研究生探究型研討課教學(xué)探析

胡奕明+代傳金

摘要：分析了研究生課程的文獻(xiàn)閱讀型、探究型和課題設(shè)計型三種研討課模式的特點。探究型研討課是將專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)更好結(jié)合的一種研討課模式。分析了探究型研討課的特征并從課堂設(shè)計、課堂組織和教學(xué)效果分析等多個方面總結(jié)了此類研討課的教學(xué)經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：研究生課程教學(xué)改革;探究型研討課;教學(xué)經(jīng)驗

中圖分類號：G643 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2014）42-0184-03

一、引言

2011年4月24日胡錦濤同志在清華大學(xué)100周年紀(jì)念大會上的講話中講到“建設(shè)若干所世界一流大學(xué)和一批高水平人學(xué)，是我們建設(shè)人才強(qiáng)國和創(chuàng)新型國家的重大戰(zhàn)略舉措”。為了進(jìn)一步提高研究生教學(xué)質(zhì)量，我校從2010年開始實施研究生課程教學(xué)模式改革，著力構(gòu)建“研究性”課堂，其主要思想是將提高研究生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標(biāo)落實到研究生課程教學(xué)中，加強(qiáng)研究生自學(xué)能力、學(xué)習(xí)方法及科學(xué)研究能力的培養(yǎng)。其中核心改革措施是壓縮精講課課時，增大研討課課時，規(guī)定研討課課時應(yīng)占總課時不少于30%。這一系列改革措施，一方面，充分調(diào)動了教員的工作積極性，讓教員將最新的研究成果、最前沿的科學(xué)信息傳達(dá)給學(xué)員;另一方面，充分調(diào)動了學(xué)員在教學(xué)過程中的主動性和創(chuàng)造性。本文作者講授的我校信息與導(dǎo)航學(xué)院通信與信息系統(tǒng)學(xué)科研究生課程“組合導(dǎo)航技術(shù)”是首批參加模式改革的課程。下面作者結(jié)合在組織探究型研討課教學(xué)的體會，從課堂設(shè)計、課堂組織和教學(xué)效果評價等三個方面，談?wù)勛约旱男牡皿w會。

二、三種模式研討課特點

研討課作為一種教學(xué)方式或教學(xué)手段，主要強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容，我們把研討課分為三種模式：文獻(xiàn)閱讀型、專題探究型和課題設(shè)計型。這三種模式各有特點。

（一）文獻(xiàn)閱讀型

此處所指的文獻(xiàn)閱讀型研討課與上海大學(xué)提出的文獻(xiàn)閱讀研討課有所不同，它并不是一門課程，而是作為課程教學(xué)中針對某一內(nèi)容的一堂研討課的一種教學(xué)模式。但其教學(xué)特點基本相同。

文獻(xiàn)閱讀型研討課，其主要特點是提供前沿性知識，有助于拓展視野，有助于產(chǎn)生創(chuàng)造性的思想火花。文獻(xiàn)閱讀雖然能夠提供前沿性知識，但涉及的基礎(chǔ)知識點比較分散，單純通過文獻(xiàn)討論和閱讀，不利于學(xué)生系統(tǒng)性地學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識。

（二）課題設(shè)計型

就是從實際研項目中分解出適合教學(xué)的子問題作為報告和研討主題。其主要特點是可培養(yǎng)學(xué)員的綜合科研能力。

（三）專題探究型

我們認(rèn)為，報告和研討課除了應(yīng)當(dāng)擔(dān)負(fù)起傳授前沿知識和科研方法的任務(wù)外，還應(yīng)擔(dān)負(fù)起強(qiáng)化理解專業(yè)基礎(chǔ)知識的任務(wù)。為此，我們設(shè)計了另一類研討課模式——探究型研討課。這種模式的研討課具有“專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)相結(jié)合”的特點。

三、探究型研討課的特征

探究型研討課具有一般性研討課的公共性質(zhì)。同時，在探究問題的設(shè)定和解決問題的方式上具有其特殊的地方。我們定義的探究型研討課其特征和功能是將專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)相結(jié)合。

（一）從基礎(chǔ)知識中提煉出研討主題

我們認(rèn)為，研究生課程的教學(xué)應(yīng)當(dāng)包括專業(yè)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)兩部分。研討課必須擔(dān)負(fù)起這兩方面的任務(wù)，兩者缺一不可。因此探究型研討課的研討主題的提出是在前面精講課講授完有關(guān)基礎(chǔ)理論的基礎(chǔ)上，從基礎(chǔ)內(nèi)容中提煉出的。

探究型研討課一般是安排在某一模塊內(nèi)容精講課后進(jìn)行的。研討主題（提出問題）的設(shè)定和選取很大程度上決定了這一模塊的教學(xué)效果。同時也是決定一堂研討課是否成功的關(guān)鍵。研討主題的設(shè)定要注意兩個方面：一是梯度性，即研討主題應(yīng)該是前面精講內(nèi)容的延伸，必須結(jié)合前期精講課講授的基礎(chǔ)理論，是基礎(chǔ)知識的進(jìn)一步的延伸，不能是空中樓閣，空洞而泛泛。研討主題我們希望是由學(xué)生自己提出或發(fā)現(xiàn)的，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力，或?qū)栴}的敏感性與發(fā)現(xiàn)能力以及挖掘具有更高價值問題的能力。這些問題可能有已知的答案，但需要去驗證，也可能還沒有已知的答案，需要研究生利用白己的智慧和思索產(chǎn)生答案。二是適度性，主題設(shè)定不能過高或過低。

（二）以自主探究性方式解決問題

提出問題后如何解決問題。探究型研討課要求學(xué)員針對研討選題以自主探究方式解決問題。培養(yǎng)學(xué)員幾個方面的能力：正確定義問題的能力，或正確分析問題的實質(zhì)及其產(chǎn)生原因的能力;問題分解的能力，包括問題的時間、空間以及結(jié)構(gòu)分解的能力;選擇與問題求解的相關(guān)信息、知識、技能和策略的能力;知識、信息的挖掘、整合與轉(zhuǎn)移的能力;對有關(guān)的資源進(jìn)行最優(yōu)分配的能力。

四、探究型研討課教學(xué)實踐

以我院碩士研究生《組合導(dǎo)航技術(shù)》課程為例說明我們在其中某一模塊教學(xué)中采用探究型研討課的教學(xué)實踐?！督M合導(dǎo)航技術(shù)》是我院通信與信息系統(tǒng)學(xué)科專業(yè)碩士導(dǎo)航工程方向的一門主干專業(yè)課程。課程全面、系統(tǒng)地闡述了慣性導(dǎo)航和組合導(dǎo)航的基本理論、方法及實現(xiàn)技術(shù)。課程從結(jié)構(gòu)上分為“卡爾曼濾波理論”、“捷聯(lián)慣導(dǎo)原理”和“多傳感器組合導(dǎo)航信息融合”二個板塊。對于每個板塊我們又劃分為基礎(chǔ)理論、應(yīng)用提高和綜合實踐三個模塊。這三個模塊在深度和難度上逐步遞進(jìn)?！盎A(chǔ)理論”模塊講授相關(guān)內(nèi)容的理論基礎(chǔ)，以講授知識為目的，打下基礎(chǔ)?！皯?yīng)用提高”模塊是在掌握基本理論的基礎(chǔ)上，設(shè)置一些必須掌握的專題，要求學(xué)生通過編程仿真和方案設(shè)計等形式，自主學(xué)習(xí)完成規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容。這部分強(qiáng)調(diào)思維方法的訓(xùn)練?！熬C合實踐”模塊是對本板塊內(nèi)容的綜合訓(xùn)練，一般是結(jié)合實際科研項目，分解出適當(dāng)難度的題目，讓學(xué)生獨立完成。這部分強(qiáng)調(diào)對學(xué)生綜合科研能力的培養(yǎng)。針對不同模塊，我們采用不同的教學(xué)模式，“基礎(chǔ)理論”模塊必須是精講，“應(yīng)用提高”模塊采用探究型研討課形式開展教學(xué)，“綜合實踐”模塊的教學(xué)方式采用文獻(xiàn)綜述或課題型研討課方式。endprint

由于我院本科階段沒開設(shè)了《捷聯(lián)慣性導(dǎo)航》課程，因此捷聯(lián)慣性導(dǎo)航原理在本門課中作為重點掌握的內(nèi)容，教學(xué)安排見表l。

下面結(jié)合“捷聯(lián)姿態(tài)算法分析”的探究型研討課，介紹教學(xué)實踐。

（一）課堂設(shè)計

已有基礎(chǔ)：前面理論精講課上，已經(jīng)詳細(xì)講了姿態(tài)解算的旋轉(zhuǎn)矢量算法，推導(dǎo)了單子樣、雙子樣和三子樣算法公式。

課堂設(shè)計：本堂課，我們的教學(xué)內(nèi)容是要解決兩個問題：一是要編程構(gòu)建姿態(tài)解算仿真平臺。也就是模擬導(dǎo)航計算機(jī)從陀螺輸出參數(shù)開始到解算出飛機(jī)姿態(tài)的整個過程。二是有了這個平臺，我們才可以對這三個算法進(jìn)行分析。在什么環(huán)境下？在錐運(yùn)動環(huán)境下，因為錐運(yùn)動是驗證姿態(tài)算法好壞的最惡劣的環(huán)境。因此，本堂課可以歸結(jié)為兩個自主探究問題：

1.如何構(gòu)建姿態(tài)解算仿真平臺;

2.應(yīng)用仿真平臺，對各種算法進(jìn)行分析。

教學(xué)目標(biāo)：

1.專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)目標(biāo)：深入掌握錐運(yùn)動下姿態(tài)解算多子樣算法原理。

2.研究性學(xué)習(xí)目標(biāo)：構(gòu)建姿態(tài)解算算法仿真平臺，分析錐運(yùn)動下算法誤差，并為進(jìn)一步的算法設(shè)計打下基礎(chǔ)。

本堂課的教學(xué)設(shè)計結(jié)構(gòu)圖見圖1。教學(xué)設(shè)計內(nèi)容，要在課前一周與學(xué)生進(jìn)行溝通，并確定探究主題的認(rèn)領(lǐng)人。

（二） 課堂教學(xué)組織

1.課前準(zhǔn)備：

（1）根據(jù)課程設(shè)計的研討主題，指定具體的自學(xué)內(nèi)容，相關(guān)的論文、專著、參考文獻(xiàn)。并說明工具軟件及編程語言。

（2）探究問題任務(wù)分析指導(dǎo)。教員要對學(xué)員特別是認(rèn)領(lǐng)問題的學(xué)員作任務(wù)分析的指導(dǎo)。幫助學(xué)員盡快明確任務(wù)本質(zhì)，理清問題求解步驟。如探究問題一，我們把構(gòu)建仿真平臺分解為五個層次的子問題：

A.推導(dǎo)出錐運(yùn)動的角速度表達(dá)式;

B.推導(dǎo)出錐運(yùn)動的變換四元數(shù)表達(dá)式;

C.錐運(yùn)動姿態(tài)角真值求解流程;

D.錐運(yùn)動姿態(tài)角估值等效旋轉(zhuǎn)矢量求解算法。

2.主持研討課：

（1）討論課開始時，介紹此次討論課的總體安排，包括討論主題、背景知識、重要意義及價值等，時間10分鐘。

（2）認(rèn)領(lǐng)問題的研究生作主題報告，時間各15分鐘。

（3）對發(fā)言內(nèi)容進(jìn)行簡短的點評，時間5分鐘。

（4）引導(dǎo)所有參加人員，采取質(zhì)疑提問、辯論等多種形式，圍繞土題進(jìn)行交流發(fā)言，時間30～40分鐘。

（5）討論課結(jié)束前，結(jié)合大家討論、提問的具體情況，對討論課進(jìn)行總結(jié)，并明確課后的任務(wù)，時間10分鐘左右。

（三）教學(xué)效果評價

探究研討完成后，對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解、學(xué)習(xí)方法的掌握、研討的成果、任務(wù)完成情況等探究結(jié)果進(jìn)行分析。任課教員根據(jù)原定的教學(xué)目標(biāo)對研討主題進(jìn)行評價，更新、補(bǔ)充、完善研討主題。任課教員還應(yīng)該要求研究生將原先準(zhǔn)備情況與課堂討論結(jié)果進(jìn)行對照檢查，記錄學(xué)習(xí)的主要觀點、思想與方法。另外，教員要對研究生的參與進(jìn)行評價并記錄對課堂討論的印象。

對教學(xué)效果的評價是通過學(xué)員互評、教員評價雙維度共同評價，這樣可更好地推動研究生學(xué)習(xí)的積極性。評價的目的是判斷學(xué)習(xí)者是否達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，并根據(jù)反饋信息決定是否需要采取補(bǔ)救教學(xué)。

設(shè)計了本堂探究型研討課的教學(xué)效果評價表格，評價內(nèi)容主要從探究能力的評價和研討提問評價分個方面展開，見表2。

五、結(jié)束語

探究型研討課是我院研究生課程教學(xué)模式改革的積極嘗試，它將專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)與研究性教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，將提高研究生獨立科研能力的培養(yǎng)目標(biāo)落實到研究生課程教學(xué)中。通過探究型研討課的教學(xué)，培養(yǎng)了學(xué)員的探究實踐能力，更好發(fā)揮了學(xué)員的自主性和創(chuàng)造性。

探究型研討課作為一種嶄新的教學(xué)模式，還在不斷的探索中。如何進(jìn)一步提高探究型研討課的教學(xué)質(zhì)量還需要更深入的實踐和摸索。

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作者簡介：胡奕明（1970-），男，江蘇無錫人，博士，講師，研究方向：組合導(dǎo)航與數(shù)據(jù)融合。endprint