1理科基礎課程的重要性
由于歷史原因, 我國的高等教育模式在新中國成立后一直仿照蘇聯模式, 過分強調專業教育。在五十年代的全國高校院系調整工作中, 全國高校主要被調整為綜合性院校和工科院校兩大類別。綜合性院校以文理學科為主, 而工科類院校以工程學科為主, 理學學科與工程學科教育從此分道揚鑣,
但是從科學和技術的發展軌跡看, 理學與工學有著極為緊密的聯系。理學是人類對宇宙和世界的探索, 是從未知到已知。在理學的基礎上, 衍生出了目前各色各樣的技術科學與工程科學。對于工程科學的發展, 理學是最重要的基礎和依托。因此理科教育在工科院校中也占有十分重要的地位。工科院校要順利地開展工科科研和教學工作, 需要有良好的理科教育作為基礎和保障。理科教育工作對工科教育的重要性主要體現在以下幾個方面:
首先, 理科教育可進一步加強工科專業的素質教育。不管是初等教育還是高等教育, 重點都在不斷地偏向于素質教育。這就要求學生在接受比較深厚的工程技能訓練的同時, 還要求學生在科學素養和人文修養方面也具有比較全面的發展。而理科教育作為與工科教育聯系最為緊密的學科, 是該項工作最好的切入點, 是科學素養和人文修養與工科教育之間最好的聯系紐帶。
其次, 理科教育促進了新的工科研究方向的產生和發展。從科學技術發展歷史的特點來看, 工程科學的發展無不是以理學研究的發展為基礎。從建國后我國新型工科專業的發展過程來看, 例如微電子、激光器件、工程物理、精細化工、復合材料等高新技術工程專業的產生和發展, 全部都與物理、化學等基礎理學研究的發展聯系緊密。
第三, 工科教育與理科教育應該相輔相成, 相互協調發展。理科教育對工科教育有相當的重要性, 反過來工科教育對理科教育也有重要的反作用。工程科學的發展和繁榮, 可以在實際應用過程中不斷發現新的問題, 為理科教學和研究工作提供反饋, 指引理科教學和研究工作的發展方向。
因此, 在理工科教學和研究工作中, 理科與工科應該緊密相連, 密不可分。但現實的教學和研究工作也反映出兩者的分離發展也帶來了一定的困難。
2 理科課程與工科課程之間的差異
1) 兩者在教學內容上存在若干脫節。理科基礎課程主要以學科內基本概念和科學問題為主要教學內容, 以培養學生的基礎知識、科學素養和邏輯分析能力為目的。而工科課程主要以介紹工程應用技術及其改進為目的, 是在理科知識基礎上的二次創造。在教學中會常常被學生問及理科課程內容與工程實際之間的關系。而這也是承擔理科基礎課程教學的年輕老師經?？鄲赖膯栴}。學生如果不明白面向實際工程應用的課程知識需要建立于理科基礎知識之上, 部分學生就容易產生該課程與本專業無關的錯位感, 并喪失學習的興趣。
2) 兩者在教學方法上也存在明顯差異。理科課程比較重視學生的科學素養, 意在培養學生獨立思考和解決問題的能力。工科課程在介紹專業知識外, 也鼓勵學生從進行工程創造。但二者在思路的開闊性、方法的多樣性等方面都存在較大的差異。理科課程的教學方法比較注重于理論的完整性和邏輯的嚴密性, 并力求用最典型的例子勾畫出完整的學科輪廓, 而工程學科教學中經驗的重要性則更加突出。教學更加注意以工程實用為導向。
3) 兩者在學習方法上也存在較大差異。學習理科基礎課程期間, 學生的主要任務應該在于培養良好的科學素養, 嚴密的邏輯推理, 以及獲取全面的基礎科學知識。這是一個打基礎的階段, 從知識和邏輯分析能力方面為后續課程做好準備。工科課程則主要著眼于實際應用, 學生在學習工科課程時, 需要更多地依賴于從實際設計實踐中積攢經驗。
3 結合工科特色的理科基礎課程教學方法探索
1) 擴充理科課程內容, 適當向實際應用傾斜。作為一所工科院校, 工程學科是最大的優勢和特色。在工程應用過程中積攢的實際經驗可以與理科課程內容實現有效結合。在講授理科課程時, 在適當的地方解釋知識點在實際工程中的應用可以極大地提高學生學習的興趣。例如筆者在講授巖土體孔隙度和滲透性等知識點的過程中, 適當地引入工程中利用壓力衰減法和脈沖衰減法等方法對致密巖石的孔隙度和滲透性等參數的測定, 讓學生在學習和理解孔隙度、有效孔隙度等基本概念的同時, 大大地開闊了思路, 認識到目前對基礎理論課程的學習是以后實際應用工作的基礎。這種對知識點應用的解釋可以在理科基礎課程與工科課程之間建立有機的聯系。
2) 在教學方法上, 注意引導學生學習的積極性和主動性。傳授給學生學科的基礎知識, 是理科基礎課程的一大使命。但授人以魚不如授人以漁, 更加重要的是讓學生養成自主學習、主動學習的好習慣。這就需要教師在教學過程中適當調整教學方法。知識的傳授并不在于給學生生硬的灌輸, 而應該是針對知識體系給與學生正確的引導。這種學習習慣的養成對于工科課程的學習及以后的工程實踐都有積極意義。因為工程實踐中各種標準復雜多變, 作為一名工程師也需要隨時準備更新自身的知識儲備, 隨時學習新的規范和標準。在理科基礎課程的學習過程中不斷培養學生的學習能力和科學素養, 對學生一生都大有裨益。
3) 課程考核方面, 力求做到科學客觀, 引導學生思維的靈活性與創造性。課程考核是教學工作中非常重要的方面。有時課程考核甚至是引導學生學習方式的最主要因素。經常有學生反映很多課程由于不需要平時作業, 沒有課堂練習, 主要依賴于課堂的記憶和考前的復習。地學類課程很多都具有類似的特征, 有相當多的知識點需要記憶, 而考前抱佛腳是學生最常用的備考方式。這種課程考核方式存在一個非常大的弊端, 就是此類突擊性復習往往只能形成短期記憶, 考后很快就會被忘記。甚至很多學生連自己記憶的內容是什么意思都不去追究, 只是為了考試而死記硬背。這種課程考核方式不利于讓學生真正學到知識, 甚至可能給人留下理科基礎課程生硬、古板的形象, 讓學生喪失學習興趣。與工科課程的設計或課程制作相比, 傳統的課堂考察方式也更難以激發學生的成就感。因此在實際教學中, 我們力求以課程考核方式和考核標準去引導學生真正地掌握課堂知識。筆者在每次課末尾讓學生寫一段關于學習內容的聯想, 鼓勵學生以發散的思維去聯想與課堂內容有關的任何內容, 并以聯想內容的合理性和發散性給與分數作為平時成績, 引導學生思維的發散性和創造性。經過多次實踐該方法效果明顯。在期末考試時學生死記硬背的現象得以大大改觀, 在解釋相關概念時已經可以按照自己的理解作答。而只要學生理解正確, 解釋清楚, 不管以何種方式, 甚至以作圖的方式作答, 我們都積極鼓勵, 從考核標準的角度積極引導學生學習的靈活性和創造性。
4 總結
綜上所述, 工科院校里的理科基礎課程教學工作有高度的重要性, 卻難以給與學生最直接的工程技能和成就感。因此, 在工科專業院校的理科基礎課程教學工作中, 要充分結合工科課程和理科基礎課程各自的特點, 把握自身的教學目標, 從充分激發學生學習的主動性和積極性, 以及充分培養學生學習能力和科學素養的角度出發, 靈活擴充教學內容, 改變教學方法, 積極地使理科課程與工科課程有機結合, 做好工科院校的理科基礎課程的教學工作。
摘要：工科院校的理科基礎課程對工科專業的學生培養有著非常重要的作用。本文分析了理科基礎課程與工科課程在教學內容、教學方法和學習方法方面的差異, 介紹了筆者針對以上方面的差異在改進理科基礎課程教學方面的探索。
關鍵詞：工科專業,理科基礎課程,教學內容,教學方法
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