楊希祥　鄭偉　王奕迪

［摘 要］新生研討課是高等學(xué)校本科教育改革的重要舉措之一。文章對國防科技大學(xué)“航天時代的天文學(xué)”新生研討課教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行了探索，包括以能力素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo)的課程內(nèi)容設(shè)計、以學(xué)生全員全程高效參與為目標(biāo)的研討組織模式、以貢獻(xiàn)度為主要導(dǎo)向的考核評價模式等，為高等院校工程專業(yè)新生研討課教學(xué)改革提供借鑒。

［關(guān)鍵詞］航天時代的天文學(xué)；新生研討課；內(nèi)容設(shè)計；組織模式；考核評價

［中圖分類號］ G642 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）02-0081-04

引言

新生研討課一般是指由高校著名教授為大一新生開設(shè)的小班研討課程。教育界一般認(rèn)為，新生研討課起源于19世紀(jì)80年代美國波士頓大學(xué)開設(shè)的新生教育課程[1]，早期的主要目的是幫助大一新生認(rèn)識和適應(yīng)大學(xué)生活，順利完成高中到大學(xué)階段的過渡。新生教育課程在1911年被納入美國大學(xué)本科課程體系，至20世紀(jì)30年代，其被普及到美國大約1/3的高校[2]。1959年，在美國新一輪高等教育改革的浪潮中，哈佛大學(xué)探索在新生教育課程中增加學(xué)術(shù)研討[3-4]，逐步形成沿用至今的新生研討課模式。該模式于20世紀(jì)90年代趨于成熟，覆蓋全美約80%的高校。1998年，美國卡耐基教育促進(jìn)會發(fā)表了著名的博耶報告，即《重建本科教育，美國研究型大學(xué)發(fā)展藍(lán)圖》，提出本科教育改革的10條建議，其中第2條就是重視和加強(qiáng)新生研討課[3]。

進(jìn)入21世紀(jì)，中國高等教育改革特別是本科教育改革加快推進(jìn)，清華大學(xué)于2003—2004學(xué)年秋季學(xué)期率先在國內(nèi)開展新生研討課試點(diǎn)。隨后，復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)、南京大學(xué)、中國科技大學(xué)等高校陸續(xù)開設(shè)新生研討課[5-7]。國防科技大學(xué)（以下簡稱學(xué)校）是軍隊工程技術(shù)的最高學(xué)府，歷來重視本科教育和新生適應(yīng)性教育。學(xué)校順應(yīng)國際高等教育潮流，于2011年啟動第一批新生研討課建設(shè)[8]。

天文學(xué)是研究宇宙的科學(xué)，是自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科之一，也是最早出現(xiàn)的基礎(chǔ)學(xué)科，千百年來，在人類認(rèn)識世界、改造世界的活動中始終占有重要位置。1957年10月，蘇聯(lián)將第一顆人造地球衛(wèi)星成功送入太空，人類從此進(jìn)入航天時代。60多年來，航天技術(shù)發(fā)展帶動科學(xué)技術(shù)各領(lǐng)域和自然科學(xué)各學(xué)科突飛猛進(jìn)，深刻影響了人類社會的變革發(fā)展。依托航天技術(shù)，人類發(fā)射了以哈勃空間望遠(yuǎn)鏡為代表的覆蓋全波段的數(shù)個空間天文臺；發(fā)射了數(shù)十個深空探測器，遍及月球、八大行星、太陽等；美國的“旅行者2號”甚至已經(jīng)飛出太陽風(fēng)作用范圍等，極大地推動了天文學(xué)發(fā)展。在此背景下，學(xué)校將“航天時代的天文學(xué)”列入第一批新生研討課。課程教學(xué)團(tuán)隊成員具有長期的航天工程背景，具有天體力學(xué)、天文導(dǎo)航、深空探測方面的深厚積累，具有近20年天文學(xué)通識課教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)。團(tuán)隊還邀請國家天文臺等單位的頂級專家來授課。當(dāng)然，由于新生研討課在國內(nèi)尚未形成成熟模式，初期也出現(xiàn)一些問題，主要表現(xiàn)在：課程整體教學(xué)內(nèi)容設(shè)計偏舊偏難偏理論，與大一新生階段特征和新生研討課目標(biāo)不相符；教學(xué)模式中傳統(tǒng)課堂教學(xué)和簡單化研討特征明顯，學(xué)生主體地位得不到充分體現(xiàn)，學(xué)生參與度低，師生互動、生生互動不足；考核方式比較傳統(tǒng)，對學(xué)生成果創(chuàng)新、團(tuán)隊合作、匯報答疑等綜合能力的考查缺失；僅依托校內(nèi)資源開展教學(xué)，對領(lǐng)域內(nèi)名師大家、一流成果融合利用不夠。

十年來，學(xué)校教學(xué)團(tuán)隊以小群體理論、人本主義理論等為依據(jù)，突出學(xué)生主體、教師主導(dǎo)、大師參與，突出問題學(xué)習(xí)、研究學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)，突出全員參與、全主題參與、全程參與，突出能力培養(yǎng)、素質(zhì)提升，在研討課內(nèi)容、組織模式、考核評價等方面進(jìn)行了創(chuàng)新探索與實(shí)踐應(yīng)用，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)，取得了良好成效。

一、“航天時代的天文學(xué)”新生研討課內(nèi)容設(shè)計

（一）課程目標(biāo)

“航天時代的天文學(xué)”新生研討課開設(shè)的愿景是通過帶領(lǐng)學(xué)生了解天文學(xué)的發(fā)展歷程，讓學(xué)生體會科學(xué)方法在研究中的地位；通過引導(dǎo)學(xué)生了解航天與天文學(xué)的互動關(guān)系，讓學(xué)生認(rèn)識技術(shù)進(jìn)步對科學(xué)的推動作用；通過聘請名家授課，讓學(xué)生從大一開始領(lǐng)略一流科學(xué)家的風(fēng)采。具體課程目標(biāo)包括：1.通過集中展示航天技術(shù)和天文學(xué)成就，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣；2.從天文學(xué)發(fā)展的歷程，特別是航天時代的最新成就入手，引導(dǎo)學(xué)生思考什么是科學(xué)、如何認(rèn)識我們所處的世界，加深對科學(xué)方法的理解；3.通過課堂研討和報告撰寫，提高學(xué)生的口頭表達(dá)和書面表達(dá)能力；4.通過分組調(diào)研、設(shè)計與討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神；5.通過引導(dǎo)學(xué)生接觸前沿科學(xué)問題，體會“解決問題”與“求解習(xí)題”的不同，使學(xué)生早日適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)方式。

（二）課程內(nèi)容設(shè)計

“航天時代的天文學(xué)”新生研討課共20學(xué)時，5次課，設(shè)3次講座和2次專題研討（見圖1）。講座由課程負(fù)責(zé)人和中國科學(xué)院國家天文臺知名專家共同開設(shè)，重點(diǎn)突出問題意識，淡化知識傳播；突出技術(shù)特點(diǎn)和科學(xué)問題。專題研討主要以學(xué)生為主體，由教師指導(dǎo)學(xué)生相互合作完成研討任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。

課程內(nèi)容具體設(shè)計如下。

1.第1次課程講座：《天問·問天——深空探測漫談》

講座主要講述人類深空探測歷程及所取得的主要成就，內(nèi)容包括深空門戶——月球探測、太空舞步——水星探測、人類生存的下一站——火星探測、太陽系還存在生命嗎——木星與土星探測、尋找太陽系演化的密碼——小太陽天體探測。演講過程貫穿問題教學(xué)法，可以向?qū)W生提問：人類為什么要進(jìn)行深空探測？深空探測有什么困難挑戰(zhàn)？深空探測飛行器新概念有哪些？通過集中展示最前沿航天技術(shù)和天文學(xué)成就，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生思考什么是科學(xué)、如何認(rèn)識我們所處的世界，從而加深對科學(xué)方法和技術(shù)創(chuàng)新的理解。

2.第2、3次課程講座：《天文學(xué)新視野》

由中國科學(xué)院國家天文臺知名專家授課。專家分別從科學(xué)方法和當(dāng)代天文學(xué)前沿兩個角度進(jìn)行講解，讓學(xué)生以新的視角認(rèn)識天文學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)思維方法，樹立創(chuàng)新意識，領(lǐng)略一流科學(xué)家風(fēng)采。其中，科學(xué)方法主題講座內(nèi)容包括：科學(xué)的起源——古希臘科學(xué)、古希臘科學(xué)方法、科學(xué)方法發(fā)展的三個階段，人類對宇宙認(rèn)識的七次飛躍，天文學(xué)與美學(xué)，人工智能審美等；當(dāng)代天文學(xué)前沿主題講座內(nèi)容包括：極端宇宙的六大科學(xué)問題、極端起源的暗物質(zhì)之謎、宇宙線與極端能量、極端天體、極端引力、極端磁場與極端密度、探索極端宇宙的國際空間計劃等。

3. 2次專題研討

專題研討設(shè)4個候選大專題，包括生活中的天文學(xué)、天文與航天、宇宙學(xué)探秘、地外文明探索，每個大專題下又涉及若干個分主題，學(xué)生可自主選擇主題。

生活中的天文學(xué)研討主題涉及天文學(xué)與日常生活的關(guān)系、中國古代天文學(xué)與政治及社會的關(guān)系、文學(xué)作品中的天象、科幻小說中的天文學(xué)、天文學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系。

天文與航天研討主題涉及航天技術(shù)與天文學(xué)的互動關(guān)系、太陽系探測的現(xiàn)狀及未來設(shè)想、天文導(dǎo)航、脈沖星導(dǎo)航及其應(yīng)用評價、空間天文觀測衛(wèi)星現(xiàn)狀及展望、近50年來空間天文觀測的主要成就及啟示。

宇宙學(xué)探秘研討主題涉及人類歷史上的宇宙觀、人類對宇宙認(rèn)識的飛躍及對其的評價、現(xiàn)代宇宙學(xué)的主要觀點(diǎn)及對其的評價、黑洞的觀測證據(jù)及對其的評價、神話與宗教中的宇宙。

地外文明探索研討主題涉及人類對地外文明認(rèn)識的歷史及啟示、人類搜尋地外文明的主要活動及未來設(shè)想、科幻小說中的外星人、與地外文明互動的設(shè)想。

二、“航天時代的天文學(xué)”新生研討課組織模式

課程以實(shí)現(xiàn)全員參與、全主題參與、全程參與為目標(biāo)，充分利用信息技術(shù)，結(jié)合SPOC教學(xué)方式，創(chuàng)新形成“世界咖啡匯談式研討+隨堂問答式研討+宣講質(zhì)詢式研討”組織模式。多種形式的研討方式可以更好地落實(shí)新生研討課“以學(xué)生為中心”的理念，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，有效提高學(xué)生的研討參與度。操作實(shí)施中，針對4個候選大專題，教師提供包含了若干自行錄制的視頻與網(wǎng)絡(luò)開放視頻的MOOC資源，供學(xué)生課后自學(xué)。同時，遵循小班化原則，將課程選課人數(shù)限制在40人左右，主講教師把握主要調(diào)研方向，組織引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組，每組6～8人，各組自行擬定與課程主題有關(guān)的特色名字，并填寫研討任務(wù)卡（見表1）。

（一）世界咖啡匯談式研討

世界咖啡匯談式研討是課程專題研討的主要模式。世界咖啡匯談是一種集體“跨界”交流的方式，由美國人布朗和伊薩克于1995年最先探索而得，隨后風(fēng)靡全球[9]。世界咖啡匯談式研討有七項核心設(shè)計原則（見圖2），包括預(yù)先設(shè)定情境，營造一個舒適、彼此尊重的環(huán)境，讓參與者針對特定的問題展開對話，鼓勵每個人參與貢獻(xiàn)，互相聆聽并交流不同觀點(diǎn)，加強(qiáng)生生互動。

學(xué)生針對小組所選的研討主題在開放、平等、輕松的環(huán)境中與其他同學(xué)進(jìn)行交流。通過幾輪匯談，除組長（桌主）外，其他人均可以在每輪時間截止前，自由選擇其他組（桌），參與多個主題的交流。通過這樣的研討方式，建立一個充滿生機(jī)的、基于合作發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造集體智慧的集體匯談網(wǎng)絡(luò)。世界咖啡匯談式研討可以使選擇不同研討主題的學(xué)生進(jìn)行充分的交流，發(fā)表各自的見解，思想互相碰撞，激發(fā)出大量創(chuàng)新點(diǎn)子。

研討的具體組織過程如下：

第一步，各研討小組提前確定具體選題并在微信群公布；

第二步，組長擔(dān)任桌長，組員集體到其他組參與前三輪匯談；

第三步，最后一輪回到本組，形成匯報思路；

第四步，桌長給各組的貢獻(xiàn)排序；

第五步，各組就研討交流的成果進(jìn)行簡要匯報；

第六步，各組給進(jìn)行匯報的其他組排序，根據(jù)排序結(jié)果進(jìn)行打分。

以下為2020學(xué)年秋季學(xué)期，學(xué)生在研討中制作的部分展示海報（見圖3）。

圖3 學(xué)生制作的研討海報示范

（二）隨堂問答式研討

隨堂問答式研討是指在課堂上由主講教師和學(xué)校邀請的名師對學(xué)生所提問題進(jìn)行回答，促進(jìn)問題式學(xué)習(xí)，加強(qiáng)師生互動。具體的實(shí)施分為兩種情況：一是學(xué)生在課后自學(xué)教師提供的視頻資源中的內(nèi)容，并通過微信交流群或線上平臺留言提問，教師在課堂上進(jìn)行逐一解答；二是在課堂講座結(jié)束后，預(yù)留一部分時間給學(xué)生進(jìn)行質(zhì)詢，由名師進(jìn)行解答。隨堂問答式的研討可以促進(jìn)學(xué)生對課堂講座相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行更深入的思考，并給學(xué)生提供了與名師一對一交流的機(jī)會，使得課堂內(nèi)容能夠更好地被學(xué)生所理解。

（三）宣講質(zhì)詢式研討

宣講質(zhì)詢式研討是指每個研討小組就自己所選的主題進(jìn)行充分的調(diào)研、分析、思考，形成相對應(yīng)的報告，并制作PPT進(jìn)行宣講，宣講結(jié)束后需要回答其他小組及專家評委所提出的問題，最后撰寫小組研討報告。宣講質(zhì)詢式研討需要學(xué)生以小組的形式完成課堂研討和報告撰寫，這可有效地提高學(xué)生的文獻(xiàn)調(diào)研能力、總結(jié)分析能力、口頭表達(dá)和書面表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神。具體的組織實(shí)施流程如下：

第一步，小組成員報告調(diào)研成果；

第二步，回答問題，提出自己的看法；

第三步；小組完善調(diào)研報告并上交。

三、“航天時代的天文學(xué)”新生研討課考核評價模式

“航天時代的天文學(xué)”新生研討課考核評價采用百分制，個人成績在小組成績的基礎(chǔ)上，根據(jù)貢獻(xiàn)度進(jìn)行核算，由課堂研討（40%）、研討報告撰寫（30%）、咖啡匯談交流（10%）、匯談成果展示（10%）、個人課程總結(jié)（10%）五部分構(gòu)成。

在課堂研討評分中，專家評分占60%，其中，根據(jù)實(shí)際情況制作專家打分表（見表2），小組互評占40%。其中各組在本組匯報過程中的得分占50%，在其他組匯報過程中的得分占50%。評分針對各組所有人的綜合表現(xiàn)，每一項都按百分制計算。

對研討報告進(jìn)行評分時，教師要先對研討報告進(jìn)行查重，對重復(fù)比例大于15%的酌情扣分，大于25%的將被判定為抄襲。

表2 專家打分表

[ 生活中的天文學(xué)組 天文與航天組 宇宙學(xué)

探秘組 地外文明探索組? ? ? ? 參考標(biāo)準(zhǔn) 調(diào)研內(nèi)容介紹 1.調(diào)研內(nèi)容的豐富性；2.講述的條理性；3.幻燈片的規(guī)范性與視覺效果；4.講述者的神態(tài)、語速、聲調(diào)等 回答質(zhì)詢 1.對問題的理解程度；2.問答的邏輯性；3.隨機(jī)應(yīng)變能力 提問 1.提問的踴躍程度；2.問題與講述內(nèi)容的相關(guān)性；3.問題的水平和深度 自由發(fā)揮 1.想法的新穎性和邏輯性；2.參數(shù)的條理性 團(tuán)隊精神 1.小組成員的參與度；2.小組內(nèi)部的相互配合程度；3.小組分工的合理性 綜合表現(xiàn) 根據(jù)各組綜合表現(xiàn)，憑主觀感受打分 總評 ]

綜合考核成績首先分配到各小組，而后根據(jù)各人在小組中的貢獻(xiàn)（由小組內(nèi)部協(xié)商確定）進(jìn)行分配。小組貢獻(xiàn)分配表（見表3）中，在課堂研討中的貢獻(xiàn)、在研討報告中的貢獻(xiàn)、在課堂自學(xué)交流中的貢獻(xiàn)等3項按小組給分，在自學(xué)交流報告中的貢獻(xiàn)按個人給分。

表3 小組貢獻(xiàn)分配表

[姓名 在課堂研討中的貢獻(xiàn) 在研討報告中的貢獻(xiàn) 在課堂自學(xué)交流中的貢獻(xiàn) 在自學(xué)交流報告中的貢獻(xiàn) 簽名確認(rèn) 張×× 李×× …… ]

四、結(jié)語

經(jīng)過10年探索實(shí)踐，學(xué)?！昂教鞎r代的天文學(xué)”新生研討課受益人數(shù)近500人，在促進(jìn)大一新生認(rèn)識和適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)方式方面起到了重要作用，同時培養(yǎng)了學(xué)生的基本研究能力、科學(xué)研究能力、創(chuàng)新思維、團(tuán)隊合作能力、溝通表達(dá)能力等。當(dāng)然，教學(xué)過程也還存在一些問題，例如如何結(jié)合實(shí)際進(jìn)一步豐富、細(xì)化研討候選主體，如何更有效地對能力培養(yǎng)效果進(jìn)行測評，如何進(jìn)一步推動不夠積極的學(xué)生深度參與研討，等等。下一步，我們將圍繞這些問題，繼續(xù)改革探索，不斷提升新生研討課教學(xué)效果，為培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞母咚刭|(zhì)新型本科人才貢獻(xiàn)力量。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

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［責(zé)任編輯：蘇祎穎］