付芳,李繼利,賈鐵昆
(洛陽(yáng)理工學(xué)院 材料科學(xué)與工程學(xué)院,河南 洛陽(yáng))
混合式教學(xué)模式是將現(xiàn)代化教學(xué)方式與傳統(tǒng)的課堂講授式相結(jié)合所形成的多元課堂教學(xué)模式,在實(shí)施過(guò)程中,存在任務(wù)模糊化、教學(xué)資源相關(guān)度不高、時(shí)間控制不夠精準(zhǔn)、輕忽效果評(píng)價(jià)和反饋等問(wèn)題。本文嘗試在《材料合成與制備技術(shù)》課程的教學(xué)過(guò)程中引入企業(yè)管理理念——SMART原則,構(gòu)建成套的教學(xué)模式,對(duì)課堂教學(xué)方法和教學(xué)手段進(jìn)行改革、探索,使教學(xué)過(guò)程更加符合具體化、精細(xì)化要求,避免諸多傳統(tǒng)教學(xué)的弊病,達(dá)到有效提高教學(xué)質(zhì)量和整體師生學(xué)習(xí)能力和教學(xué)水平的目的,改善教學(xué)效果。
SMART原則源自管理學(xué)大師Peter Drucker,首先出現(xiàn)于1954年出版的《管理實(shí)踐》(The Practice of Management)中,是企業(yè)目標(biāo)管理的核心思想與準(zhǔn)則。這一原則包含五個(gè)基本方面,即SMART中的五個(gè)字母:S,Specific(具體化)。指績(jī)效考核要設(shè)定具體的、能夠準(zhǔn)確執(zhí)行的指標(biāo),防止目標(biāo)模糊化、籠統(tǒng)化;M,Measurable(可衡量)。指量化績(jī)效指標(biāo),能夠獲得績(jī)效指標(biāo)的有效數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)過(guò)程進(jìn)度進(jìn)行考核;A,Attainable(可實(shí)現(xiàn))。績(jī)效指標(biāo)的難度適中,不能過(guò)高或過(guò)低,跳一跳即能夠到;R,Relevant(相關(guān)性)。目標(biāo)應(yīng)和最終考核結(jié)果相關(guān),實(shí)現(xiàn)績(jī)效控制的目標(biāo);T,Timebased(時(shí)效性)。任務(wù)各環(huán)節(jié)需要設(shè)置時(shí)間節(jié)點(diǎn),注重完成期限[1]。使用SMART原則,能夠?qū)⒛:摹⒒\統(tǒng)的目標(biāo)變得具體可行,更高效地完成相應(yīng)任務(wù)。
將SMART原則引入混合式教學(xué)模式的教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施環(huán)節(jié),例如選擇網(wǎng)絡(luò)資源、設(shè)計(jì)案例情境、安排小組任務(wù)等,提高課程的質(zhì)量,更好地幫助學(xué)生樹立正確的價(jià)值觀[2-3]。目前基于SMART原則教學(xué)方面的研究主要是理論層面的,或是停留在教學(xué)目標(biāo)設(shè)定的層面,少有系統(tǒng)的、可操作性的教學(xué)模式運(yùn)用于高校課堂的教學(xué)過(guò)程中。下面將探討SMART原則在教學(xué)各環(huán)節(jié)中的應(yīng)用,提高課堂教學(xué)質(zhì)量。
(1)教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該清楚、明確地傳達(dá)給每位學(xué)生,并貫穿于整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中。將教學(xué)目標(biāo)或階段性目標(biāo)量化,能更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的程度,要滿足SMART原則中的Specific(具體化)。布盧姆的教育目標(biāo)分類學(xué)提出將教學(xué)目標(biāo)具體化的做法是以學(xué)生要實(shí)現(xiàn)的行為為出發(fā)點(diǎn),把教學(xué)目標(biāo)分成認(rèn)知、情感、動(dòng)作技能三大領(lǐng)域,進(jìn)一步把認(rèn)知分成識(shí)記、領(lǐng)會(huì)、應(yīng)用、分析、綜合、評(píng)價(jià)六個(gè)層次[4]。我們不僅需要把握教學(xué)目標(biāo)的本質(zhì)內(nèi)涵,還要進(jìn)行目標(biāo)的分解、整理和歸類,從不同角度具體化教學(xué)目標(biāo)內(nèi)容。
制定教學(xué)目標(biāo)還要Attainable(可完成的),這是教學(xué)工作的核心,反映在教育內(nèi)容的合理性和易接受性兩個(gè)方面。教學(xué)目標(biāo)的具體設(shè)定應(yīng)基于學(xué)生的綜合能力、資源和優(yōu)勢(shì)等,制定可以實(shí)現(xiàn)但又需要“跳一跳”才能夠到的挑戰(zhàn)性目標(biāo),保證杰出的學(xué)生可以輕松完成、努力的學(xué)生可以順利完成、一般的學(xué)生可以基本完成,實(shí)現(xiàn)“分層教學(xué)”[5]。教師的工作職責(zé)主要是引導(dǎo)學(xué)生“開竅”,調(diào)動(dòng)學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)的積極性。教學(xué)目標(biāo)立足于學(xué)生需求,要結(jié)合實(shí)際情況,通過(guò)調(diào)研學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)和指導(dǎo)的滿意度及時(shí)進(jìn)行合理調(diào)整。
教學(xué)任務(wù)也要滿足Specific(具體化)要求,即設(shè)計(jì)要明確、具體。教師要根據(jù)學(xué)情、課程特點(diǎn)布置明確的學(xué)習(xí)任務(wù),在布置任務(wù)時(shí)要向?qū)W生清楚地表明任務(wù)目標(biāo)、任務(wù)完成方法、任務(wù)相關(guān)參考資源等,防止學(xué)生出現(xiàn)理解上的偏差。
測(cè)試環(huán)節(jié)所涉及的知識(shí)點(diǎn)也應(yīng)具體化(Specific),且知識(shí)點(diǎn)考核需要滿足Attainable要求。例如設(shè)置基礎(chǔ)知識(shí)題進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)檢查;采用難度較高的、易出錯(cuò)和應(yīng)用性的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行課后考核,評(píng)估學(xué)生教學(xué)質(zhì)量。
(2)教學(xué)資源
教學(xué)資源要符合SMART原則中的Relevant(相關(guān)性),與學(xué)生認(rèn)知水平密切相關(guān)[6]。教師選用的資源可包括視頻、文獻(xiàn)、課程相關(guān)網(wǎng)站等。選擇教學(xué)知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的微課、新聞、動(dòng)畫等,提高學(xué)生的積極性,有助于掌握專業(yè)知識(shí);閱讀拓展材料,指導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),擴(kuò)充知識(shí)面;借助專業(yè)網(wǎng)站,追蹤行業(yè)動(dòng)態(tài),為進(jìn)入專業(yè)相關(guān)崗位奠定基礎(chǔ)。精心選擇教育云平臺(tái)等課程資源或制作知識(shí)點(diǎn)微課,支撐學(xué)生課后反復(fù)學(xué)習(xí),有效提升教學(xué)質(zhì)量。
教學(xué)內(nèi)容之間存在一定的關(guān)聯(lián)性,某些章節(jié)的知識(shí)和定理有可能是另外章節(jié)的知識(shí)基礎(chǔ),可以通過(guò)回顧進(jìn)行知識(shí)梳理和強(qiáng)化,對(duì)已學(xué)知識(shí)進(jìn)行不斷的細(xì)化和融會(huì)貫通,實(shí)現(xiàn)由點(diǎn)到線、由線到面的知識(shí)網(wǎng)學(xué)習(xí);教學(xué)內(nèi)容在不同學(xué)科專業(yè)及生活實(shí)踐中的實(shí)際應(yīng)用也具有一定的相關(guān)性,能夠有效增進(jìn)對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)的深入理解和認(rèn)識(shí);工科課程所涉及到的愛(ài)國(guó)主義、民族自豪感、工匠精神等,都離不開思想意識(shí)和價(jià)值觀念的引導(dǎo)。通過(guò)將思想政治文化教育理論及實(shí)踐研究成果融入課程,幫助學(xué)生形成正確的三觀,深化理解社會(huì)主義核心價(jià)值觀。
(3)教學(xué)反饋和評(píng)估
教學(xué)效果和教學(xué)目標(biāo)達(dá)成與否需要通過(guò)教學(xué)反饋和評(píng)估來(lái)體現(xiàn)。學(xué)習(xí)效果的反饋評(píng)估應(yīng)有明確的描述,即要符合SMART原則中Measurable(可衡量)[7]。選用合適的網(wǎng)絡(luò)工具進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析,根據(jù)數(shù)據(jù)診斷教學(xué)效果,評(píng)價(jià)學(xué)生各階段的學(xué)習(xí)情況。
鼓勵(lì)學(xué)生課后反思所學(xué)到的知識(shí)、仍存在疑惑的問(wèn)題等,教師通過(guò)反思跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,及時(shí)進(jìn)行回復(fù)、調(diào)整。學(xué)生反思的過(guò)程使他們主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中,提高學(xué)習(xí)的積極性。反饋和評(píng)估還應(yīng)注重時(shí)效性,即受到SMART原則中Time-based(時(shí)效性)約束[8-9]。沒(méi)有規(guī)定期限的學(xué)習(xí)任務(wù)通常會(huì)被擱置,無(wú)法按時(shí)完成。為了教學(xué)目標(biāo)及時(shí)實(shí)現(xiàn),可以有計(jì)劃、分步驟地細(xì)化教學(xué)方案,每個(gè)階段目標(biāo)完成后按時(shí)進(jìn)行考核,規(guī)定好完成目標(biāo)的具體時(shí)間點(diǎn)和要求,對(duì)考核結(jié)果進(jìn)行及時(shí)的分析和總結(jié),掌握學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)情況,因人施教。
本文基于SMART原則設(shè)計(jì)《材料合成與制備技術(shù)》課程的教學(xué)方案?!恫牧虾铣膳c制備》是具有較強(qiáng)的理論深度以及較高的實(shí)際操作的課程,這一課程涉及溶膠-凝膠、水熱合成、電解合成、化學(xué)氣相沉積、定向凝固技術(shù)等多種技術(shù)方法的原理、設(shè)備及流程,如果對(duì)于教學(xué)的要求和任務(wù)沒(méi)有清晰的界定,在教學(xué)過(guò)程中沒(méi)有調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,對(duì)于教學(xué)效果沒(méi)有正確的評(píng)估,會(huì)使教學(xué)失效。
洛陽(yáng)理工學(xué)院開設(shè)的《材料合成與制備技術(shù)》課程于2017年開始啟用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)輔助教學(xué),經(jīng)過(guò)五年的更新、迭代形成了如今集多種教學(xué)模式和教學(xué)手段為一體的教學(xué)體系。在教學(xué)準(zhǔn)備過(guò)程中使用SMART原則,有效地幫助教師理清了教學(xué)思路,確定了合理的教學(xué)目標(biāo),設(shè)定了科學(xué)的教學(xué)活動(dòng)。
(1)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)——“S”和“A”的應(yīng)用
教學(xué)目標(biāo)的完成者是學(xué)生,把課程內(nèi)容分成識(shí)記、領(lǐng)會(huì)、應(yīng)用、分析、綜合、評(píng)價(jià)六個(gè)層次,要設(shè)計(jì)學(xué)生能夠完成的任務(wù),明確任務(wù)達(dá)成的各種過(guò)程與方法[10]。教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)要科學(xué)、合理,能夠可測(cè)、可評(píng)價(jià)。
例1:《溶膠-凝膠法》教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)
(a)識(shí)記溶膠、凝膠、溶膠-凝膠法等基本概念和優(yōu)缺點(diǎn),識(shí)記生產(chǎn)設(shè)備及其基本結(jié)構(gòu),完成習(xí)題一;識(shí)記溶膠-凝膠法的基本原理和合成工藝過(guò)程,完成習(xí)題二;
(b)應(yīng)用溶膠穩(wěn)定機(jī)制分析如何控制溶膠的穩(wěn)定性,完成討論主題一;根據(jù)溶膠-凝膠法的合成工藝設(shè)計(jì)溶膠-凝膠法合成SiO2氣凝膠的實(shí)驗(yàn)方案,明確原料、溫度與時(shí)間等工藝參數(shù)并能夠進(jìn)行優(yōu)化、調(diào)控。
(c)溶膠凝膠法制備TiO2粉體的顏色與工藝條件息息相關(guān),討論從中可以得到什么啟示?(參考:工匠精神、精益求精、細(xì)節(jié)決定成敗等。)
從例1中可以看出教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)整合了知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和情感目標(biāo),明確了學(xué)生在各個(gè)方面的目標(biāo),即能通過(guò)知識(shí)點(diǎn)識(shí)記獨(dú)立完成習(xí)題、討論和方案設(shè)計(jì),指向清晰而明確。該目標(biāo)給出了任務(wù)達(dá)成的各種過(guò)程與方法,如通過(guò)知識(shí)點(diǎn)的識(shí)記完成習(xí)題、應(yīng)用溶膠穩(wěn)定機(jī)制理論完成討論主題一等,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維能力的發(fā)展。只有通過(guò)合理、具體、可操作的教學(xué)目標(biāo),才能有效落實(shí)教學(xué)政策。
(2)教學(xué)資源篩選——“R”的應(yīng)用
《材料合成與制備技術(shù)》課程內(nèi)容包含溶膠-凝膠法、水熱法、定向凝固、化學(xué)氣相沉積等共九章內(nèi)容,闡述了目前常見(jiàn)合成與制備技術(shù)的基本原理、工藝流程和適用范圍。該課程這些章節(jié)看似是割裂的、互不相干的,容易忽視其實(shí)際存在的內(nèi)在聯(lián)系和整體性。從形式來(lái)說(shuō),每章介紹一種合成與制備技術(shù),章節(jié)結(jié)構(gòu)相似,均由概述和歷史發(fā)展、原理、合成工藝和應(yīng)用實(shí)例四節(jié)構(gòu)成;從內(nèi)容上來(lái)說(shuō),可以根據(jù)這些制備技術(shù)所制備的材料種類進(jìn)行串聯(lián),由近及遠(yuǎn)、推己及人,結(jié)合實(shí)時(shí)發(fā)生的新聞或者社會(huì)問(wèn)題,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性,開拓學(xué)生的思維。
例2:分組作業(yè)——從所學(xué)內(nèi)容中選取合適的制備方法,設(shè)計(jì)Sialon陶瓷的制備方案,詳細(xì)闡述其原料、制備過(guò)程及表征方法。
針對(duì)例2中Sialon陶瓷的制備,縱觀課程全部?jī)?nèi)容,篩選能夠制備陶瓷的技術(shù),包括溶膠-凝膠+燒結(jié)法、熱壓燒結(jié)和等離子體燒結(jié)技術(shù),從中可任選一種進(jìn)行方案設(shè)計(jì),開闊學(xué)生的思維,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。
該課程主要內(nèi)容為材料制備,以滿足生產(chǎn)、生活需求為原則,包含著與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)的知識(shí)。例如傳統(tǒng)多線切割硅片生產(chǎn)中用到的PEG+SiC切削液,可以采用溶膠穩(wěn)定機(jī)制分析其穩(wěn)定性,保證形成穩(wěn)定的懸浮液,不會(huì)造成SiC磨粒聚集,導(dǎo)致大量的硅片線痕。
該課程與學(xué)生的素質(zhì)培養(yǎng)也息息相關(guān)。例如以新材料和新技術(shù)的開發(fā)作為切入點(diǎn),將材料相關(guān)的科研動(dòng)態(tài)、應(yīng)用實(shí)例引入課堂,能夠激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情和自豪感;通過(guò)制備技術(shù)發(fā)展過(guò)程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生執(zhí)著堅(jiān)持、專注、創(chuàng)新的工匠精神及腳踏實(shí)地、精益求精的職業(yè)素養(yǎng),為國(guó)家的工業(yè)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
例3:閱讀第四章拓展資源中的“電解鋁如何火中取栗”,學(xué)習(xí)討論如何將碳中和、碳達(dá)峰落實(shí)到該行業(yè)。
電解鋁是第四章電解合成的重要應(yīng)用實(shí)例,該行業(yè)為高能耗產(chǎn)業(yè),生產(chǎn)中消耗的能源86%來(lái)自碳排放最大的火電,如何降低碳排放量,實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)是該行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。根據(jù)本章所學(xué)內(nèi)容及本專業(yè)(新能源)的狀況,解析電解合成的工藝過(guò)程,探尋落實(shí)碳達(dá)峰目標(biāo)的具體措施。一方面培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)用于實(shí)際工程問(wèn)題的能力,另一方面學(xué)習(xí)國(guó)家政策,強(qiáng)化綠色環(huán)保觀念。
(3)教學(xué)評(píng)價(jià)和反饋——“M”和“T”的應(yīng)用
《材料合成與制備技術(shù)》課程采用過(guò)程化考核,平時(shí)成績(jī)占比50%,期末占比50%。一方面,利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)評(píng)定平時(shí)成績(jī),設(shè)定各部分活動(dòng)的權(quán)重(見(jiàn)圖1),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)計(jì)分、統(tǒng)計(jì)(見(jiàn)圖2),得到較科學(xué)的平時(shí)成績(jī),滿足“M”的要求。另一方面,通過(guò)教學(xué)效果調(diào)查表、隨堂測(cè)驗(yàn)等手段獲得學(xué)習(xí)反饋,及時(shí)調(diào)整課程進(jìn)度,提高課堂的有效性。
圖1 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)平時(shí)成績(jī)權(quán)重設(shè)置
圖2 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)平時(shí)成績(jī)統(tǒng)計(jì)
“T”表示時(shí)效性,在教學(xué)中體現(xiàn)在所安排的教學(xué)活動(dòng),包括隨堂練習(xí)、討論、作業(yè)等的時(shí)間限制。時(shí)間長(zhǎng)會(huì)影響教學(xué)進(jìn)度,時(shí)效短達(dá)不到教學(xué)效果。課堂時(shí)間有限,教學(xué)內(nèi)容僅靠課堂接收是完全不夠的。在課程設(shè)計(jì)時(shí)要利用學(xué)生的課后時(shí)間,并通過(guò)作業(yè)、分組任務(wù)、文獻(xiàn)閱讀任務(wù)等渠道實(shí)時(shí)地對(duì)學(xué)生的線上學(xué)習(xí)進(jìn)行管理,有效確保達(dá)到教學(xué)要求。課后訓(xùn)練的時(shí)間把控是對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容的鞏固和教學(xué)效果的保證。
SMART原則中,“S”是引領(lǐng),“M”“A”“R”和“T”是具體指導(dǎo),環(huán)環(huán)相扣才能形成完整的教學(xué)活動(dòng)體系。SMART原則的應(yīng)用能夠在《材料合成與制備》課程中合理使用“SMART”原則,既保證學(xué)生學(xué)到專業(yè)技能知識(shí),又能通過(guò)線上教學(xué)的管理,保證學(xué)生得到必要的技能訓(xùn)練、完成知識(shí)拓展,實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),提高了教學(xué)質(zhì)量,最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)的根本目標(biāo)。
綜上所述,通過(guò)《材料合成與制備》課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)定,定時(shí)、定量考核,內(nèi)容設(shè)計(jì)等方面引入SMART原則,有助于高效管理課堂,提升教學(xué)質(zhì)量和滿意度,強(qiáng)化學(xué)生的自學(xué)能力。經(jīng)過(guò)兩年的教學(xué)實(shí)驗(yàn),該模式具體的應(yīng)用過(guò)程中依然有很大的完善空間,在以后的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中仍需不斷地進(jìn)行探索和嘗試,以達(dá)到更好的教學(xué)效果。