研究生探究型研討課教學探析

胡奕明，代傳金

（空軍工程大學 信息與導航學院，陜西 西安 710077）

研究生探究型研討課教學探析

胡奕明，代傳金

（空軍工程大學 信息與導航學院，陜西 西安 710077）

分析了研究生課程的文獻閱讀型、探究型和課題設計型三種研討課模式的特點。探究型研討課是將專業基礎學習和研究性學習更好結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計、課堂組織和教學效果分析等多個方面總結了此類研討課的教學經驗。

研究生課程教學改革；探究型研討課；教學經驗

一、引言

2011年4月24日胡錦濤同志在清華大學100周年紀念大會上的講話中講到“建設若干所世界一流大學和一批高水平人學，是我們建設人才強國和創新型國家的重大戰略舉措”。為了進一步提高研究生教學質量，我校從2010年開始實施研究生課程教學模式改革，著力構建“研究性”課堂，其主要思想是將提高研究生科研創新能力的培養目標落實到研究生課程教學中，加強研究生自學能力、學習方法及科學研究能力的培養。其中核心改革措施是壓縮精講課課時，增大研討課課時，規定研討課課時應占總課時不少于30%。這一系列改革措施，一方面，充分調動了教員的工作積極性，讓教員將最新的研究成果、最前沿的科學信息傳達給學員；另一方面，充分調動了學員在教學過程中的主動性和創造性。本文作者講授的我校信息與導航學院通信與信息系統學科研究生課程“組合導航技術”是首批參加模式改革的課程。下面作者結合在組織探究型研討課教學的體會，從課堂設計、課堂組織和教學效果評價等三個方面，談談自己的心得體會。

二、三種模式研討課特點

研討課作為一種教學方式或教學手段，主要強調學生自主學習能力的培養，根據不同教學內容，我們把研討課分為三種模式：文獻閱讀型、專題探究型和課題設計型。這三種模式各有特點。

（一）文獻閱讀型

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

文獻閱讀型研討課，其主要特點是提供前沿性知識，有助于拓展視野，有助于產生創造性的思想火花。文獻閱讀雖然能夠提供前沿性知識，但涉及的基礎知識點比較分散，單純通過文獻討論和閱讀，不利于學生系統性地學習專業基礎知識。

（二）課題設計型

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

（三）專題探究型

我們認為，報告和研討課除了應當擔負起傳授前沿知識和科研方法的任務外，還應擔負起強化理解專業基礎知識的任務。為此，我們設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“專業基礎學習和研究性學習相結合”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。同時，在探究問題的設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基礎學習和研究性學習相結合。

（一）從基礎知識中提煉出研討主題

我們認為，研究生課程的教學應當包括專業基礎知識的學習和研究性學習兩部分。研討課必須擔負起這兩方面的任務，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基礎理論的基礎上，從基礎內容中提煉出的。

探究型研討課一般是安排在某一模塊內容精講課后進行的。研討主題（提出問題）的設定和選取很大程度上決定了這一模塊的教學效果。同時也是決定一堂研討課是否成功的關鍵。研討主題的設定要注意兩個方面：一是梯度性，即研討主題應該是前面精講內容的延伸，必須結合前期精講課講授的基礎理論，是基礎知識的進一步的延伸，不能是空中樓閣，空洞而泛泛。研討主題我們希望是由學生自己提出或發現的，這樣可以培養學生提出問題的能力，或對問題的敏感性與發現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生答案。二是適度性，主題設定不能過高或過低。

（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員針對研討選題以自主探究方式解決問題。培養學員幾個方面的能力：正確定義問題的能力，或正確分析問題的實質及其產生原因的能力；問題分解的能力，包括問題的時間、空間以及結構分解的能力；選擇與問題求解的相關信息、知識、技能和策略的能力；知識、信息的挖掘、整合與轉移的能力；對有關的資源進行最優分配的能力。

四、探究型研討課教學實踐

以我院碩士研究生《組合導航技術》課程為例說明我們在其中某一模塊教學中采用探究型研討課的教學實踐。《組合導航技術》是我院通信與信息系統學科專業碩士導航工程方向的一門主干專業課程。課程全面、系統地闡述了慣性導航和組合導航的基本理論、方法及實現技術。課程從結構上分為“卡爾曼濾波理論”、“捷聯慣導原理”和“多傳感器組合導航信息融合”二個板塊。對于每個板塊我們又劃分為基礎理論、應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。“基礎理論”模塊講授相關內容的理論基礎，以講授知識為目的，打下基礎。“應用提高”模塊是在掌握基本理論的基礎上，設置一些必須掌握的專題，要求學生通過編程仿真和方案設計等形式，自主學習完成規定的教學內容。這部分強調思維方法的訓練。“綜合實踐”模塊是對本板塊內容的綜合訓練，一般是結合實際科研項目，分解出適當難度的題目，讓學生獨立完成。這部分強調對學生綜合科研能力的培養。針對不同模塊，我們采用不同的教學模式，“基礎理論”模塊必須是精講，“應用提高”模塊采用探究型研討課形式開展教學，“綜合實踐”模塊的教學方式采用文獻綜述或課題型研討課方式。

由于我院本科階段沒開設了《捷聯慣性導航》課程，因此捷聯慣性導航原理在本門課中作為重點掌握的內容，教學安排見表l。

表1 捷聯慣導原理板塊的教學安排

下面結合“捷聯姿態算法分析”的探究型研討課，介紹教學實踐。

（一）課堂設計

已有基礎：前面理論精講課上，已經詳細講了姿態解算的旋轉矢量算法，推導了單子樣、雙子樣和三子樣算法公式。

課堂設計：本堂課，我們的教學內容是要解決兩個問題：一是要編程構建姿態解算仿真平臺。也就是模擬導航計算機從陀螺輸出參數開始到解算出飛機姿態的整個過程。二是有了這個平臺，我們才可以對這三個算法進行分析。在什么環境下？在錐運動環境下，因為錐運動是驗證姿態算法好壞的最惡劣的環境。因此，本堂課可以歸結為兩個自主探究問題：

1.如何構建姿態解算仿真平臺；

2.應用仿真平臺，對各種算法進行分析。

教學目標：

1.專業基礎學習目標：深入掌握錐運動下姿態解算多子樣算法原理。

2.研究性學習目標：構建姿態解算算法仿真平臺，分析錐運動下算法誤差，并為進一步的算法設計打下基礎。

本堂課的教學設計結構圖見圖1。教學設計內容，要在課前一周與學生進行溝通，并確定探究主題的認領人。

圖1 課堂設計結構圖

（二）課堂教學組織

1.課前準備：

（1）根據課程設計的研討主題，指定具體的自學內容，相關的論文、專著、參考文獻。并說明工具軟件及編程語言。

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

A.推導出錐運動的角速度表達式；

B.推導出錐運動的變換四元數表達式；

C.錐運動姿態角真值求解流程；

D.錐運動姿態角估值等效旋轉矢量求解算法。

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）認領問題的研究生作主題報告，時間各15分鐘。

（3）對發言內容進行簡短的點評，時間5分鐘。

（4）引導所有參加人員，采取質疑提問、辯論等多種形式，圍繞土題進行交流發言，時間30～40分鐘。

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

（三）教學效果評價

探究研討完成后，對學習內容的理解、學習方法的掌握、研討的成果、任務完成情況等探究結果進行分析。任課教員根據原定的教學目標對研討主題進行評價，更新、補充、完善研討主題。任課教員還應該要求研究生將原先準備情況與課堂討論結果進行對照檢查，記錄學習的主要觀點、思想與方法。另外，教員要對研究生的參與進行評價并記錄對課堂討論的印象。

對教學效果的評價是通過學員互評、教員評價雙維度共同評價，這樣可更好地推動研究生學習的積極性。評價的目的是判斷學習者是否達到教學目標，并根據反饋信息決定是否需要采取補救教學。

設計了本堂探究型研討課的教學效果評價表格，評價內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。

表2 教學效果評價表

五、結束語

探究型研討課是我院研究生課程教學模式改革的積極嘗試，它將專業基礎教學與研究性教學有機地結合起來，將提高研究生獨立科研能力的培養目標落實到研究生課程教學中。通過探究型研討課的教學，培養了學員的探究實踐能力，更好發揮了學員的自主性和創造性。

探究型研討課作為一種嶄新的教學模式，還在不斷的探索中。如何進一步提高探究型研討課的教學質量還需要更深入的實踐和摸索。

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[2]劉國福，等.研究生課程研討式教學初探[J].高等教育研究學報，2009，32（1）

[3]秦永元.慣性導航[M].北京：科學出版社.2006.

G643

A

1674-9324（2014）42-0184-03

胡奕明（1970-），男，江蘇無錫人，博士，講師，研究方向：組合導航與數據融合。