融文入工——提高工科课堂教学的吸引力

赵红玲

（合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥 230009）

融文入工
——提高工科课堂教学的吸引力

赵红玲

（合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥 230009）

针对大学生逃课现象较为严重的现状，结合工科院校的实际情况，通过实践提出了提高工科课堂教学吸引力的一套办法——融文入工。以《工程热力学》和《热工基础》的教学为例，说明了如何把各种人文文化因素融入教学来提高学生对学科的兴趣和出勤率。

科学；人文；教学；诗歌；哲学；阅读札记

一、融文入工的实践背景

近些年来，大学生逃课问题极为严重。北京工业大学建筑工程学院调查结果显示：部分课程特别是公共基础课逃课率高达50%，偶尔和经常逃课的占学生总数的77%［1］。《光明日报》2011年12月2日发表题为《大学生逃课，‘逃’掉了什么》一文，文中说到：“在当今大学校园里，逃课已成为较普遍的现象，甚至成为一部分大学生追捧的‘新时尚’”［2］。署名方言的作者对该文的快评《逃课，更是大学的损失》指出：一些校园里流行着这样的顺口溜“一年级老实坐前排，二年级胆小往后呆，三年级睡觉头向下埋，四年级很少到教室来”。

大学生为什么这么乐于逃课呢？方言在快评中列出的答案有三个：首先，授课的内容缺乏吸引力——这与任课教师的备课、授课有关；其次，课程结构老化、课程内容与现实脱节、缺乏实用性——这既与学校宏观大环境有关，也与任课教师个人有关；最后是逃课的大学生的自身原因。

事实上，大学生逃课的原因远较上述答案复杂得多，其中牵涉到体制、社会、学校、教师、学生等各个方面。比如专业选择方面，大学生在报考大学时就必须选定专业，入学后若更换专业极其困难，这就导致选错专业的学生缺乏学习动力。再比如教师方面，部分任课教师不认真备课、授课，这除了个人原因外也有体制的原因：一些高校重科研不重教学，对教学质量的衡量也无可操作性的评价指标。本文对逃课的原因不作进一步的展开论述，重点只关注为师者的责任：如何提高课堂内容的吸引力。

笔者给出的答案来自于自身的教学实践：融文入工，提高工科课程教学的吸引力。我国自高中教育阶段起就实行文理分科，长期以来，理工科教育和人文教育存在鸿沟。具体到我国现行的大学工科教育，很重要的一点是较多地关注科学技术知识的传授和传播、关注客观事物发展的规律，较少关注人的精神世界以及精神世界的需要，而后者正是人文文化的内容。其结果是，没有人文文化因素渗入的工科课程对学生产生不了吸引力，学生们普遍感到枯燥乏味，对课堂环节很难保持长久的注意力和兴奋度，甚至以“逃课”来逃避。

笔者实践的“融文入工”很好地规避了上述问题。融文入工就是利用一切与课程教学有关的人文文化因素展现课程特色，并给学生带去思维快感和审美趣味，激发学生的兴趣和热情，引导学生对本课程的热爱。

二、融文入工的实践内容

1．诗歌赋予兴趣

人们常说，兴趣是最好的老师。可是工科大学里常见的课堂现象是：教师讲课鲜有热情，语言单调而刻板；学生听课提不起兴趣，昏昏欲睡。

美国著名教育影片《死亡诗社》里的Keating老师说：医学、法律、商业、工程等都是谋生手段，而诗歌、美、浪漫、爱却是我们活着的动力。他的课总是那么深深地吸引学生。由此可见，人文文化在人的生命中占有极其重要的地位。人文文化中的诗歌需要凝练的语言、充沛的情感。在工科课堂教学里引入诗歌语言可以给学生带来新颖的体验和听课的兴趣。笔者在课堂里使用原创的诗歌，提高了讲课激情，带动了学生的兴趣。

以《工程热力学》教学为例，笔者在绪论的开场白中说：“热力学在欧美是工科类院校的一门公共基础课，有些人认为它有些枯燥难学，以至于大名鼎鼎的美国科普作家卡尔·萨根说过＇你无法把热力学与诗歌联系起来＇。但是在我看来，它不仅不枯燥，还很美。美在逻辑严谨、框架清楚，像天上的繁星一样，看似杂乱无章，实则各归其所，美丽异常。”接着，特别赋词《鹧鸪天》写它的框架：

日月星辰几春秋，能源转换永不休。热能利用为基础，品质提升乃所求。

热一律，量守恒，绝对零度不曾有。孤立系统熵不减，时间之箭不回头。

这一别开生面的开场白立刻吸引了学生们的注意力，随后的讲课如行云流水般起伏有致，或回顾热力学历史、展望学科未来，或列数据、讲事实，话里话外无不强调了当前社会提倡的节能实质——节约高品质的能量，现在用起来最方便、最广泛的能源绝大多数都是经过热工转换、品质提升后的能源。

热力学第二定律是热力学课程区别于其他课程的标志性内容，抽象度很高，比较难学。在用通俗易懂的“黑箱方法”（笔者自行引入的词汇）来举例阐明其用法时，笔者故意犯错以引起学生的注意，并赋诗表达自己的歉意，一下子吸引了学生的注意力：

阴晴圆缺守杏坛，象牙塔里度经年。

但愿学高可作师，更兼身正堪为范。

今有大意酿失误，更需兢兢不汗颜。

师生共勉同进步，学好熵律并不难。

有学生坦言，他一辈子都会记住这节课，记住这个被爱因斯坦称为“宇宙间的最高法则”的熵定律。

再举一例。由于当前我国科技水平相对于西方发达国家而言还比较落后，以至部分大学生民族自信心不强，笔者在与学生的交流后觉得很有必要在课堂上加强对学生民族自信心的培育，因此在电子教案中加入了如下一首词：

水调歌头——振兴中华待时日

科技铸利剑，剑身比天长。

誓与日月争光，我辈当自强。

如那大鹏展翅，令它云飞风起，天地谱华章。

俊杰出何处？日出之东方。

秦之疆，汉之盛，唐之昌，

厚德载物，神州扬帆再启航。

今日天之骄子，只待百炼成钢，不畏万里浪。

中华崛起时，笑语共飞觞。

2．哲学借来智慧

哲学，是理论化、系统化的世界观，是自然知识、社会知识、思维知识的概括和总结。爱因斯坦说过：如果把哲学理解为在最普遍和最广泛的形式中对知识的追求，那么，哲学显然就可以被认为是全部科学之母。

我国大学生在一年级都有哲学方面的课程。使用哲学中的思想来讲述工科课程中的有些难以理解的概念，可以启迪智慧、释疑解惑。

比如辩证法在数学上的运用。辩证法是关于自然、社会和思维发展的最一般规律的科学，是必修课《马克思主义哲学原理》的重要内容［3］。微积分是高等数学最重要的组成部分，是工科大学生的必修课。微积分的基础是极限论，极限论里有个无穷小量的概念，牛顿称“刹那”。无穷小是什么？面对这个问题，发明微积分的牛顿和莱布尼兹本人因缺乏辩证法思想，回答得自相矛盾，无法自圆其说，以至于微积分的反对者贝克莱称无穷小量是“已死者的幽灵”［4］。恩格斯说：“变数的数学——其中最重要的部分是微积分——本质上不外是辩证法在数学上的运用。”［5］正是因为当代的大学生学习过辩证法思想，微积分才变得容易学习，无穷小量也不难理解，它趋近于零，却不为零。

同理，辩证法也可以用于《工程热力学》。工程热力学中有两个基本概念“准平衡（静态）过程”和“可逆过程”，比较抽象，学生们反映实在难以把它们与工程实践相联系。可逆过程是无耗散的准平衡过程，要学习好上述两个概念，首先要搞明白的是准平衡（静态）过程。笔者借助于辩证法和微积分知识再辅以工程设备来讲述：工程上能量转换需要工质变化（即过程），而工质状态参数的描述要求的是平衡态（无外力作用时要静止），变化和静止是一对矛盾，准平衡（静态）过程这个概念利用辩证法思想解决了这一对矛盾，即工质在能量转换中既偏离平衡态，又偏离平衡态不远，有变化又变化很小，正如无穷小量既趋向于零而又不为零。这么个抽象概念如何与工程设备相联系？工程上热工能量转换设备所用工质为气（汽）体，微观上的气（汽）体分子在不停地做着高速热运动，而热工设备是宏观物体，比如活塞式机械，活塞的移动速度约为10m／s，而空气压力波的传播速度高达340m／s，因此相对于宏观设备的有限速度，工质由于微观分子的热运动很容易恢复平衡，可以视作准平衡（静态）过程。笔者由课后跟学生们的沟通了解到，讲课效果令人满意。

再举一例。热力学第二定律抽象难懂，各种教材的编排无一不是从人们司空见惯的热力现象进行论述，对热力学第二定律由文字表述到数学公式表述，一步步抽象，最后方阐述孤立系统熵增原理。笔者在讲述热力学第二定律的过程中，与热力学第一定律进行比对，自觉站在哲学高度注重人类思维由感性到理性、由特殊到一般的认识规律，达到了很好的效果。

3．旁征博引带来审美趣味

法国艺术家罗丹说过：美是到处都有的，对于我们的眼睛，不是缺少美，而是缺少发现。“画家能在一朵花中看到美，科学家同样能看到美，而且看到的更多。科学家可能想象到细胞尺度上的美，科学知识可以引起许多有兴味的问题”，“自然的想像力比人的想像力要伟大得多。这么多人被一个神秘的吸引力吸在一个旋转的球上，一半人头朝下，一旋转就是几十亿年，不是比无底的大海里有只大龟，龟驼着象，象驼着大地更来劲吗？”［6］由此看来，工科课程不是没有趣味，而是教师们缺乏发现，缺乏对科学知识的审美趣味。

如何提高对科学知识的审美趣味呢？许多人都有过文学阅读的审美快感体验，审美体验需要形象的直觉。善于把直觉引入课堂，把客观世界的抽象概念形象化，不失为一个好的途径。例一，热力学中的强度参数不具有可加性，如温度、压力、体积等。钱钟书在其小说《围城》有个比喻：“她（苏文纨）跟辛楣的长期认识并不会日积月累地成为恋爱，好比冬季每天的气候罢，你没法把今天的温度加在昨日的上面，好等明天积成个和暖的春日。”［7］这比喻深得强度参数概念的精髓，笔者把这比喻引入课堂，诙谐有趣。

例二，热力学中的熵概念是根据热力学第二定律引入的一个新的状态函数，很重要。工程热力学只从宏观角度去讲述熵的性质，不对其统计意义作解释，以致熵成为很难理解的物理量。英国天文学家爱丁顿创造了“时间之箭”这个词语来比喻熵，确实形象地道出了在孤立系统中熵只能增大，不能减少的特性。笔者在讲述绪论和孤立系统熵增原理曾引用过该比喻。

三、结论和建议

融文入工实践，切切实实提高了工科课程教学的吸引力。以过程控制专业的《工程热力学》教学为例，2006年以来共有六届学生，每个教学班平均44人，出勤率在正常情况下超过98%，遇特殊情况学生必事先请假或事后补假；再以机械各专业的《热工基础》教学为例，2006年以来的六届学生，每个教学班平均139人，出勤率平均接近90%，缺勤的学生集中在重修生中。出勤率数据是由班长或学习委员查点学生数目给出，笔者课后复查并记录。

实际上，为了提高工科课堂教学的吸引力，笔者付诸实施的方法还有很多，比如采用多媒体教学，精选多媒体素材，真正利用好视频、声音以及图片等素材，把课堂教学搞得有声有色，让学生学得有滋有味，师生互动，教学相长。上述融文入工实践，不仅仅是为了提高工科课堂教学的吸引力，还有抛砖引玉之用，建议工科院校的师生对人文文化进行关注，对科学文化和人文文化交融问题进行重视和探讨。

［1］武锦婷，李炎锋，李辰煜．提高大学生课堂出勤率的思考［J］．中国建设教育，2011，（1）：70－71．

［2］曹洁琼，周 华．大学生逃课，‘逃’掉了什么？［N］．光明日报，2011－12－02（16）．

［3］陶德麟，汪信砚．马克思主义哲学原理［M］．北京：人民出版社，2010．

［4］梁宗巨．世界数学史简编［M］．沈阳：辽宁人民出版社，1980：258－264．

［5］中共中央马克思恩格斯列宁斯大林著作编译局．反杜林论［M］．北京：人民出版社，1970．

［6］费 曼．你干吗在乎别人怎么想——走近费曼丛书［M］．李绍明，李 超，译．长沙：湖南科学技术出版社，2005．

［7］钱钟书．围城［M］．北京：人民文学出版社，2004．

Making the Teaching of Engineering Course Attractive by the Combination of Humanistic Education with Scientific Education

ZHAO Hong－ling
（School of Machinery and Automobile Engineering，Hefei University of Technology，Hefei 230009，China）

The phenomenon of students＇skipping classes becomes a very serious problem in colleges and universities．In order to make the engineering course more attractive，a method which integrates humanistic education with scientific education is put forward based on the actual conditions of engineering colleges and universities．Taking the courses of Engineering Thermodynamics and Fundamentals of Thermal Engineering as examples，this paper demonstrates how to introduce various kinds of humanistic culture into the classroom teaching so as to improve the students＇interest in engineering courses and their attendance rate．

science；humanities；teaching；poetry；philosophy；reading note

G421－G424．1

A

1008－3634（2012）03－0123－04

2012－03－19

赵红玲（1971－），女，河南周口人，讲师，博士生。

（责任编辑 蒋涛涌）