“能源、环境与社会”全校性新生研讨课教学模式探讨

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  摘要:通过对全校性新生研讨课“能源、环境与社会”的教学实践,分析了全校性研讨课的特点,总结了教案编写以及教学实施中的经验,论述了研究性教学模式在教学组织中的作用,探讨了教学效果和存在的问题。实践证明,所采用的教学模式可操作性强、学生评价高、教学效果好,全校性研讨课对培养学生的综合素质、跨学科思维、创新性地分析解决问题有重要作用。
  关键词:新生研讨课;教学模式;综合素质;能力培养
  作者简介:张力(1956-),男,重庆人,重庆大学动力工程学院,教授;杨仲卿(1984-),男,山东滕州人,重庆大学动力工程学院,讲师。(重庆?400030)
  基金项目:本文系重庆市教改重点项目(102116)的研究成果。
  中图分类号:G642?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)24-0054-02新生研讨课(Freshman Seminars)是专门面向大一新生开设的小班研讨类课程。[1,2]在教师主持下,围绕共同感兴趣的专题,通过教师与学生之间、学生与学生之间的交流互动,以小组方式边学习、边讨论,对新生在掌握知识、开拓视野、合作精神、批判思考、交流表达、写作技能等诸方面进行综合培养与训练。课程以探索和研究为基础,强调师生互动和鼓励学生自主学习,目的在于帮组学生完成高中到大学的转折,并为后续的学习打下基础。
  研讨课的内容丰富多彩,主要涵盖了入学教育、学术方向、探索创新等方面,都是教师们多年教学、科研的经验总结。[3,4]既有经典内容,也有新问题,设计众多领域和交叉学科。有的可能已有答案,但也许并不唯一,还需突破;有的可能尚无答案,需要探索。
  为了让大一新生尽快适应大学的学习,将同学们培养成为驾驭未来的优秀人才,重庆大学从2009年起,面向本科新生开设了新生研讨课,各专业根据自身特色设立了面向本专业新生的研讨课。课程旨在推行“以学生为中心、教师为主导”的研究性教学方式和基于探究问题的学习方式。2011年重庆大学又推行了校级“新生研讨课”示范课程,打破了各专业新生研讨课的专业限制,面向全校本科新生,采取网络“抢课”的方式取得学习资格。“能源、环境与社会”为校级示范课程之一。
  一、课程的设计组织与实施
  1.全校性新生研讨课的特点
  (1)小班教学便于研究性教学的开展。研究性教学是指在教学过程中由教师创设一种类似科学研究的情境和途径,指导学生在独立的主动探索、主动思考、主动实践的研究过程中,吸收并应用知识分析并解决问题,从而培养学生创造能力和创新精神,提高学生综合素质的一种教学模式。[5-7]在研讨课上,通过课程的组织,实现师生角色的转变,学生从“被动接受者”向“主动参与者”转变,学生的主动参与是保证研究性学习的关键。“能源、环境与社会”选课人数32人,采用小班教学便于师生间的互动,为研究性教学活动的开展打下了基础。
  (2)选课学生的覆盖专业范围广,教学过程更加注重通识教育理念的应用。作为全校性新生研讨课,采用网络选课的方式,学生根据自己的兴趣爱好选择课程。“能源、环境与社会”的选课同学来自汉语言文学、软件工程、自动化、电子信息工程、土木工程、计算机科学与技术、电子科学与技术等7个专业。和各专业开设的研讨课不同,全校性新生研讨课更加注重通识教育理念的应用,注重新生在自然科学与技术素养、哲学社会科学素养、人文素养等方面的培养。鼓励学生结合自己实际跨学科、跨专业自由选课,充分发展个性,博学多识。
  2.课程的设计
  “能源、环境与社会”新生研讨课共16个学时,课程从哲学、法律、自然科学和工程技术多个视角,结合科学与技术背后的人文关怀和批判性的社会学观点,以认识快速改变着的世界及应对中国高速发展所产生的资源、能源与生态之间的矛盾为出发点,通过生动的例子,介绍能源与环境问题以及对社会经济发展和日常生活的影响,并通过国内外发展清洁能源的成功案例,结合同学们所熟悉的各种应用条件,共同探讨开发利用清洁能源的技术途径、经济分析和政策支持。
  通过本课程的学习,学生将学会以科学和人文的精神认识和分析能源问题,理解能源与社会的关系和能源利用所造成的环境问题的人文社会原因,并能从人文社会的角度分析能源与社会问题的解决之道,激发学习创造性的想象力和批判思考能力;同时培养学生的科学思考能力、表达能力、协作能力和文献查阅能力。
  3.组织及教案的编写
  结合笔者在热能专业新生研讨课中的教学实践经验,为了便于全校性研讨课的有效开展,本次研讨课设计为4学时每次,共授课4次。
  新生研讨课的目的主要是激发学生学习的兴趣与对科学知识探索的激情,并启发、训练学生的学术表达方法与能力,注重启发学生的科学探索兴趣,激发学生的参与热情,营造学生愉快学习和自觉学习的氛围。教师从不同的学术视角,与他们分享和探讨认识世界、获取知识的方法。本次新生研讨课在组织教案编写过程中,将教学内容分四个单元,采用“专题报告与讨论”与“专题研讨”相互穿插的形式开展教学活动。其中,第一单元和第三单元为“专题报告与讨论”;第二单元和第四单元为“专题研讨”。
  第一个单元的主题为“能源、环境与社会的关系”,在此单元中,采用专题报告并结合讨论的形式让学生对能源有个基本认识,并对当今的能源现状、能源对社会的贡献、能源利用引发的环境问题以及清洁能源的发展趋势有初步的了解。在老师主讲,对能量与能源等通过图片及文本进行了深入浅出地解读的基础上,创造机会鼓励学生能够清晰地公开表达自己的观点,以培养学生的批判性思维,学会用批判的眼光看待问题。启发学生参与讨论,加深对能源及利用普通知识的感悟和认知,从而激发学生的求知兴趣和欲望。
  在接下来的第二单元中,采用专题研讨的方式,让同学们担任研讨的主持人,针对第一单元中涉及到的有关问题进行分析和较深入地讨论,教师参与学生的研讨并点评、总结,进而引出解决能源带来的环境和社会问题的方法,即“发展新能源”、“节能减排”和“从个人做起”,为第三单元“可持续能源的发展”专题报告的讲授和讨论做好铺垫。   在第三单元中,重点讲授核能、生物质能、风能、太阳能等新能源的发展、节能减排的技术以及我国的能源发展战略。结合2011年日本发生的福岛核电站事故以及能源利用的形势,引导学生探讨核电发展的必要性;通过分析我国能源发展的战略,讨论在发展新能源以及节能减排过程中需要的支撑条件。在第四单元中,通过计算个人(团体)能量消耗,引入“节能减碳”途径、办法的分析和较深入讨论,从而让学生感觉到科学分析的兴趣,启发学生的学习主动性。
  为了加强学生对能源环境领域前沿问题的了解,在教案的编写过程中,查阅了国内外关于能源利用技术、新能源等最新研究成果,以及2011年我国以及其他国家对一次能源、二次能源、新能源消耗的最新统计成果。
  4.学生的组织与教学实施
  (1)教学过程中对学生的启发和引导。在教学过程中采用教师讲授和研讨相结合的方式开展,在研究性教学过程中问题的设置是保障教学活动顺利开展的核心因素,问题的设计、提炼、概括、表达以及形式都需要精心准备,并能结合讲授内容,在恰当的时机抛出问题,对同学加以引导。比如在第一单元中,首先借助多媒体以图片和动画向学生展示“日常生活中的能源”,让学生对能源有一定的认识,接下来讲解“能源的概念及其分类”,在了解了“能源的转换及利用”后,向同学们展示“能源在各行各业的利用”从而引出“能源对人类社会发展的贡献”。教师在对以上问题讲授之后,通过随堂设置的小问题(见表1),引导同学们对能源利用及其形势进行思考与讨论。
  通过对以上问题的讨论,加深了学生对讲授内容“能源种类及形式”、“能源与人类社会关系”等方面的认识和了解,同时又引出了下面要讲授的内容“我国及世界能源利用的形势及面临的挑战”。讨论的内容既巩固了讲授的内容,又起到了承上启下的作用,引导同学们对即将讲授内容的思考及分析,并通过分析得出自己的结论和解决之道。
  (2)专题研讨的组织与实施。教学的第二和第四单元为专题研讨单元,研讨的内容和上一单元中讲授内容相关,比如第一单元讲授的主题为“能源及其与环境、社会的关系”,在第一单元即将结束时,向学生布置第二单元专题研讨的题目,见表2。研讨题目并不局限于老师布置的题目,而是与能源、环境和社会相关的新问题、新思路都可以作为研讨的题目。
  为了便于研讨的开展,每2位同学作为一个小组,每个小组选定一个感兴趣的题目进行研讨。学生可以利用课余时间,结合自己的题目,通过查阅图书、文献等方式收集资料,组织材料,这样学生的学习空间就从课堂上拓展到了课外。在专题研讨时,每个小组有10分钟的时间,其中发言时间为8分钟,提问、讨论的时间为2分钟。为了充分调动学生在课程中的积极性,每两个小组推荐一名同学作为主持人,在研讨过程中学生担任主持人,教师对研讨的进度和内容做总体把握,并及时点评总结。
  在教学过程中,现代教育技术手段的应用,包括采用计算机模拟仿真技术,应用CFD专业软件以及Flash和3D Marx动画的制作软件,对能源转换和利用过程进行了模拟,并以动画的形式展示给学生,生动形象,增加了学生对能源转换过程的理解,丰富了教学手段。
  在课程的考核形式上,采用多元化的评价形式,不再拘泥于使用标准答案的统一评判标准。在成绩评定上更加注重学生创新意识和创新能力的权重,包括学生的讨论能力、案例分析能力、创新思维训练的新颖性、独特性、团队合作能力等,充分调动了学生参与研讨的积极性和主动性。
  二、教学效果和教学过程中发现的问题
  1.教学效果
  在教学过程中师生互动比较理想,学生参与的积极性很高,从学生现场的反馈看,总体上教学效果非常好。从研讨效果来看,大部分学生学会了提出问题、分析问题和解决问题的能力,学会了根据收集、总结的文献资料形成自己独特的观点。大部分学生演讲时制作了精美的幻灯片,对自己所研讨的问题有比较深入的理解。同学们对研讨课的评价较高,在课程结束后的跟踪调查中,2011级电子信息工程专业05班刘同学对这门研讨课的反馈如下:“这几次研讨课对我的影响很大,收获颇丰。收获最大的并不是知识层面上的,而是研讨课这种形式给我带来的一种学习方法的提升。通过老师在课前布置课题,自己在课下查资料进而学习到很多的知识,并把查到的信息通过自己的思维加以筛选,总结形成上课演讲和研讨的内容。“能源、环境与社会”研讨课带给了我们一种重要的学习方法,这方法是真正适用一生的。”
  重庆大学教务处采取无记名的方式对参与几门全校性新生研讨课示范课的同学进行了问卷调查,其中,“能源、环境与社会”调查结果如下:
  从调查数据来看,大部分同学能够适应研讨性教学方式并认为教学内容能够帮助其发现问题、锻炼其思维过程、对培养学生探究式学习有较好的帮助。大部分同学认为通过该课程的学习收获比较大,这对大学新生完成从高中到大学学习角色的转变,培养探究式学习习惯有较大的帮助。
  2.教学过程中发现的问题
  (1)研讨课初期,部分同学还不能完全适应这种教学方式。在研讨课开始的初期,部分同学对老师的引导和启发式教学还不能完全适应,表现为胆怯发言、研讨不积极等。刚从高中毕业的大学新生习惯了教师在讲台上讲、学生在下面做笔记的传统式教学方式,在研讨式教学中,还不知道如何主动地参与到教学活动中。教师应采用多种方式对学生加以引导,与学生平等地对话、讨论,从后期的教学效果来看,同学们逐渐适应了这种教学方式。
  (2)大学新生对科技文献的检索能力不强。部分同学还不具备科技文件检索能力,在课后完成研讨题目时难以找到准确、合适的参考资料。这就要求老师在课下对学生加以辅导,指导学生检索、分析、整理资料,帮助同学逐渐形成发现问题、分析问题、解决问题以及表达观点的能力。
  三、结束语
  新生研讨课采用小班教学、师生互动的方式开展教学,是引导新生进入大学生活的一种有效形式。校级新生研讨课,面向全校各个专业的新生,不仅帮助学生形成积极主动地学习和探究方式,还培养了学生在自然科学与技术素养、哲学社会科学素养、人文素养等方面的综合素质。校级新生研讨课对培养学生的跨学科思维、创新性地分析解决问题有重要作用。
  参考文献:
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  (责任编辑:刘丽娜)
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