耿 濤,孫偉民,關(guān)春穎,李玉祥
(哈爾濱工程大學(xué),哈爾濱 150001)
隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,一些新知識、新技術(shù)、新概念不斷涌現(xiàn),屬于年輕人的多元化時代已經(jīng)到來[1]。信息化時代的到來與高校人數(shù)的擴張對傳統(tǒng)教學(xué)模式產(chǎn)生沖擊,亟待建立一套兼顧基礎(chǔ)教學(xué)與科研精神的本科教育方法,將前沿科學(xué)研究成果與傳統(tǒng)教學(xué)緊密聯(lián)系,以實現(xiàn)高質(zhì)量的本科教育。
科研與教育的關(guān)系一直以來都是一個有爭議的話題[2],“重科研輕教育”的傾向也一直引發(fā)人們深思。20世紀(jì)90年代,美國就曾因為“重科研輕教育”而導(dǎo)致本科生的教學(xué)質(zhì)量嚴(yán)重下滑。這說明高校要保持科研與教育之間的平衡,以尋得高質(zhì)量的教學(xué)水平。科研需要科研人員具備極其豐富的知識和經(jīng)驗儲備,堅持鉆研,并對本專業(yè)的前沿?zé)狳c有著敏銳的嗅覺。而教育則需要教育者具備除了專業(yè)知識之外的能力,如教學(xué)方法、教育學(xué)原理、教育心理學(xué)等,還要善于與人溝通交流,共同進(jìn)步。
教育區(qū)別于科研的顯著特征在于,教育是傳授特定的知識、技巧或技能等,而科研則是發(fā)現(xiàn)未知的領(lǐng)域、知識,創(chuàng)造生產(chǎn)力的過程。教育的對象一般為不成熟或與教育者有能力差距的個體或群體,而科研中的合作更看重雙方能力相當(dāng)或者個體有獨擋一面的能力。但是,教育工作的最終目標(biāo)是將被教育個體在某些方面的能力培養(yǎng)為“合格”甚至更高——在科研中表現(xiàn)為科研能力。從這一個層面來說,科研與教育又是相互統(tǒng)一的。
以“光學(xué)”課程為例,辯證地看待教育與科研的關(guān)系,提出了一種科研反哺教學(xué)的教學(xué)方法。該方法更注重對本科生的科研創(chuàng)新和實際應(yīng)用能力的培養(yǎng)[3]。
“光學(xué)”作為物理與光電工程專業(yè)中一門重要的基礎(chǔ)必修課,要求教師在講授時做到理論與實踐相結(jié)合,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獲得更全面的基礎(chǔ)知識和更寬闊的科研視野。
縱觀以往的“光學(xué)”課堂,教師的課程設(shè)置陳舊無趣,教學(xué)內(nèi)容枯燥且不易理解。多數(shù)教師會將自身科研經(jīng)歷與課堂教學(xué)一分為二,導(dǎo)致學(xué)生在日后的實踐操作過程中,難以學(xué)以致用。例如,學(xué)生對于書本上的概念、公式等都可以熟練背誦下來,但難以靈活運用。教學(xué)過程循規(guī)蹈矩,多數(shù)教師只是一味地用平淡的語言去陳述書本上的知識,缺乏書本與課外實際的聯(lián)系,讓學(xué)生感到乏味甚至厭煩,教學(xué)效果不佳。
許多教師在培養(yǎng)學(xué)生過程中,只重視學(xué)生的課業(yè)成績,而忽略了過程能力的培養(yǎng),表現(xiàn)為學(xué)生認(rèn)知能力的障礙性。一旦學(xué)生脫離了學(xué)?;蚪處煟麄儗⒉荒茏鳛橐幻毩⒌墓ぷ髡咛と肷鐣膶嵺`中。在學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生若只重視課本上的表層含義,會對知識的理解具有局限性,造成教學(xué)與科研脫軌的現(xiàn)象。學(xué)生無法學(xué)以致用,遇到實際問題無法解決,便會產(chǎn)生讀書無用的錯覺。
常規(guī)的教學(xué)方式大多是以教師為中心,學(xué)生被動接受,師生之間缺乏交流互動,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情不飽滿。在教學(xué)過程中,教師的教學(xué)目標(biāo)單一,缺乏對學(xué)生的認(rèn)知、情感等方面的培養(yǎng)。教學(xué)方法陳舊,科研成果不能反饋到實際教學(xué)中[4]。面對存在差異的學(xué)生,同一對待,忽視了學(xué)生的個體需求。此外,為了應(yīng)對應(yīng)試教育,教師會著重講授課本知識與公式推導(dǎo),而學(xué)生只理解表面的淺顯知識,不懂其背后的深刻含義,最終導(dǎo)致學(xué)生失去學(xué)習(xí)的熱情和求知欲。
針對以上問題和常規(guī)教學(xué)模式的弊端,就目前出現(xiàn)的本科生實際應(yīng)用能力和科研創(chuàng)新能力低等情況,構(gòu)建“科研反哺教學(xué)”的新模式。突破教學(xué)低質(zhì)量和科研低創(chuàng)新的困境,改善教學(xué)---科研比重失衡的格局,提高學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。
蘇霍姆林斯基說:“如果你不想你的知識變成僵死的,靜止的學(xué)問,就要把語言變成一種重要的創(chuàng)造工具?!盵5]教師利用生動活潑的語言不僅能活躍沉悶的教學(xué)課堂,還能把抽象的知識化繁為簡。例如,在講解光的吸收定律時,向?qū)W生講述布右厄與朗伯師徒二人對此的探索過程,提高學(xué)生興趣度的同時,還拓寬了知識面。除課堂教學(xué)外,教師還可以經(jīng)常舉辦教學(xué)及科研研討會,在會中教師加入自身的科研經(jīng)歷和有趣的實驗發(fā)現(xiàn),以提高實際運用能力,并幫助學(xué)生應(yīng)對未來學(xué)習(xí)或工作的挑戰(zhàn)。
互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展在潛移默化地改變知識的傳播途徑,既要保留原有的課堂講學(xué)模式,又要引入新的多媒體教學(xué),讓學(xué)生在濃厚的學(xué)習(xí)氛圍中更加快速新鮮地汲取知識,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。利用計算機信息化平臺,如在講授光學(xué)實驗時,采取新式的計算機軟件進(jìn)行處理,不僅實驗結(jié)果準(zhǔn)確,而且更加生動形象。同時,可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中掌握一門技術(shù),提升競爭力。教師可以充分利用Matlab、COMSOL、Ze-Max等軟件,將數(shù)據(jù)模擬與仿真加入教學(xué),不僅豐富了教學(xué)內(nèi)容,而且易于理解。為學(xué)生深入研究、進(jìn)一步學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課程打下堅實的基礎(chǔ)。讓學(xué)生擁有牢固基礎(chǔ)知識體系的同時,具備一定深度的科研能力。
教師將自身的科研成果插入到課堂教學(xué)中,以提高課堂的多樣性和學(xué)生的求知欲。例如,在研討會中,讓學(xué)生將科研成果與教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系起來,理論與實踐緊密結(jié)合,以提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力。加強教學(xué)器件的升級,將老舊過時的器材淘汰,引入更先進(jìn)的裝備,追求前沿科技。將實驗教學(xué)與最新科研成果結(jié)合起來,讓學(xué)生切身體會并感悟科研的魅力。很多近代物理光學(xué)實驗都是從科研成果中發(fā)現(xiàn)并提煉出來的,讓科技進(jìn)步的成果體現(xiàn)在經(jīng)典的實驗教學(xué)內(nèi)容之中,對于轉(zhuǎn)變學(xué)生的思維方式、提高學(xué)生的科研素質(zhì)和科研能力具有重要的作用[6]。
對于“光學(xué)”課程的教學(xué)改革,經(jīng)過多方探索,為了更好地實現(xiàn)培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型實用人才的教學(xué)目標(biāo),提出了基于科研反哺教學(xué)的教學(xué)新模式。重塑人才培養(yǎng)模式,對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)目標(biāo)等進(jìn)行多方改革,取得了顯著的成效??蒲蟹床附虒W(xué)的新模式對于提高學(xué)生的科研創(chuàng)新能力和實際應(yīng)用能力,增強學(xué)生的核心競爭力等方面有著顯著的幫助。