浅谈理工科大学教材改革的方向

周勇

摘 要：为培养大学生开放的思维方式和创造力，同时使教材更具吸引力和更有教育意义，理工科研究型大学的教材改革的方向应该是增加适量篇幅从逻辑上简单还原知识产生的过程，包括知识要解决什么样的问题，新概念是如何产生的，以及为什么要采取这样的解决思路等，并穿插一些简短的有教育意义的学科人物的生平事迹，同时语言风格应该变得活泼，增加一些口语化的语言和形象生动的例子来阐述问题，而利用现代网络信息技术糅合了动画、微课视频和演示实验视频的立体化教材和完全脱离纸质媒质的电子教材也应该推广。

关键词：教材改革 创造力 人格教育 活泼生动 立体化教材

中图分类号G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）06（b）-0172-04

Abstract： In order to cultivate college students' open mode of thinking and creativity， at the same time making the textbooks more attractive and more educational significance， the direction of textbooks reform in science and engineering research universities should be to increase appropriate content to introduce the process of knowledge generation， including what problems should be solved， and how the new concept came into being， and why to take such a solution， and so on； and can intersperse with a few short educational life stories of the subject figures； at the same time， language style should become more lively， to add colloquial language and vivid examples to illustrate the problem； and the three-dimensional textbooks which use modern web information technology to combine animation， micro-class videos and demonstrating experimental video in the paper textbooks and the electronic textbooks which are completely divorced from the paper media should also be popularized.

Key Words： Textbook reform； Creativity； Personality education； Lively and vivid； Three-dimensional textbooks

理工科研究型大學的一个重要目标是培养学生的创造力。当今社会， 国家对创新空前重视，培养学生的创新能力已经成为大学教育的共识[1]。这一点在过去的大学教学中没有受到重视，所以编写大学教材时也没有顾及这一点。现在，为适应新的教学目的，应该开启一轮大学教材改革的行动[2]。

现有大学教材的普遍特点是简洁、严谨、用词准确，多用书面语，没有口语，偏重知识内容的介绍，很少提及知识产生的过程和各个知识之间的内在联系。这种编写风格使得教材成为很好的知识查阅工具，但不利于培养学生自主思考的能力和创新能力。本轮教材改革的目标就是要改变这种编写风格。同时，为使教材的内容更丰富、更吸引学生，以纸质教材为基础、糅合了动画、微课视频和演示实验视频的“立体化”教材和以电子产品为阅读终端、完全脱离纸质媒质的电子教材也应该推广。

1 教材内容的变化

有文献对江苏地区426 名大学生的统计分析表明：中国大学生的智力水平达到极优秀，但是在创造力倾向上则属于中等偏上水平，距离优秀还有很大的差距[3]。这在某种程度上阻碍了我国科技创新能力和高科技的发展。

一般认为， 人的创新能力与三方面因素直接相关：一是知识因素， 即某一领域的专门知识和相关经验；二是智力因素，三是非智力因素。非智力因素，或称创造力倾向， 指的是影响人创造力的性格特征。心理学家威廉斯研究发现， 高创新能力者具有4种主要特质， 即丰富的想象力、充分的好奇心、强烈的挑战性和高度的冒险性[4]。高等教育要在这三个方面提高大学生的创新能力。之前的教材都是以传授知识、解题为主，忽略了以创新能力为目的的智力和非智力因素的培养。我们可以通过在教材中还原知识的“历史研究过程”来让大学生熟悉创造性思维的风格和模式，提高大学生的创新能力。

一个新知识是用来解决生产和生活中遇到的实际问题的，所以从解决实际问题出发去思考，这就是创造力的思维模式。这样的思维方式可以概括为“建立模型”。为解决实际问题，人们首先要了解哪些因素是影响该问题的关键因素，并在此基础上对问题进行简化，保留那些关键因素，忽略其它的次要因素，建立一个简化的模型，然后分析各个因素对问题影响的权重以及各个因素之间的定量关系，建立一个和模型相应的数学公式，最后进行具体的定量分析。

教材在介绍新知识时，如果从解决问题的角度切入，仔细还原新知识产生和发展的过程，这就从根本上让学生们了解了创造、发展一个新知识的思维模式，这就是培养创造力的关键所在。为此，大学教材应该加入适量篇幅简要还原新知识的历史发展过程，其中特别应该关注新知识产生过程中的思维模式，和那些当时的创作者们为解决那些问题所迸发出来的思想的火花[5]。

但是一个知识产生的过程往往是极其漫长的，其发展往往是断断续续、支离破碎的，甚至走过很多弯路，而它和其它知识之间的内在联系往往经过若干年后才会清晰起来。不过我们并不需要还原历史，我们可以去掉真实历史过程中的拖沓和停顿，还原一个逻辑意义上明确的知识产生过程，即一个保留重要逻辑思路的简化的历史研究过程[6]。也许有人担心这些内容会占用大量的篇幅。其实这种叙述并不需要长篇大论，只要编者真正掌握了知识的精髓，了解知识解决的是什么问题以及解决该问题的关键要素，就可以用非常简洁精炼的语言叙述出来。这要求教材的编者有较高的学术素养，要达到对这一知识领域本质上的理解。

教材在“还原历史”的过程中让学生积极、深入地参与到问题的思考中，假想以科学家的身份设身处地地面对当时的问题，可以大大地培养学生的抽象思维能力（如判断能力、理解力、推理力），和面对困难以充满想象力的精神解决问题的能力（包括观察力、善于提出问题、敢于冒险、富于挑战性等高创造力的人具有的能力）。

在论述知识如何产生的过程中可能会涉及一些现在仍然没有定论的东西，尤其是在论述一些和当代科技有关的知识时会经常遇到。这时教材的编者应该秉持不回避问题的态度，将问题和自己的观点毫无保留地呈现给学生，让学生自己去做出分析和判断。这应该是最好的培养学生创造力的机会。

2 教材语言风格和教材承载媒质的变化

在加入这些内容后，教材的语言风格应该有所变化。从前我们的教材结构严谨，语言相应地多用书面语言，普遍的死板和程式化。现在教材讨论的内容多了，结构不需要非常严谨，所用的语言也应该活泼生动一些，可以用一些口语和一些形象化的语言。这可以让教材更容易表达它所要叙述的内容，并且更容易被学生所理解，更吸引学生的注意力。譬如在介绍新概念时可以用一些形象的比喻，介绍新知识时可以多提出些为什么：为什么要引入这个概念？为什么要建立这样的简化模型？其它的简化方式行不行？在此过程中教材的编者应该向学生传递这样一个信息：知识本身不是一成不变的，它是随着问题和条件的变化而不断发展变化的，我们可以质疑当前所学到的知识，并在质疑中理解知识的本质所在，开启创新的视野[7]。

确实，任何知识本身都不是绝对严谨和一成不变的，在它产生的过程中人们把很多实践的信息和对问题的思考的碎片累积起来，才形成了现在的完整严谨的形式。随着实践的发展，人们会遇到不同的条件和不同的问题，知识也要做相应的发展和改变。所以，传授知识的教材也不需要做到绝对严谨，而且教材的编写并不是以构建一个严密的知识体系为最终目的，而是应该以启发学生的创造力为最终目的[8]。在保证教材内容准确的前提下，教材编写的风格应该是生动活泼的，有设问、有回答，沿着知识发展的逻辑脉络，一步步地引导学生走向最终的结论。

随着电子技术的发展，人们获取知识的途径不再是单一的书本，而是可以通过网络随时获取。数字化阅读是未来发展的趋势，以电子产品为媒质的电子教材在保留了纸质教材的优点的同时，丰富了教材的内容和形式，增加了视频、动画、三维模型、链接、网络搜索、笔记、录音、测试、作业管理等功能，实现了交互性、关联性、富媒体性和开放性，增加教材的趣味性、便利性和对学生的吸引力，所以电子教材将是未来教材发展的大趋势，应该大力推广[9]。但是由于人们长久以来养成的纸质书籍的阅读习惯、以及目前电子阅读产品的软、硬件发展不完善，纸质教材对使用者的感受和体验仍有优势，纸质教材还会在较长一段时间内占据大学教材的主体。所以，在纸质教材基础上开发糅合了现代网络信息技术的“立体化”教材是未来一段时间内教材改革的重点。所谓“立体化教材”是指：在纸质教材的基础上，以手机等电子设备为辅助阅读终端，利用现代网络信息技术，扫描书中的二维码，以获得相关知识点的声音、图像、动画、微课视频和演示实验视频等多媒体资源的教材。立体化教材保留了纸质教材的优点，同时大大拓展了纸质教材的内容，增强了使用者的阅读体验和对教材的兴趣和粘合力。现在已经有立体化教材在高校中尝试使用了[10]。

3 增加教材中的人格教育因素

大学教育的另一个本质在于人格教育。在如今社会转型期，各级教育都不同程度地出现了功利化、实用化的倾向，人性教育缺失，导致当代大学生有不同程度的人格缺陷。当代大学生的人格缺陷主要表现在理想、信念缺失，主体价值观错位，心态不平衡，意志薄弱，抗挫折能力差，诚信缺失等[11]。对大学生的调查表明，20%～30%的大学生存在不同程度、不同类型的人格障碍，主要表现为过度依赖、过度焦虑、无性情、人际交往困難、情感无助等方面[12]。要改变这种现状，大学教育理念要从强调专业知识与专业技能的培育，到学生综合素质的培养的转变。

这就是教材改革的另一个方向，即在教材中引入一些有教育意义的本学科人物的生平事迹，达到不仅传授知识和能力，还要培养人格和美德。这种人格和美德的培养靠专门拿出一门课程来完成意义不大，因为德行的培养主要是在潜移默化中完成的。任何一门学科都有很多关于它的杰出人物的美德故事，把它们拿出来和学生们分享是非常适宜的。一个简短的小故事可以让学生们体会到先哲们在奋斗过程中的勇敢和坚韧，体会到他们高尚的品格和人生操守，以及成败得失的人生哲理，为学生们树立起品德和行为上的楷模，引导学生们完善自己的人格，增强抗压能力，学会在困境中自我调整、拥有坚持理想的勇气和毅力。这不仅有意义，而且还增加了教材的趣味性，能够够吸引学生们静下心来阅读。这里编者要注意的是，介绍历史人物的生平事迹不是重点，重点是他们人生轨迹中那些闪耀着人性光辉的时刻。我们的教材应该宣扬人性中至善至美的东西，和那些弥足珍贵的人生经验，要培养大学生浓郁的人文精神和高尚的人格[13]。

4 结语

总而言之，理工科研究型大学教材的改革应该从以下三方面作为突破口。（1）教材应该以培养学生的创造力为最终目的，编者应该在深刻把握学科精髓的基础上，从逻辑上简要地还原知识的产生过程（包括知识要解决什么问题，新概念如何产生以及为什么要采取这样的思路等），使教材可以引导学生一步一步的主动思考获得所学知识。（2）教材应该以德行和人格培养为重要目的，编者应该从本学科代表人物的生平事迹中挖掘出有教育意义的故事和人生经验和学生们分享，增加教材的教育意义，纠正大学生中普遍存在的人格缺陷。（3）教材应该以容易理解和有趣味性为基本要求。教材的语言应该在严谨的基础上增加活泼性，多用一些口语和形象化的语言阐述难于理解的问题。教材的承载媒体应该从纸质教材向电子教材过渡，国家和各级大学教育机构应该大力发展电子教材，辅之以纸质教材为主、扫描二维码的手机阅读模式为辅的立体化教材。如果大学教材改革能够做到以上几点，那么对我国研究型理工科大学的教育水平的提高应该会有很大的帮助。

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