工科弹性教学模式改革的初步探索

罗建洪 刘丹 代爽 马睿 唐盛伟 周志文 钟本和

摘要：新的产业技术变革对人才培养提出了新要求。在新工科建设的大背景下，我国高校教学模式的改革势在必行。通过调查问卷的方式，发现了传统教学模式中几个亟待解决的问题，并分析了“混合式”教学模式的优缺点。结合相关学者的研究，提出了针对工科专业的“1+1+1”弹性教育模式，“1+1+1”即“教师讲解+学生研讨+随堂测试”。之后对弹性教学模式实施的关键问题和难点进行了逐一论述，为今后高校的教学改革提供经验和参考。

关键词：工科;教学模式;改革;弹性

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2020）14-0127-04

2003年12月，中共中央、国务院做出了进一步加强人才工作的决定，提出的科学人才观认为，人才存在于人民群众之中。只要具有一定的知识或技能，能够进行创造性劳动，为推进社会主义物质文明、政治文明、精神文明建设，在建设中国特色社会主义伟大事业上做出积极贡献的都是党和国家需要的人才。提出衡量人才不惟（唯）学历、不惟（唯）职称、不惟（唯）资历、不惟（唯）身份。鼓励人人都作贡献，人人都能成才[1]。随着我国经济的发展和科技的进步，社会对人才的内涵提出更高和更深层次的要求，从服务国家战略、满足产业需求和面向未来发展的高度，面对新一轮科技革命与产业变革，在“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）的基础上，2018年教育部提出的一项持续深化工程教育改革的“新工科”建設重大行动计划[2]。

人才培养靠教育，从一定意义上讲，教育决定一个国家和民族的未来，是一个民族最根本的事业，在整个社会主义现代化建设过程中，教育优先发展的战略地位必须始终坚持。高校是培养高级科研和技术人才的重要场所，高等教育的质量很大程度上由课堂的教学质量决定。我国传统的课堂教学模式是一种以教师、书本以及课堂三者为中心的教学模式。这种教学模式形成了教师单向灌输、学生被动接受的局面，从而导致了作为认知主体的学生在整个教学过程中都处于被动接受知识的地位。无论是从国内还是国际的社会发展情况来看，被戏称为“填鸭式”的传统讲授型教学模式已无法适应人才培养需求，因此在进入新时代后，我国兴起了教学改革的高潮，其中包括引入国外先进的教学经验，用来改良我们现行的单一的教学模式等手段[3]。目前，混合式教学模式在我国高校里的认可度较高，它主张把传统教学的优势和数字化教学的优势结合起来，二者优势互补，从而获得更佳的教学效果。虽然在现有情况下，它依托信息量巨大的互联网媒体，可以让同学们高效、快速了解前端的信息，这种教学模式相比于传统的“填鸭式”教学模式有明显的优势。但是，混合式教学对高校硬件资源的配置要求较高，在现阶段我国经济发展的水平下，这种教学模式在我国很难真正推广，特别是中西部地区的部分高校。而且很多高校在更多情况下关注的是自身的硬件条件，对该教学模式下的课堂质量并没有实质性的关注。混合式教学模式极易成为借助高科技现代化设备实行传统“填鸭式”教学的翻版。

由于应用要求等实际原因，在工科教学中，专业知识、逻辑思维能力和工程实践能力的应用要求要远远高于其他专业。因此，在课程设置和课堂教学上与其他专业存在明显区别。目前，对于工科专业，“研讨式”教学模式是一个很好的选择[4]，它是将“讨论法”和“研究法”有机结合的一种课堂教学模式，突出了学生在学习过程中的主体地位，能够充分调动学生的学习积极性和创造性，有利于提高学生的综合能力[5]。该方法能够明显地改善传统教学手段互动性不足的缺点，能够锻炼学生独立思考、解决问题的能力，也能锻炼学生交流表达能力。但是，对于专业知识的理解程度，尤其是专业知识的演算能力明显低于传统的教学模式[6，7]。鉴于此，需要另一种更优的教学模式来有效地解决上述问题。

一、弹性教学模式的提出

四川大学目前是以学分制度为依托，通过学生自主选课，达到通识教育的目的。同时，在授课规模上，采用探究式、小班化课堂教学;在授课模式上，采用以教师讲解为主、学生互动讨论为辅的教学模式。这种方式既能使学生在选课范围内拥有一定的自由度，又能在一定程度上提高课堂质量。但是，针对四川大学化工学院部分低年级班级的随机调查发现，四川大学在课堂教学模式上也存在不足之处，需要进一步的改进，其中比较明显的问题如下。

1.教学手段缺乏创意。现行的主流教学方式一般都是授课教师以PPT为主体，进行单调复述，对重点知识点进行适当的讲解和拓展。这种教学手段以教师讲解为主，几乎不会有师生之间的互动，学生的兴趣很难被激发。而兴趣是学生最好的导师，兴趣作为一种非智力因素，一种内驱力，能够从学生内心激发他们想要学习、想要获取知识的渴望。它对提高学生的学习效率具有非常重要的影响。因此，改变现行的教学手段，营造创新型互动课堂是教学改革的重点。

2.课堂效率低下。课堂效率低下是传统教学模式的最大问题，即使是在“混合式”教学模式中也存在这个问题。高校课堂上常见的现象主要表现为大学生上课不专注、不认真听课、不看书，甚至逃课。课堂效率低下的一部分原因是教学方式落后，还有一部分原因是部分学生态度不端正，学习习惯和方式存在问题。因此，如何提高课堂效率是教学模式改革的又一关键。

根据上述问题，结合我国相关学者的研究成果[8-10]，文章提出了针对工科的弹性教学模式，即“1+1+1”弹性教育模式，该模式是在学分制度和小班化教学的基础上，针对工科专业课程，专注于如何提高学生的课堂质量。“1+1+1”分别是指“教师讲解+学生研讨+随堂测试”。“教师讲解”是指课程指导教师按照课程大纲的要求，对各章节的重点和难点部分进行讲解，使学生对该章节的知识点有一个系统的了解。然后对学生进行分组，为每个小组分配任务，要求他们课下查阅资料，并制作讲解PPT;“学生研讨”是让每组学生派一名代表讲解相关知识和内容，然后与其他学生和教师进行交流讨论。“随堂测试”是教师选取章节的重点知识进行课堂测试。这种教学方法能够充分锻炼学生的综合能力，充分发挥学生的主观能动性，又具有一定的强制性，同时能够有效地提高课程质量。

二、弹性教学模式中几个关键问题的讨论

1.弹性教学模式中的“弹性”问题。“弹性”问题仅仅针对课堂教学，而不是针对课程设置和培养方案。具体来讲，“弹性”是针对课堂的内容、学生自主内容和考核方式等的柔性调整，针对特定课程特定章节的授课内容的调整。例如，对于一些学习重点和难点，教师讲解的内容可以适当增加;对于一些比较简单的知识点，教师就可以充分引导学生进行课堂交流，讨论前沿技术的最新动态等，并不是对课时量的多少进行调整。把握“弹性”尺度是授课教师需要特别注意的地方。

2.教师的引导问题。实际上无论是什么样的教学模式，其目标都是为了培养优质的人才，且实施培养方案的主体依然是教师，任何改革的实施最终都需要教师来引导。因此，实施弹性教学解决的传统课堂教学的关键问题之一就是能否充分发挥教师的引导性，减少教师的课堂讲解时间，防止教师将大量时间和精力浪费在低效率的课堂讲解上，达到“授人以鱼，不如授人以渔”的效果。

在传统的“填鸭式”教学方式中，教师将大量时间花费在备课和课堂讲解上面，教学经验丰富的教师会尝试激发和引导学生的自主性学习，但更多的教师由于在课堂上的教学方式和手段比较单一，导致学生课堂学习效率较低。而在弹性教学模式中，由于该模式更加注重学生的主观能动性和课堂质量，教师将学习的主动权和主体地位让位于学生，与学生共同承担教学责任[11]，教师在课堂上的角色由传授者转变为与学生处于平等地位的参与者。教师的主要职责由传统教学手段的讲授变为引导和考核。但是“传道受业解惑”的根本目的不变，只不过在新的教学模式下，教师的引导作用可以得到更大限度的发挥，更加有利于提高学生的综合素质。当然，在引导过程中也要充分尊重每位同学的思路，一旦出现与事先设计不一致的地方，教师要针对具体情况进行充分引导，而不是打断学生的思维。这样既能鼓励学生大胆地发挥自己的想象力，充分发表自己的见解，又能保证学生思想的正确性。

3.学生互动的问题。在传统的教学方法中，学生和学生之间的互动活动常常被认为是没有意义的，在很多情况下互动活动甚至是不被允许的。随着时代对人才素质要求的提高和教学观念的改变，教学工作者普遍认为学生之间的互动活动能够很好地帮助学生理解相关知识，并且提高他们其他方面的能力[12]。互动教学模式因为充分体现了这种教育理念，所以能很好地满足这种需求。它将“教”与“学”有机地统一起来，打破了传统的教学模式，转变了教学观念，是近十几年来最重要和最成功的教学模式之一[13]。但一味地引导学生进行课堂互动并不适合于所有专业的学生。以工科专业学生为例，由于该专业更注重专业知识的应用，提高逻辑思维、批判思维以及工程思维方面熟练应用的能力要比其他能力，如语言能力等更重要。思维训练需要学生独立思考、相互交流和教师引导这三者同时兼顾。因此，把握互动时间限度是实施弹性教学模式的关键点。

此外，在学生互动过程中，教师也应该有适当的干预。在学生自由选择时容易出现“差—差”“优—优”组合的倾向，直接导致两极分化，学生在选择组员的过程也会不自觉地选择和自己关系比较亲密的同学。同时，在交流过程中，大部分学生由于自身自觉性和能力的问题，会出现话题偏离论述主题的情况，等等。以上这些问题都需要任课教师注意和防范。

4.学生听课效率问题。在传统的教学手段下，知识的传授方式和讲解进度都是由教师来把控的，大部分教师也是按照教学大纲和课时的要求来按部就班地进行教学活动，仅在授课结束后进行一次测评，完全忽略了在授课过程中学生的听课效率。通过问卷调查发现，听课效率低下是传统课堂的通病。而混合式教学模式由于改变了上课方式，同时，借助先进的教学手段为学生提供更多优质教学资源，虽然在一定程度上能够激发学生的学习兴趣，从而能够在一定程度上提高课堂效率，但是仍然达不到让人满意的效果。以工科某课程为例，通过调查问卷发现，通过一学期54课时的学习，其学习效果远不如学生自己按照课堂讲义学习两周的效果。这并非教师教授的知识本身出现问题，而是在传统的教學模式下，由于授课方式和学生兴趣等原因，学生很难融入课堂氛围。王瑶的研究指出，影响学生听课效率的因素主要有教师的授课方式、学生的学习动机和学习兴趣。其中授课方式对听课效率的影响最为明显[14]，“填鸭式”教学方式由于授课方式单一，学生的听课效率最低，而弹性教学方式正是通过改变授课的模式并且增加考核的频率和方式，激发了一部分被动学习学生的学习兴趣，同时，通过频繁的课堂测评来刺激学生巩固课堂知识的欲望，继而有效提高课堂效率。

三、弹性教学模式实施的难点讨论

“混合式”教学模式是目前比较主流和认可度较高的一种教学模式，但是由于对高校基础设施的要求较高，该教学模式在我国的实施程度并不高。弹性教学模式能有效避免上述问题，又能解决传统教学模式的诸多缺点，但是弹性教学模式的实施也有一些困难需要解决。

1.教师的积极性是否充分。虽然弹性教学模式在设计时考虑到了教师工作量的问题，但是工作量的增加仍然不能避免。在弹性教学模式中，通过减少授课教师的课堂讲解时间，将富余的时间交给学生，最后教师对这整个章节的内容进行测评。从表面上看没有占用教师更多的课堂时间，其实课程的设计、学生讨论主题的设计、试卷的设计和批改试卷的工作量会增加，这会占用教师的课外时间。高校对于教师的考核涉及多个方面，教学情况只是其中的一部分工作。因此，增加教学工作量意味着工作时间的延长，这是很多教师不愿意看到的情况。如何有效提高教师的积极性是该教学模式实施的关键，具体可行的手段有以下几种：（1）提高教学工作在教师考核中的比例，这是最简单也是最直接有效的手段;（2）加强对教师课堂质量的考核;（3）对于条件允许的高校，为专业课教师安排学生教学助理。

2.学生的积极性是否充分。在传统的教学模式中，一般教师处于课堂的中心位置，所有课堂活动都是以教师为中心，几乎所有教学任务都是由教师主导完成。而本文论述的教学模式中，将学生和教师放在同一水平，所以该教学模式实施成功的关键除了教师还有学生。虽然该教学模式能够大大提高课堂效率，但是需要学生花费一定的课外时间去预习和复习。一些思想观念有偏差的学生可能会出现抵触情绪，同时，大学的学习环境比较轻松和自由，很多学生不适应这种高强度的教学模式。因此，如何保证学生积极接受这种教学模式是一个亟待解决的问题。具体可行的手段有以下几种：（1）更正学生的思想观念，摒弃原有的错误学习观念;（2）严格评分，提高本科生的毕业要求，实行末位淘汰制;（3）教师采用循序渐进的方式，让学生过渡性地适应新的教学模式;（4）辅导员教师加强学生的思想教育。

四、总结和展望

综上所述，经济发展靠人才，人才培养靠教育[15]。我国传统的教学模式已经不能适应现代化经济发展的需要，而信息化、现代化的教学模式的实施还存在难度。面对工科专业课程的诸多问题，“1+1+1”弹性教学模式作为一种高效的教学模式应运而生。它既能够解决传统教学模式的诸多问题，又能以极小的成本实施。虽然，该教学模式还需要进一步完善，但是由于其固有的优势，在不久的将来会成为我国的主流教学模式。

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Abstract：The teaching mode of colleges and universities in our country can no longer satisfy the current economic and social development.The reform of teaching mode is imperative.Several problems to be solved in the traditional teaching mode were found by questionnaire and the advantages and disadvantages of the "mixed" teaching mode were analyzed.In the meantime，the "1+1+1" flexible education mode for engineering majors was put forward according to the research of relevant scholars."1+1+1" was "teacher explanation + student seminar + on-the-spot test".After that，the key problems and difficulties in implementing the flexible teaching mode was analyzed one by one，which will enhance the experience and research for the future teaching reform in colleges and universities.

Key words：engineering;teaching model;reform;elasticity