基于自主学习的研究生专业基础课程教学策略探索<br/>——以“计算流体力学”为实践

基于自主学习的研究生专业基础课程教学策略探索
——以“计算流体力学”为实践

2014-03-26欧益宏班贵振蒋新生梁建军

重庆交通大学学报（社会科学版） 2014年1期

欧益宏，易兰，齐胜，班贵振，杜扬，蒋新生，梁建军

(解放军后勤工程学院，重庆 431311)

一、前言

随着我国高等教育的发展，以理论联系实际、创新思维能力以及终身学习能力为目标，突出学生自主学习模式已开始运用到各学科、各层次的教学中，成为教学实践和研究的热点。然而前期教育受传统教学方法影响较深，以及研究生专业基础课程本身固有的特点，学生被动接受学习的思想根深蒂固，新的教学方法难以立即接受，容易使探究教学流于形式。如何有效地把这种教学方法运用到教学实践，是教育工作者值得思考的问题。因此，分析研究生基础课程的特点，以“计算流体力学”为实践，提出适合研究生专业基础课程的自主学习教学模式的总体思路，设计教学方案。

二、各层次学生自主学习模式比较

自主学习的教学策略须因人而异制定。目前，自主学习是各个层次教育模式探索的热点。从基础教育到专业教育，从中学到大学各个层次，教育工作者逐渐改变“填鸭式”教学模式，开始对以教师的科学指导为前提条件和主导，学生为主体的能动创造性的自主学习教学模式投入了极大的探索热情。笔者经过对各个教育层次的调研，以及多年的教学经验研究发现：有效地实施自主学习，教学必须对教学对象、教学层次有清楚的了解，寻找共性和个性，得到适合各个层次的自主学习模式，这也是课程实施最为核心和最为关键的环节。

对于高中教学，教育工作者曾试图探求一种适合学生主体发展的教学模式——自主学习模式。通过这样的教学活动，学生的主动性、独立性、自控性得到发展，成为名副其实的学习主人，培养学生终身学习的能力。但高中教学还没有完全摆脱像“五段教学法”的传统教学模式，这种教学以知识为本位，从根本上失去了对人的生命存在及其发展的整体关怀，从而使学生成为被肢解的人。总之，这种自主学习的教学模式在高中阶段有了雏形，对它未来的发展和普及奠定了基础。

对于大学的教学模式，我们通过对本院的本科学员走访和电话询问，发现很多课程的教学都体现了自主学习的教学模式，如：本科生英语课程应用得比较成熟，通过课堂演讲、专题讨论、查阅资料等，使学生们在有限的课堂时间内提高自己的学习效率和能力。课下同学们充分利用自己的时间和学校有限的资源去学习，开阔自己的眼界。大学图书馆成为了学生自习的人气场所。最后，通过调查和同学反映，大部分同学都能意识到大学自主学习的重要性，只是有的在行动上没有落实。这是由多方面原因造成的，如学习方法的调整、学习目标的重整和学生的性格等。

作为最高层次的研究生教育，学生有一定的学习能力和主观能动性，自主学习的教学模式有利于研究生的发展。但是对于公共课、专业基础课和专业课的自主学习教学模式应该有一定的区别。对于公共课，应该采取传统教学模式和自主学习教学模式相结合的形式，为以后专业课的学习奠定基础。对于专业基础课，应该找到一条合适的途径，既能让学生系统地掌握本课程的要义，又能把将来的研究方向和本课程结合起来，边学习边思考可以利用本门课的知识做哪些自己专业方向的研究。对于专业课，应该采取完全自主学习的教学模式，由老师引导，学生课下自己查阅资料，自己提出问题，自己解决问题。

三、研究生专业基础课程的特点

笔者通过纵向比较专科、本科、研究生阶段专业基础课，横向比较研究生课程中公共基础课、专业课和专业选修课，发现研究生专业基础课程的特点主要体现在以下方面：

1.知识覆盖上的专业性

研究生专业基础课程体现了研究生所修专业的基本特征，是对该专业范围的经典理论、方法的系统性总结与概括，体现了较强的专业性。课程的修习对研究生进一步认识所学专业有很大的意义，是本专业研究生在专业范围内进一步修习其他课程、阅读相关书籍文献以及开展学术研究的必要基础。对在该课程知识框架内有交集的学科专业研究生有一定的参考借鉴意义，对所学专业及研究方向与该专业跨度较大的研究生有间接的学术促进作用。

2.教学目标上的差异性

研究生专业基础课程往往对该专业范围内的各研究领域均有关联，并非针对某一特定研究领域而开设。故修习专业基础课的研究生往往具有不同的研究方向和研究课题，各自的知识结构有较大差别，对该课程的学习侧重点和预期学习目标也不尽相同，使得课程的教学目标应根据每个学生的自身特点体现出差异性。

3.内容要求上的基础性

研究生专业基础课立足研究生所在专业培养目标的要求，旨在帮助研究生铺垫基础知识、熟悉基本概念、贯通基本理论、掌握基本方法，使研究生对本专业范围内比较成熟、稳定的内容加深了解，不要求研究生对于课程本身的学科前沿投入太多精力。同时，开设专业基础课的时间一般在研究生入学的第一学年或第二学年的上半学期，对于大多数研究生而言，这一阶段尚未或刚刚进入课题。故进行研究生专业基础课的授课，既要努力使学生学得深入、透彻，力争为其学术研究提供足够的借鉴和帮助，又要立足学生的阶段性实际，着重帮助其打好基础。

4.知识结构上的衔接性

研究生专业基础课是引导研究生充分掌握专业背景、顺利进入课题研究的基础性课程，不仅有对前序课程的总结、提炼、升华，又有对后续课程及研究方向的延伸和启发，对研究生建立课题研究所需的知识体系有重要的衔接作用。这要求在教学实践中应充分认识和把握所授课程在研究生培养方案中的地位和作用，体现应有的阶段性和前瞻性，起到承前启后的衔接作用。

四、教学策略制定的总体思路分析

首先，应立足于各个学生的现有知识储备，结合其研究方向和特点，在本课程的范围内提出合适的问题，作为引导学生完成该课程的主要线索。问题应有一定的深度和难度，学生利用现有资源在规定的课程时限内具备解决的可能性。同时，问题应当尽可能与学生的研究方向、研究课题相关，以便为学生完成学位论文节约成本。设计问题时要考虑到学生自身的知识结构、个人特点、对本课程前序课程的修习情况，每个学生所要解决的问题应当不同，所有参与学生的问题综合起来，应当对本课程的整体内容有较为全面的覆盖。

其次，充分调动学生的学习积极性，鼓励学生自主学习和互助学习。笔者根据多年的教学实践，总结出学生在自主学习过程中导致学习积极性下降的主要原因大致有以下几点：一是对课程的前序知识掌握程度不好，或自主学习能力欠缺，导致在自主学习过程中困难较大、无从下手；二是尚未摆脱被动式授课形式的影响，对自主学习意义的理解不够深刻，认为自己动手查资料效率低、效果差，对老师的教学方式存在质疑；三是由于并行课程较多、课题负担较重或家庭、感情等其他外部压力，没有足够的时间、精力投入到自主学习中；四是由于学生自身的性格特点，对本门课程缺少兴趣；五是缺乏督促导致的懒惰情绪。鉴于此，老师应当与学生进行充分的沟通，针对学生的具体情况提供力所能及的帮助，指导学生弥补知识上的不足，引导学生融入教学环节，合理控制问题解决的进度，营造积极融洽的课堂气氛，调动学生的学习兴趣，督促学生的学习进度。

最后，充分利用教学条件，多方面挖掘自主学习的形式，提升自主学习的质量。例如，对于学生解决问题所需要的通用知识、技巧，可以引导学生展开交流、讨论，并且可以由各个同学重点钻研不同的知识模块，利用课堂时间讲述其学习收获和学习心得，这样既提高了学习效率、推进了问题解决的进度，又有利于督促学生学习、开展学生间的互助学习。同时，对于学生各自解决问题的阶段性成果，可以拿到课堂上进行展示和分享，以便学生对自己解决问题没有涉及到的课程有一定的认识，扩大学生的知识面和学术视野，教师亦可借此机会详细了解学生的学习进展，及时纠正出现的失误和错误。

五、研究生专业基础课程“计算流体力学”教学策略设计

计算流体力学课程是笔者所在学院油气储运工程专业研究生的专业基础课程，授课内容主要包括计算流体力学的基本概念、原理、方法以及常用计算流体力学软件的操作。开设时间为第二学年上半学期，共32学时。根据历年的选课情况，选修该课程的学生皆为油气储运工程专业研究生，学生研究方向或所属课题组大多采用计算流体力学方法进行科学研究，绝大多数修习过本课程的研究生在完成学位论文的过程中都运用了计算流体力学的知识和方法。从课程本身的特点来看，研究生专业基础课程“计算流体力学”具有丰富的学习资源、广泛的应用范围、足够的知识纵深，是探索问题引导式自主学习模式的一个好案例。

基于前文的分析，将研究生专业基础课程“计算流体力学”的教学策略根据问题引导式自主学习模式进行规划和设计。具体方案如下：

1.授课准备。在课程开始前，教师根据学生选课情况，明确授课对象，为选择该课程的学生分发信息调查表，了解学生关于专业、学科、导师、论文方向、基础、对本课程的了解等信息，在课程开始前掌握学生的基本情况，并根据得到的信息对教学工作进行初步细化。此阶段除学生填写信息调查表外，其余任务由教师完成，旨在为课程按照预定方案的顺利开展奠定基础。

2.初步沟通与入门。在第一次上课时，教师根据第一步获取的信息，有针对性地与学生展开交流，进一步细化掌握的学生信息。向学生介绍本门课程的教学思路，明确教学目的，使学生对课程的主要内容及学习方法有初步的感性认识。同时，介绍问题引导式自主学习的方式方法，依据学生的实际情况，针对每个(组)同学的学科方向探讨课程任务(问题)设置的具体细节，与学生交换意见。

3.提出问题。教师通过第二步与学生的共同探讨，对适合每个学生的学科及研究方向有了大致的把握。在第二次上课前，教师应将课程任务具体化，给出课程问题的详细形式，有针性地明确对每个(组)学生的要求，根据各个学科方向推荐相应的参考文献，并在第二次上课时分发任务书，针对学生对任务书文字理解上的困惑进行答疑。任务书作为问题引导式自主学习的重要素材，应当表述清晰，给出明确的题目要求和一定的参考信息，同时应避免要求过于死板，妨碍学生发挥自主性。

4.自主学习。教师按单元组织教学。课堂上以关键知识点的讲授，问题的研讨、点评，答疑解惑为主，知识点的理解深化、拓展延伸以自主学习为主。在老师问题引领下的自主式学习原则上不占用课堂时间，学生可自主安排学习的时间、流程、方法。必要时，教师可利用课堂时间在图书馆等具有特殊教学资源的地点统一组织自主学习。

5.阶段性成果展示。问题引导的自主学习提倡将阶段性成果展示贯穿课程始终。具体形式为主讲学生通过口述、多媒体演示等方式，展示学习中的心得体会、知识收获以及问题的解决进度。通过展示，学生可进一步梳理自身的学习收获，激发学习动力，师生之间可相互学习、取长补短、开拓视野，教师可以及时发现学生学习过程中的失误和不足，及时纠正。授课过程中，根据每名学生研究问题的不同，在模型假设、网格划分、求解器设置等环节设置每人不少于4次阶段性成果展示，每次展示时间20—40分钟，利用课堂时间完成。教师、其他学生可现场对展示者进行点评、补充或提出质疑，展示过程中其他学生可随时向展示者提问。

6.课堂讨论与互助式学习。在教学实施过程中，教师应组织不少于6个学时的课堂讨论，特别是在多名学生的问题解决处于瓶颈期时，应以课堂讨论的形式帮助学生克服困难。课堂讨论由教师和全体修习本课程的学生参加，由教师或学生提出与课程问题相关的若干讨论主题，自由发言，可对讨论主题进行分析、引证，或对之前发言者的言论进行补充、佐证或反驳，重点鼓励学生发言，教师引导、点评。每次讨论分为上下两半场，中间休息5—10分钟，用于整理思路和放松精神，教师在半场结束以及每次讨论结束后进行归纳总结。

7.解决问题。经过整个周期的自主学习，学生应该能够按照预定进度，比较完整地完成对既定课程问题的解决。之后，学生应独立撰写学习报告，内容包括解决问题的思路、流程、得到的结果以及对结果的简要分析，还可以包括学习过程中的心得体会、经验总结以及对课程内容安排、教学方法的意见与建议。学生将学习报告与计算涉及的主要电子文件提交给教师，作为完成课程修习的标志和成绩评定的依据。

8.教学总结。在整个教学阶段完成后，教师应对教学过程进行总结。首先，对学生的学习情况进行评价。对学习过程中态度端正、刻苦用功，并完整、精确地解决了课程问题，认真撰写了学习报告的学生，给予优秀成绩；对基本解决了课程问题，掌握了主要知识、方法的学生，给予良好成绩；对解决了课程问题中的主要问题，但没有得到理想结果的学生，给予及格成绩；对在解决问题上没有取得进展，或对基本概念、方法没有掌握的学生，给予不及格成绩。其次，对授课过程进行总结分析。对整个教学计划的实施过程进行总体回顾，总结教学计划的落实情况，发现存在的问题，分析原因，为下一步的教学工作提供借鉴。总结教学实践中问题引导的自主式学习情况，整理出主要成果和不足，并在以后的教学中进行调整，实现教学效果的螺旋式上升。