1、基于协同教学模式的能动专业课程教学 改革探索 聂宇宏 刘勇 童军杰 曹雪玲 王淑香 广州航海学院船舶与海洋工程学院 摘 要： 协同教学模式从改革课堂教师结构、课程结构等方面入手, 对学科知识的联系、 交叉、融合非常有利, 其在现代课堂教学中的作用已得到广泛认可。根据我校的 院系结构特点, 在不调整学校管理机制的基础上, 将协同教学模式中的多学科 团队协同教学、教师合作协同教学、教师分队协同教学等方式在能源与动力工程 专业课程的教学中进行实施, 使协同教学模式在教学过程中发挥最大效果, 取 得了一定成效。 关键词： 协同教学模式; 课程与教学; 能源与动力工程专业; 作者简介：聂宇宏, 广州航海
2、学院船舶与动力工程学院教授, 博士。 基金： 广州航海学院创新强校工程项目“基于创新能力培养的能源与动力工程类 专业教学方式改革研究与实践” (2017JH05) Course Teaching Reform Exploration in Major of Energy and Power Engineering Based on Cooperative Teaching NIE Yu-hong LIU Yong TONG Jun-jie CAO Xue-ling WANG Shu-xiang School of Naval Architecture and Ocean Engineering
3、, Guangzhou Maritime University; Abstract： From the reform of teacher structure and the structure of curriculum, the cooperative teaching mode is advantageous to contact, cross, and integrate the subject knowledge, its role in modern classroom teaching has been widely recognized. According to the de
4、partment structural characteristics of our university, without a change in the school management mechanism, the multidisciplinary team of cooperative teaching, teachers cooperative team teaching are used in the course teaching reform in major of energy and power engineering. The cooperative teaching
5、 mode has the greatest effect in the teaching process, and has achieved some success. Keyword： cooperative teaching mode; curriculum and teaching; major of energy and power engineering; 一、问题的提出 我国能源与动力类专业形成于 20世纪50年代, 经过60多年的发展与变革, 本 专业的人才培养口径已极大拓宽。 随着可再生能源以及新的能源利用方式的迅猛 发展, 专业的内涵也愈发深厚。 本专业重点研究各种能量形式
6、彼此之间的转换以 及转换过程中所伴生的能、 质交换规律等。 我校能源与动力工程专业培养目标为: 学习各种能量转换及有效利用的理论与技术, 接受现代科学与工程的基本训练, 掌握本专业所需的工程热物理基础理论, 并应用这些具体理论解决各类热工问 题;掌握计算机及控制技术等现代工具, 具备从事节能、制冷、动力、环保和新 能源开发等领域的设备开发、设计、制造和管理所必需的工程技术知识。初步具 有应用所学知识提出、分析及解决本专业领域问题的能力。从专业的培养目标上 可以看出, 本专业要接受的知识和训练, 涉及数学、物理、计算机、机械设计、 工程热物理等学科, 需要跨学科间的课程教学, 即使在本专业所属的
7、学科 工程热物理内部, 也需要各课程内的协同教学。 这就涉及多个学科专业的 老师以及各门课程老师间教学平台的协同。 目前, 国内大学中大部分的课程教学工作, 仍旧是停留在单一学科, 不同专业 的课程是各个学院分头开课的。 跨学科间课程协同教学的难点是“专业人才”培 养观念根深蒂固。 主流目标依然是专业人才, 学科之间的知识划分泾渭分明, 为 了培养专业性人才, 各门课程设计中都非常强调各自课程的系统性和完整性, 缺乏培养综合能力和跨学科研究能力的课程。 跨学科课程教学涉及多个学科专业的教师及教学平台的协同, 拥有单一学科的院系往往难以独立开展。 这造成我国 大学中跨学科专业课严重缺乏, 无法帮
8、助学生建立综合应用多学科知识解决实 际问题的能力。 尽管协同教学模式已经被越来越多的我国高等学校所重视1,2, 也有一些院校将其应用于人才培养教学实践的过程中, 但由于缺乏理论指导、 制 度保障、团队有效建设等因素, 致使协同教学模式在教学过程中的应用不足。 国内对协同教学模式的研究, 还主要集中在对国外文献的介绍上, 多数都只是 对国外协同教学实施情况的初步介绍和基本策略的引进, 缺乏与我国本土化教 学相结合的实施策略的探索与实践应用, 深入的理论研究较少3。协同教学是 协同基本理论运用于教育领域的产物。 被称为“协同教学之父”的夏普林教授将 协同教学定义为:在两个及以上教师的合作下, 担任
9、同一群学生的全部教学活动 的一种教学组织形式。美国学术界将协同教学分为跨学科团队协同教学、多学科 团队协同教学、教师合作协同教学、教师分队协同教学、搭档合作式协同教学等 不同类型4。我国的张德锐教授认为, 协同教学是由两个或两个以上的教师及 教学助理协同计划与合作, 对某一领域、 主题或某一单元开展教学活动的一种教 学模式5。这更接近于美国学术界所说的教师合作协同教学、教师分队协同教 学类型。 各大学中通识教育课程的目标是扩大学生的知识面, 并不涉及与专业有 关的各学科知识点的衔接, 其教学目标与跨学科课程是截然不同的。 跨学科课程 教学涉及多个学科专业的教师及教学平台的协同, 拥有单一学科的
10、院系往往难 以独立开展。我们尝试将多学科团队协同教学、教师合作协同教学、教师分队协 同教学这三种类型应用于能源与动力工程专业的课程教学中, 在保留目前的教 学体系的前提下, 最大限度发挥协同教学的作用, 提高能源与动力工程专业人 才的培养质量。 二、协同教学模式在能源与动力工程专业教学中的应用探索 在协同机制上, 传统的“校院系”组织体系要求教师服务于自身所在组织, 学院、系、专业与学科相对应, 学科边界划分明显, 学院之间合作较少, 跨学院 多教师共同授课的协同机制、激励机制尚无经验可循。 美国大学跨学科课程教师协同教学实践有四种类型6, 一是以项目形式实现跨 学院多学科教师协同教学。 二是
11、设立跨学科学院和专业, 如美国普林斯顿大学的 “综合科学” (integrated science) 堪称跨学科专业设置的典范7。三是发 挥多学科教学主体互动优势。美国杜克大学较为出名的跨学科通识课程为 FOUCUS项目, 通过跨学科研讨的学习系列 (clusters) 培养学生的好奇心和求 知欲8。四是国际化的跨学科实践课程。国内浙江工业大学发挥“长三角绿色 制药协同创新中心”的特色, 借鉴美国高校优秀经验, 提出跨学科课程的协同 教学新模式6。但以上跨学科的课程教学模式, 需要设立独立的经费预算体系 和运营管理部门, 或各院系之间的协调与配合, 或者是国际化的合作。 就我校目 前的管理体制
12、, 较难以实现。 综合以上分析, 结合我校院系设置的特点, 以及能源与动力工程专业教师现状, 认为学科团队协同教学、教师合作协同教学、教师分队协同教学的模式可以在我 校实施。 1. 多学科团队协同教学。 我校的船舶与海洋工程学院设置的特色是船、机、电一体化, 也就是船舶与海洋 工程、能源与动力工程、机械设计、船舶电气及其自动化等学科都设置在一个学 院。 这样, 可以在学院内部组织多学科团队协同教学, 就不存在各院系之间的协 调与配合的问题。以机械设计基础为例, 传统的教学中, 这门课程是由机械 学科的教师讲授的, 他们从自身学科的完整性出发, 并不考虑与能源与动力工 程专业后续课程中所需要的学
13、科知识之间的衔接, 我们成立这门课程的多学科 协同教学团队, 合作教师以团队的形式来分担教学任务。在基础理论的讲解上, 仍旧是机械学科的教师讲授, 而涉及理论的应用时, 就由能源与动力工程学科 的教师讲授, 这样, 从各个教师的专业出发, 承担责任和有效指导, 使本专业 的学生学习这门课程时更有针对性, 学习效果更好。 另外, C语言程序设计这门课程, 在我校是由信息与通信工程学院的教师讲 授的, 根据学生学习后的反映, 该课程教师多会专注属于自己专业课的教学内 容, 而忽视学科之间“桥”类知识的讲授, 当能源与动力工程专业后续的专业 课中, 如传热学中热传导问题的数值解法一章, 需要学生编程
14、时, 学生往往 无法将C语言所学的知识很好地应用, 而在目前的院系教学体系下, 又较难以 开展跨学科的课程, 我们就组织较为松散的学院之间的学科团队, 在编制这门 课程的教学大纲时, 两学院组成的学科团队共同参与, 将C语言程序设计的 算例中加入与本专业后续课程相关的例题, 能动专业的老师负责设计其中的算 例。 2. 教师合作协同教学。 目前国内大部分大学仍然沿用的是传统教学方法, 这种教学方法都是同一门课 程由同一个教师从头讲到尾, 作为教师个体而言, 就需要对本门课程的各个部 分都非常熟悉并具有广泛的实践经验, 而这点恰恰又是相对比较困难的, 尤其 是对一些年轻的教师。 并且不同教师分担的
15、课程任务不是孤立的, 而是整个专业 培养目标的一部分, 很多专业基础课的内容在后续专业课中都要用到, 而后续 专业课的教师往往并知道专业基础课教师的授课重点。 以能源与动力工程专业中骨干课程之一的传热学为例, 就要求教师对导热、 对流、辐射换热、数值计算以及换热器的热计算等内容都非常熟悉, 而实际情况 往往是每一个教师一般只对某一部分相对熟悉, 根据我们的教学经验以及对外 校所上传热学课程的分析, 教师都只会对自己所熟悉的部分讲解比较透彻, 学 生撑握得也比较好。这就是现今的大学教学中, “传热学”的教学内容基本相差 不大 (都使用杨世铭、陶文铨的传热学教材) , 而学校与学校之间的教学效 果
16、却大相径庭的最重要原因之一。 我校能源与动力工程专业的教师, 毕业于不同 的学校和专业, 从与电力相关的大学毕业到校工作的教师, 对传热学中辐射换 热部分比较熟悉, 而毕业于制冷相关专业的教师, 学习比较深入的是对流换热、 换热器的热计算部分。 科研方向以数值计算为主的教师对导热的数值计算部分的 编程和软件应用比较拿手。 我们就在专业内部, 对同一门课程, 采用教师合作协 同教学的模式, 就是一个专业学习团队的教师一起工作, 分工合作, 一起讲授 同一门课程, 不同的教学参与者在参与教学的过程中发挥各自的专长, 使得教学过程最优化。同时, 参与了传热学授课的教师, 还可以与后续专业课的授 课内
17、容有机结合, 如重点讲授辐射换热部分的教师, 可以讲授锅炉原理这样 的专业课, 他就会很清楚“辐射换热”计算在“锅炉原理”课程中的应用, 使 专业课的讲授也更加得心应手。 这样的协同教学方式弥补了传统教学的不足, 创造性地使教师组成教学团队, 运用教学团队的集体智慧, 彼此发挥各自的专长, 有效整合教师优势资源, 是 高效的教学模式。 同时在该协同教学中, 学生在学习方式上接触到了多样化的老 师, 享受到不同的教学风格和特色, 较容易地接触到各个老师的知识体系。 在课 堂效果上, 这样的学习方式更加能带动学生的主观能动性和学习兴趣。 3. 教师分队协同教学。 这一协同教学模式, 我们主要应用于
18、本专业学生创新创业的实践指导中。 在学科 内部, 几位教师在一起组成团队, 共同参与申请学校创新强校工程项目, 与同 年级或者跨年级的学生一起组队, 短时间或一年内共同分担项目的培训任务与 职责, 项目培训期间或项目完成后, 参加“挑战杯”广东大学生课外学术科技 作品竞赛、“挑战杯”广东大学生创业大赛、全国大学生节能减排社会实践与科 技竞赛等。 在项目申请与参与过程种, 两名教师或者两名以上教师合作, 各自发 挥各自的长处, 让学生自己主动地投入到工程实践中, 在学生主动学习知识的 过程中, 能达到提高学生学习能力的效果。近几年已组成 10余个这样的指导团 队, 指导学生团队 20余个, 多次
19、在上述比赛中获得一、二、三等奖, 取得了不 错的成果。 三、总结与展望 将协同教学中的三种模式用于我校能源与动力工程课程教学改革中, 做了一些 有益的尝试, 取得了一定的效果。 课程间的衔接更加合理, 教师可以更好地发挥 自身的特长, 学生团队的创新活动、竞赛项目取得了丰硕的成果。但在协同教学 过程中也存在不少问题, 如协同教授同一门课程的教师之间的协调问题、 学校对 待协同教学模式的制度问题、协同教学课程的评分问题、建立跨学科协同教学课 程等都有待于进一步探索。 新的模式和制度的探索和实施都会存在一定的风险和 不确定性, 但协同教学模式是一种先进的、新型的教学模式, 只要不断地尝试、 完善,
20、 一定能更好地发挥其应有的作用。 参考文献 1刘颖.协同教学组织形式在综合课程中的实施探索J.教育理论与实践, 2008, (4) :63-64. 2滕静.新课改背景下协同教学问题的研究D.扬州大学, 2006. 3惠卫华.地方师范院校协同教学模式探索J.渭南师范学院学院报, 2017, (2) :36-41. 4葛金田, 原雪梅.协同创新与教学改革M.北京:中国财富出版社, 2014:11-15. 5张德锐.协同教学:理论与实务M.台北:五南图书出版公司, 2002:5-6. 6刘珊, 詹爱岚.“2011 计划”中跨学科课程协同教学模式研究J.浙江工业 大学学报:社会科学版, 2016, 15 (4) :459-464. 7吴迪.论世界一流高校对本科跨学科专业课程的践行普林斯顿大学的 “综合科学”课程计划J.黑龙江高教研究, 2012, (10) :65-68. 8王俊.跨学科通识教育课程模式探析以杜克大学FOCUS课程为例J.高 教探索, 2011, (2) :89-93.
