发布时间 : 星期四 文章专业基础课程教学改革论文更新完毕开始阅读4f15a98c59eef8c75ebfb302
三、基于问题引导法下专业基础课程教学改革的具体路径 (一)提高学生对知识的掌握、转换和迁移的能力,建构学科认知结构
“亲自发现的实践,可使人按照一种促使信息更迅速地用于解决问题的方式去获得信息。”[1]33我们以《流体力学》的课程改革为例进行分析。《流体力学》作为能源动力类的专业基础课,其课程目标是学生能综合运用所学的能源动力的专业知识,掌握探索流体力学基本规律,建构自己的“学科结构”。学生一旦掌握了基本结构的概念、原理,就能把它迁移到学习新知识、解决新问题的过程中。这样,对于在变动不居的科学社会中可能出现的新问题和新情境,也就能应付自如。
建构学生的“学科认知结构”,是利用专业基础课程寻求智力发展的有效路径之一。因此在知识维度方面,课程教学应以传授学科知识为标度,重视学科知识的理论体系,提升学生解决问题的信心。知识不是通过传授得到,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构而获得。[12]67教师要帮助学生建立流体力学知识体系架构的概念,激发学生的学习兴趣,不断地去构造新知。 (二)建构整体性、联系性、普遍性的内容,提供学生思维训练的基石
专业基础课主要包括系统的专业基础理论知识、基本的专业实验方法和技能、正确的思想方法及综合的运用。[13]这门课程关系到
能否转化先前学习的知识,又关系到能否将这门课程知识运用到实践中去。所以,对这门课程而言,选择哪些内容、如何组织这些内容,对促进学生思维的发展和完善、知识的创生非常重要。
第一,架构整体性的知识体系,帮助学生建立整体性认知。整体性不仅是对这门课的整体认知,同时也是对这门课在整个专业、学科的整体脉络认知。如果先前的学习使往后的学习更为容易的话,那就得提供一个更为一般的图景,按照这个图景,使先前与往后所遇到的事物之间的关系尽可能弄得清楚。[10]35这也是人的知觉整体性的要求。好的绪论课可以把学生引入崭新的知识领域,深入的了解课程的基本内容。针对《流体力学》的绪论课探索时可以增加流体力学发展简史,讲解各个时期的流体机械的特点与流体力学知识的发展,帮助学生建立流体力学知识体系架构的概念,以此对这门学科形成整体性的认知。
第二,注重内容之间的联系性。课程内容的联系不是无意义的关系。主要表现为:知识之间的前后联系,新旧联系以及知识与现实生活的联系。专业基础课程的过渡地位,决定其内容表现为联系性。首先,专业基础课程应承接基础课与专业课的内容。对流体力学这门课程的设计组织,往上应承接的是“高等数学”、“大学物理”等基础课程的内容,往下对接“供热课程”、“制冷机”等专业课程,即提供的内容可以帮助思维的训练和发展,从而可以帮助解决现实中实际问题。其次,重视新旧知识的联系。学生需要接受学科的最新成果、热点问题和发展趋势等学科前沿的知识,它能为大学生指明
创造的方向[14]。《流体力学》的课程内容不仅是传统知识的传授,同时有选择的引入前沿知识,这是对学生知识体系的完善,也是学生对直觉思维的发展。另外,理论知识与应用知识的联系。这对于任何知识都是必需的。人才的知行统一是人本身的要求,也是企业对人才能力的期望之一。如在《流体力学》课程中开展大学生创新实验研究,“牛顿流体粘性测量cfd仿真与实验”、“微流控芯片中流体流动控制与成像”等课题研究,使学生在运用知识、实验设计、实验研究的过程中,提高学生的专业操作技能。
第三,传递普遍、基本的知识。当今,功利主义与实用主义的价值取向侵蚀人们的思想。学校传授的知识应该是有用的,课程内容也逐渐被有用、高度专业化的知识所占据。知识按其程度变得越来越特殊时,知识就越不能成其为知识。[15] 专业基础课对专业课的影响,并不意味着其专业性是要走向实用主义。学到的观念越是基本,这些观念对新问题的适用性就越宽广。这些内容是课程的硬核,是相对稳定的、“坚韧的、不容反驳的”知识[12]24。在现实生活中,流体力学现象已经渗透到国民经济和社会生产的各个领域,对流体知识而言,应给予学生宽广的概念,使得其在面临新的问题、新的生产实际可以更加灵活的变通和解决。
(三)运用“发现学习”教学模式,提高学生主动学习能力和探究能力
“发现学习”是以掌握学科基本结构为主要目的,把学科的基本概念、原理及特有的研究方法纳入教材内容,学生在教师的启发引
导下积极思考和探索,主动开展学习活动的教学形式。其旨在培养学生独立思考、发展探究性思维,从而逐步提高学生解决问题的能力。[16]
“我们教一门学科,并不是希望学生成为该科目的小型图书馆,而是要他们参与获得知识的过程。学习是一种过程,而不是结果。”[10]13教师要帮助学生形成一种能够独立探究的情境,而不是提供现成的知识。在设计问题时要考虑学生的现有水平和学生已有的知识经验,但仅凭已有知识又不能完全解决,在这个结合点上产生问题,它最能激发学生的认知冲突,最能有效地驱使有目的去探究。例如说,理想流体运动方程的推导思路与方法是流体力学、传热学中建立微分方程的常用方法,这一方法的了解,就利于相关知识点的掌握和后续课程的学习。
实验教学是流体力学课程体系的重要组成部分,也是必不可少的教学环节。通过实验教学不仅可以帮助学生验证理论,更好地掌握知识点,而且有利于培养学生独立思考与创新能力。因此在实验教学中充分利用教学实验软件模拟各种实验条件,让学生了解不同管径、不同流体,在不同流速的情况下的各种现象,弥补实验设备不足的问题。教师抓住学生好奇的特点,因势利导来强化教学效果。其次,通过计算机进行辅助教学,多媒体教学能将流体力学里面那些很难用语言描述的流动图像形象生动地显现出来,可以帮助学生建立清晰的物理概念,缩短认识过程可以改善教学手段、丰富教学方法,进而有效引导学生解决问题。[17]