論工科專題研討課程的特點及教師的施教策略

黨建 張在琛 吳亮

[摘要]面向本科高年級學生開設的工科專題研討課程對培養工科專業學生分析解決問題的能力具有積極的意義。不同于其它研討課程，工科專題研討課程具有許多自身的特點，教師如何適應這些特點以更好地施教，對該類課程的教學效果具有重要影響。總結并分析了工科專題研討課程的幾個特點，如研討對象客觀性強、研討過程邏輯嚴密復雜、研討結論評價角度多等。在此基礎上，提出和探討了教師可采取的施教策略，即精選課題和慎選學生、把控研討過程和多角度評價研討結論，以期從宏觀角度為工科專題研討課程的任課教師提供有益的教學管理方法。

[關鍵詞]研討課程；施教策略；工科教學；高等教育

[中圖分類號]G642.0[文獻標識碼]A[文章編號]1005-4634（2017）06-0092-03

0引言

研討（seminar）課程教學模式最早由18 世紀德國教育家弗蘭克所創辦，并在1737年由德國著名學者格斯納將其引入德國哥廷根大學的教學之中[1]。經過200多年的探索和發展，其體系已趨于成熟，在西方高校課程體系中占據重要地位，培養出了洪堡、蘭克等許多著名學者，深刻影響了西方高等教育理念和科學技術的發展、成熟。在國內，隨著高等教育改革的推進，研討課程也逐步走入中國大學，許多高校都開設了多種門類的研討課程，成為研究型教學的重要組成部分[2]。

筆者所在的東南大學從2008年開始就設置了研討課程，并將研討課程體系的建立健全和課程設計的科學優化作為教改項目的重要目標進行探索。至今，已形成了以新生研討課和專題研討課為主的系列研討課程體系。在學生的學分體系中為必選，并占有相當的分量。研討課程打破了課堂講授加課后作業的傳統課堂模式，通過研討更好地調動學生的主觀能動性，使其真正成為學習的主體。但由于研討課程在中國高校仍屬于較新的事物，無論是教師還是學生對其課堂效果都還存有一定疑惑，現有研究主要集中在新生研討課[3-6]，但對于專題研討課程，尤其是工科專業的專題研討課程，還缺乏較為系統、專門的理論，研討內容和問題相對于文學、哲學和史學等學科具有自身的特點，如何將最初用于文學、哲學和史學討論的研討課程模式科學合理地運用到國內工科專業中，仍需要努力地探索研究。本文擬對工科專題研討課程的特點進行分析，并探討這些特點對教師施教策略的影響，以期為工科專題研討課程教學與研究提供一些有益的思路。

1工科專題研討課程的特點

這里所說的工科專題研討課程，是指針對工科類專業本科高年級學生開設的，以較為具體的某個或系列專業課題或問題為研討對象的課程，區別于文、史、哲等非工科專業以及面向全校一年級學生、寬口徑的新生研討課程。相比于其它研討課程，工科專題研討課程呈現出若干明顯的特點，具體如下。

1.1研討對象的客觀性強

相對于文學、藝術等內容，將工科專業課題作為研討對象時，在多個方面都呈現出較強的客觀性。

首先，以某個具體工程設計問題為例，典型的研討課題設置形式為：在某些約束條件下，設計某種算法、流程或實體，使得某些指標最優化。通過對工程問題的分析，最終可量化并建模為數學問題，而數學問題的最終答案是客觀的。因此，按照上述思路設計的研討課題也具有較強的客觀性。

其次，盡管可以展寬問題的提法，例如請同學們自行選擇約束條件或優化指標，鼓勵學生提出不同的算法或流程并進行綜合比較，甚至能夠考慮到環保、倫理等的約束，然而一旦這些內容也經由學生確定，還要量化并建模為數學問題，從解決問題的角度，其客觀性并未有實質性的改變。

最后，文、史、哲等研討課題的答案可能會隨著時代的推移而發生質變，例如文學、哲學思想的價值再發掘等，但是工科專業問題的答案一般不會發生本質改變。可以說，工科專業問題的客觀性本身就決定了其作為研討對象時的強客觀性。

1.2研討過程的邏輯嚴密復雜

作為研討對象強客觀性的自然延伸，工科專題研討課程的研討過程所體現出的邏輯性也很強，且嚴密復雜。

第一，研討過程的順利開展需要以必要的數學知識與工科專業知識為基本推理工具，而這些工具本身是經過人們長期篩選和證明的，具有嚴密復雜的性質，脫離這些工具進行的研討，不能保證其邏輯基礎的正確性，也就無法認定結論是否具有學術價值。

第二，盡管在頭腦風暴階段，可以形成多種多樣的初始方案，最終這些方案是否可行、具體步驟是什么，都需要經過嚴密復雜的數理邏輯推導，環環相扣，才能達到最終結論，否則只能形成假說或備選方案，即便如此，在假說或方案形成過程中，也必須以嚴密的邏輯推理為前期基礎，而不是毫無根據地隨意假設。

第三，研討過程的邏輯性不僅體現在技術上，還體現在研究方法上。采用科學嚴謹的研究方法，例如歸納法、演繹法等能夠促進研究的順利開展，而不科學、不嚴謹的研究方法會對研究過程產生遲滯影響，且帶來不可靠的研究結果。

1.3研討結論的評價角度多

經過充分研討，學生所得出的相同的或不同的研討結論，都需要教師或教師與學生共同做出合理評價。例如可以量化并精確地對比不同結論的準確程度等，但評價的角度具有不唯一性。

首先，從標準上說，同一個結論可以有不同的評價標準。例如，對于某個算法，可以從計算精度、穩定性、運算復雜度、存儲復雜度、延遲量、適用條件等很多角度進行量化評價。不同學生研討的結果不盡相同，需要從多個角度比較。很可能同學甲的算法在計算精度上優于同學乙的算法，但又在運算復雜度方面劣于同學乙的算法。雖然指標是客觀可量化的，但結論的評價較為復雜，需要綜合考慮多種因素。

其次，從創新性的角度來說，研討的結論是否具有創新性，也是一個需要仔細分析的問題。很大可能是，學生興致勃勃地進行了分析和研討，所得結論已存在于較高級的教科書上或者專業期刊雜志中，從專業學術角度看并不構成創新。但也有可能是學生想出了異于現有方案的新的方案或算法，從而構成了實質創新，但由于教師的學術水平所限，無法辨析其創新性。這對評價的合理性具有決定性影響。

2教師的施教策略

基于以上幾個特點，筆者認為工科專題研討課程對于教師、學生和研討內容都提出了特殊的要求。教師作為專題研討課程研討內容的設計者、研討過程的引領者和課程改革探索的實施人，對研討課堂的效果是否達到預期培養目標起著關鍵性的作用。筆者認為教師要充分發揮工科專題研討課程在教學體系和學生培養中的積極作用，應主動適應工科專題研討課程的特點，有意識地從如下幾個層面進行有效地施教，以達到良好教學效果。

2.1精選課題，慎選學生

作為學校課程體系的重要一環，加之工科專題研討課程的上述自身特點，任課教師選擇合適的研討課題對課程教學效果和培養目標的達成具有關鍵性作用。因此，應將研討課程與其它課程進行一體化教學設計。具體來說，一方面，研討課程應當立足于先修的專業基礎和主干課程的知識框架，將這些課程中某類具體問題或知識點進行深化或引申，使它既能允許學生充分運用已建立的知識體系，又能為學生提供充足的可研討空間，避免所選研討問題陷入“無法解決”或“無需研討”的兩個極端；另一方面，研討課程應與其它類課程包括后續課程有所區分，研討內容和過程應當突出研討課本身的特征，讓學生在研討過程中自主延展知識體系，形成科學的思維方法，而不應當將研討課變為普通講授課程，更不應直接替代后續課程。總之，研討課程的選題應當充分考慮與其它上下游課程教學的關系，以實現不同教學模式的優勢互補，課程教學有效性最大化。筆者建議，可根據學院課程體系結合教師自身的科研方向來選擇并動態優化研討課題，以最大化課程教學的有效性。

與選擇課題相對應的，如果條件允許，教師應當慎重篩選選課學生。從某種程度上說，研討課程可能更適合研究生教育。但其在本科高年級開設，仍具有積極意義。在此種情況下，可以考慮設置一些限定，例如要求只有選修過相關必要基礎專業的主干課程，才有資格選擇本課等。對學生的專業背景做一些篩選，以利于后續研討的順利進行。

2.2敏銳把控研討過程

由于工科專題研討的過程具有邏輯嚴密復雜的特點，因此，在研討過程中教師需要時刻明晰研討的方向，敏銳地把控研討過程，實現課堂效果最優化。

一方面，教師要“糾偏補漏”，及時糾正無意義的爭論和嚴重偏離研討課題本身的討論等。例如，在研討如何設計信號檢測算法以使誤碼率最小化時，爭論檢測算法的近似設計準則是有意義的。爭論檢測算法的復雜度只在某些特殊情形下有意義，而爭論發送端的最優信號格式是沒有意義的，此時教師應根據情況及時糾正討論的方向。除糾偏外，教師還要對研討過程中的邏輯紕漏進行指正，引導學生進行彌補，確保研討過程的嚴肅性和研討結論的科學性。

另一方面，教師應有意識地培養學生科學探索的精神，培訓學生的邏輯思維方法。在研討過程中及時指導和幫助學生梳理思路，對研討的重點方向、科學方法予以適當的指引和啟發，以保證研討過程的順利進行并切實達到培養效果。

2.3多角度評價研討結論

工科專題研討課程的研討結論具有評價角度多的特點。這就要求教師也應當從多個角度評價學生的研討過程和結論，避免使用單一評價標準，否則容易讓學生感覺他們的努力得不到應有的重視，影響后續研討的積極性。多樣化的評價標準不僅僅是指前邊提到的技術指標評價的多樣化，例如從精度、復雜度、適用條件、穩定性等多種技術指標進行評價，還應當包括以下幾點：（1）是否有創新的評價，這對當今提倡創新精神有重要實踐意義，如果確有實質創新，教師應當積極鼓勵學生進一步研究并轉化為論文或專利成果。（2）研討過程參與度的評價，即使學生最終沒能給出有效結論，如果確實切實參與到了研討中，也應當對學生的努力做出肯定評價。（3）對學術道德和規范遵守情況的評價，通過該角度評價，強調并引導學生遵守學術道德和規范。（4）在綜合評判和評分過程中，教師還可以適當給學生一定的自由裁量權，以增強其參與意識和主觀能動性，提高評價結果的客觀準確性。3結束語

工科專題研討課程具有與其它研討課程不同的特點，教師能否適應這些特點對教學效果的達成起重要作用。本文總結了工科專題研討課程的幾個特點，即研討對象的客觀性強、研討過程的邏輯嚴密復雜、研討結論的可評價角度多，然后給出了相應的施教策略：精選課題和慎選學生、敏銳把控研討過程、多角度評價研討結論，以適應工科專題研討課程的特點，最大程度發揮研討課程在學生培養方面的積極作用。

參考文獻

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AbstractOffered for uppergrade engineeringmajored undergraduates， the seminar curriculum on engineering subjects play an important role on developing students abilities to analyze and solve problems. Different from other seminar curriculums offered for freshmen or non-engineering-majored students， it has its own distinct characteristics， which requires the instructors to adapt its characteristics and select proper strategies to achieve effectiveness of teaching. This paper analyzes the characteristics of the seminar curriculum on engineering subjects， including the strong objectivity of the topics， the logical rigorousness of the discussion procedure， and the diversity of evaluation criterions for the discussion results. Based on those analysis， we propose some teaching strategies for instructors teaching this kind of seminar curriculum， namely， carefully selecting the topics and students， agilely controlling the discussion procedure， and commenting on the discussion results from diverse pointsofview.

Keywordsseminar curriculum； teaching strategies； engineering-major teaching； higher education.