天津科技大学理学院“立体式”教学初见成效

　近年来，高校毕业生就业难和企业招人难这个“两难”问题日益凸显。症结究竟在哪？天津科技大学理学院干部教师认为，在人才的“供”与“求”之间，高校起着“接口”作用,出现“两难”问题的关键就在于这个“接口”不通畅：企业需要的是具有一定实践能力和创新能力，具有分析、解决甚至提出问题能力的人才，而高校培养的毕业生恰恰缺乏这些能力。基于这一认识，他们在教育教学改革中把解决“接口”问题作为系统工程，逐渐形成一种“立体式”教学模式，着力培养学生的思维、实践和创新能力。目前这一探索已初见成效。

    高校毕业生就业难，企业招人难，这一真实存在的“两难”问题，使目前高等教育面临不容逃避的尴尬现状。究其根源，在于企业需要的是具有一定实践能力和创新能力，具有分析、解决甚至提出问题能力的人才，而高校毕业生恰恰缺乏的就是这些能力。解决“两难”问题，首先要解决高校人才培养与企业实际需求之间的“接口”问题。这就需要高校把提高教育质量的落脚点放在培养学生创新精神及实践能力，发现问题、分析问题和解决问题的能力上——说到近年来实施的“接口”工程，天津科技大学理学院院长、全国教育系统劳动模范、天津市教学名师李伟教授首先提出了自己颇有见地的理念。

    李伟教授认为，担负基础理论教学任务的理学院，对于培养学生能力同样有着不可替代的作用。为此，他们在教学改革中不断探索、完善 “立体式”教学模式，力图通过理论课课堂教学培养学生用“已知”解决“未知”的能力；利用实验课教学培养学生的提出问题和解决问题的能力；利用课余时间培养学生的创新能力和实践能力。所有这些，其目的是为全方位多角度搭建好高校人才培养与企业实际需求之间的顺畅“接口”。    

    “接口”工程之一：“讨论式”、“研究式”课堂教学模式成效凸显     

    所谓“立体式”教学主要包括：通过课前预习培养学生的探索精神和探索能力；利用理论课课堂教学培养学生用“已知”解决“未知”的能力；借助实验课课堂教学培养学生的解决问题和提出问题的能力；充分利用课余活动培养学生的创新能力和实践能力；并且积极服务滨海新区，在实践中培养学生解决实际问题的能力。

    超越“灌输式”教育  “讨论式”教学模式日臻完善

    人类认知论的基本规律是：用“已知”去认识、研究和解决“未知”。学生之所以听课或做题困难，是因为本该属于已掌握的“已知”并没有掌握，本来是“已知”的东西成了“未知”。但教师在讲新课时，又必须去用它们。面对学生所要用到的“未知的已知”，通常是教师直接告诉学生（甚至不告诉，而直接就用），这就是所谓的“灌输式”，或戏称“填鸭式”教学。但教师如果能够提出问题，启发学生去考虑（而不管学生是否已想到），这就是比“灌输式”进了一步的“启发式”；如果教师提出问题，带动学生一起去分析、去探索、去回顾，使学生深入、充分地参与到教学之中，形成师生互动，这就是我们说的“讨论式”教学模式。

    这里是李伟教授的一堂高等数学课，主题是“空间曲线的切线与法平面”。

    “我们知道圆、椭圆都有切线。是不是所有的曲线都有切线？……”和新知识有关的旧知识在最短的时间里被回忆起来，同学们争相回答李伟老师的提问。

    “这个等式里的分母很简单，你有办法让它变得不简单吗?”“这个等式是和等式，用什么办法能把它变成积等式?”新一轮的提问又开始了。

    “这个等式里的所有分母形式都很简单，都是函数的增量，你有办法让它变成函数的变化率吗?”

    学生们的讨论异常热烈，新旧知识逐渐交融结合，同学们自己用“已知”认识“未知”，用“已知”研究“未知”，用“已知”解决“未知”，并在脑海里织就出知识结构的清晰图谱。

    “在上一堂课之前，我们与之相关的学习就必须开始了。学院所有的实验室都对我们开放；物理实验课还有专门的学长作‘小导师’，辅导大家预习；老师在课前会布置一些预习讨论题；有的课程还在网上公布预习讨论题。 在对未知的东西没有初步认识之前，你不会对它产生兴趣。在预习中发现未知，兴趣应运而生。有了兴趣，才会出现问题，继而想解决，应用起来也就自然而然了。否则，课堂上老师和同学们热烈讨论，你根本就参与不进去，你没有观点，更不知道也想不出来该如何解决。” ——理学院大一学生黄平升说。 

    在科技大学理学院，课堂被教师们形象地称之为“制片厂”。教师是导演，学生是演员。“讨论式”教学法的独特之处，在于“导演”和“演员”之间的互通联动。课堂的过程，不再是单纯的讲课，而是老师和学生一起讨论、一起看书。传统的教师做演员、学生做观众的局面被彻底打破，课堂成为教师做“好导演”、学生做“好演员”，师生共同演绎的精彩“制片厂”。

    实践证明，学生很快适应并喜欢上了这种方法。2006年年初，李伟教授结束了《数学分析》课的教学，没想到的是，全班学生都把自己的留言写在一本精致的笔记本上，作为送给他的礼物。学生发自内心的表白说明，大家最喜欢的教学方式是与教师一起探讨。“以往学生最怵的就是高等数学，而现在学生都认为，在所有要考试的科目中，心中最有‘底’的是《数学分析》。这样根本性的改变无疑来自于讨论式课堂教学模式。”——理学院副院长樊志博士这样说。

    突破“照方抓药”局限 “研究式”教学模式彰显生命力

    忽视实验课是学生普遍存在的问题。如何让实验课在提高学生实践能力上发挥更大的作用？理学院的实验课教师下了很大功夫。

    传统的实验课教学，大都是实验前老师将配方、反应条件等尽可能详细地写在黑板上，一切都被准备得整整齐齐，实验方案被字斟句酌、完完整整地呈现在黑板或教科书上，学生只要“依葫芦画瓢”去操作，只需完成老师准备好的操作，毫无神秘可言，没有什么要待求证，一切都在预料之中。

    以往实验结束后，学生交完报告一哄而散。大家得出的结果基本一致，没有兴趣也没有必要比较互相交流。在“研究式”教学模式下，不同于原先实验课指定一种必定成功的方法，这种教学模式添加了强烈的不可预知性，学生的实验兴趣被前所未有地激发，大家精心实验，仔细观察，认真记录，激烈探讨，互通有无。不同的方案，结果不同；同一方案，不同组实施，结果也有不同。该从哪里入手，才能找到原因？实验操作在哪些地方有所不同，引起截然不同的答案？——同学们的心中，怀着“十万个”迫切想知道答案的“为什么”。

    例如在有机化学实验课“安息香的制备”实验中，根据影响实验的关键因素——碱的浓度，教师引导学生讨论，一起提出三种改进方案：一为教材上既定的方案；二为加入苯甲醛后调pH值；三为后加催化剂维生素B1。学生分为三大组，分别实施不同的方案，谁也不知道各自的实验究竟是什么结果。实验结果一出来，三组同学代表迫不及待地站到黑板前，陈述各自的实验细节和收获……这就是“研究式”教学模式的一个场景。

    “我期待这样的实验课——我们真正成为课堂的主宰，大家在实验中研究，在研究中进步。我期待这样的实验课——大家踊跃地把自己的思想讲给别人听，让实验恢复它的本质——独立思考和与人合作的有机结合。我期待这样的实验课——我们不再局限从课本约定俗成的理论来进行千篇一律的实验操作，而是自主研究并总结，得到张扬着我们个性的试验品。我期待这样的实验课——这里是我们展示自己的舞台，我们可以把自己熟练的操作、灵活的思维、丰富的知识，通通展示给别人看，同时谦虚地欣赏着别人的成就。‘取长补短’这亘古持久的成语，将使我们变得更加完美。”应用化学专业大二学生贾继兰在她的日记里，写下了这样的一段话。

    “作为一名实验课教师，没有什么比看到这样一段文字，更让我感到欣慰。感觉我和我的同事们，如同是那名光荣的火炬手，齐心燃起了这些可爱孩子们心中的熊熊圣火。我想，这也是学院近年来潜心摸索‘研究式’实验教学模式的最大回报了。”谈起这些，理学院有机化学实验室张东明老师的眼睛里跳跃着火花。

    “接口”工程之二： 多管齐下 搭建广阔实践平台

    2008年年初，天津科技大学理学院首开学校第一支“学生科技创新基金”。在经过本人申报，指导教师初审，专家答辩、复审、公示等一系列严格规范的程序后，陈崧等同学自主申报的15项研究课题顺利获得21000元基金资助。3月20日，陈崧等同学申报的15项研究课题顺利签署《天津科技大学理学院学生科技创新基金项目管理合同书》，学校第一支“学生科技创新基金”破茧而出。

    该基金用于学生开展科技创新研究训练、课外实验室开放、技术研发等活动，对跨院系合作项目、团队合作项目在同等条件下优先资助，资助经费金额及使用承诺，中期进度报告的提交，提交项目结题报告书等等，一系列清晰的细则确保了基金的有效运作。

    和陈崧一起申报《B-环糊精包覆提取的中药有效成分及在绿色牙膏中的应用》课题的理学院应用化学专业大二学生王鹏说：“这是第一次完全由我们自己申报的科研项目，和以往跟老师做科研或课题感觉大不一样。如果说之前老师是导演的话，那么在这出戏里，我们不仅仅是演员，而且还当之无愧地成了导演。戏拍得怎么样，有没有前景，能不能出成果，全部在于我们怎么想、怎么做、怎么去研究了。压力前所未有，挑战迎面而来。但，我们渴望这种挑战，希望实现超越自我的梦想。”

    早在2006年，学院就成立了“理学院科技创新协会”，搭建起利用课余时间培养学生实践能力的平台。科技创新协会采取两步走的模式，第一步：对低年级学生实行两个开放（实验室向学生开放、教师的科研课题向学生开放），学生从大二就开始进入到教师的科研课题之中，与教师一起从事科研。在接受教师创新思维熏陶的过程中，锻炼培养学生实际动手能力。第二步：设立学生科研基金，鼓励有一定基础的学生，在导师的指导下申报院科研基金，培养学生自主创新能力。

    学校为社会培养人才，学生走出校门要适应社会的需要。本着这个出发点，学院坚决摒弃关起门来培养学生的模式，敞开大门，主动与企业洽谈合作事宜。利用校内实验室资源的同时，一方面老师学生的科研课题积极与企业挂钩；另一方面借助位于改革开放的前沿阵地——滨海新区这一有利地理位置，积极进行校外实习基地建设。

    2007年10月底，理学院物理创新实验室接受了一项“特殊的任务”。天津市中环实验电炉有限公司委托该实验室设计“汉字显示自主控制仪表”，用于该公司生产的各种实验电炉、高低温实验箱、电热恒温实验箱等设备。

    接到战书，物理创新实验室20余名本科生自觉形成主力团队，在项目负责人安力群老师的指导下，多渠道、全方位搜集资料，方方面面论证，各环节判定可行性……仅短短一个月时间，2007年12月初，“汉字显示自主控制仪表”研制取得突破性进展，各项功能均优于旧式设备。与此同时，智能军旗裁判器，集成单片机程序下载器，节能开关等技术产品的研制开发，达成与盛中纳米技术研究所的合作，都在紧锣密鼓地进行中。“目前，学院在努力实现与开发区、保税区的合作，力争开创 ‘你中有我，我中有你’的新育人模式。”——理学院党委书记王玉新老师话语铿锵。 

    “接口”工程之三： 育人环境不断优化

    一个善于思考、求实创新的领导班子，可以高瞻远瞩地拿出发展方案；一双敏锐的双眼，善于发现、及时发现老师们的优点和好的做法，全力支持并给予推广；一个宽阔的胸怀，团结大家一起努力工作；一双坚实的肩膀，勇挑重担，担当责任。领导班子管理水平不断提高，为育人环境的优化打下了坚实的基础。

    改革教学模式，培养学生实践能力，提高教师的教学能力是关键。为此，理学院通过各种途径提高教师的教学能力。从2004年开始，学院制定了“听别人的课，请别人听自己的课，自己通过录像听自己的课，课程组通过录像集体评课”的听课制度。学院成立了 “教学质量监督领导小组”，对课堂教学进行随机检查，特别是帮助年轻教师提高教学质量。学院将每年的5月定为“理学院教学质量月”。在这一个月内，集中开展一些教改方面的学术报告，集中观摩教学名师的讲课，教师之间相互听课，举行青年教师教学基本功比赛等活动，营造出关心教学、重视教学、重视对学生能力培养的浓厚氛围，全体教师齐心协力为“接口”工程出谋划策。

    科技大学理学院的老师们认为，在改革教学方法的同时，教材也必须改革。学院达成了相对一致的教材建设理念：教材要注意唤起学生的兴趣，要注重启发、提示学生思考，培养学生分析问题的能力；要引导学生去总结，以将学到的知识和方法提升到一个相应的高度；要注意培养学生解决实际问题的能力和应用现在先进手段的能力；教材要注意各种层次学生的需求，既要使基础稍差的学生乐意去读，也能给有余力的学生留有发展的空间。目前，学院的教材建设理念得到普遍认可，已被专家广泛赞赏，近日将付梓发表。

    经过近年来不懈的努力，理学院实施的“接口”工程，“立体式”培养学生能力的教学模式初步形成并显出一定成效。近几年，科技大学的学生在“天津市大学生数学竞赛”中始终位于天津市普通高校前列； “2007年全国大学数学建模竞赛”中，理学院教师指导的22支参赛队伍夺得国家一等奖1名、二等奖5名，天津市一等奖11名、二等奖1名的好成绩，位居天津高校榜首；“全国大学生挑战杯竞赛”中，该学院的学生连获天津市特等奖、全国三等奖。学生中12人次与指导教师一起发表了SCI学术论文15篇，21名学生参与申请国家发明专利。其中，教师指导学生开发的“复合纳米空气剂”等产品，已在“小禾绿色应用化学化工有限公司”投入产业化。“挑战杯”中获奖项目“纳米改性多功能助剂脱膜剂”与博帅公司申请专利；“冬凌草的提取以及在牙膏中的应用”与河南济源济世药业有限公司达成联合开发协议。

    同时，具有实际动手能力和创新精神的理学院毕业生，其就业前景呈现出良好的态势。应用化学专业毕业生冯怡，在就业招聘会上谈到自己在学院“科技创新协会”担任的工作后，用人单位感到震惊，确认属实后当即表示“能不能后天来公司报到”；韩德新、吴伟在考研面试时，指导教师得知他们从事过的纳米技术科研项目后，极有兴趣地与他们讨论起正在研发的纳米材料来，面试变成了探讨和交流。

    理学院院长李伟教授反复对我们说，建设创新型国家需要创新型人才，培养创新型人才是历史赋予高校的重要使命。教师做的是引领学生思考、提升和创新的工作。我们不能让学生走出校门时，肩上背着满满当当的工具箱不知怎么使用，必须让他们富于实践和创新能力，尽快适应、融入并服务社会。这就是我们不断完善“接口”工程的初衷。

    作为一名高校教师，能够不断思索所肩负的使命，形成独到的教育理念，并把这些理念付诸实践，这的确是十分难能可贵的。