作者:温才妃 来源:中国科学报 发布时间:2019/2/20 10:29:19
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力学究竟有多难

 

■本报记者 温才妃

春节期间,晒美食、晒旅行、晒朋友聚会,而河南某高校学生贾涛却晒出了他的力学课本。

原来,本学期的建筑力学课考试,贾涛所在班级挂科率接近30%。作为一门“仅作了解”的课程,挂科率如此之高让人惊讶。更令人不解的是,不只是建筑专业如此,在包括力学相关专业的学生群体中,力学课程挂科率要更高。

放假之初,贾涛班级的学习委员就在朋友圈里提醒“请大家回家带好力学课本……”省略号则不言而喻——准备补考。

这并不是个案。

早在多年前,北京大学物理学院副院长、电动力学课主讲教师俞允强就曾在一封公开信中暴露过学生不及格过多,为了避免冲击教学秩序,教师不得已提分的矛盾。只是若干年过去,这一情况似乎并未好转。

课程属性致理解生硬

力学难,是否是真相?

天津大学机械工程学院副院长、理论力学课主讲教师曹树谦告诉《中国科学报》,力学运用到较多抽象的逻辑能力以及数学知识,的确相对难学。尤其难在理论力学,这在考试中特别明显,相对于材料力学,理论力学的挂科率更高。

目前,高校中的力学课程主要针对工科专业开设,机械、土木、海船、水利、航空航天等专业均涉及,属于专业基础课。学生们大一上完公共基础课,大二、大三接触专业课,力学课就是公共基础课向专业课过渡的课程之一。

力学问题来源于工程,学生在上这门课之前,还没有掌握很多工程知识,加之理论力学偏重理论,针对抽象模型做分析,问题背景讲解得过少,就像在解中学时的数学题、物理题。对此,贾涛深有同感:“并不知道做这些题的意义何在。”

带来的问题也是显而易见的。比如,有很多运动的机构,学生想象不出是怎么运动的,要找出各个运动量的关系就很难。“一方面需要较强的逻辑思维能力和数学能力,另一方面学生需要有工程背景知识。突然让学生生硬地理解是有难度的。”曹树谦说,这也是国内力学教材的一大问题。

记者了解到,“理论力学”这门课程源自苏联模式下的教育,欧美高校并没有开设同名课程,取而代之的是“工程力学”或“应用力学”。而且欧美教材中有大量工程背景知识,告知学生该问题的出处,这样学生对问题的理解就会比较清楚。

事实上,力学不过是众多难度系数较高的专业基础课的一个缩影。我们也常听到大学生抱怨电路学难、电机学难、材料学难。那么,撇去力学难的个性问题,专业基础课偏难的共性问题还有什么呢?

翻转课堂能否打开思路

“绝大多数课程,包括力学在内,考核方式仍然是出题。让学生通过做大作业等研究型课题,阅读文献、理解和解决问题,并以写作和讲解展示出来,开展得太少了,这样既不利于学生学习,也无法提高他们的课堂兴趣。”曹树谦指出了问题所在。

与单纯的讲授式教学相比,自主思考、解决问题,学生也许更加乐意。然而,如今教师的教学模式并不利于学生展开自主学习。国内大学课堂的一大通病在于,大学课堂尚停留在中学式课堂,不似国外高校课堂,让学生们在课堂上热烈地讨论、提问。

翻转课堂以小组讨论、抢占课堂注意力著称,也是如今高校课改的一大热门。那么,翻转课堂能否挽救专业基础课上不爱思考、昏昏欲睡的学生?

中国教育科学研究院研究员储朝晖指出,翻转课堂是学生通过自学,把问题搞明白,再自己讲述出来,当中允许有少量的不理解之处。因此,更适合难度较小的课程。

而对于难度较大的课程则不然,学物理出身的他,至今犹记教师在物理课堂上说的要诀——“多看、多练习,没有充足的量(的积累)不行”。“基础性训练为解决问题提供空间,基础薄弱则缺少回旋余地。”储朝晖说。

曹树谦表示,从效率的角度而言,一名好教师的讲课效率,一定比学生自学高得多。上好专业基础课的要点在于教师怎么教,而后再安排学生自学。“翻转课堂可以适当做一部分,但在正常教学中,更关键的在于,在传授知识的同时,给学生提问题、启发思考;课后要求学生多读参考书。”

以力学为例,他常鼓励学生,“要想学得透,不读三五本参考书,与教材进行对比式学习是不行的”。

改进之道在于加强基本功

建筑力学课挂科,贾涛也很委屈。明明是每堂课坐前三排的学生,却还是逃不开挂科的命运。事后反思,他认为是用功不够所致。

“贾涛们”还有很多,课上认真听讲,但课外下的功夫不够,仅限于做作业、看PPT,课堂内容并没有完全消化。总体用功不够,是中国大学生学习的现状。加之,如今学生学习的目的相对功利,看得见效益的下功夫,看不见效益的则对付。要改变被动学习的现状着实不易。

在曹树谦看来,实行完全学分制或许是一个突破口。尽管国内高校号称实行学分制,但形式上是学分制,管理上并非学分制。真正意义的学分制下,如果有一门课程没有过,则必须先通过,才能选之后的课程。而国内高校却一面安排学生重修,一面之后的课程照常上、照常考试。“没有淘汰,学生更像是被抱着学习,缺少主动学习的动力。”

当然,不求甚解更与教师的授课方式有紧密联系。教师不去提高,学生自然也学不好。现行教材存在明显缺陷,但如果教师每次讲课都琢磨着怎么改进教学,而不仅限于把这门课讲完,也能在很大程度上弥补这一缺憾。

曹树谦认为,大学应该做好最核心的三件事:第一,培养方案,即整个课程体系如何设置;第二,教学模式,主要针对课堂教学;第三,质量保障体系,即专业认证和教学评估。

在我国加入《华盛顿协议》、融入国际工程教育体系之后,认证火了。然而,前两者却没有得到应有的重视。以培养方案为例,课程的培养方案本应是系统工程,但很多时候修改起来却很潦草。“包括哪些环节、课程内容,设什么课,哪些课没必要开,最新的内容是否添加,是否要添加学生项目,很多时候并没有在培养方案中详细体现。”曹树谦说,而这些恰恰都是改进教学的重点。

存在这样一个逻辑:学生学得灵活,将来对知识的使用也会相对灵活;学生学得死板,将来对知识的理解和深化也会大打折扣。储朝晖呼吁,应打破中学的应试教育模式,在课程中建立相关拓展环节。“就像开车一样,在过程中干预,缓冲的时间就会长一点。”

《中国科学报》 (2019-02-20 第2版 动态)
 
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