到學(xué)期課程快結(jié)束時(shí)，大部分學(xué)生就開(kāi)始期望任課教師能夠劃分重點(diǎn)，方便他們背誦記憶，復(fù)習(xí)考試。這種理論課程的教學(xué)模式極為單調(diào)，仍然是以應(yīng)試為目的，以學(xué)分為終點(diǎn)，最終導(dǎo)致學(xué)生在平時(shí)理論課程中的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)熱情偏低。

二、專業(yè)理論課程的改革探索

興趣是最好的老師，有了興趣就有了動(dòng)力，學(xué)生的能力才能夠得到創(chuàng)造性發(fā)展?？梢?jiàn)，通過(guò)有效的理論課程教學(xué)改革，為學(xué)生的課程學(xué)習(xí)注入活力，激發(fā)學(xué)生精神動(dòng)力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，具有重要的教學(xué)意義[3-4]。

（一）優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容

專業(yè)理論課程教材內(nèi)容繁多，在現(xiàn)有的教學(xué)時(shí)數(shù)下，要全面細(xì)致講授教材內(nèi)容存在一定的困難，而且由于學(xué)生個(gè)體的差異性，容易造成部分學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性較差，失去對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣。應(yīng)當(dāng)從各門(mén)理論課程自身特點(diǎn)出發(fā)，協(xié)同企業(yè)單位共同建設(shè)該課程，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際和發(fā)展前沿，在保持理論課程核心內(nèi)容的系統(tǒng)性、完整性的前提下，對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化篩選，使該課程能夠與時(shí)俱進(jìn)，與應(yīng)用型專業(yè)能力的培養(yǎng)緊密結(jié)合。

以信息光學(xué)理論課程為例，筆者所在專業(yè)選用的教材是北京郵電大學(xué)出版社出版的《信息光學(xué)理論與應(yīng)用》[5]，全書(shū)共10章，內(nèi)容豐富，選材新穎，論述嚴(yán)謹(jǐn)。而該專業(yè)的信息光學(xué)課程僅3個(gè)學(xué)分共51個(gè)學(xué)時(shí)，全面細(xì)致地講解此教材是較為困難的，需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。根據(jù)信息光學(xué)領(lǐng)域的最新進(jìn)展和行業(yè)或企業(yè)單位的發(fā)展需求（如光學(xué)成像與全息、圖像處理等方向），筆者在教學(xué)中選取了第一章、第二章、第三章基礎(chǔ)理論部分，以及關(guān)于全息照相和空間濾波的第五章、第六章內(nèi)容作為重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容;選講第七章和第八章的圖像處理部分，第九章和第十章信息光學(xué)的應(yīng)用部分可作為學(xué)科前沿的課外知識(shí)讓學(xué)生自學(xué)，并融進(jìn)課程設(shè)計(jì)或開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生加以理解，讓學(xué)生在應(yīng)用中真正掌握知識(shí);而涉及復(fù)雜理論的知識(shí)點(diǎn)，如第四章部分相關(guān)理論則可以不講。這樣在保障學(xué)生對(duì)信息光學(xué)專業(yè)知識(shí)所需的同時(shí)，能較好地解決本課程教學(xué)內(nèi)容多、時(shí)間緊、容量大、進(jìn)度快的矛盾。根據(jù)各門(mén)專業(yè)理論課程的特點(diǎn)，通過(guò)相關(guān)行業(yè)或企業(yè)對(duì)這一門(mén)課程的知識(shí)需求合理調(diào)整課程內(nèi)容及課時(shí)安排，共同建設(shè)專業(yè)理論課程，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，這樣才能使專業(yè)理論課程體系和培養(yǎng)計(jì)劃更適合本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。

（二）改進(jìn)課程教學(xué)方法

1. 理清章節(jié)邏輯關(guān)系，明確課堂教學(xué)目標(biāo)

由于專業(yè)理論課程的理論性較強(qiáng)，內(nèi)容繁多，公式復(fù)雜，學(xué)生在課堂上往往很難把課堂知識(shí)點(diǎn)與前后的章節(jié)聯(lián)系在一起，無(wú)法保持學(xué)習(xí)的連續(xù)性，這將會(huì)引起學(xué)習(xí)思考的邏輯混亂，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣的下降?？梢?jiàn)，專業(yè)理論課程的教學(xué)首先要重視教材各章節(jié)之間知識(shí)點(diǎn)的銜接。筆者選取了信息光學(xué)理論課程教材《信息光學(xué)理論與應(yīng)用》的授課內(nèi)容章節(jié)，其章節(jié)知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯結(jié)構(gòu)如圖1所示。從圖1中可以看出，各個(gè)章節(jié)的主干知識(shí)點(diǎn)之間往往有并列、遞進(jìn)等銜接關(guān)系。任課教師在課堂教學(xué)開(kāi)始時(shí)，首先需要強(qiáng)調(diào)前后知識(shí)點(diǎn)的銜接關(guān)系，理清學(xué)生的邏輯思維，明確課堂的教學(xué)目標(biāo)，這樣才能夠有效地提高課堂效率，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2. 增加課堂教學(xué)色彩，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

理論課程教學(xué)通常以公式文字為主，教學(xué)工具往往就是PPT課件、粉筆+黑板， 顯然對(duì)于幾乎每天都處于學(xué)習(xí)狀態(tài)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，這種“滿堂講，滿堂灌”的教學(xué)方式過(guò)于枯燥乏味。在課堂上面對(duì)大量的公式文字，大部分學(xué)生只能機(jī)械式記憶，久而久之容易在課堂上產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)方面的“審美疲勞”，導(dǎo)致本來(lái)就枯燥的理論課程教學(xué)更加乏味。因此，理論課程教學(xué)需要解決的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是：如何精心設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，建立集文字、圖像和視頻于一體的課堂教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。實(shí)踐證明，在保留專業(yè)理論課程基礎(chǔ)理論知識(shí)概念的前提下，淡化復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)及運(yùn)算，注重物理公式的應(yīng)用，適時(shí)利用視頻、圖片、Flash演示、動(dòng)畫(huà)和漫畫(huà)等多種形式來(lái)替代文字公式表述，給予學(xué)生多感官的學(xué)習(xí)刺激，能夠極大地提高理論課程的趣味性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

這里以信息光學(xué)理論課程中“傅里葉變換及性質(zhì)”授課內(nèi)容為例，其課堂教學(xué)環(huán)節(jié)流程圖如圖2所示。課堂教學(xué)分為四個(gè)階段。（1）導(dǎo)入新課階段，適當(dāng)通過(guò)一則漫畫(huà)或人物介紹引入本次課堂教學(xué)目標(biāo)——傅里葉變換的概念，從源頭上引導(dǎo)并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。（2）方法學(xué)習(xí)階段，教師對(duì)傅里葉變換積分進(jìn)行分析，并選取典型的性質(zhì)加以詳細(xì)證明，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，這一階段可適當(dāng)配以Flash動(dòng)畫(huà)或微課視頻等，讓原本單調(diào)無(wú)味的證明活靈活現(xiàn)，豐富教學(xué)內(nèi)容。（3）交流討論階段，學(xué)生通過(guò)課堂分組討論，驗(yàn)證傅里葉變換的其他性質(zhì)來(lái)啟發(fā)思維，而教師從中負(fù)責(zé)指導(dǎo)，直至小組成員完全掌握。只有讓學(xué)生在課堂上充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，才能往課堂教學(xué)注入學(xué)習(xí)活力，消除學(xué)生在教室學(xué)習(xí)的“精神疲勞”。（4）歸納總結(jié)階段，教師總結(jié)強(qiáng)調(diào)本次課堂教學(xué)內(nèi)容——傅里葉變換公式及主要性質(zhì)，并適當(dāng)展示傅里葉變換在信息光學(xué)上的運(yùn)用，進(jìn)一步明確課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)。這種集文字、圖像和視頻于一體的教學(xué)方式，可幫助學(xué)生理解物理過(guò)程、物理規(guī)律和物理概念， 讓本來(lái)枯燥的內(nèi)容變得色彩繽紛、賦予動(dòng)感，更增添趣味性，從而提高課堂教學(xué)效果。需要強(qiáng)調(diào)的是，課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)需要靈活多變，“以教師為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)與“以學(xué)生為主體”的行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)方法應(yīng)該交叉互用，充分讓學(xué)生體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。

（三）多樣化課程教學(xué)模式

僅僅在課堂上調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性仍然不夠，對(duì)于長(zhǎng)期在課堂上學(xué)習(xí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，其身體和精神上極易產(chǎn)生疲勞。理論課程教學(xué)需要解決的另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是如何讓專業(yè)理論課程教學(xué)走出課堂，但又源于課堂，充分發(fā)揮學(xué)生個(gè)體的能力，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

普通高等院校的一個(gè)學(xué)期通常有二十周，其中第一至十七周為課堂教學(xué)時(shí)間段，第十八和十九周為考試時(shí)間段，第二十周為教學(xué)實(shí)踐周。當(dāng)前的理論課程教學(xué)模式多以“課堂教學(xué)+考試”為主，但這一傳統(tǒng)教學(xué)模式單調(diào)，不利于學(xué)生的自我發(fā)展和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)?？梢酝ㄟ^(guò)合理分配一個(gè)學(xué)期的教學(xué)時(shí)段，建立“課堂教學(xué)+課程設(shè)計(jì)+考核”為主、“第二課堂”為輔的課程教學(xué)模式，并針對(duì)課程設(shè)計(jì)和考試的內(nèi)容進(jìn)行改革，進(jìn)而探索構(gòu)建“理論教學(xué)+實(shí)踐”“課內(nèi)+課外”的人才培養(yǎng)模式。具體來(lái)說(shuō)，第一階段強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)和學(xué)習(xí);第二階段強(qiáng)調(diào)學(xué)生自身的能力發(fā)展，讓學(xué)生走出課堂，根據(jù)自身特點(diǎn)對(duì)這一理論課程進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，如喜歡理論研究的學(xué)生可采用理論研究總結(jié)報(bào)告，喜歡動(dòng)手的學(xué)生可利用課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);第三階段強(qiáng)調(diào)能力考核，其中課程設(shè)計(jì)的結(jié)果可納入考核總評(píng)中，從而降低閉卷考試的占分比，而閉卷考試的試題應(yīng)多增加應(yīng)用類和開(kāi)放類題型，多方面考查學(xué)生的綜合能力。

與此同時(shí)，在課堂教學(xué)中輔以“第二課堂”的形式，進(jìn)一步增強(qiáng)課程教學(xué)模式的多樣化，如組織學(xué)生深入與課程相關(guān)的本地公司企業(yè)進(jìn)行實(shí)地觀摩或觀看企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐相關(guān)視頻，讓學(xué)生深刻了解該課程的實(shí)際應(yīng)用，明確課程的學(xué)習(xí)目的及意義。此外，設(shè)計(jì)一些趣味性集體活動(dòng)（如知識(shí)搶答競(jìng)賽、大富翁、尋寶游戲等，設(shè)計(jì)范例見(jiàn)圖3），并融入課程知識(shí)及其應(yīng)用，這樣不僅能夠活躍學(xué)生的思維，增加趣味性，而且能夠顯著增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使課堂教學(xué)具有事半功倍的效果。

一直以來(lái)，工科專業(yè)的理論課程由于深?yuàn)W性和枯燥性，其教學(xué)質(zhì)量和效果普遍低于實(shí)踐課程。積極有效的理論課程教學(xué)改革，應(yīng)根據(jù)當(dāng)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)模式等諸多方面進(jìn)行探索，不斷與時(shí)俱進(jìn)，這樣才能進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量和效果，逐步建立以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為導(dǎo)向，以培養(yǎng)學(xué)生自我學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力為重點(diǎn)，突出“理論實(shí)踐一體化”的工科應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 教育部，發(fā)展改革委，財(cái)政部，等.關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見(jiàn)[J].中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院公報(bào)，2016（6）：60-64.

[2] 初紅霞，王希鳳，謝忠玉，等.行動(dòng)導(dǎo)向法在“集散控制系統(tǒng)組態(tài)與應(yīng)用”課程中的實(shí)踐[J].大學(xué)教育，2015（9）：140-141.

[3] 張萍，沈雁華，安婧，等.專業(yè)興趣與深層學(xué)習(xí)方式在大學(xué)生主動(dòng)合作學(xué)習(xí)與學(xué)業(yè)收獲關(guān)系中的中介作用研究[J].黑龍江高教研究，2018（2）：94-98.

[4] 張春琴，張峰，田大增，等.激發(fā)高校文科生學(xué)習(xí)大學(xué)數(shù)學(xué)興趣的對(duì)策研究[J].大學(xué)教育，2018（6）：87-89.

[5] 王仕璠.信息光學(xué)理論與應(yīng)用[M].第3版.北京：北京郵電大學(xué)出版社，2013.

[責(zé)任編輯：陳 明]