1理科基础课程的重要性
由于历史原因, 我国的高等教育模式在新中国成立后一直仿照苏联模式, 过分强调专业教育。在五十年代的全国高校院系调整工作中, 全国高校主要被调整为综合性院校和工科院校两大类别。综合性院校以文理学科为主, 而工科类院校以工程学科为主, 理学学科与工程学科教育从此分道扬镳,
但是从科学和技术的发展轨迹看, 理学与工学有着极为紧密的联系。理学是人类对宇宙和世界的探索, 是从未知到已知。在理学的基础上, 衍生出了目前各色各样的技术科学与工程科学。对于工程科学的发展, 理学是最重要的基础和依托。因此理科教育在工科院校中也占有十分重要的地位。工科院校要顺利地开展工科科研和教学工作, 需要有良好的理科教育作为基础和保障。理科教育工作对工科教育的重要性主要体现在以下几个方面:
首先, 理科教育可进一步加强工科专业的素质教育。不管是初等教育还是高等教育, 重点都在不断地偏向于素质教育。这就要求学生在接受比较深厚的工程技能训练的同时, 还要求学生在科学素养和人文修养方面也具有比较全面的发展。而理科教育作为与工科教育联系最为紧密的学科, 是该项工作最好的切入点, 是科学素养和人文修养与工科教育之间最好的联系纽带。
其次, 理科教育促进了新的工科研究方向的产生和发展。从科学技术发展历史的特点来看, 工程科学的发展无不是以理学研究的发展为基础。从建国后我国新型工科专业的发展过程来看, 例如微电子、激光器件、工程物理、精细化工、复合材料等高新技术工程专业的产生和发展, 全部都与物理、化学等基础理学研究的发展联系紧密。
第三, 工科教育与理科教育应该相辅相成, 相互协调发展。理科教育对工科教育有相当的重要性, 反过来工科教育对理科教育也有重要的反作用。工程科学的发展和繁荣, 可以在实际应用过程中不断发现新的问题, 为理科教学和研究工作提供反馈, 指引理科教学和研究工作的发展方向。
因此, 在理工科教学和研究工作中, 理科与工科应该紧密相连, 密不可分。但现实的教学和研究工作也反映出两者的分离发展也带来了一定的困难。
2 理科课程与工科课程之间的差异
1) 两者在教学内容上存在若干脱节。理科基础课程主要以学科内基本概念和科学问题为主要教学内容, 以培养学生的基础知识、科学素养和逻辑分析能力为目的。而工科课程主要以介绍工程应用技术及其改进为目的, 是在理科知识基础上的二次创造。在教学中会常常被学生问及理科课程内容与工程实际之间的关系。而这也是承担理科基础课程教学的年轻老师经常苦恼的问题。学生如果不明白面向实际工程应用的课程知识需要建立于理科基础知识之上, 部分学生就容易产生该课程与本专业无关的错位感, 并丧失学习的兴趣。
2) 两者在教学方法上也存在明显差异。理科课程比较重视学生的科学素养, 意在培养学生独立思考和解决问题的能力。工科课程在介绍专业知识外, 也鼓励学生从进行工程创造。但二者在思路的开阔性、方法的多样性等方面都存在较大的差异。理科课程的教学方法比较注重于理论的完整性和逻辑的严密性, 并力求用最典型的例子勾画出完整的学科轮廓, 而工程学科教学中经验的重要性则更加突出。教学更加注意以工程实用为导向。
3) 两者在学习方法上也存在较大差异。学习理科基础课程期间, 学生的主要任务应该在于培养良好的科学素养, 严密的逻辑推理, 以及获取全面的基础科学知识。这是一个打基础的阶段, 从知识和逻辑分析能力方面为后续课程做好准备。工科课程则主要着眼于实际应用, 学生在学习工科课程时, 需要更多地依赖于从实际设计实践中积攒经验。
3 结合工科特色的理科基础课程教学方法探索
1) 扩充理科课程内容, 适当向实际应用倾斜。作为一所工科院校, 工程学科是最大的优势和特色。在工程应用过程中积攒的实际经验可以与理科课程内容实现有效结合。在讲授理科课程时, 在适当的地方解释知识点在实际工程中的应用可以极大地提高学生学习的兴趣。例如笔者在讲授岩土体孔隙度和渗透性等知识点的过程中, 适当地引入工程中利用压力衰减法和脉冲衰减法等方法对致密岩石的孔隙度和渗透性等参数的测定, 让学生在学习和理解孔隙度、有效孔隙度等基本概念的同时, 大大地开阔了思路, 认识到目前对基础理论课程的学习是以后实际应用工作的基础。这种对知识点应用的解释可以在理科基础课程与工科课程之间建立有机的联系。
2) 在教学方法上, 注意引导学生学习的积极性和主动性。传授给学生学科的基础知识, 是理科基础课程的一大使命。但授人以鱼不如授人以渔, 更加重要的是让学生养成自主学习、主动学习的好习惯。这就需要教师在教学过程中适当调整教学方法。知识的传授并不在于给学生生硬的灌输, 而应该是针对知识体系给与学生正确的引导。这种学习习惯的养成对于工科课程的学习及以后的工程实践都有积极意义。因为工程实践中各种标准复杂多变, 作为一名工程师也需要随时准备更新自身的知识储备, 随时学习新的规范和标准。在理科基础课程的学习过程中不断培养学生的学习能力和科学素养, 对学生一生都大有裨益。
3) 课程考核方面, 力求做到科学客观, 引导学生思维的灵活性与创造性。课程考核是教学工作中非常重要的方面。有时课程考核甚至是引导学生学习方式的最主要因素。经常有学生反映很多课程由于不需要平时作业, 没有课堂练习, 主要依赖于课堂的记忆和考前的复习。地学类课程很多都具有类似的特征, 有相当多的知识点需要记忆, 而考前抱佛脚是学生最常用的备考方式。这种课程考核方式存在一个非常大的弊端, 就是此类突击性复习往往只能形成短期记忆, 考后很快就会被忘记。甚至很多学生连自己记忆的内容是什么意思都不去追究, 只是为了考试而死记硬背。这种课程考核方式不利于让学生真正学到知识, 甚至可能给人留下理科基础课程生硬、古板的形象, 让学生丧失学习兴趣。与工科课程的设计或课程制作相比, 传统的课堂考察方式也更难以激发学生的成就感。因此在实际教学中, 我们力求以课程考核方式和考核标准去引导学生真正地掌握课堂知识。笔者在每次课末尾让学生写一段关于学习内容的联想, 鼓励学生以发散的思维去联想与课堂内容有关的任何内容, 并以联想内容的合理性和发散性给与分数作为平时成绩, 引导学生思维的发散性和创造性。经过多次实践该方法效果明显。在期末考试时学生死记硬背的现象得以大大改观, 在解释相关概念时已经可以按照自己的理解作答。而只要学生理解正确, 解释清楚, 不管以何种方式, 甚至以作图的方式作答, 我们都积极鼓励, 从考核标准的角度积极引导学生学习的灵活性和创造性。
4 总结
综上所述, 工科院校里的理科基础课程教学工作有高度的重要性, 却难以给与学生最直接的工程技能和成就感。因此, 在工科专业院校的理科基础课程教学工作中, 要充分结合工科课程和理科基础课程各自的特点, 把握自身的教学目标, 从充分激发学生学习的主动性和积极性, 以及充分培养学生学习能力和科学素养的角度出发, 灵活扩充教学内容, 改变教学方法, 积极地使理科课程与工科课程有机结合, 做好工科院校的理科基础课程的教学工作。
摘要：工科院校的理科基础课程对工科专业的学生培养有着非常重要的作用。本文分析了理科基础课程与工科课程在教学内容、教学方法和学习方法方面的差异, 介绍了笔者针对以上方面的差异在改进理科基础课程教学方面的探索。
关键词：工科专业,理科基础课程,教学内容,教学方法
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