新形势下培养自主学习的“学—教—考”教学模式探索——以“核技术应用”课程教学为例

魏强林， 王 玲， 刘义保， 罗 勇

(东华理工大学，江西 南昌 330013)

“培养具有工程核心能力”的工程教育专业认证、“培养能够将掌握的知识付诸于实践”的创新创业教育和“培养创新型卓越工程科技人才”的新工科建设是新形势下教学改革的风向标，都要求加强学生自主创新学习能力的培养。这就要求高校教学方法和教学手段不断创新，大学生学习方式也应不断改变，需要更多的自主学习，需要培养自主学习意识和能力[1-3]。然而，目前大学教学模式仍以教师为中心的“满堂灌”讲授式教学为主，学生主动学习、探索研究的较少。这种学生处于被动、服从的学习地位，学习的自觉性和主动性没有得到充分发挥的培养模式不利于学生知识掌握和兴趣培养，严重影响了教学效果，也有阻新形式下的改革需求[4,5]。于涛等针对理工大学生主动学习进行了问卷调查，探讨了影响大学生自主学习的内外因素，提出了建立自主学习体系的必要性[6]。笔者为了改变单一的教学模式，更好地引导学生自主学习，结合近几年的教学实践经验和学校实际情况，针对当前大学生自主学习的现状及存在的问题，以东华理工大学“核技术应用”课程教学改革为例，创新教学模式，提炼出了一套促进大学生自主学习的“学—教—考”教学新模式。

1 课程介绍及教学现状

东华理工大学开设的“核技术应用”课程面向核工类(核工程与核技术、辐射防护与核安全、核化工与核燃料工程)专业，属于必修非学位课程，共46学时(含16学时实验)，为概述性课程，涵盖信息量大，旨在让学生了解核科学技术所涵盖的内容和核技术发展简况及前景，熟悉核技术主要包括的相关技术及应用核技术的基本功能，为专业技术工作打下基础。资料显示，近年来，国内部分开设该课程的高校教师也对教学模式进行了探究。如叶滨采用学生、教师全员参与的专题式教学方法[7]，常树全采用协作学习教学模式[8,9]，杜纪富等采用培养学生科研思维能力的案例教学法，教学内容渗入科学研究，进行研究型教学[10]，刘永阔、杨波等提出实践教学与科研相结合的创新教学模式[11，12]，郭江华、王虎等在实验教学中采用虚拟仿真技术[13，14]，崔永等研究提出各高校有必要对大学生开展核技术应用的通识教育[15]。相比较而言，各高校“核技术应用”课程授课内容基本一致，在一定程度上改进了理论教学方法，但课堂主体仍以教师为主，在激发学生自主学习积极性方面仍有所欠缺，并且只阐述了理论教学而未提及实验教学的改革。笔者在借鉴其他高校教师教学改革基础上，结合近年来授课经验，从理论教学和实验教学两方面进行了教学模式改革与创新。

2 理论教学改革，促进学生自主学习

2.1 教学体系改革

(1)调整培养计划。为了优化人才培养体系，于2014年对人才培养计划进行了修订，考虑到“核技术应用”课程内容较泛，无需太多专业基础即可掌握教学内容，综合考虑学生知识接受能力，经广泛调研决定，将原计划第五学期开设的课程提前至第四学期进行，减轻了学生后期核心专业课程的学习负担，更有利于学生对专业核心课程的学习。

(2)修订教学大纲。依据人才培养计划，修订了“核技术应用”课程教学大纲。教学内容、教学方法与手段和考核方式均有所改动。在教学方法与手段上增加了学生分组讲解部分课程内容、教师组织讨论等学生参与环节，在考核方式上采用答辩形式，强调过程管理的重要性，提高学生参与度和自主学习能力的培养。前后对比如表1所示。

表1 课程教学大纲修订内容比较

(3)更新授课内容。根据教学大纲，采用罗顺忠老师编写的“核技术应用”为教材，增加了部分基础知识，知识点更全面，有助于学生全面了解本专业知识体系。

(4)加强就业指导，渗透深造观念。在上课过程中，结合课堂知识点穿插就业单位信息，进行核行业态势分析，使学生尽早了解就业单位，为实习就业奠定基础，学生根据知识点内容，了解未来工作的方向和目标，有助于尽早做好职业规划。

对于地方行业应用型大学培养人才来说，约70%的本科毕业生选择直接就业，在做好就业工作的同时，鼓励学生考研深造，所以，在“核技术应用”课堂中向学生积极推荐核专业高校，介绍考研信息、提供咨询服务。由于核行业的特殊性，全国开设核专业高校目前60余所，且传统涉核专业高校仅10余所，学生考研目标容易确定。近年来“保送生”指标逐渐增加，考研面临压力也随之加大，尽早提供信息，可使学生及早准备。

2.2 授课方式改革及效果

(1)“满贯式”向“研讨式”转变，从“单一型”走向“多元化”。“核技术应用”理论授课学时为30学时，经修订大纲后，将原来的28(讲授)+2(习题)调整为24(讲授)+6(讨论)。讨论课前2-3周给学生提供讨论题目，让学生各自调研讨论内容，讨论课堂上学生采用PPT形式讲解，阐述调研内容，发表个人观点，鼓励大家积极提问，参与讨论，这样学生自然就参与到课堂教学中了。

(2)“听讲”向“主讲”转换，实现“要我学”到“我要学”。引导学生分组进行专题报告，4-5名同学按学号分一组，亦可自由组合，协作共同完成一个题目的调研与PPT讲稿，安排专门的时间在课堂上小组答辩。这既提高了学生自主学习的积极性，锻炼了学生口语表达能力和团队合作，也使学生掌握了办公软件的使用技巧。经过2-3次PPT的制作与汇报，学生PPT制作质量有明显提高，台上表现愈发自然，为学生毕业论文的撰写与答辩、就业面试等奠定了良好的基础。

在专题报告中，为了提高学生专业素养，加强专业英语的学习，还会要求学生自行搜索下载专业外文文献，经老师审核后，分组翻译部分内容，并制作PPT讲解。这既提高了学生检索文献能力与专业外语水平，也为后期研究生阶段学习奠定了基础。

(3)“要求”向“引导”转变，“应试教育”转变为“素质教育”。为积极引导学生自主探究，充分发掘学生对未知领域的求知欲与向往，达到自主分析问题、解决问题的目的，利用微信、QQ、超星平台新媒体技术，向学生推送ADS加速器、散裂中子源、新型核燃料、“华龙一号”核电技术、暗物质暗能量探测、黑洞理论、量子纠缠、宇宙大爆炸理论等核科学技术前沿知识，引导学生自主学习，拓宽知识面。

通过以上教学方式方法上的改革，打破了传统教学中“以教师为中心”的模式，促使学生课前准备，充分突出了学生的主体地位，极大地调动了学生学习兴趣，提高了学生课堂教学参与度，达到了良好的教学效果。

2.3 考核方式改革

在考核方式上提出了改进措施，完成了“闭卷—开卷—无卷”的转变，最终以限定题目的答辩形式进行，答辩主题可由教师制定也可由学生自选，如一般按照知识点提出核辐射穿透式厚度计、辐射育种、耶稣“裹尸布”之谜等40个左右主题供学生选择。采用两人一组或一人一组进行现场答辩，同时要求提交与答辩内容相关的讲稿，最终以百分制为标准，评定成绩按如下比例给出：(答辩50%+讲稿50%)×60%+平时成绩20%+实验课成绩20%。其中实验课成绩为4个实验的平均成绩，每个实验报告成绩按预习报告30%+实验操作40%+实验报告30%的比例给出。总评成绩体现了学生在整个学习过程中的总体表现，科学合理。在答辩考核时，由于每位学生需10-15分钟，每班40名学生左右的话，至少需要8小时才能考核完，采取同课题组多位教师分组进行考核的办法得到了很好的解决。

3 实验教学改革，提升学生自主创新

“核技术应用”课程除了理论教学，还有16学时的实验教学，由于学时有限，学生难以在规定的实验时间内消化吸收相应知识。另外，因核专业实验仪器精密昂贵、台套数少、使用放射源等特殊性，多人一台套实验设备进行实验，效果不佳。所以，在实验教学改革中，全面实施实验室开放政策，鼓励学生通过自选实验题目、参加科技创新项目、参与课题研究[16]等形式开展实验实践，完成自主实验。对于完成较好的自主实验，可代替既定实验的成绩，并予以加分鼓励。同时，为免受辐射剂量，利用核电站三维虚拟教学系统、百万千瓦压水堆核电机组模拟机、PCTran、MATLAB、Monte Carlo方法系列程序、SRIM、Multisim、LabVIEW等8大虚拟仿真实验平台，自主开发了数字化核能谱仪教学系统、γ射线料位计的虚拟实现、γ射线厚度计的虚拟实现、工业CT成像虚拟仿真等20余项实验教学项目供学生自由选择，学生可以利用个人计算机登录相应平台完成实验操作并提交报告。

通过该方法的大胆尝试和鼓励，极大地提高了学生的积极性，做到了学以致用。在调动学生自主学习的同时，提高了实验室的利用率，有相当一部分同学积极参加科技创新项目，取得了较好的成绩。

4 教学效果

(1)选用的教材“核技术应用”是国内第一部旨在介绍非动力核技术及其应用所涉及的主要方法、原理及新进展的教材[17]。课程体系清晰、突出重点、吸纳了该学科领域的现代进展，将核技术基本理论及其在医学、农业、环境等行业中的具体应用相结合，内容全面。在授课过程中，分“基础+专题”两方面由教师和学生分别讲解的方式完成，达到了互动的效果，促进了学生自主学习的能力。

(2)在教学理念上，贯彻以“学生为主体、教师为主导”的思想和基于互动的“研讨式”教学模式。在教学过程中注重学生参与的互动型的教学方法，通过课堂讲授与讨论、专题研究、学生自主实验等教学环节，形成理论联系实际、关注学科前沿的特点。

(3)课堂上，秉承轻松开放的课堂教学，与同学有效互动，注重学生独立思考能力的培养。经过教学实践，在教师认真负责的引导下，学生对课程教学效果反映良好，普遍反映在这门课程上学到了很多对以后工作学习有用的知识，训练了阅读文献、梳理知识点、总结归纳的能力。

(4)借助开放实验室，鼓励学有余力的同学积极参与科研项目、科技创新项目、创青春大赛、核科普宣传等活动，有利于培养学生的自学能力、动手实践能力和兴趣，充分激发学生主动性和创造性。通过参与教师的科研或根据兴趣自主选题，进一步激发了学生自主学习的热情和欲望，提高了对理论知识的理解力。

(5)通过课堂交流与沟通，达到师生双赢的局面。采用学生讲解，教师点评的方式，学生通过调研汇报等形式的教学实践，锻炼了自身的实践技能，不仅自己要理解，还要使别人明白，这是“质”的变化；对教师尤其是青年教师而言，也是一个很好的学习机会，学生所调研到的某些知识点或许就是教师的“盲点”，教师通过听取学生汇报，拓宽了自身知识面，积累了教学经验。在与学生交流过程中，教师只有充分了解学生的需求，才能更好地启发和引导学生参与到教学中。

5 结语

通过调整“核技术应用”人才培养计划、修订教学大纲、更新授课内容、改变授课方式、改进考试模式，采用“研讨式”教学方法，“请学生上讲台”教学手段以及“答辩形式”考试模式等创新手段，在一定程度上促使学生积极参与到课堂教学中来，加强了学生自主学习能力的训练。经过几年的课程教学实践，形成了以学生自主学习和师生互动为主要特征的新“学—教—考”教学模式，并取得了良好的效果，做到了以学生为中心，充分调动了学生参与学习的主动性和创造性，极大地促进了学生自主学习和发展，顺应了新形势下的教育教学改革。