基于“过程教学”的工科专业课教学模式的探索

花蕾 潘晓燕 董爱娟 高蕊 丛中笑

摘 要：应用型高校工科专业课程应以培养学生的专业素质和实践应用能力为主要目标。文章以工科材料科学与工程专业课为研究对象，通过对两种不同类型专业课实行过程教学的优化改革达到提高专业课教学质量并提高了学生专业素质及实际能力，为构建培养应用型人才的专业课程体系奠定坚实的基础。

关键词：过程教学；工科；专业课；应用人才

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2018）05-0109-03

Abstract： The main goal of the engineering courses in applied colleges should cultivate the professional quality and practical application ability of students. In this case， materials science and engineering was chosen as the subject of this teaching reform. Two different types of specialized courses of materials science and engineering were selected to apply the optimization reform of teaching process to improve the teaching quality of professional courses. It is necessary to lay a solid foundation for the construction of the professional curriculum system for the cultivation of applied talents.

Keywords： teaching process； faculty of engineering； specialized course； applied talents

独立学院以培养应用型人才为主要目标，特别是工科专业课更应重视教学过程，以达到培养学生实际应用能力的目的。本次教学改革选择我校材料科学与工程专业为研究对象，对过程教学优化在专业课教学中发挥的作用进行探索，旨在为应用型高校培养合格的专业技术人才积累宝贵的经验。

一、工科专业课教学存在问题

（一）教学内容和方式

工科专业基础课主要是为专业课学习奠定必要的理论基础，它是学生掌握专业知识技能必修的重要课程， 其特点为理论性强、概念多、公式多、难度大[1，2]。而工科专业课具有应用性强、内容综合、更新快、创新性、内容多等特点[3]。如果仅仅依靠课堂灌输的教学方式并不能满足应用型大学对学生专业素质和能力培养的需求。

（二）考核方式的落后

目前工科专业课的考核通常采用单一的试卷形式，考核内容以教材上基本理论为主[4]。这种考核方式只能考查學生对知识的记忆，忽视了学生在学习过程中的专业素质及应用能力的培养。考核方式的弊端导致了学生寄希望于考前的“临时突击”，而忽视了整个学习的过程。

（三）生源层次

独立学院生源层次决定了学生具有基本功差、学习能力不强、自觉性差等特点。面对这样的生源层次，如果简单地沿用母体学校专业课程的培养方案、教育模式是行不通的。特别是在一些专业基础课程授课的过程中，如果仅仅强调理论知识的传授，学生会感觉特别难、学习起来很吃力，继而逐渐丧失了学习兴趣，得到的是适得其反的效果。

面对上述问题，通过教学过程的优化提高学生的效果，提升学生的专业素质和综合应用能力是本教学改革的主要目标。

二、教学过程优化在专业课教学中的探索

狭义的教学过程是指灌输式教学过程，这种传统的教学模式强调教师的主导作用，忽视了学生的主体作用[5，6]。目前，教学过程应广义包含了以学生为主体的翻转课堂、实验、课程设计、创新性研究、调研等多种的教学形式。但由于专业基础课侧重于理论基础的内容，而专业课又表现为方向性、专业性、实践性强的特点，因此针对不同类型的专业课程进行教学改革是一件势在必行的事情。

（一）研究对象

本教学改革以材料科学与工程专业的《材料工程基础》专业基础课以及《建筑功能材料》专业课为研究对象。《材料工程基础》专业基础课的主要特点是解决各种材料加工过程中所共有的工程基础问题， 即为物料和能量衡算、物质输送、传热理论和传质理论[7]。历届学生都反映该课程理论深、概念抽象、计算复杂等，并且每次考试都会出现不及格率很高的现象。《建筑功能材料》是一门方向性、应用性非常强的专业课程。通过该课程的学习，学生可以了解常见的建筑功能材料的生产配制、组成性能、质量控制与检验等知识。往届学生反馈，该课程内容比较乏味、枯燥、并且授课内容不贴近工程实际应用。

（二）教学过程优化的探索

1. 增加平时成绩的比重

成绩是教学效果的最直观的体现，也是学生最关心的问题。本教学改革中强调重视过程教学，目的是激发学生在学习过程中的参与性、积极性、主动性，因此通过扩大平时成绩在总评成绩中的比重是一种非常有效地调动学生能动性的措施。然而对于不同类型的课程增加平时成绩的比重应该不同，例如对于专业基础课程，课堂的理论教学依旧占主体，其他形式的教学活动相辅助，平时成绩占总评成绩的30～40%是比较合理的；而对于专业课的教学应更注重学生专业素质与实际应用能力的培养，教学内容和形式应体现多样化的特点，平时成绩约占总成绩的40～60%是比较合理的。

2. 教学活动的多样性

对于专业基础课程以课堂教学为主体，但是在教学过程中引入微实验、微课程设计、微测试等多种教学活动可以帮助学生对知识点不断地进行理解、巩固。例如《材料工程基础》第一章为流体力学，在学习流体的流线和迹线、流体沿程阻力损失及局部阻力损失等知识点时引入2个学时的微实验，通过微实验辅助课堂教学。学生对这些专业概念和术语理解加深且记忆增强，并能够区分相似概念。第二章传热学理论教学结束后，安排4个学时的微课程设计-玻璃熔窑小炉蓄热室的基本原理和结构，将重点理论与工程实践相结合；此外在每一章结束后采用雨课堂微信平台进行随堂微测试，对学生知识点掌握的情况进行了解、总结、复习。最后将上述的一系列教学活动中学生的表现计入平时成绩。《材料工程基础》教学内容的优化以及在平时成绩中所占比例见表1。

对于应用性较强专业课的教学应以学生的专业素质及实际应用能力为主，因此将《建筑功能材料》的教学内容和形式进行详细地优化，主要表现为以翻转课堂为主的教学方式中引入学生PPT演讲、小组讨论、兴趣小组的调研活动、验证性实验、雨课堂练习题、小论文成绩等，见表2。在每一章授课前，将本章的重点内容分配给兴趣小组的学生，学生通过查阅资料以及对书本的预习将问题的答案制作成简短的PPT在课堂上与同学们分享，教师和学生共同参與评分，评分作为平时成绩记录备案。为了弥补课堂教学的不足，借助实验巩固理论知识。本课程外安排了8个学时的实验课程，如高分子防水卷材的拉伸及不透水性能实验，绝热材料稳态热阻测定实验，装饰材料的性能实验等。小组活动包括市场调研、创新性课题研究、课堂小组讨论、企业参观等形式。在全部内容学习结束后，教师会给学生介绍建筑功能材料行业最新研究动态，学生可以根据自己所感兴趣的热点方向、查找资料写一篇相关的论文。在上述的以培养实践应用能力的教学过程中，学生参与每一项活动的表现作为平时成绩计入最终总评成绩。

三、过程教学优化的效果

经过两年的探索实践，教学过程优化的效果可以用学生的成绩来说明。以《材料工程基础》考试成绩和总评成绩为例。图1是12级与13级学生的卷面、总评成绩的不及格率分析图。从图1可以发现13级学生卷面不及格率明显低于12级学生，即从12级的37.5%降低至20%。通过教学过程的优化，学生对知识点的理解、掌握程度提高了，学习效果明显优于考前的“死记硬背”。同时由于教学过程中各种教学活动的增加以及平时成绩的比重加大，总评成绩不及格率也出现了明显地降低。从上述结论可以说明，通过过程教学的优化，可以明显地提高学生考试的卷面成绩，显著地改善了教学效果。

图2是《建筑功能材料》课程改革前后平时成绩在各分数段的对比图。12级学生的平时成绩构成比较简单，主要以课堂出勤率、课堂答题、课后作业等组成，占总评成绩的30%。从图2可以看出，12级学生的平时成绩普遍较高，90分以上的学生约占总人数的20.83%，甚至有11.1%的满分情况。60分以下的学生仅占总人数1.39%。而13级学生平时成绩的内容组成多样化，占总评成绩的50%，需要学生在教学过程中积极参与、动手实践，并且平时成绩给分比较严格，因此90分以上学生的比率仅为1.96%，60分以下的同学增加到了13.72%。通过平时成绩的优化对教学过程进行监控，调动学生平时学习积极性的同时，根除了学生平时不学习，考前临时“抱佛脚”不良现象。

四、结束语

本教学改革采用过程教学的优化对工科专业基础课程和专业课进行了改革。主要通过在教学过程中优化教学手段、细化教学环节、改进教学方法以及提高平时成绩所占比例等方式达到提高学生在专业课程教学过程中的参与度，能动性，摒弃他们在平时不学习，考前临时突击的坏习惯。通过对教学过程的优化和控制，可以明显提高工科专业基础课以及专业课的教学效果，提高了学生专业素质、实际应用能力，为培养合格的应用型人才奠定基础。

参考文献：

[1]于歆杰，陆文娟，王树民.专业基础课中的研究型教学——清华大学电路原理课案例研究[J].高等工程教育研究，2006，1：118-121.

[2]王芳，刘谊.工科类专业选修课授课组织方式探讨[J].科教文汇，2009（20）：31.

[3]董溪哲，赵亚杰，马永财.基于创新型人才培养的工科专业课教学改革[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2014，8（1110）：35-36.

[4]方大春，余洁.高校教学方式改革效果的影响因素实证分析[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2014，31（1）：105-107.

[5]张楚廷.从教学过程说开来[J].深圳大学学报（人文社会科学版），2016，33（6）：151-154.

[6]吴勇，卞春晓，张劭谦.研究型教学的再认识及在工科专业课中的应用[J].教育教学论坛，2017，3（12）：166-167.

[7]胡标，徐子芳.《材料工程基础》课程理论与实践教学探讨[J].教育教学论坛，2015，12（52）：171-172.