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论工科专题研讨课程的特点及教师的施教策略

2017-11-20党建张在琛吴亮

教学研究 2017年6期
关键词:高等教育

党建 张在琛 吴亮

[摘要]面向本科高年级学生开设的工科专题研讨课程对培养工科专业学生分析解决问题的能力具有积极的意义。不同于其它研讨课程,工科专题研讨课程具有许多自身的特点,教师如何适应这些特点以更好地施教,对该类课程的教学效果具有重要影响。总结并分析了工科专题研讨课程的几个特点,如研讨对象客观性强、研讨过程逻辑严密复杂、研讨结论评价角度多等。在此基础上,提出和探讨了教师可采取的施教策略,即精选课题和慎选学生、把控研讨过程和多角度评价研讨结论,以期从宏观角度为工科专题研讨课程的任课教师提供有益的教学管理方法。

[关键词]研讨课程;施教策略;工科教学;高等教育

[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]1005-4634(2017)06-0092-03

0引言

研讨(seminar)课程教学模式最早由18 世纪德国教育家弗兰克所创办,并在1737年由德国著名学者格斯纳将其引入德国哥廷根大学的教学之中[1]。经过200多年的探索和发展,其体系已趋于成熟,在西方高校课程体系中占据重要地位,培养出了洪堡、兰克等许多著名学者,深刻影响了西方高等教育理念和科学技术的发展、成熟。在国内,随着高等教育改革的推进,研讨课程也逐步走入中国大学,许多高校都开设了多种门类的研讨课程,成为研究型教学的重要组成部分[2]。

笔者所在的东南大学从2008年开始就设置了研讨课程,并将研讨课程体系的建立健全和课程设计的科学优化作为教改项目的重要目标进行探索。至今,已形成了以新生研讨课和专题研讨课为主的系列研讨课程体系。在学生的学分体系中为必选,并占有相当的分量。研讨课程打破了课堂讲授加课后作业的传统课堂模式,通过研讨更好地调动学生的主观能动性,使其真正成为学习的主体。但由于研讨课程在中国高校仍属于较新的事物,无论是教师还是学生对其课堂效果都还存有一定疑惑,现有研究主要集中在新生研讨课[3-6],但对于专题研讨课程,尤其是工科专业的专题研讨课程,还缺乏较为系统、专门的理论,研讨内容和问题相对于文学、哲学和史学等学科具有自身的特点,如何将最初用于文学、哲学和史学讨论的研讨课程模式科学合理地运用到国内工科专业中,仍需要努力地探索研究。本文拟对工科专题研讨课程的特点进行分析,并探讨这些特点对教师施教策略的影响,以期为工科专题研讨课程教学与研究提供一些有益的思路。

1工科专题研讨课程的特点

这里所说的工科专题研讨课程,是指针对工科类专业本科高年级学生开设的,以较为具体的某个或系列专业课题或问题为研讨对象的课程,区别于文、史、哲等非工科专业以及面向全校一年级学生、宽口径的新生研讨课程。相比于其它研讨课程,工科专题研讨课程呈现出若干明显的特点,具体如下。

1.1研讨对象的客观性强

相对于文学、艺术等内容,将工科专业课题作为研讨对象时,在多个方面都呈现出较强的客观性。

首先,以某个具体工程设计问题为例,典型的研讨课题设置形式为:在某些约束条件下,设计某种算法、流程或实体,使得某些指标最优化。通过对工程问题的分析,最终可量化并建模为数学问题,而数学问题的最终答案是客观的。因此,按照上述思路设计的研讨课题也具有较强的客观性。

其次,尽管可以展宽问题的提法,例如请同学们自行选择约束条件或优化指标,鼓励学生提出不同的算法或流程并进行综合比较,甚至能够考虑到环保、伦理等的约束,然而一旦这些内容也经由学生确定,还要量化并建模为数学问题,从解决问题的角度,其客观性并未有实质性的改变。

最后,文、史、哲等研讨课题的答案可能会随着时代的推移而发生质变,例如文学、哲学思想的价值再发掘等,但是工科专业问题的答案一般不会发生本质改变。可以说,工科专业问题的客观性本身就决定了其作为研讨对象时的强客观性。

1.2研讨过程的逻辑严密复杂

作为研讨对象强客观性的自然延伸,工科专题研讨课程的研讨过程所体现出的逻辑性也很强,且严密复杂。

第一,研讨过程的顺利开展需要以必要的数学知识与工科专业知识为基本推理工具,而这些工具本身是经过人们长期筛选和证明的,具有严密复杂的性质,脱离这些工具进行的研讨,不能保证其逻辑基础的正确性,也就无法认定结论是否具有学术价值。

第二,尽管在头脑风暴阶段,可以形成多种多样的初始方案,最终这些方案是否可行、具体步骤是什么,都需要经过严密复杂的数理逻辑推导,环环相扣,才能达到最终结论,否则只能形成假说或备选方案,即便如此,在假说或方案形成过程中,也必须以严密的逻辑推理为前期基础,而不是毫无根据地随意假设。

第三,研讨过程的逻辑性不仅体现在技术上,还体现在研究方法上。采用科学严谨的研究方法,例如归纳法、演绎法等能够促进研究的顺利开展,而不科学、不严谨的研究方法会对研究过程产生迟滞影响,且带来不可靠的研究结果。

1.3研讨结论的评价角度多

经过充分研讨,学生所得出的相同的或不同的研讨结论,都需要教师或教师与学生共同做出合理评价。例如可以量化并精确地对比不同结论的准确程度等,但评价的角度具有不唯一性。

首先,从标准上说,同一个结论可以有不同的评价标准。例如,对于某个算法,可以从计算精度、稳定性、运算复杂度、存储复杂度、延迟量、适用条件等很多角度进行量化评价。不同学生研讨的结果不尽相同,需要从多个角度比较。很可能同学甲的算法在计算精度上优于同学乙的算法,但又在运算复杂度方面劣于同学乙的算法。虽然指标是客觀可量化的,但结论的评价较为复杂,需要综合考虑多种因素。

其次,从创新性的角度来说,研讨的结论是否具有创新性,也是一个需要仔细分析的问题。很大可能是,学生兴致勃勃地进行了分析和研讨,所得结论已存在于较高级的教科书上或者专业期刊杂志中,从专业学术角度看并不构成创新。但也有可能是学生想出了异于现有方案的新的方案或算法,从而构成了实质创新,但由于教师的学术水平所限,无法辨析其创新性。这对评价的合理性具有决定性影响。

2教師的施教策略

基于以上几个特点,笔者认为工科专题研讨课程对于教师、学生和研讨内容都提出了特殊的要求。教师作为专题研讨课程研讨内容的设计者、研讨过程的引领者和课程改革探索的实施人,对研讨课堂的效果是否达到预期培养目标起着关键性的作用。笔者认为教师要充分发挥工科专题研讨课程在教学体系和学生培养中的积极作用,应主动适应工科专题研讨课程的特点,有意识地从如下几个层面进行有效地施教,以达到良好教学效果。

2.1精选课题,慎选学生

作为学校课程体系的重要一环,加之工科专题研讨课程的上述自身特点,任课教师选择合适的研讨课题对课程教学效果和培养目标的达成具有关键性作用。因此,应将研讨课程与其它课程进行一体化教学设计。具体来说,一方面,研讨课程应当立足于先修的专业基础和主干课程的知识框架,将这些课程中某类具体问题或知识点进行深化或引申,使它既能允许学生充分运用已建立的知识体系,又能为学生提供充足的可研讨空间,避免所选研讨问题陷入“无法解决”或“无需研讨”的两个极端;另一方面,研讨课程应与其它类课程包括后续课程有所区分,研讨内容和过程应当突出研讨课本身的特征,让学生在研讨过程中自主延展知识体系,形成科学的思维方法,而不应当将研讨课变为普通讲授课程,更不应直接替代后续课程。总之,研讨课程的选题应当充分考虑与其它上下游课程教学的关系,以实现不同教学模式的优势互补,课程教学有效性最大化。笔者建议,可根据学院课程体系结合教师自身的科研方向来选择并动态优化研讨课题,以最大化课程教学的有效性。

与选择课题相对应的,如果条件允许,教师应当慎重筛选选课学生。从某种程度上说,研讨课程可能更适合研究生教育。但其在本科高年级开设,仍具有积极意义。在此种情况下,可以考虑设置一些限定,例如要求只有选修过相关必要基础专业的主干课程,才有资格选择本课等。对学生的专业背景做一些筛选,以利于后续研讨的顺利进行。

2.2敏锐把控研讨过程

由于工科专题研讨的过程具有逻辑严密复杂的特点,因此,在研讨过程中教师需要时刻明晰研讨的方向,敏锐地把控研讨过程,实现课堂效果最优化。

一方面,教师要“纠偏补漏”,及时纠正无意义的争论和严重偏离研讨课题本身的讨论等。例如,在研讨如何设计信号检测算法以使误码率最小化时,争论检测算法的近似设计准则是有意义的。争论检测算法的复杂度只在某些特殊情形下有意义,而争论发送端的最优信号格式是没有意义的,此时教师应根据情况及时纠正讨论的方向。除纠偏外,教师还要对研讨过程中的逻辑纰漏进行指正,引导学生进行弥补,确保研讨过程的严肃性和研讨结论的科学性。

另一方面,教师应有意识地培养学生科学探索的精神,培训学生的逻辑思维方法。在研讨过程中及时指导和帮助学生梳理思路,对研讨的重点方向、科学方法予以适当的指引和启发,以保证研讨过程的顺利进行并切实达到培养效果。

2.3多角度评价研讨结论

工科专题研讨课程的研讨结论具有评价角度多的特点。这就要求教师也应当从多个角度评价学生的研讨过程和结论,避免使用单一评价标准,否则容易让学生感觉他们的努力得不到应有的重视,影响后续研讨的积极性。多样化的评价标准不仅仅是指前边提到的技术指标评价的多样化,例如从精度、复杂度、适用条件、稳定性等多种技术指标进行评价,还应当包括以下几点:(1)是否有创新的评价,这对当今提倡创新精神有重要实践意义,如果确有实质创新,教师应当积极鼓励学生进一步研究并转化为论文或专利成果。(2)研讨过程参与度的评价,即使学生最终没能给出有效结论,如果确实切实参与到了研讨中,也应当对学生的努力做出肯定评价。(3)对学术道德和规范遵守情况的评价,通过该角度评价,强调并引导学生遵守学术道德和规范。(4)在综合评判和评分过程中,教师还可以适当给学生一定的自由裁量权,以增强其参与意识和主观能动性,提高评价结果的客观准确性。3结束语

工科专题研讨课程具有与其它研讨课程不同的特点,教师能否适应这些特点对教学效果的达成起重要作用。本文总结了工科专题研讨课程的几个特点,即研讨对象的客观性强、研讨过程的逻辑严密复杂、研讨结论的可评价角度多,然后给出了相应的施教策略:精选课题和慎选学生、敏锐把控研讨过程、多角度评价研讨结论,以适应工科专题研讨课程的特点,最大程度发挥研讨课程在学生培养方面的积极作用。

参考文献

[1] 周川.简明高等教育学[M].南京:河海大学出版社,2006:154-155.

[2] 南红花,朴光秉.教学研究型大学新生研讨课的开发模式与实施研究[J].教育评论,2015(11):125-128.

[3] 旋天颖,黄伟.大学本科新生研讨课的经验与分析[J].中国大学教学,2014(2):33-36.

[4] 陈方泉,杨辉.新生研讨课建设的困难与破解之策——基于上海大学的实践探索[J].中国大学教学,2014(6):64-67.

[5] 苏春.工程导论类课程建设目标与思路辨析——美国部分高校的案例分析[J].东南大学学报:哲学社会科学版,2015(S1):151-154.

[6] 朱卫华,晏麓晖,胡其高,等.研究型大学的人文精神培育探析——基于国防科学技术大学新生研讨课教学实践[J].教学研究,2015(6):1-4.

AbstractOffered for uppergrade engineeringmajored undergraduates, the seminar curriculum on engineering subjects play an important role on developing students abilities to analyze and solve problems. Different from other seminar curriculums offered for freshmen or non-engineering-majored students, it has its own distinct characteristics, which requires the instructors to adapt its characteristics and select proper strategies to achieve effectiveness of teaching. This paper analyzes the characteristics of the seminar curriculum on engineering subjects, including the strong objectivity of the topics, the logical rigorousness of the discussion procedure, and the diversity of evaluation criterions for the discussion results. Based on those analysis, we propose some teaching strategies for instructors teaching this kind of seminar curriculum, namely, carefully selecting the topics and students, agilely controlling the discussion procedure, and commenting on the discussion results from diverse pointsofview.

Keywordsseminar curriculum; teaching strategies; engineering-major teaching; higher education.

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