全流程跟踪教学法的提出及其在结构力学I课程教学中的实践
2022-02-13汪大洋张永山梁颖晶王菁菁刘东滢
汪大洋 张永山 梁颖晶 王菁菁 刘东滢
摘 要:针对当前大学生自我控制力低、自我压力感弱、基本不具备独立解决问题的能力的现状,文章在总结多年教学经验的基础上,基于“源头控制·过程管理·探索未知”理念提出“全流程跟踪教学法”,强调教学过程跟踪管理,建议在课堂教学中采用问题联想式教学模式,将模块教学与测试温故相结合,培养学生探索未知的内动力和独立解决问题的信心。通过在广州大学土木工程专业结构力学I课程教学中的应用实践,将2007-2019级合计28个班级的课程教学效果进行对比分析,结果表明该教学法成效显著,课程成绩大幅提高,课堂教学互动性强、学生积极性高。
关键词:结构力学;全流程跟踪教学法;过程管理;问题联想式;模块教学
中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2022)03-0018-04
Abstract: As we know, more and more contemporary students show some shortages of low self-control ability, weak self-perceived stress, and less independent problem-solving ability in China's universities. So, a "teaching method of whole-process tracking" based on ideality of "source control, process management and unknown exploration" and also years of teaching experience of authors was proposed in order to reduce the shortage. Tracking management in teaching process is focused and emphasized in the proposed new method. Other teaching strategies, such as question-associating classroom-teaching model and combination between teaching and timely review testing, are suggested so as to inspire students' self-consciousness of exploring unknowns and arouse their confidence of solving problem independently. Finally, the proposed new method was adopted and applied by the authors' classroom in Structure Mechanics I and corresponding teaching effect comparisons among 15 classes from grade 2007 to 2013 were conducted in detail. The results show that the new teaching method has great superiorities of improving learning outcomes, advancing teaching interaction and motivating student's enthusiasm.
Keywords: Structure Mechanics; teaching method of whole-process tracking; process management; question-associating teaching model; module teaching
自1999年教育部出臺《面向21世纪教育振兴行动计划》以来,高考录取人数逐年递增,从1981-2020年40年间,录取人数扩大31倍,2020年录取率高达80.95%,录取人数为扩招前1998年的5.42倍。中青院青年发展研究院调查[1]表明绝大多数调查对象认为当代大学生“精神萎靡不振”,认为大学生学习态度非常好的比例只有8.5%,大学生的公众形象已经跌到20年来的最低点。张玮瑜、李媛[2-3]分别针对两所高校1 300余名学生的出勤率和对专业的感兴趣程度展开了调研,发现学生普遍反映对专业感兴趣程度不高,对所学专业持“一般兴趣、无所谓态度”的比例高达60%以上。龚惠香等[4]对492名学生进行调查发现,上网学生中75.9%关注“负面报道”和“不同于传统媒体”的新闻;刘金荣[5]就高校学生课堂手机上网的原因对422名学生展开调研,发现55%的学生对课堂内容不感兴趣、只有11%的学生手机上网是为了查阅资料。
广州大学结构力学教研组组建于1994年,始终致力于结构力学系列课程的教学和教研工作,对于本科生在课堂学习过程中的今昔对比感受颇深,亦不断在课程教学中进行改革和探索,针对当代大学生和社会发展的现状,提出了“全流程跟踪教学法”,并在结构力学课程教学中进行了试点实践,取得了较好的效果。
一、全流程跟踪教学法
结合当今社会发展环境和大学生学习状态,基于“源头控制·过程管理·探寻未知”理念,提出“全流程跟踪教学法”,其中“源头控制”是根本、“过程管理”是手段、“探索未知”是目标,只有很好地实现了前两项,才有可能实现最后一项教书育人的终极目标。
(一)源头控制
源头控制主要体现在两个方面,其一,将学生思想教育工作纳入课堂教学过程,时刻提醒学生认清自己、认清社会,协助学生寻找学习的目标和内动力,挖掘并让学生理解课程学习与社会工作需求的关联度,以激发学生的内在求知欲,让其懂得“授人以鱼不如授人以渔”的道理;其二,课外加强教学内容和教学水平的内在修为,既能在教学内容上体现学科领域的前沿科学研究成果和工程实践成果,吸引、培养学生的学习兴趣,也能在教学方法上做到因材施教、难易有别,让不同层次的学生都能體验课堂学习的乐趣,用“台上一分钟台下十年功”的精神严格要求教学准备工作。
(二)过程管理
高校教师在教学之余,需要发挥一种“过渡媒介”的过程管理作用,引导学生向“自学式”学习方式转变,避免高中到大学的不利突变现象发生。可能有些人会认为这一“过渡媒介”在各个高校都或多或少的存在,但这种存在的方式基本上在辅导员的工作范畴中,而高校是以教师教学为主导的运作机构,任课教师发挥的“过渡媒介”作用显然要远远高于辅导员所能达到的作用,其对学生的带动效应和边际影响效应在高校教学中无可替代。为更好地发挥教师过程管理的“过渡媒介”作用,“全流程跟踪教学法”建议可从以下两个方面加以实施:
1. 模块教学与测试温故相结合
在学习过程中对所学知识产生遗忘是一件非常正常的事情,避免遗忘最有效、最简便的途径就是“温故而知新”。在教学过程中,教师很难控制让学生自觉对已学知识进行复习巩固,但可以合理安排教学进度,分模块有组织地对已学知识进行测验,跟踪学生对所学知识的掌握程度,及时发现问题、解决问题,将传统“上课→考试”的单一教学模式转变为“上课→测验与分析?圮难点讲解?圮上课→考试”的教学模式,如图1所示。所谓模块就是基于教师理解将相近的课程内容划分在一起,作为一个模块来教学,如结构力学I课程可分为:几何构造与静定结构内力计算(模块A)、影响线与位移计算(模块B)、力法与位移法(模块C)、力矩分配法(模块D)等五个模块。每一个模块讲解结束后,都可以对已学模块开展测验,测验时间可根据需要安排在课堂内或课堂外进行,如模块C讲解完后,组织一次模块A/B/C的综合测试,然后对试卷进行分析,有疑难则解析,无疑难则进入下一个模块教学。
“模块教学与测试温故”相结合的跟踪教学法可能会使很多老师感到课堂学时不够,尤其是在当前课程学时总体压缩的环境下更显紧张。然而,通过实践发现只要合理规划学时,有侧重地开展教学,并不会增加额外学时,因为全流程跟踪教学法的优点在于学生与教师之间的良好互动性、认可性以及学生学习知识的积极主动性,并环环相扣,知识理解、吸收的速度要明显高于传统教学法,使得后续课程内容所需的教学时间大大缩减。
2. 实现从协助解决问题到自觉发现并解决问题的蜕变
鉴于社会大环境的影响,课程老师仍需要有意识地为学生定制一系列的基础或专业问题,协助而不是直接为其解决问题,让其在问题的环境中成长,找到解决问题的乐趣、坚定攻难克艰的信心,引导他们实现从高中向大学的学习方式过渡。不能从进入大学开始就放之任之,因为大学生虽然业已成年,但这种从“港湾”到“风浪”中生活的蜕变仍需要时间,若不加以正确引导,就很容易在“风浪”中改变方向、迷失自我,而这种引导完全可以在课程学习中实现。协助解决问题的目的在于逐渐培养大学生独立解决问题的信心和勇气,使其再次面临问题时不再感到困惑或不知所措,不管能否解决都愿意去尝试而不是止步不前。一旦这种信心和勇气在学生心中得到很好的传承,很多意想不到的效果就会出现,如在结构力学I课程教学的后期,经常会有很多学生拿着一堆问题过来答疑,甚至有历年同济、哈工大的研究生试题,同学们信心十足地尝试各种解题方法,有效提升了教学相长的效果。
二、全流程跟踪教学法在结构力学课程教学中的应用实践
近年来,在结构力学I课程教学过程中存在不及格率很高、优秀率很低的现象。由此,结合社会环境对该门课程的教学法进行了改革,提出“全流程跟踪教学法”。2014-2015学年第二学期,首次将该方法用于广州大学土木工程专业2013级133班和138班的结构力学I课程教学中,并于2018年向教研组另一位青年老师推广。土木工程专业2007级有8个平行班级,2019学年有11个平行班级,为确保公平性与合理性,采用统一试卷、教考分离和密封流水改卷制度。
表1给出了2007-2019级结构力学I课程成绩情况统计表,所有数据均为卷面考试成绩统计(未带星号为同一教师的班级,带星号为教学方法推广应用的另一青年教师所带的班级)。由表1可见,采用所提“全流程跟踪教学法”后,课程成绩得到了有效的提升,平均成绩、通过率、优秀率、良好率均高于传统教学方法的班级,而中等率和及格率有所下降。如2007-2012级13个班级的平均成绩、通过率、优秀率、良好率均值分别为63分、65%、12%、14%,而2013-2019级15个班级的平均成绩、通过率、优秀率、良好率均值分别为74分、83%、29%、22%;中等率亦由2007-2012级13个班级均值20%下降到2013-2019级15个班级均值17%,对应的及格率从均值20%下降到16%。
此外,从表1中还可以看出,所提方法在教研组一位青年老师教学班级的推广应用中,也取得了很好的效果,如17-6*、18-6*、19-11*三个班级的通过率分别达到95%、89%和58%,与对应参考班级17-1、18-1、19-10相当,后者依次为90%、78%和62%。值得一提的是,2019级普遍课程成绩较低,主要原因在于课程教学期间突发疫情,线上、线下交叉教学过程对课程教学与学习效果产生了一定程度的不利影响,同时该年级期末考试的难度和题量均有所提高。
表2给出了2007-2019级结构力学I知识点成绩情况统计表。由表2可见,在使用所提教学方法后,结构力学I课程各个核心知识点的通过率和优秀率均得到了明显的改善和提升。如2007-2012级13个班级静定结构内力计算、位移法、力矩分配法的通过率均值分别为69%、50%、51%,而采用“全流程跟踪教学法”后,2013-2019级15个班级相应的通过率均值分别提升至80%、70%、71%;同样地,各个知识点得分的优秀率亦存在类似规律,2007-2012级13个班级静定结构内力计算、位移法、力矩分配法的优秀率均值分别为40%、33%、32%,而采用“全流程跟踪教学法”后,2013-2019级15个班级相应的优秀率均值分别提升至66%、44%、49%。
三、结束语
1. 基于“源头控制·过程管理·探寻未知”理念提出的“全流程跟踪教学法”,既强调过程管理在课程教学过程中的重要性,及时跟踪学习动态,将疑难问题化解于教学过程中;又重视源头控制,引导学习兴趣,培养学生探索未知的内动力和独立解决问题的信心。
2. 所提教学方法在广州大学土木工程专业2013-2019级15个教学班级中应用时取得了良好的效果,不仅卷面平均成绩、通过率和优秀率等均得到了有效改善,而且学生对于各个知识点的掌握理解程度也显著提升,且在青年教师授课班级中的推广应用也取得了很好的成效。
参考文献:
[1]卢德平.当代大学生公众形象调查报告[J].中国青年政治学院学报,2006(1):7-14.
[2]张玮瑜.吉林省某高校学生学习状况调查研究[D].长春:东北师范大学,2009.
[3]李媛.基于大学生状况的高校教学改革研究[D].开封:河南大学,2012.
[4]龚惠香,汪益民.信息时代高校德育的新课题——高校学生上网情况的调查分析[J].高等工程教育,2000(3):55-58.
[5]刘金荣.高校学生课堂手机上网行为矫正对策研究[J].科技经济市场,2012(11):85-87.