材料類通識課導(dǎo)向式教學(xué)的探索與實踐

李小麗　許小紅

[摘 要]通識教育在人才培養(yǎng)過程中的作用日益凸顯。在“以學(xué)生為中心”的教育理念下，文章以問題、現(xiàn)象和實際應(yīng)用為切入點，將導(dǎo)向式教學(xué)引入材料類通識課中，將思政教育貫穿其中，同時滲透多學(xué)科交叉融合與協(xié)同的理念，通過學(xué)生獨立思考、自主討論等方式，開闊了學(xué)生的視野，增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，從而進一步提高了教學(xué)的質(zhì)量和效果。該探究對通識課甚至專業(yè)課的建設(shè)具有一定的借鑒作用。

[關(guān)鍵詞]通識課; 導(dǎo)向式教學(xué); 思政教育

[中圖分類號] G642.4 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2021）11-0045-03

一、引言

在科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，社會對人才需求日益向全面發(fā)展的方向邁進，這就要求高等教育為社會輸送的人才不僅要有“精”“深”的專業(yè)素養(yǎng)[1]，而且需要具備較深厚的文化底蘊、較寬廣的知識面以及較強的融會貫通能力與創(chuàng)新意識等綜合素質(zhì)。在培養(yǎng)全面發(fā)展的高素質(zhì)人才的過程中，通識教育和專業(yè)教育都重要，它們均是高等教育很重要的組成部分。只有二者相互協(xié)同、共同發(fā)展，教育才能既有深度又有廣度，也才能培養(yǎng)出社會真正需要的具有開闊視野且創(chuàng)新思維和綜合素質(zhì)良好的合格人才。

專業(yè)教育由于很長一段時間在社會發(fā)展特別是經(jīng)濟發(fā)展取得卓越成就的過程中凸顯了其巨大的優(yōu)勢[2- 3]，因而一直備受重視。通識教育則不然。從知識發(fā)展的角度看，通識教育注重個體的選擇性和知識的廣泛性，在突破學(xué)科和專業(yè)壁壘的基礎(chǔ)上實現(xiàn)知識的交叉、融合，是創(chuàng)新的重要途徑[4]。通識教育具有廣泛性、交叉性等特點，盡管現(xiàn)在人們已經(jīng)對通識教育在人才培養(yǎng)中具有舉足輕重的作用達成共識[5-6]，但是通識教育在實施過程中仍面臨諸多問題和挑戰(zhàn)。在通識課建設(shè)過程中其課程的內(nèi)容設(shè)置、課時數(shù)、教學(xué)實施方式和效果評價等各個環(huán)節(jié)都需要不斷探索和實踐。和專業(yè)課不同，通識課由于更多強調(diào)的是開闊思維、主動思考、融會貫通、創(chuàng)新思維等很多“柔性”綜合能力潛移默化的提升，而非一個知識點、一個理論、一種方法的理解和掌握，因此它很難像專業(yè)課那樣通過一門課的學(xué)習(xí)產(chǎn)生立竿見影的學(xué)習(xí)效果，也很難用一個標(biāo)準(zhǔn)、通過一次測驗來衡量和評價教學(xué)效果。從某種角度來講，通識課更像是潤物細無聲般給學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)與品格施加影響。因此，和專業(yè)課相比，通識課對課程內(nèi)容的設(shè)置需要更加考究，對任課教師提出了更高的要求，這就給教學(xué)實施帶來了更大的挑戰(zhàn)，給教學(xué)效果和評價模式也提出了多元化的要求，研究其課程內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)效果也就顯得尤為重要。下面我們以面向山西師范大學(xué)全校學(xué)生開設(shè)的材料世界的魅力通識課為例來探究通識課教學(xué)的內(nèi)容、模式、策略和效果。

二、材料世界的魅力通識課的開設(shè)初衷

通識教育不是以引導(dǎo)學(xué)生掌握某些理論、知識點、專業(yè)技能為目的，而是注重學(xué)生主動思考習(xí)慣、創(chuàng)新意識、綜合能力和全面發(fā)展能力的培養(yǎng)。事實上，一個人可以擁有多強的思考和創(chuàng)新能力受其好奇心和求知欲驅(qū)動的影響比較大。因此，通識課應(yīng)該更加注重學(xué)生好奇心和求知欲的激發(fā)。

材料世界的魅力通識課面向本科一年級學(xué)生開設(shè)。對于剛經(jīng)歷過高考邁進大學(xué)校門的他們來說，大學(xué)是一個新的起點，他們內(nèi)心充滿著好奇心、求知欲和期待。作為教師來講，我們此時更重要的是呵護并盡可能放大他們難能可貴的好奇心和求知欲，通過一門門課程給他們展現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)發(fā)展歷史的源遠流長、文化的博大精深、科學(xué)技術(shù)的突飛猛進等。此時，教師就猶如一個個導(dǎo)游，一門門的課就如同一道道的風(fēng)景。導(dǎo)游推開一扇扇門，引導(dǎo)學(xué)生走進來并欣賞一道道的風(fēng)景，讓他們視野開闊、思維活躍，從而激發(fā)他們更多的求知欲和好奇心，進而驅(qū)動他們內(nèi)在創(chuàng)新意識的萌芽和發(fā)展。因此，作為導(dǎo)游的教師，設(shè)置什么樣的授課內(nèi)容就如同選擇什么樣的風(fēng)景，需要仔細斟酌和探索。

眾所周知，自古到今，材料一直在人類文明和社會進步的整個過程中起著舉足輕重的作用，諸多生產(chǎn)生活的進步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)明發(fā)展都需要以材料為載體。材料科學(xué)作為一個多學(xué)科交叉領(lǐng)域，它涉及的內(nèi)容異常豐富，包括各種材料的成分、結(jié)構(gòu)、制備、加工、性能及其功能化等。在諸多材料和材料的諸多方面中，我們會選擇比較經(jīng)典的幾個面來展現(xiàn)：材料的宏觀類型即四大類材料即金屬、非金屬、有機高分子和復(fù)合材料的性質(zhì)以及相關(guān)功能和應(yīng)用，宏觀材料的微觀源頭即材料豐富的結(jié)構(gòu)及其發(fā)現(xiàn)過程，材料微觀世界的觀測即材料結(jié)構(gòu)的各種表征技術(shù)及其發(fā)展歷程。在學(xué)習(xí)這些內(nèi)容的過程中，學(xué)生可以通過在生產(chǎn)生活中實實在在使用的各種材料對材料世界有一個宏觀的認識，可以借助各種微觀測試手段對材料的微觀世界有一個專業(yè)認識?？傊?，本課程的目的是通過上述內(nèi)容展現(xiàn)材料在人們生產(chǎn)生活中無處不在的應(yīng)用，展現(xiàn)人們認識和研究事物的思維模式：先是宏觀認識和直接應(yīng)用，然后借助相關(guān)技術(shù)由表及里、從源頭分析現(xiàn)象和解決問題，進而優(yōu)化和拓展應(yīng)用，并展示材料發(fā)展與科學(xué)技術(shù)進步相輔相成的關(guān)系。

三、材料世界的魅力通識課的教學(xué)方法和策略探索

對于一門課程而言，從課程內(nèi)容的構(gòu)建到課程目標(biāo)的設(shè)定都還是“紙上談兵”，要真正達到目標(biāo)和效果還需要通過課堂教學(xué)，需要切實可行的教學(xué)方法和策略。近年來，“以學(xué)生為中心”的教育理念不斷推行[7-9]。盡管從理論角度來講，課堂教學(xué)由“以教師為中心”向“以學(xué)生為中心”轉(zhuǎn)變有助于學(xué)生主動思考、自由探究、培養(yǎng)創(chuàng)新意識，但學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性則需要教師通過精心的教學(xué)設(shè)計和教學(xué)策略進行引導(dǎo)和激發(fā)，從而發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主體作用。在材料世界的魅力課程教學(xué)的探索中，我們從以下幾個切入點進行導(dǎo)向式教學(xué)，并輔之以一定的策略，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

（一）導(dǎo)向式教學(xué)

傳統(tǒng)的講授式教學(xué)在“以學(xué)生為中心”的教育理念的實現(xiàn)中凸顯出很大的局限性。相比較而言，在導(dǎo)向式教學(xué)中，教師更多的是充當(dāng)引導(dǎo)的角色，因此更有利于學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位的確立。結(jié)合材料世界的魅力通識課本身的特點，材料世界多學(xué)科交叉、與我們的生產(chǎn)生活息息相關(guān)的優(yōu)勢，并結(jié)合培養(yǎng)學(xué)生主動思考、自由探究、創(chuàng)新思維等綜合素質(zhì)的目標(biāo)，我們以問題、自然現(xiàn)象與實際應(yīng)用三方面為切入點對材料世界的魅力課程進行導(dǎo)向式教學(xué)。

1.問題導(dǎo)向式教學(xué)

問題的出現(xiàn)往往是進步的機會，擁有分析和解決問題的能力在實現(xiàn)從問題到進步的轉(zhuǎn)變中起至關(guān)重要的作用。在教學(xué)中以問題為引子引導(dǎo)學(xué)生開展思考和討論有助于學(xué)生能力的鍛煉和培養(yǎng)。因為材料世界的魅力課程的教學(xué)對象是剛剛步入大學(xué)校門的各個專業(yè)本科一年級學(xué)生，所以教師所設(shè)置的問題并非專業(yè)性很強的問題，而是和我們生活相關(guān)且和材料學(xué)科知識相關(guān)的一般問題，目的不是要學(xué)生真正思考和研究透徹一個個專業(yè)問題，而是更注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)著思考、試著討論，從而培養(yǎng)學(xué)生主動思考的行為和習(xí)慣。課前我們針對授課內(nèi)容整理出一些有意思的問題，這些問題并非一個知識點一個問題，而是針對一個知識點形成系列問題：以基本問題為引子，以簡單問題為引導(dǎo)，以遞進式問題為延伸，進而循序漸進地鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生主動思考，從而培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。

2.自然現(xiàn)象導(dǎo)向式教學(xué)

自然界是最好的老師。向自然界學(xué)習(xí)并最終超越自然是很多仿生智能新材料的永恒主題和新理念[10]。很多材料最初的構(gòu)思、設(shè)計以及最終的創(chuàng)造都是模仿、借鑒自然界的某些現(xiàn)象，進而改進、創(chuàng)新完成發(fā)明的。因此，在授課前，我們會針對授課內(nèi)容搜集和一些仿生材料有關(guān)的自然想象的例子，從而以現(xiàn)象為引子，以解釋現(xiàn)象、模仿現(xiàn)象進而應(yīng)用現(xiàn)象甚至延伸現(xiàn)象為流程開展思考和討論。比較典型的一個例子是眾所周知的“出淤泥而不染”的荷葉?？上仍囍龑?dǎo)學(xué)生思考荷葉“出淤泥而不染”的可能原因，再進一步思考“出淤泥而不染”可能有什么用，進而思考如何設(shè)計“出淤泥而不染”的材料。不僅如此，還可以引導(dǎo)學(xué)生用這個思路反向思考“出淤泥而不染”的反面現(xiàn)象及其可能的原因和用處，進而思考其在材料領(lǐng)域的用途等?？傊?，以自然現(xiàn)象為引子，以分析現(xiàn)象、解釋現(xiàn)象、學(xué)習(xí)利用現(xiàn)象為主線開展討論，有助于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新意識。

3.實際應(yīng)用導(dǎo)向式教學(xué)

學(xué)以致用是教育的永恒主題。對于剛上大學(xué)的學(xué)生來說，讓他們看到書本上的知識和理論在實際生產(chǎn)生活中得到呈現(xiàn)從而培養(yǎng)學(xué)以致用的理念尤為重要。因此，在授課前，我們會整理出和材料相關(guān)的實際應(yīng)用的例子，從而以應(yīng)用為導(dǎo)向，以分析應(yīng)用中所涉及的材料種類、材料可能具有的性質(zhì)以及與此應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)，還有哪些材料可能具有諸如此類的性質(zhì)及其可能在其他領(lǐng)域的應(yīng)用為主題開展思考和討論。例如，以磁懸浮列車為引子，我們可以討論超導(dǎo)現(xiàn)象，與超導(dǎo)現(xiàn)象有關(guān)的多位諾貝爾獎得主、國內(nèi)外科研工作者對超導(dǎo)材料的研究以及超導(dǎo)的其他可能應(yīng)用，還可以討論一種現(xiàn)象和材料從發(fā)現(xiàn)到最終落地應(yīng)用所涉及的諸多科學(xué)技術(shù)和多學(xué)科協(xié)同的復(fù)雜過程?？傊?，以實際應(yīng)用為引子，以分析相關(guān)現(xiàn)象、該現(xiàn)象可能存在的其他應(yīng)用，以及從現(xiàn)象到應(yīng)用的復(fù)雜過程為主線開展討論，有助于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用、多學(xué)科融合與協(xié)同的理念。

問題可能是自然現(xiàn)象或者實際應(yīng)用中的問題，自然現(xiàn)象中可能蘊含著應(yīng)用價值，對自然現(xiàn)象的理解是問題的解決過程，問題解決則預(yù)示著實際應(yīng)用成為可能。因此，上述有關(guān)問題、自然現(xiàn)象和實際應(yīng)用三個切入點并非完全獨立，而是存在如圖1所示的相互滲透、彼此關(guān)聯(lián)的關(guān)系。但是其側(cè)重點和出發(fā)點不同，從一個事物的不同角度出發(fā)來思考問題有助于鍛煉學(xué)生的思維能力。

（二）教學(xué)策略與技巧

一方面，興趣是最好的老師。著名科學(xué)家愛因斯坦曾在一封給朋友的信中寫道：“我沒有特別的才能，我只有熱切的好奇心?！焙芏鄠ゴ蟮陌l(fā)明和發(fā)現(xiàn)的背后都是發(fā)明者和發(fā)現(xiàn)者受到內(nèi)在好奇心和興趣的驅(qū)使。另一方面，材料科學(xué)的發(fā)展與人類文明的進步密切相關(guān)。在人類進步的歷史長河中，中國文化和中國智慧在推動人類進步和材料發(fā)展的過程中發(fā)揮了舉足輕重的作用。因此，材料世界的魅力通識課程的兩個主要策略就是使其“有趣”和開展思政教育。在課程教學(xué)實施過程中，我們以“有趣”為前提，從有趣的問題、現(xiàn)象和實際應(yīng)用為切入點進行導(dǎo)向式學(xué)習(xí)，將中國文化和中國自信等思政要素貫穿始終，同時滲透多學(xué)科交叉融合與協(xié)同的理念，通過學(xué)生獨立思考、自主討論等方式，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，增強學(xué)生主動探索和學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，從而引導(dǎo)學(xué)生開闊視野，打開思路，提高專業(yè)學(xué)習(xí)的積極主動性。

四、材料世界的魅力通識課的教學(xué)評價與教學(xué)效果

通識課程的開設(shè)旨在滲透多學(xué)科交叉融合思想、開闊思維以及培養(yǎng)融會貫通、創(chuàng)新思維等綜合能力，因此，對學(xué)生的評價不應(yīng)拘泥于傳統(tǒng)的考試模式，也不應(yīng)采取一個問題一個標(biāo)準(zhǔn)答案的模式，而是更加注重對學(xué)生主動探索和融會貫通能力的評價。因此，考核與評價也變得多元化。我們主要通過觀察、記錄和統(tǒng)計教學(xué)中學(xué)生主動思考、發(fā)散思維等的隨堂表現(xiàn)，將課堂所學(xué)與自己所學(xué)專業(yè)知識的融合與銜接，對學(xué)習(xí)心得和收獲分享的表現(xiàn)等多角度來對學(xué)生進行綜合評價。

筆者通過精心設(shè)計材料世界的魅力通識課程的教學(xué)內(nèi)容，對上述三個切入點進行導(dǎo)向式教學(xué)，并采用一些教學(xué)策略和技巧，使教學(xué)質(zhì)量得到了大幅度的提升，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極主動性，幫助學(xué)生真正成為課堂和學(xué)習(xí)的主角;二是鍛煉了學(xué)生分析解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)了學(xué)生多學(xué)科交叉融合與協(xié)同的理念;三是改變了學(xué)生對通識課只是一門普通選修課的認識;四是增強了學(xué)生創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展和科技強國的意識。

五、結(jié)束語

盡管開展通識教育的重要性已被廣為認可，但是通識課程教學(xué)仍然需要不斷探索和改進。在“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念下，本文以有趣的問題、自然現(xiàn)象和實際應(yīng)用為切入點，將導(dǎo)向式教學(xué)模式引入材料類通識課程中，通過引導(dǎo)學(xué)生獨立思考、自主討論等方式，并將思政教育貫穿其中，同時滲透多學(xué)科交叉融合與協(xié)同的理念，增強了學(xué)生主動探索的內(nèi)驅(qū)力，開闊了他們的視野，提高了他們的綜合素質(zhì)，為通識課甚至專業(yè)課建設(shè)提供了一定的參考。

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[責(zé)任編輯：龐丹丹]