王飛 馬家志

摘 要：《漁用材料力學(xué)》是一門海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課，涉及漁用材料與經(jīng)典力學(xué)的融合，傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難達(dá)到應(yīng)有的授課效果。為此，教學(xué)組在認(rèn)真領(lǐng)會(huì)問題探究式教學(xué)法的基礎(chǔ)上，將之應(yīng)用于本課程的教學(xué)實(shí)踐中，并取得良好成效。

關(guān)鍵詞：漁用材料力學(xué)；問題探究式；探索與實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2018）03-0103-03

Abstract： Mechanics of Fishing Materials is a fundamental course for marine fishery science and technology majors， which involves the integration of fishing materials and classical mechanics. The traditional teaching methods cannot meet the teaching requirements. Therefore， problem-based teaching method is applied to the teaching practice， and the teaching effect is good.

Keywords： Mechanics of Fishing Materials； problem-based teaching method； exploration and practice

教學(xué)法指“師生為完成一定教學(xué)任務(wù)，在共同活動(dòng)中所采用的教學(xué)方式、途徑和手段”，教學(xué)法是課程學(xué)習(xí)的核心。大學(xué)教育的核心任務(wù)不只是給學(xué)生教什么知識(shí)，而是更側(cè)重于用什么方法來教，怎樣才能教得更好。哈佛大學(xué)前校長博克認(rèn)為，教學(xué)內(nèi)容固然重要，但對(duì)于大學(xué)生影響更深遠(yuǎn)的還是教學(xué)方法。高等學(xué)校是培養(yǎng)專業(yè)人才的基地，而專業(yè)人才的培養(yǎng)依賴于教學(xué)體系的完善程度和創(chuàng)新程度，教學(xué)法在整個(gè)教學(xué)體系的完善程度和創(chuàng)新程度上占有關(guān)鍵的地位。傳統(tǒng)的講授式課堂教學(xué)模式是學(xué)生被動(dòng)接收課堂知識(shí)，抑制了學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展，不利于專業(yè)人才的培養(yǎng)，因此課堂教學(xué)方法的改革，以及與課程內(nèi)容的有機(jī)融合勢在必行。本文對(duì)問題探究式教學(xué)方法進(jìn)行了解析，并將之應(yīng)用到《漁用材料力學(xué)》的課程教學(xué)實(shí)踐中，取得了良好的教學(xué)效果，借此為同類課程的教學(xué)提供參考。

一、《漁用材料力學(xué)》課程簡介

《漁用材料力學(xué)》是在國家卓越農(nóng)林人才教育培養(yǎng)的背景下，開設(shè)的一門海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課，是一門漁用材料與經(jīng)典力學(xué)相結(jié)合的理論較深、難度較大的專業(yè)基礎(chǔ)課，是《漁具材料工藝學(xué)》、《漁具漁法學(xué)》等后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)，其概念多、公式多，與工程實(shí)際的聯(lián)系比較緊密。若用傳統(tǒng)的教學(xué)方法授課，學(xué)生會(huì)很難理解概念、原理，從而導(dǎo)致理論與實(shí)際的距離拉大；若將相關(guān)概念、原理與工程實(shí)際問題串聯(lián)起來，寓概念、原理于實(shí)際工程問題中，讓學(xué)生針對(duì)工程實(shí)際問題進(jìn)行分析、探究，則會(huì)極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，會(huì)明顯提升學(xué)生分析綜合問題的能力，從而有利于培養(yǎng)創(chuàng)造性的專業(yè)人才。

二、問題探究式教學(xué)法及其特點(diǎn)

問題探究式教學(xué)模式其實(shí)就是以問題——探究為主線，教師根據(jù)教學(xué)大綱的要求，結(jié)合學(xué)生的專業(yè)方向，設(shè)計(jì)出既能融合課程內(nèi)容、又能考慮專業(yè)的實(shí)際應(yīng)用的不同層次的簡單問題和綜合性實(shí)踐問題，以問題為核心，以學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性為動(dòng)力，通過思考、討論、分析、修改、討論、分析、修改、結(jié)論等途徑，得出解決問題的方法；或者在討論交流過程中，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，得出解決辦法，以此來激發(fā)學(xué)生的求知欲、創(chuàng)造欲，從而來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，問題探究式教學(xué)具有如下特點(diǎn)：

（一）開始于預(yù)先設(shè)計(jì)好的問題

以問題作為媒介，將準(zhǔn)備要學(xué)的知識(shí)點(diǎn)隱含在問題中，讓學(xué)生結(jié)合前期所學(xué)，通過對(duì)教師所提供的問題進(jìn)行分析、討論和研究，明確它大體涉及知識(shí)范圍，需要解決問題類型，在小組的討論下或教師的指點(diǎn)下，找出解決問題的方法，經(jīng)過一番探究，最后通過問題的完成去實(shí)現(xiàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用。

（二）強(qiáng)調(diào)師生互動(dòng)探究的過程

探究是一種活動(dòng)、一個(gè)過程，更是一種學(xué)習(xí)方式。雖然問題探究式教學(xué)模式的主體是學(xué)生，需要學(xué)生的參與配合，沒有學(xué)生的自主參與，沒有學(xué)生的主體意識(shí)的發(fā)揮，是不可能做到對(duì)問題的真正探究。但是作為問題的提供者也非常重要，沒有教師的問題，學(xué)生沒有思考的內(nèi)容，沒有教師的參與，當(dāng)學(xué)生碰到?jīng)]能力解決的難點(diǎn)時(shí)，學(xué)生就會(huì)束手無策，長此以往會(huì)打擊學(xué)生的積極性，因此教師與學(xué)生的共同參與是至關(guān)重要的。在整個(gè)過程中，教師起著導(dǎo)師、指揮家的作用，會(huì)在學(xué)生討論的過程中不停地巡視，不斷地給予學(xué)生點(diǎn)撥和指導(dǎo)。這樣就會(huì)不斷地激發(fā)學(xué)生的求知欲望，使他們真正地參與到知識(shí)的獲取過程中去，同時(shí)培養(yǎng)他們科學(xué)探索的能力。

（三）重視學(xué)生間的合作

在探究活動(dòng)中，每個(gè)學(xué)生都以自己的方式，結(jié)合自己已有的知識(shí)來完成對(duì)問題的理解。由于每個(gè)學(xué)生的知識(shí)存儲(chǔ)不同，思考問題的方式也可能不同，對(duì)同一個(gè)問題可能會(huì)出現(xiàn)不同方面的理解。因而，通過團(tuán)隊(duì)之間的合作，學(xué)生之間的交流，可以彌補(bǔ)因個(gè)人由于思考問題的片面性而導(dǎo)致對(duì)問題理解的不全面，這樣就可以擴(kuò)展學(xué)生的視野，使個(gè)體的理解和認(rèn)識(shí)更加豐富和全面。在共享思維成果的基礎(chǔ)上，達(dá)到對(duì)當(dāng)前所學(xué)知識(shí)的正確理解。

三、問題探究式教學(xué)法在《漁用材料力學(xué)》中的應(yīng)用

對(duì)于難度較大，專業(yè)較深的《漁用材料力學(xué)》課程，問題的提出是問題探究式教學(xué)法的關(guān)鍵所在；討論小組的存在是問題探究式教學(xué)法的橋梁；教師的引導(dǎo)是問題探究式教學(xué)法的指揮棒。

（一）課程問題的設(shè)計(jì)和組織

探究式教學(xué)的載體與核心是問題，學(xué)習(xí)活動(dòng)是圍繞問題展開的。探究式教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)是設(shè)定需要解答的問題，這是進(jìn)一步探究的起點(diǎn)。教師在對(duì)教學(xué)內(nèi)容總體認(rèn)識(shí)和把握的基礎(chǔ)上，提出課堂上所要解決的不同難易層次的問題。通過提出問題，從學(xué)生的需要出發(fā)組織教學(xué)問題，以問題為中心讓學(xué)生搜尋、發(fā)現(xiàn)、確立、探索、解決，學(xué)生也由被動(dòng)的接受者、服從者、執(zhí)行者變成了主動(dòng)的發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者。

對(duì)于《漁用材料力學(xué)》而言，圍繞學(xué)生專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)、能力形成的基本要求，依據(jù)教學(xué)大綱，剝離出《漁用材料力學(xué)》教學(xué)內(nèi)容的核心部分（拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲）和非核心部分（剪切），對(duì)核心部分在基本點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)等方面進(jìn)行層次分解，設(shè)計(jì)出易、中、難等不同層次的問題，以問題為切入點(diǎn)，通過學(xué)生對(duì)問題的完成情況，確定教師精講的內(nèi)容和要求學(xué)生自學(xué)的內(nèi)容，并在課堂教學(xué)過程中集中時(shí)間與精力講解重點(diǎn)、難點(diǎn)以及知識(shí)的運(yùn)用等環(huán)節(jié)。比如《漁用材料力學(xué)》中集魚燈的掛桿（圖1），在集魚燈垂直于掛桿軸線的均布力作用下產(chǎn)生哪些變形？釣魚竿在漁獲物的作用下產(chǎn)生什么變形？變形和外力之間存在什么關(guān)系？能否列出它們之間的函數(shù)關(guān)系式？如果釣魚時(shí)既有漁獲物又有浪的情況下，釣魚竿會(huì)出現(xiàn)哪些變形？這些問題中無論是簡單的變形還是復(fù)雜的組合變形，都需要經(jīng)過精心的設(shè)計(jì)，既要考慮到知識(shí)的結(jié)構(gòu)和大綱的內(nèi)容，又要考慮到學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備和可做性。接著就需要學(xué)生結(jié)合前期所學(xué)，對(duì)該問題進(jìn)行分析討論，得出合理的結(jié)論。

此外，圍繞課程提出的問題要力求精致、新穎、多樣。從學(xué)生將來從事的專業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際需要出發(fā)，以解決專業(yè)實(shí)際問題為導(dǎo)向設(shè)計(jì)問題，通過理論分析，縮短理論與實(shí)際的距離。學(xué)生了解理論知識(shí)與專業(yè)實(shí)際的具體聯(lián)系，既扎實(shí)地學(xué)好書本理論知識(shí)，又能形成分析實(shí)際問題、解決實(shí)際問題的綜合能力，促使學(xué)生學(xué)有專學(xué)、學(xué)以致用、以用促學(xué)，真正做到了理論教學(xué)與專業(yè)實(shí)際相結(jié)合。

同時(shí)，對(duì)于要求學(xué)生自學(xué)的內(nèi)容，教師要提前提出學(xué)習(xí)任務(wù)與學(xué)習(xí)要求，通過實(shí)行課前預(yù)習(xí)制度等途徑，讓學(xué)生完成基本知識(shí)的學(xué)習(xí)，并在課堂教學(xué)過程中用適當(dāng)?shù)臅r(shí)間完成對(duì)學(xué)生自學(xué)情況的檢查與驗(yàn)證。

（二）討論小組的設(shè)立和組成

探究教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的積極參與，學(xué)習(xí)任務(wù)主要是通過學(xué)生自主研究和協(xié)作學(xué)習(xí)完成的，小組協(xié)作是經(jīng)常采用的組織形式。例如，對(duì)2014級(jí)海漁專業(yè)的28名學(xué)生，分成7組，每組4人，每組設(shè)有組長和副組長；對(duì)2015級(jí)海漁專業(yè)的36名學(xué)生，分成6組，每組6人，每組設(shè)有組長和副組長；對(duì)2016級(jí)海漁專業(yè)的30名學(xué)生，分成6小組，每組5人，同樣每組設(shè)有組長和副組長，在探究過程中，小組成員既有分工，又有合作。學(xué)生要積極主動(dòng)地利用各自所儲(chǔ)備的知識(shí)對(duì)問題進(jìn)行分析、討論，最好形成大家一致的結(jié)論，從而共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)，這樣不但解決了課程問題，同時(shí)提高了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。同時(shí)從這個(gè)分組的對(duì)比中也得出，小組成員不宜太多，否則容易引起部分學(xué)生的偷懶現(xiàn)象。

（三）教師的引導(dǎo)和教學(xué)

創(chuàng)設(shè)情境，以問題為載體，以培養(yǎng)思維能力為核心。從問題探究式教學(xué)法的模式結(jié)構(gòu)來看，問題貫穿在教學(xué)的全過程中，學(xué)生分析問題、解決問題的過程，就是他們結(jié)合已有的知識(shí)進(jìn)行推理的過程，這推理的過程也是學(xué)生思維能力的發(fā)展過程，該過程激發(fā)了學(xué)生自主探究的欲望，有時(shí)學(xué)生也會(huì)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容自主地提出問題進(jìn)行討論。教師為了達(dá)到讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)的目的，要引導(dǎo)學(xué)生自己去不斷地發(fā)現(xiàn)問題并不斷地加以解決。對(duì)學(xué)生沒有發(fā)現(xiàn)的一些重要問題，教師應(yīng)提出來讓學(xué)生討論， 盡量確保教學(xué)內(nèi)容的完整性。同時(shí)應(yīng)對(duì)學(xué)生加強(qiáng)方法的指導(dǎo)，對(duì)學(xué)生的討論結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。在對(duì)學(xué)生的討論結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)， 常?？梢詽B透學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生從“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”，因此教師起到了指揮家的作用。

在小組討論的過程中，使學(xué)生在發(fā)表自己的探究成果和方法、傾聽他人探究經(jīng)驗(yàn)的過程中進(jìn)行客觀的比較和鑒別，從不同角度改進(jìn)自己的結(jié)論，克服原先獨(dú)立探索中的片面性和局限性，最終完成對(duì)所學(xué)知識(shí)完整或較為完整的結(jié)論。這一階段以學(xué)生質(zhì)疑、爭論、答辯為主，是對(duì)自主探究階段學(xué)習(xí)效果的升華，同時(shí)也為學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法、培養(yǎng)綜合能力提供了大好時(shí)機(jī)。例如，對(duì)《漁用材料力學(xué)》中綜合性漁業(yè)實(shí)踐案列——TR人工魚礁拉伸或壓縮、扭轉(zhuǎn)、剪切、彎曲的組合變形分析中（圖2），學(xué)生在分析時(shí)，可能會(huì)遺漏某個(gè)變形，或是某個(gè)知識(shí)點(diǎn)，這時(shí)教師應(yīng)從側(cè)面提醒學(xué)生是否考慮到了每個(gè)變形的疊加。學(xué)生在思考過程中會(huì)不斷地吸取團(tuán)隊(duì)成員的討論結(jié)果，不斷地修正自己的不足，最終提交了一份完整而又準(zhǔn)確的分析報(bào)告，從而對(duì)TR人工魚礁在相似工況下的拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲變形得出了一份完整的分析報(bào)告。

另外，對(duì)2015級(jí)海漁的36 位學(xué)生的統(tǒng)計(jì)中，發(fā)現(xiàn)有67.3%的學(xué)生在一學(xué)期中提出過5次以上的問題，提出的問題涉及到《漁用材料力學(xué)》的拉壓、剪切、扭轉(zhuǎn)和彎曲的四大變形，從而可見學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到了提升，課堂互動(dòng)參與度和知識(shí)掌握程度也得到明顯的加強(qiáng)。

圖2 TR人工魚礁

四、結(jié)束語

“問題探究式教學(xué)法”改變了教師“以講為主，以講居先”的格局，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，注重了學(xué)生自學(xué)能力和積極探索精神的培養(yǎng)和鍛煉，提高了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力和水平。在當(dāng)前的《漁用材料力學(xué)》課程教學(xué)中，問題探究式教學(xué)法起著非常重要的作用，已逐步形成“教師精講與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合”的教學(xué)組織形式。不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和創(chuàng)新性，突出了“學(xué)生本位”意識(shí)，也有利于學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)和解決問題能力的提高與創(chuàng)新，通過“授之以漁” 的方式使學(xué)生們獲得了持續(xù)學(xué)習(xí)的能力。本教學(xué)實(shí)踐為學(xué)生提供了一個(gè)集獨(dú)立思考、直抒己見、尋求疑問于一體的平臺(tái)，為學(xué)生學(xué)習(xí)較難、較枯燥的力學(xué)課程提供了一個(gè)較合理的方法，同時(shí)也為成功培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)型人才提供一條路徑。

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