張 華，程 亮，李 蛟，王衛(wèi)偉，孫海濱

(1.山東理工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，山東 淄博 255000； 2.蘇州大學(xué) 功能納米材料與軟物質(zhì)研究院，江蘇 蘇州 215123)

近期，教育部發(fā)布了《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》，明確指出課程是人才培養(yǎng)的核心要素，課程質(zhì)量直接決定人才培養(yǎng)質(zhì)量[1]。為貫徹落實習(xí)近平總書記關(guān)于教育的重要論述和全國教育大會精神，落實新時代全國高等學(xué)校本科教育工作會議要求，必須深化教育教學(xué)改革，必須把教學(xué)改革成果落實到課程建設(shè)上[2]。實施意見要求各高校深入挖掘各類課程和教學(xué)方式中蘊含的思想政治教育元素，建設(shè)適應(yīng)新時代要求的一流本科課程，讓課程優(yōu)起來、教師強起來、學(xué)生忙起來、管理嚴(yán)起來、效果實起來，形成中國特色、世界水平的一流本科課程體系，構(gòu)建更高水平人才培養(yǎng)體系。為貫徹實施意見的新理念和新要求，作為有著十幾年執(zhí)教經(jīng)驗的理工院校的教師，我們一直在總結(jié)教學(xué)工作中的一些經(jīng)驗，同時也在反思現(xiàn)下高校本科教學(xué)中的種種不足。

1 當(dāng)下高校課堂教學(xué)中的主要問題

1.1 課堂問題的表現(xiàn)形式與普遍性

為了提升自身的教學(xué)水平，筆者近幾年在國內(nèi)多所高校參加過一些專業(yè)培訓(xùn)和進修助課活動，活動內(nèi)容包括課堂聽課等教學(xué)活動。隨堂聽課中發(fā)現(xiàn)學(xué)生曠課、課堂上刷手機等現(xiàn)象在各高校各專業(yè)都非常普遍。無論是“985”、“211”高校還是普通高校，也無論是南方高校還是北方高校，課堂不聽課和刷手機等現(xiàn)象都是普遍存在的。許多人認為現(xiàn)代教育的最大問題是學(xué)生們?nèi)鄙賹W(xué)習(xí)的動力，那么，更進一步的，到底為什么學(xué)生會對校園里的學(xué)習(xí)失去了興趣和渴求呢？為什么大部分的學(xué)生會覺得學(xué)習(xí)枯燥乏味呢？德國頂級神經(jīng)科學(xué)家曼弗雷德·斯皮策講過一句話，說“學(xué)生的大腦是教師們的工作場所”[3]。那么，作為教師就需要對自己的“工作場所”加深理解，弄清楚到底是什么阻礙了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課下筆者曾經(jīng)與課堂不注意聽課的學(xué)生討論過這個問題，學(xué)生對此的解釋大多基于兩個原因：一是有些課程內(nèi)容太難，例如一些理論性較強，對數(shù)理知識要求較高的課程內(nèi)容，他們聽不懂；二是有一些課程內(nèi)容趣味性較差，如一些通識類課程所講的發(fā)展史以及其它對知識簡單羅列和堆疊的課程內(nèi)容，他們不感興趣。其實，這類問題在我們執(zhí)教的材料專業(yè)本科課程上也長期存在，為了改善課堂質(zhì)量并最終能解決這些問題，在多年執(zhí)教中我們也做過很多的嘗試，包括對課堂教學(xué)方法的研究，也包括近期開始的課程建設(shè)。這里以筆者所在的材料化學(xué)教研組長期執(zhí)教的《材料測試技術(shù)及方法》課程為例做出分析。

《材料測試技術(shù)及方法》屬于材料類基礎(chǔ)課程，開設(shè)對象是材料科學(xué)與工程學(xué)院材料專業(yè)的本科生，主要講解各種常用材料測試技術(shù)的原理、方法和應(yīng)用，如X射線衍射技術(shù)、掃描電鏡和透射電鏡以及熱分析等常規(guī)的材料測試技術(shù)。要求學(xué)生掌握材料測試技術(shù)的基本原理和方法，具有針對不同檢測目標(biāo)選擇測試技術(shù)的知識基礎(chǔ)和能力，為后期的學(xué)習(xí)、工作及科研打下一定的基礎(chǔ)。該課程中的X射線衍射方向與強度分布以及透射電鏡的電子衍射部分涉及正逆晶體結(jié)構(gòu)點陣變換、衍射矢量方程推導(dǎo)和厄瓦爾德圖解等涉及較復(fù)雜的數(shù)理模型，該部分內(nèi)容既是教學(xué)重點又是教學(xué)難點。之前的教學(xué)中，我們通常會從布拉格方程基礎(chǔ)和勞厄衍射方程等不同角度對該部分知識內(nèi)容做出詳細講解，并討論不同模型對結(jié)果表述的同一性問題。但從教學(xué)效果上看并沒有達到預(yù)期效果，課堂上還是會有很多學(xué)生表示無法理解這些內(nèi)容。課程的其它部分，從掃描電鏡開始基本符合通識教育課程的特點，主要知識套路就是信號源發(fā)出信號作用在被測物上，被測物給出反饋信號，對反饋信號進行收集和處理得到測試結(jié)果?？紤]到這些內(nèi)容一般不涉及難理解的知識點，在課堂教學(xué)中我們一般會對信號源、樣品臺或樣品支架、信號探測器的結(jié)構(gòu)進行簡單介紹，然后重點對被測樣品的制樣和測試要求做出詳細的講解。但實際教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對這種教學(xué)模式缺乏興趣，學(xué)生在課堂上聽課效果較差，課堂上刷手機等行為頻發(fā)?？紤]到本課程既包括學(xué)生難以理解的數(shù)理模型知識，又包括學(xué)生不感興趣的介紹敘述類知識點，因此，對本課程教學(xué)中所存在的問題的討論就比較具有代表性。

1.2 導(dǎo)致現(xiàn)下高校課堂問題的深層次原因分析

針對課堂上學(xué)生暴露出來的聽不懂和不感興趣兩種問題，教研組多位任課教師曾集中進行過討論和分析，我們認為學(xué)生聽不懂主要是因為當(dāng)下的高校學(xué)生普遍基礎(chǔ)較差，而學(xué)生不感興趣則與我們長期采用的教學(xué)方法及當(dāng)下教學(xué)模式的改變有關(guān)。眾所周知，隨著我國高校十幾年來的擴招，考大學(xué)變得容易很多。許多初高中階段學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不扎實的學(xué)生也紛紛進入了大學(xué)校園，而我們的高校教育在課程難度和知識結(jié)構(gòu)上并沒有為此做出相應(yīng)調(diào)整，這就造成了這些基礎(chǔ)差的學(xué)生在課堂聽課上遇到很大的困難。基礎(chǔ)差的學(xué)生平時學(xué)業(yè)成績普遍差，對自己要求比較低，學(xué)習(xí)主動性也較差，這就對我們的高校教學(xué)提出了很大的挑戰(zhàn)。其實，這是高等教育從精英教育轉(zhuǎn)向平民教育的普及過程中無法回避的矛盾，是高校生源質(zhì)量與高等教育培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)之間的矛盾。考慮到高校的生源質(zhì)量是客觀情況，高等教育培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)也不允許降低，那么，如何通過課程建設(shè)和教案設(shè)置幫助這些基礎(chǔ)差的學(xué)生理解和掌握有一定理論深度的大學(xué)課程就是我們高校教師要解決的重要問題。另外，各高校當(dāng)下普遍采用幻燈片輔助教學(xué)，這種教學(xué)方式雖然具有直觀高效等諸多優(yōu)點，但如果不能合理運用也會給教學(xué)活動帶來很多不易察覺的問題[4]。那么，搞清楚幻燈片輔助教學(xué)在教學(xué)中可能產(chǎn)生的弊端從而合理使用這種教學(xué)方法也是一件值得關(guān)注的事情。

對比十幾年前，由于當(dāng)今社會互聯(lián)網(wǎng)和智能終端技術(shù)的高度發(fā)達，傳統(tǒng)的黑板加筆記的舊教學(xué)模式已經(jīng)基本被幻燈片加網(wǎng)絡(luò)課程的新模式所取代。十幾年前理工科高校教師上課主要靠板書輔以講解，一堂課專注講解兩三個知識點，從理論模型的建立到數(shù)學(xué)公式的層層的運算和推導(dǎo)，再到最終結(jié)果的得出都需要在黑板上一步步的推演。從一個角度去看，這種教學(xué)方法的缺點很明顯，它效率低、缺乏直觀的圖形、表格以及動畫視頻的輔助，學(xué)生理解起來不夠直觀，需要付出更多的努力去理解和掌握課堂知識；但從另一個角度看，優(yōu)點也很明顯，它在一次授課中涉及的知識量少，結(jié)論的推導(dǎo)過程是逐步給出、層層遞進的，學(xué)生很容易記住這堂課主要講了什么內(nèi)容，也很容易知道學(xué)習(xí)的重點和難點在什么地方。比較而言，當(dāng)今的幻燈片輔助教學(xué)雖然具有圖像、表格及視頻等教學(xué)元素的展示便利，能夠使課堂授課更有效率，但現(xiàn)實教學(xué)中不結(jié)合高校學(xué)生實際情況的濫用也會使它的高效率成為一把雙刃劍。與黑板教學(xué)相比，幻燈片輔助教學(xué)的高效率使得教師可以在相同的授課時長內(nèi)講授更多的課程內(nèi)容，具體表現(xiàn)就是黑板時代的教學(xué)需要推演一堂課的內(nèi)容在幻燈片輔助教學(xué)下只需要十分鐘左右就完成了。那么，在剩下的時間里教師作為課堂學(xué)習(xí)活動的組織者不能無所作為，繼續(xù)講授課程后續(xù)的知識內(nèi)容就成了大多數(shù)教師的必然選項。從教師授課的角度來看，幻燈片輔助教學(xué)確實提高了授課效率，但我們必須明白，教師授課效率提高并不等同于學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提高。長期以來人們對人類的學(xué)習(xí)規(guī)律的研究告訴我們，人在學(xué)習(xí)的時候能夠集中精力理解、記憶和關(guān)注的信息量是有限的，超出這個限量就會導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果的嚴(yán)重劣化。具體在課堂教學(xué)中的表現(xiàn)就是，對于難度較高的課程內(nèi)容學(xué)生對授課內(nèi)容的理解速度跟不上教師的授課速度，聽課過程中會產(chǎn)生很多沒聽懂的點，而這些沒聽懂的知識又會影響到對課程后續(xù)知識的理解和掌握，從而形成惡性循環(huán)。對比黑板教學(xué)，學(xué)生起碼知道自己哪里沒聽懂；到了幻燈片教學(xué)，因為聽不懂的地方太多以致于學(xué)生都記不得自己有哪些內(nèi)容沒聽懂。除了前面討論的有理解難度的課程內(nèi)容外，對于沒有理解難度的通識類課程內(nèi)容，幻燈片輔助教學(xué)的高效率灌輸所提供的過多的信息會沖淡學(xué)生對具體知識點的印象。眾所周知，學(xué)生相同時間內(nèi)學(xué)習(xí)的知識點越多，每個知識點在大腦中被記憶和處理的時間就越短，學(xué)生對其印象就越模糊。另外，人的大腦在記憶過程中會產(chǎn)生疲勞，使人疲勞而無明確印象的知識點無疑會讓學(xué)生不感興趣。

除此之外，當(dāng)下高校學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣也存在一些問題。例如，多數(shù)學(xué)生在走進課堂前是不預(yù)習(xí)的，課后是不復(fù)習(xí)的，就是指望課堂上老師給他們講明白，像看文藝節(jié)目一樣以一種消費者的心態(tài)來對待教學(xué)過程。另外，由于網(wǎng)絡(luò)課程的普及，學(xué)生可以方便的從教務(wù)處網(wǎng)站上下載到老師的課件，因此連隨堂筆記都不做了，課堂參與欲望很低。在實際教學(xué)中很多學(xué)生在被教師點名回答問題的時候或者沉默不語，或者直接表示不會，課堂互動效果差。這些問題的產(chǎn)生也多與高校的擴招有直接的關(guān)系，是高等教育從精英教育向大眾教育普及過程中無法回避的問題。

2 結(jié)合實例闡述課堂教學(xué)問題的解決方案

根據(jù)前文對當(dāng)下高校理工類教學(xué)中存在的問題分析，我們在《材料測試技術(shù)及方法》課程的課時分配、教學(xué)方法及課堂組織形式上做出了相應(yīng)的調(diào)整。針對學(xué)生基礎(chǔ)差導(dǎo)致的聽不懂問題，我們首先在理論性較強的X射線衍射分析和透射電鏡電子衍射部分設(shè)置了較多的學(xué)時數(shù)，本著寧缺毋濫的原則嚴(yán)格控制單堂課講授的知識量，給每堂課留下充足的時間進行答疑和討論，最大程度的保障學(xué)生在課堂上對所授知識的理解和掌握。其次，我們在課程中加入大量晶體結(jié)構(gòu)和正逆點陣轉(zhuǎn)換知識的介紹，以解決基礎(chǔ)差的學(xué)生因為這部分知識的缺失而導(dǎo)致對衍射模型理論理解上的困難。再次，合理的使用幻燈片輔助教學(xué)，晶體結(jié)構(gòu)和點陣模型等充分利用幻燈片直觀展示的優(yōu)點，公式推導(dǎo)則采用傳統(tǒng)板書的有序遞進的慢節(jié)奏層層展開。最后，在講清楚最后結(jié)論后在課堂上及時練習(xí)鞏固。題材選擇最基礎(chǔ)最簡單的模型，由教師做開始階段的分析，由學(xué)生沿襲這個思路做后續(xù)的分析并得到最終結(jié)論，通過師生合作來完成一個最簡單的案例。之后舉一反三、從易到難，通過這種練習(xí)最終鞏固學(xué)生對該部分知識內(nèi)容的掌握程度。

針對《材料測試技術(shù)及方法》課程涉及的測試方法多、知識點多且凌亂導(dǎo)致的學(xué)生對課堂授課不感興趣的問題，我們在課程設(shè)計中力求在知識點之間建立關(guān)聯(lián)。為《材料測試技術(shù)及方法》課程中本來毫不相關(guān)的各測試方法和知識點建立關(guān)聯(lián)最好的方法莫過于生產(chǎn)實踐和科研實踐。一項材料類的科學(xué)研究或者企業(yè)對一種新產(chǎn)品的開發(fā)工作中對材料的表征和測試往往能成為我們教學(xué)中很好的案例。以我們當(dāng)前正與周村一家磨料企業(yè)聯(lián)合開發(fā)的一項氧化鋁陶瓷磨料產(chǎn)品為例，該氧化鋁磨料的晶格結(jié)構(gòu)需要X射線衍射來確定；它的前驅(qū)體顆粒必須是納米級別，這需要透射電鏡來表征；它的燒制溫度需要通過熱分析來確定前驅(qū)體向剛玉晶型的轉(zhuǎn)化溫度等等。再例如，淄博地區(qū)一種銷量不錯的汽車潤滑油產(chǎn)品，它是通過在常規(guī)發(fā)動機潤滑油中摻入少量比例的石墨微球開發(fā)出來的，其原理在于石墨微球可以填補發(fā)動機氣缸壁和活塞摩擦所造成的坑洞損傷中，一方面提高了氣缸壁與活塞的密封性，另一方面加強了潤滑。那么這款產(chǎn)品所涉及的測試表征就包括透射電鏡觀察產(chǎn)品中石墨球的顆粒大小及粒度分布；熱分析評估發(fā)動機工作過程中石墨球的熱穩(wěn)定性；掃描電鏡觀察使用石墨球潤滑填補前后氣缸內(nèi)壁的微觀狀態(tài)等。像這樣一個案例就把諸多類型

的測試很好的整合在一起，使原本無關(guān)的測試方法通過一種具體產(chǎn)品的研發(fā)的過程建立了關(guān)聯(lián)。這樣的例子還有很多，只要有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓他們感覺到課堂上講授的知識和實際的生產(chǎn)生活是如此貼近，他們就會有學(xué)習(xí)的動力，我們都可以用在課堂教學(xué)上。

為了改善學(xué)生的課堂互動和參與感，我們采取讓學(xué)生自由結(jié)合編成小組的策略。所有的課堂互動活動都是基于教師與學(xué)生小組或?qū)W生小組之間，各小組派出自己的代表，發(fā)表本小組對于課堂討論問題的分析和處理意見，發(fā)言完畢之后發(fā)言人要接受其他小組成員的訊問并作出解釋，此時本小組的其他成員可以代替發(fā)言人回答問題。小組集中討論的這一過程為學(xué)生自由發(fā)揮的過程，用來擴展和深化學(xué)生對課堂知識的理解程度的。然后教師針對討論中意見比較集中的問題組織各個小組進行重點討論，這樣做就可以提高全體學(xué)生的課堂參與感，提高學(xué)生參與課堂討論的主動性，從而產(chǎn)生一種良性互動的課堂氣氛。

3 結(jié)語

作為教育工作者必須明白，沒有任何一種普適的方法可以一勞永逸的解決課堂教學(xué)的所有問題。隨著時代的發(fā)展新的問題一定會不斷的涌現(xiàn)，而無論采用什么樣的解決方案，作為教師的我們必須牢記，教學(xué)的目的不僅僅在于向?qū)W生傳授新的知識，更重要的在于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生在課堂教學(xué)中得到一種良好的情感體驗并產(chǎn)生一種積極的學(xué)習(xí)欲望，并最終養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。這是教育部關(guān)于課程建設(shè)和人才培養(yǎng)的重要論述和要求，也是所有課程建設(shè)和教學(xué)改革的最終目標(biāo)。