曾衍瀚 葛千惠
摘要小班研討課實現(xiàn)對學(xué)生啟發(fā)式和創(chuàng)造性思維的導(dǎo)引,因而成為培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的重要教育變革。文章分析了小班研討課在教師能力提升、教學(xué)模式創(chuàng)新和學(xué)生考核評價上存在的問題,以“全集成LDO 芯片設(shè)計”研討課為例,從規(guī)劃設(shè)計、課前準(zhǔn)備、課堂研討和考核總結(jié)4 個教學(xué)階段進(jìn)行探索和實踐。在教學(xué)理念、教學(xué)方法和實踐方法3 個維度總結(jié)了實施結(jié)果,以期為小班研討課的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供新的教學(xué)思路。
關(guān)鍵詞小班研討課;拔尖創(chuàng)新人才;本科生科研能力培養(yǎng)
中圖分類號:G424文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A????????? DOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2022.06.028
Exploration and Practice of Teaching Mode for Top Innovative Talents in Small-Class Seminar
——Taking "the design of fully integrated LDO chip" as an example
ZENG Yanhan, GE Qianhui
(School of Electronics and Communication Engineering,Guangzhou University, Guangzhou, Guangdong 510006)
Abstract? The small-class seminar obtains the guidance of heuristic and creative thinking for the students, which? becomes an important educational reform to cultivate top-notch innovative talents. This paper analyzes the problems? in the small-class seminar such as the improvement of teachers' ability,? the innovation of teaching mode and the? assessment and evaluation of students. Taking the class of the design of fully integrated LDO chip as an example, this? paper explores and practices the four teaching stages: planning and design, class preparation, classroom discussion and? assessment summary. This paper summarizes the implementation results in three dimensions of teaching ideas, teaching? methods and practical methods, in order to provide new teaching ideas for the cultivation of top-notch innovative talents? in the small-class seminar.
Keywords? small-class seminar; top innovative talents; cultivation of undergraduate scientific research ability
拔尖創(chuàng)新人才既需要在現(xiàn)有社會和知識體系中有突出的表現(xiàn),如專業(yè)知識方面、解決問題方面,更需要在思維、敏捷和獨創(chuàng)性上有一定的優(yōu)勢,以把握和引領(lǐng)未來學(xué)科、領(lǐng)域和社會發(fā)展方向。從教育的內(nèi)在邏輯出發(fā),拔尖創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)不只是知識的相繼傳承,還是具有啟發(fā)性、批判性的教育。大班講授課教學(xué)以知識傳承為主,師生之間互動性差,內(nèi)容進(jìn)度和深度不好把握,難以區(qū)分學(xué)生之間知識掌握的差異程度,無法培養(yǎng)拔尖人才。小班研討課改變了知識傳授為主的課堂教學(xué)形式,每一位學(xué)生都可以參與教學(xué)活動,學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體,基于互動和引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生啟發(fā)式和創(chuàng)造性思維,因而成為培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的重要教育變革。[1,2]
小班研討課具有學(xué)生人數(shù)少、學(xué)習(xí)方法靈活、師生之間方便溝通等優(yōu)勢,可以促進(jìn)師生之間的合作溝通,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維,激發(fā)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)思考能力,在各大高校的教學(xué)中已廣泛應(yīng)用。[3]
1小班研討課發(fā)展現(xiàn)狀
英國高校的小班課鼓勵質(zhì)疑、鼓勵不同觀點的爭辯;德國的小班課圍繞學(xué)科領(lǐng)域的某一專題開展專題報告、討論交流。[4]同時國內(nèi)高校也相繼開展了小班研討課的授課模式,2012年北京大學(xué)在本科低年級基礎(chǔ)課中推行小班研討課;2013年湖南大學(xué)推行“大班授課+小班研討”教學(xué);2015年復(fù)旦大學(xué)開始積極實施小班研討課,目前小班課占全部課程比重超過50%,2020年教育部發(fā)布《關(guān)于在部分高校開展基礎(chǔ)學(xué)科招生改革試點工作的意見》,號召加強(qiáng)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng),實行導(dǎo)師制、小班化等培養(yǎng)模式。[5,6]作為一種人才培養(yǎng)的方式,國內(nèi)小班課在提高拔尖人才創(chuàng)新素質(zhì)方面的作用發(fā)揮得并不十分理想,主要存在以下問題。
教師能力必須要提升,但是與此同時也存在教學(xué)動力不足的問題。在小班研討課中,對教師教學(xué)能力的要求必須更高、更具體:對于教學(xué)理念,教師需轉(zhuǎn)變教學(xué)方式,從傳統(tǒng)授課轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)習(xí)范式”;對于專業(yè)能力,教師需具備一定廣度和深度的專業(yè)知識;對于教學(xué)思維,教師需改變灌輸式授課,轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)式和研討式;對于課堂的組織管理,教師需具有強(qiáng)大的組織協(xié)調(diào)能力等。在小班研討課上,教師需要深入鉆研,有更多的創(chuàng)新課堂,而現(xiàn)今考核體系難以衡量教師的投入與教學(xué)成效,而另一方面,在當(dāng)下的評價考核體系中,“科研至上”的精神使得教師不愿在教學(xué)活動中花費過多的精力。
教學(xué)模式需要改善,考核評價體制不合理。首先,受教師在研討課的相關(guān)技能不足的影響,如怎樣明確目標(biāo)、設(shè)計教學(xué)問題、激發(fā)討論動力、促進(jìn)學(xué)生參與、有效評價等,導(dǎo)致小班研討課流于形式,重教輕學(xué)。其次,教學(xué)周期和教學(xué)內(nèi)容深度存在沖突,教學(xué)周期短,教學(xué)設(shè)計困難,學(xué)生投入有限,淺嘗輒止,不能最大化地激發(fā)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的潛力。最后,平時成績和期末成績加權(quán)求和的考核評價體制,評價主體單一,考核標(biāo)準(zhǔn)扁平,沒有建立教師、學(xué)生、團(tuán)隊等評價主體對學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)過程等多維度的綜合考核評價體系。
學(xué)生參與需要提高,但是結(jié)果導(dǎo)向不明顯。小班研討課的管理和評價方法既缺少事先的規(guī)劃,又缺少事后的檢查評價過程。因此,沒有形成促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的動力體系和考核體系。同時教小班課能力的不足和傳統(tǒng)教學(xué)模式養(yǎng)成下學(xué)生對小班研討課的不適應(yīng),學(xué)生的參與度有限:要么不參與,要么表面參與。同時,對于拔尖的學(xué)生來說,小班研討課教學(xué)收獲不足,沒有較為明確的成果體現(xiàn),結(jié)果導(dǎo)向不明顯。
2“全集成 LDO 芯片設(shè)計”小班研討課的實施
“全集成 LDO 芯片設(shè)計”研討課,是依托于國家自然科學(xué)基金項目等科研課題開展的科研體驗式教學(xué)課程,旨在培養(yǎng)學(xué)有余力的本科生的科研能力,提高優(yōu)秀本科生獨立思考、自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)的能力,發(fā)掘適合的優(yōu)秀本科生加入科研團(tuán)隊,參與集成電路設(shè)計相關(guān)的科研項目和學(xué)科競賽。本文以“全集成 LDO 芯片設(shè)計”為例,以為國家和社會培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才為目標(biāo),以科研、競賽(全國大學(xué)生集成電路創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,以下簡稱集創(chuàng)賽)等結(jié)果導(dǎo)向,研究可操作可復(fù)制的小班研討課教學(xué)模式,其過程可分成以下幾個階段:規(guī)劃設(shè)計、課前準(zhǔn)備、課堂研討和考核總結(jié)。? 2.1 規(guī)劃設(shè)計階段
首先,選拔出部分學(xué)有余力、對創(chuàng)新學(xué)習(xí)活動感興趣的拔尖學(xué)生,讓學(xué)生從中找到自身感興趣的方面,并結(jié)合事先準(zhǔn)備的幾個創(chuàng)新項目,來安排教學(xué)大綱與關(guān)鍵知識點,教師需先確立教學(xué)目標(biāo),依據(jù)目標(biāo)制定教學(xué)計劃,擬定各個研討主題,制作學(xué)生需學(xué)習(xí)的課件、找出學(xué)生需學(xué)習(xí)的書籍和資料;選定適合學(xué)生當(dāng)下學(xué)習(xí)情況的研討主題十分重要,要讓學(xué)生通過分析小班課的主題而更進(jìn)一步學(xué)習(xí)、思考,養(yǎng)成學(xué)生獨立思考和創(chuàng)新的能力。
2.2 課前準(zhǔn)備階段
小班研討課課時較為有限,需要充分利用選課后寒假的時間,學(xué)生必須在寒假期間完成本課程前期知識的學(xué)習(xí),如 LDO 相關(guān)書籍。為此,本課程要分階段發(fā)布學(xué)習(xí)資料給學(xué)生,布置專題學(xué)習(xí),提出問題引導(dǎo)學(xué)生解決,對學(xué)生的問題在線答疑,預(yù)先設(shè)計在線教學(xué)課堂;學(xué)生在寒假前進(jìn)行分組合作交流,結(jié)合三月份發(fā)布的集創(chuàng)賽賽題選擇課程主題,使學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)自身感興趣的地方,構(gòu)思自己的研究主題,一起完成準(zhǔn)備工作,如基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),EDA 工具的使用等。
在準(zhǔn)備工作中,教師和學(xué)生還必須一起商定研討課實施的具體規(guī)則和要求。規(guī)定規(guī)則有助于同學(xué)們理解為什么討論并認(rèn)真積極參與討論當(dāng)中,也使研討課的開設(shè)是有意義的。其中規(guī)則可以有:要求學(xué)生認(rèn)真聽講,要求學(xué)生積極提問;要求學(xué)生發(fā)言要聯(lián)系課題內(nèi)容等。教師在學(xué)生發(fā)言的過程中不能打擾,應(yīng)給予學(xué)生更多的鼓勵,給學(xué)生更多的思考時間,平衡發(fā)言機(jī)會,讓更多的學(xué)生參與進(jìn)來。
2.3 課堂研討階段
小班課的目的在于發(fā)展高階思維、開拓學(xué)生思考模式,因此,課程進(jìn)行時必須具有一定的難度,并要引導(dǎo)學(xué)生深入思考問題。教師在選擇學(xué)習(xí)資料、發(fā)布研討問題等方面,都需要有相關(guān)知識的量度和深度,通過小班研討課的學(xué)習(xí),使學(xué)生更加深入思考具有挑戰(zhàn)性的問題,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新性思維模式,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,探索并發(fā)現(xiàn)知識的能量,利用學(xué)習(xí)到的知識解決實際問題。
首先,課堂上教師要根據(jù)預(yù)先準(zhǔn)備好的教案簡潔地導(dǎo)入教學(xué)內(nèi)容,提出問題引導(dǎo)學(xué)生思考,其次,與學(xué)生一起研討之前組織學(xué)生開展的競賽和項目的詳細(xì)情況,并鼓勵學(xué)生積極說出自己的想法,激勵學(xué)生不要吝嗇自己的創(chuàng)意,勇于創(chuàng)新;之后,學(xué)生通過展示自己所研究的內(nèi)容,提出自己目前研究所存在的問題,并進(jìn)行分析從而提出解決方案;接著,師生共同對小組的方案展開討論。在討論結(jié)束后,教師應(yīng)對學(xué)生討論的內(nèi)容分析和點評,表揚(yáng)在這之中表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生,對研究進(jìn)展的不足及時糾正。每次授課都要安排記錄,小組成員要分別總結(jié)自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容及掌握程度,教師和學(xué)生對其進(jìn)行評價與打分,讓學(xué)生相互學(xué)習(xí),使得每個人都從中有所收獲,并將互相打分的結(jié)果作為考核總結(jié)階段的重要依據(jù)。
2.4 考核總結(jié)階段
小班研討課應(yīng)該有具體的成績考核指標(biāo)來鼓勵同學(xué)們的積極性,考核應(yīng)包括學(xué)生在上課過程中的具體表現(xiàn)、集體討論、成果匯報等環(huán)節(jié),通過具體的成績來了解學(xué)生對課堂內(nèi)容的理解能力、掌握程度、歸納總結(jié)、展示情況以及研究的深入性等狀況。在小班研討課結(jié)束后,學(xué)生要上交獨立完成的作業(yè)報告,教師根據(jù)學(xué)生的作業(yè)內(nèi)容撰寫評語和修改意見,再公布學(xué)生作業(yè)詳細(xì)情況,讓學(xué)生總結(jié)思考并回顧學(xué)習(xí)內(nèi)容。此外,作為結(jié)果導(dǎo)向的重要體現(xiàn),集創(chuàng)賽和科研項目的成果(論文、專利和綜述等),在最終的考核中賦予較大的權(quán)重。同時,教師必須反思與總結(jié)研討課授課過程,在這之中積累教學(xué)經(jīng)驗和完善教學(xué)模式。
3 課程實施總結(jié)
“全集成 LDO 芯片設(shè)計”目前已經(jīng)完整授課2 次,合計授課學(xué)生26人。在教學(xué)理念、教學(xué)方法和實踐方法三個維度獲得有益經(jīng)驗。
教學(xué)理念創(chuàng)新,倡導(dǎo)“協(xié)同創(chuàng)新,結(jié)果導(dǎo)向”教學(xué)理念,使學(xué)生在協(xié)同創(chuàng)新的團(tuán)隊中,通過課題研究、學(xué)科競賽、科學(xué)研究等方式提高創(chuàng)新實踐能力,特別是科學(xué)研究創(chuàng)新能力。
教學(xué)方法創(chuàng)新,加強(qiáng)學(xué)生主動解決問題的能力與團(tuán)隊協(xié)作能力,結(jié)合學(xué)科競賽和科研項目進(jìn)行教學(xué)。形成項目團(tuán)隊,把課前準(zhǔn)備延伸到寒假,節(jié)約了有限的課堂內(nèi)時間,充分利用現(xiàn)有學(xué)生團(tuán)隊的傳幫帶作用;同時在課堂上充分利用教學(xué)循環(huán)互動等教學(xué)方法。運(yùn)用微信等網(wǎng)絡(luò)工具建立課外教學(xué)互動群,突破空間時間的限制,拓寬教學(xué)的深度和廣度。
實踐方法創(chuàng)新,結(jié)合全國集成電路創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽和導(dǎo)師科研項目,具體給出實踐內(nèi)容和要求,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成團(tuán)隊實踐作品,保證了課程內(nèi)容的實用性、創(chuàng)新性、先進(jìn)性、針對性,提高了學(xué)生的成就感。
課程實施過程中,學(xué)生累計發(fā)表 SCI/EI 論文8 篇,申請發(fā)明專利11件,這其中包含1 件美國專利,1件日本專利。在集創(chuàng)賽中獲得全國二等獎2 項、華南賽區(qū)一等獎2 項、三等獎3 項,以課程內(nèi)容為積累,并取得了比賽成績:第七屆“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽國賽主賽道金獎1 項;第十七屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品省賽銀獎1 項。授課學(xué)生中,2位同學(xué)保送東南大學(xué),1位同學(xué)保送中山大學(xué),1位同學(xué)保送華南理工大學(xué)攻讀研究生。
在實施的過程中,我們在以下方面也存在需要反思的地方:(1)如何有效解決當(dāng)前本科生大班教學(xué)過渡小班研討課下的適應(yīng)性問題,包括學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)深度、實踐方式和綜合評價等挑戰(zhàn);(2)如何有效解決有限學(xué)時下本科生綜合學(xué)習(xí)性質(zhì)與導(dǎo)師課題專業(yè)性的矛盾,有限項目周期和拔尖人才創(chuàng)新能力長期培養(yǎng)的矛盾;(3)如何有效解決兼顧教學(xué)“注重過程”和實踐“結(jié)果導(dǎo)向”考核反饋的矛盾。上述問題有待在接下來的小班研討課教學(xué)中探索和解決。
*通訊作者:曾衍瀚
基金項目:2018年廣東省高等教育教學(xué)改革項目“以項目為載體的電子信息類本科生科研能力培養(yǎng)模式研究與實踐”,廣州大學(xué)2019年度校級新工科建設(shè)項目“新工科下物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究與實踐”,廣州大學(xué)2021年度校級教育教學(xué)研究項目“基于拔尖人才培養(yǎng)的小班研討課有效教學(xué)模式探索與實踐——以全集成 LDO 芯片設(shè)計研討課為例”。
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