基于能力培養的研究生課堂教學設計與應用

李力 史可朝

摘 要 文章以碩士研究生專業課程教學為對象，分析了課堂教學存在的能力培養不足現象和主要原因，提出了以能力培養為目標的問題導向教學法，并闡述了教學設計思路和實施步驟。將該方法應用于機械故障診斷課程教學，結果表明：問題導向教學可以實現在課堂教學中培養學生的思維、應用、科研等方面的能力，有利于增強學生自主學習興趣，是一種研究生課程教學改革的有效方法。

關鍵詞 碩士研究生 課程教學 問題導向教學法 能力培養

中圖分類號：G643.0 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.05.029

Graduates' Class Teaching Design and Application Based on Ability Training

LI Li， SHI Kechao

（China Three Gorges University， Yichang， Hubei 443002）

Abstract This paper takes graduate professional course teaching as object， analyzes the ability of classroom training deficiencies exist and the main reason for the phenomenon is proposed in order to cultivate the ability to target the problem-oriented teaching methods and instructional design ideas and describes the implementation steps. The method was applied to the "mechanical fault diagnosis，" teaching， the results show that： the problem-oriented teaching can train thinking ability， application， research and other aspects of the students in the classroom， help enhance students' interest in learning， is a graduate student effective method of teaching reform.

Key words graduate; course teaching; problem-oriented teaching; ability training

隨著地方性高校研究生教育以培養應用型人才為主的戰略性轉變，大力發展全日制碩士專業學位研究生（以下簡稱“專碩”）教育已成為我校研究生教育的一種必然趨勢。以三峽大學機械工程學科為例，從2011年開始專碩招生，到2014年專碩人數已占到該學科研究生的50%以上，發展非常迅速。然而，由于受研究生培養規模的限制，專碩專業課程設置與學術型碩士研究生仍保持基本一致，并采用合班上課，因此，如何在課程教學中兼顧學術能力培養和應用能力培養是當前亟需解決的問題。2014年11月，國務院學位委員會也下發了《關于加強學術學位研究生課程建設的意見（討論稿）》，對加強課程學習在研究生能力培養中的作用提出了明確要求。①鑒于此，筆者根據長期從事研究生專業課程教學積累的經驗，在客觀分析課程教學存在的問題和原因基礎上，提出了以問題為導向的課堂教學改革方法。該方法以學生能力培養為目標，在不改變原有課程教學過程的條件下，只需對課程環節進行優化設計即可開展，簡單易行。該方法應用于機械故障診斷課程教學實踐，結果表明：問題導向教學可以實現在課堂教學中培養學生的思維、應用、科研等方面的能力。

1 課程教學現狀分析

研究生培養主要包括兩個方面：一是課程學習，二是科研訓練。課程學習按照研究生培養方案設置的課程體系開展，課程體系一般包含公共基礎課程和專業課程，其中專業課程開設的目的是提高研究生的專業素質和專業技能，培養學生研究解決本專業相關課題的能力，為研究生今后的課題研究打下堅實的基礎，因此，專業課程對研究生能力的提升具有不可替代的作用。相對本科課程，研究生專業課程具有更深、廣、新、專等特點，同時在教學過程中要求對學生進行更高層次的素質和能力培養。然而，當前我校絕大部分研究生專業課程還是采用傳統講授教學模式，缺少針專業課程教學設計和結合學生特點進行有效的課堂教學改革，導致課堂教學難以承擔對學生能力培養任務。②歸納問題和主要原因如下。

1.1 教學方法單一，壓抑了學生的思維能力

目前普遍采用的“一言堂”式講授的教學方法，對教師來說這種教學比較簡單，容易掌握和控制，只要把握自己授課內容即可。然而，研究生在專業知識方面已經具有一定基礎和實踐經驗，更希望在專業課程學習過程中深入探討一些專門問題及其意義。單純講授教學必然會導致學生缺乏自主學習和思考機會，加之課堂教學過程師生互動少，抑制了學生思維能力發展，不能取得良好的教學效果。

1.2 理論實際相脫節，降低了學生的應用能力

從研究生視導反映問題看，研究生課堂教學普遍存在理論與實際脫節，或偏實踐沒有進行理論升華，或偏理論沒有聯系實際應用，導致學生無法從課程學習中獲得對知識的全面理解和掌握。另外，許多專業課程理論缺乏前瞻性，授課內容大多比較陳舊，也是一種理論實際脫節的表現。在信息和網絡技術發達的今天，這種課堂教學必然使學生學習興趣缺乏，應用能力也無法獲得提高。

1.3 教學過程不足，制約了學生的科研能力

很多教師課堂教學講授較多，把“教”的任務完成了，但不給學生布置思考題、練習、討論題等課外學習內容，對學生“學”的任務沒有要求，忽略學生主體性和積極性，顯然教學過程不充分，也是不完整的。學生不通過一定量的課外學習消化課堂知識，不應用知識研究解決問題，科研能力是得不到培養的。

2 問題導向教學法設計

針對上述研究生課程教學存在的問題，一些學者們提出了各種改革方法，③④⑤⑥但多數方法需要對教學過程和環節進行較大改變，對長期形成授課習慣的專業課教師具有較大的挑戰，很難適應我校目前情況。鑒于此，本文提出“問題導向教學法”，以能力培養為目標，對課堂教學過程進行設計和優化，在最少改變目前課堂教學模式的情況下，提高課堂教學效果。

2.1 教學法基本原理

問題導向教學法是以教師提出問題為中心，學生搜集資料、處理和整理文獻，通過獨立思考和相互討論獲取和應用知識，達到解決問題目的。問題導向教學法不是一般教學中簡單的課堂提問，也不是例題、習題的講解，它是以學生為主體，教師則以問題為抓手，逐步引導學生按照科學研究方法開展學習。問題導向教學法學習過程和效果主要取決于學生的參與程度，如果學生參與度一般，那么教學過程是“問題—探究—解決”; 如果學生參與度高，那么教學過程變為“問題—探究—解決—新問題”，并循環往復。由此可見，問題導向教學法的一個顯著特點是學生必須參與，課堂圍繞問題展開教與學，教學重在讓學生思考問題、分析問題和解決問題，因此，這種方法具有在教學過程中培養學生的思維能力、應用能力和科研能力的作用。

2.2 設計與實施步驟

運用問題導向教學法，教師需要強化問題意識，認真做好課堂教學設計，把問題貫穿于課前、課中和課后。問題導向教學可以遵從以下三個步驟開展。

（1）課前——設計問題。問題設計是問題導向教學法的核心，合適的問題首先應該具有一定深度，涉及某一課程內容本質，同時還要有一定難度，需要去研究;其次問題的解決可以采用不同方法和多種手段;第三是問題的解答不唯一，但有最佳。因此，問題的設計階段不僅要求教師對專業課程內容非常熟悉，還要求教師有一定教學經驗，使課堂以問題為導向。

（2）課中——提出問題。問題提出是問題導向教學法的關鍵，它直接關系到應用問題導向教學帶來的效果，教師既需要在教學過程中自然引出問題，又要讓問題思路伴隨教學活動，并隨時啟發、鼓勵和激發學生，創造探究問題的課堂氛圍，讓教學圍繞著相關問題展開。

（3）課后——解決問題。問題解決是問題導向教學法的重點，課堂教學時間畢竟有限，更多內容和擴展知識需要學生通過課后作業掌握。因此，在課中提出問題的基礎上，教師應該指導學生課后圍繞問題查閱文獻、開展研究、探討解決問題的方法，并通過課堂發言、師生討論等手段，陳述思路和觀點，這個過程完全是學生自主學習，有助于鞏固課程學習和訓練學生的各方面能力。

3 教學應用與實踐

3.1 課程教學背景

隨著機械設備向高精度、大型化和集成化發展，機械狀態監測和故障診斷技術越來越受到重視，使機械故障診斷成為機械工程學科研究生的一門專業課程。通過本課程的學習，要求學生掌握機械故障診斷的基本理論，了解獲取機械信號的檢測技術，掌握正確分析、識別和判斷典型機械零部件運行狀態的技能，并了解掌握故障診斷知識的更新及發展動向等。由于課程涉及診斷理論、檢測技術、信號處理等較多學科理論和技術內容，需要課程講授知識面廣、實踐性強。如果按傳統講授方法教學，很難在有限課時內系統全面地將知識傳授給學生，因此，必須對課程知識進行整合優化，采用科學教學方法，同時對課堂教學精心設計，才能完成課程教學，達到學生能力培養的目標。

3.2 教學改革應用

自2012年開始，機械故障診斷課程教學引入問題導向教學法，按照“課前—課中—課后”三個步驟，針對每一章節內容設計、提出和解決問題，通過三輪教學實踐，取得良好效果。下面以“緒論”和“機械故障診斷技術”二章的課堂教學為例介紹問題導向教學法的應用。

3.2.1 第一章，緒論

緒論內容包括機械故障診斷概念、機械故障診斷的內容、機械故障診斷的作用以及故障診斷技術的發展及趨勢等，通過講授給學生一個本課程的大致輪廓。然而，由于機械故障診斷是伴隨科技發展和社會需要而誕生的一門交叉性課程，后續的理論和技術可能來源于機械動力學、機械測試技術、計算機技術、模式識別以及信號處理等不同學科，如果按部就班講授，很容易使學生感到頭緒繁多，知識凌亂，而陷入某一方面知識理解而忽視其他方面知識學習。因此，必須在講授課程時對內容進行優化設計，采用問題導向教學法抓住關鍵內容。

首先，設計問題為“如何理解機械故障診斷本質問題？”并將其作為緒論的副標題引起學生注意。然后講授課程時采用大量圖片和工程實例，在教學過程中，通過相同內容不同應用提出問題的一些重要概念，啟發學生思考故障診斷本質的一些術語，如故障的征兆、特征、識別等;在課程結束前，教師對提出的問題進行一些簡單分析，指導學生從不同學科觀點說明問題，得到不同的合理解釋，增強學生探索研究問題的興趣。最后，將這個問題布置給學生課后學習，要求學生在下次課堂上陳述自己的觀點。通過問題導向教學法實踐，發現課堂效果得到明顯改善，同時學生學習興趣也得到提高。從學生陳述情況看，學生通過解決問題鍛煉了思維、應用和科研方面的能力，有些學生還把自己歸納的本質問題進一步發展，提出新的問題，在后續學習中加以研究。

3.2.2 第三章，機械故障診斷技術

本章內容包括機械故障診斷常用的振動診斷技術、油液分析技術、溫度檢測技術、無損檢測技術等，其中每一種技術涉及的基礎理論和應用知識都不同，教師要在課堂有限的時間（四次課，8學時）全面介紹這些技術是不可能的，因此，課堂選擇講授振動診斷技術和無損檢測技術，更多技術則通過問題導向教學法讓學生自主學習。這章設計問題是“結合自己研究方向掌握一種故障診斷技術（指課堂未講授過的）”。課堂教學在第一次課（2學時）后提出并布置給學生，教師講授振動診斷技術過程中，有意識啟發學生掌握故障診斷技術的關鍵問題，指導學生掌握如何學習其他技術;從第三次課開始就可以讓學生將課后學習成果在課堂上分享和討論，同學們通過對不同技術學習拓寬了知識范圍，學習和應用能力都得到了訓練。

通過上面二個教學實例分析可知，采用問題導向教學法不僅提高了學生思維、應用和解決問題的能力，還可以提高學生自主學習和科研能力，增強課堂效果。通過課程教學實踐，學生反映很好，有2名學生在學習課程后還將研究成果整理后公開發表了研究論文。

4 結論

針對碩士研究生課程教學中能力培養不足的問題，本文提出了以能力培養為目標的問題導向教學法，探討了問題導向教學法的教學設計思路和實施步驟，通過在機械故障診斷課程教學的應用，取得良好效果，克服了目前課堂教學存在的教學方法單一、理論實際脫節和教學過程不足等問題。實踐表明：在不改變現有課堂教學模式基礎上，采用問題導向教學可以實現在課堂教學中培養學生的思維、應用、科研等方面的能力，有利于增強學生自主學習興趣，增強課堂師生互動，是研究生課程教學改革的一種有效方法。

注釋

① 國務院學位委員會.關于加強學術學位研究生課程建設的意見”（討論稿）.2014.11.

② 韓李濤，陽凡林，王瑞富.全日制研究生專業課教學存在的問題及對策分析[J].中國電力教育，2014.18：17-18.

③ 吳明作，楊喜田，趙勇，陳景玲，王謙.基于自主學習能力培養的研究生課堂教學方式探索[J].吉林省教育學院學報，2014.30（7）：50-51.

④ 郭琦，黃歡.研究生有效教學案例分析研究[J].中國電力教育，2014.2：59-61.

⑤ 趙嶺忠，錢俊彥，蔡國永.淺談探究式教學中若干思想誤區[J].中國電力教育，2012（25）：44-45.

⑥ 孫亮，柏靜儒，李娟，聶宏展.“問題-探究”教學模式在研究生教學中的應用[J].吉林化工學院學報，2014.31（6）：44-46.