組合式教學(xué)模式在專業(yè)學(xué)位研究生課程教學(xué)中的研究與實踐

賈秋紅 廖林清 肖燕

摘要：分析目前專業(yè)學(xué)位研究生課程教學(xué)中的不足，提出將理論知識分模塊，“啟發(fā)式教學(xué)”和“案例式教學(xué)”相結(jié)合的方法在專業(yè)學(xué)位研究生課程教學(xué)中進行改革與實踐。通過該方法達到提高專業(yè)學(xué)位研究生分析問題、解決問題及深層次剖析問題的能力，開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維，加強學(xué)生的工程實踐能力。

關(guān)鍵詞：理論知識分模塊；啟發(fā)式教學(xué)；案例教學(xué)；專業(yè)學(xué)位研究生

中圖分類號：G643 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）37-0132-02

自2009年教育部下發(fā)關(guān)于《教育部關(guān)于做好全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)工作的若干意見》的文件后，國內(nèi)開始擴大招收以應(yīng)屆本科畢業(yè)生為主要招收對象的全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生，對于調(diào)整和優(yōu)化我國研究生教育結(jié)構(gòu)，更好地適應(yīng)國家經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展對高層次應(yīng)用型專門人才的迫切需要具有十分重要的意義[1]。目前，專業(yè)學(xué)位研究生教育主要依托于高等學(xué)校教學(xué)平臺，而高校研究生教育以理論型、研究型、學(xué)術(shù)型的培養(yǎng)模式為主。專業(yè)學(xué)位研究生教育主要是培養(yǎng)高層次應(yīng)用型專門人才，培養(yǎng)研究生解決實際工程問題和掌握解決問題的方法為目標(biāo)，其較之于學(xué)術(shù)型研究生培養(yǎng)模式具有職業(yè)性、應(yīng)用性、實踐性的特點[2]。而現(xiàn)階段專業(yè)碩士研究生主要存在整體培養(yǎng)質(zhì)量不理想，考生認可度不高，課程設(shè)置與學(xué)術(shù)型研究生區(qū)分度不大，教學(xué)內(nèi)容手段仍采用傳統(tǒng)教學(xué)方式等不足。

為了彌補目前專業(yè)學(xué)位研究生教學(xué)效果的不足，本研究以專業(yè)學(xué)位研究生課程《機械優(yōu)化設(shè)計》教學(xué)講授為平臺，通過理論知識分模塊講解、“啟發(fā)式教學(xué)”和“案例式教學(xué)”等組合式教學(xué)方法的嘗試與實踐，以滿足學(xué)生自身發(fā)展的個性化要求，能將學(xué)習(xí)理論知識與企業(yè)對人才需求進行有效對接和融合，從而提高高層次應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量，適應(yīng)社會對高等教育宏觀需求變化的專業(yè)碩士研究生人才為目標(biāo)的研究生培養(yǎng)方法的探索，使得專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)適應(yīng)市場高層次應(yīng)用型專門人才需求，并建立與經(jīng)濟社會發(fā)展相適應(yīng)、具有特色的專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)模式，然后進一步將該方法推廣應(yīng)用到專業(yè)學(xué)位研究生其他課程的教學(xué)實踐中。

一、理論知識分模塊

對于專業(yè)學(xué)位研究生的理論知識進行分模塊的方式教學(xué)，如將整個優(yōu)化方法分為常規(guī)優(yōu)化方法和現(xiàn)代優(yōu)化方法兩個部分六個模塊。其中常規(guī)優(yōu)化方法部分主要是針對結(jié)構(gòu)化的問題，有較為明確的問題和條件描述。主要包括五個模塊，優(yōu)化設(shè)計的基本概念、模型和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)模塊、一維優(yōu)化方法模塊、多維無約束優(yōu)化方法模塊、線性規(guī)劃模塊、約束優(yōu)化方法及其他模塊。每個模塊的學(xué)習(xí)分為幾個部分：首先教師對優(yōu)化模塊的算法思路進行講授并分析挖掘其相互間的聯(lián)系，然后算法的實現(xiàn)流程及程序調(diào)試主要由專業(yè)學(xué)位學(xué)生個人完成，教師給予一定的指導(dǎo)。第三，學(xué)生分組查閱相關(guān)模塊的工程優(yōu)化解決問題的科技文獻資料，加強理論聯(lián)系實際。第二個部分為現(xiàn)代優(yōu)化方法，也稱智能優(yōu)化算法，是不同于常規(guī)優(yōu)化方法的所謂啟發(fā)式算法，整體作為一個模塊進行講授。現(xiàn)代優(yōu)化方法的特點是求解高線性、多約束、多極值的問題中所顯示的有效性。主要包括啟發(fā)式算法的概念及模擬退火法、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和混合算法等優(yōu)化方法的算法思路。通過對原有教學(xué)體系劃分模塊，更有利于學(xué)生區(qū)分常規(guī)優(yōu)化方法和現(xiàn)代優(yōu)化方法的算法特點和不同，更有利于對該門課程總體的把握和認識，并用于進行實際問題的優(yōu)化。

二、啟發(fā)式教學(xué)

“啟發(fā)式”教學(xué)是根據(jù)教學(xué)目的、內(nèi)容、學(xué)生的知識水平和知識規(guī)律，運用各種教學(xué)手段，采用啟發(fā)誘導(dǎo)辦法傳授知識、培養(yǎng)能力，使學(xué)生積極主動學(xué)習(xí)的一種教學(xué)思想[3]，體現(xiàn)了“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”現(xiàn)代教學(xué)和研究生教學(xué)的特點。“問題”是“啟發(fā)式”教學(xué)的核心，它貫穿于教學(xué)過程的始終，在教學(xué)過程引導(dǎo)學(xué)生分析問題和解決問題的方式方法。充分體現(xiàn)“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的指導(dǎo)思想。在該教學(xué)方法實現(xiàn)過程中，問題可由教師設(shè)置，或者學(xué)生提出，對于學(xué)生提出的問題注意簡單問題的歸結(jié)和復(fù)雜難解問題的分解等。對于一些問題和解法要層層深入，揭發(fā)其核心和探究其趨勢。在機械優(yōu)化設(shè)計課程教學(xué)中融入“啟發(fā)式”教學(xué)方法，如對于一維優(yōu)化方法的講解，先通過簡單的例子介紹其尋優(yōu)思路，并使學(xué)生明確該優(yōu)化方法在常規(guī)優(yōu)化方法中的重要性，然后以提高算法的效率為“問題”引導(dǎo)學(xué)生進行主動研究和思索，并能通過查閱相關(guān)科技文獻資料和分析思考提出自己的思路，主動探究新的算法思路，進一步聯(lián)系工程實際并解決一維工程優(yōu)化問題。對于其他模塊算法的提出也可以采用類似啟發(fā)的教學(xué)方法，從而培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)和研究的意識，突出研究生教育不同于本科教育的特點。

三、案例教學(xué)

“案例教學(xué)法”是指在學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論知識和操作技能的基礎(chǔ)上，根據(jù)課堂教學(xué)目的、內(nèi)容和要求，引入典型案例，引導(dǎo)學(xué)生基于所學(xué)的知識與資料背景就具體問題進行思考分析，并最終解決實際問題，強化操作，以實現(xiàn)學(xué)以致用的教學(xué)方法[4-6]。在《機械優(yōu)化設(shè)計》課程的教學(xué)中將案例設(shè)計的方案和相關(guān)問題引入教學(xué)過程，采用“問題式”、“探究式”、“爭鳴式”等教學(xué)形式，尊重學(xué)生個性差異，引導(dǎo)學(xué)生對案例進行探究，從而培養(yǎng)研究生的思維能力及分析問題、解決問題的能力，在研究與探索過程中自我獲取知識，提高其獨立從事科學(xué)研究的能力和綜合素質(zhì)[7]。教師根據(jù)課程研究領(lǐng)域和專業(yè)方向篩選案例，設(shè)計方案，設(shè)置問題，這是在理論基礎(chǔ)上對研究生預(yù)期目標(biāo)的設(shè)計過程。然后根據(jù)案例、設(shè)計方案和問題讓每一名研究生根據(jù)自己的學(xué)術(shù)背景和興趣特點在課前查找相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)問題，初步形成自己的觀點。在課堂上，師生一起對案例和問題進行探討，爭鳴、互動，達到澄清、追問、內(nèi)化、提升的目的，這是檢驗研究生所學(xué)所思效果的過程。研究生案例教學(xué)允許每一個學(xué)生從不同視域、不同知識結(jié)構(gòu)、思維方式和興趣點出發(fā)，在對案例的發(fā)問過程中、相關(guān)資料的查找過程中、課堂活動直接參與的過程中、與老師和同學(xué)的比較爭論中實現(xiàn)了每一個學(xué)生是主體，調(diào)動學(xué)生主動和自覺學(xué)習(xí)的目標(biāo)。在學(xué)生與文本之間、學(xué)生與學(xué)生之間、學(xué)生與老師之間的共同對話、分析、探討、爭辯、質(zhì)疑和尋找答案的動態(tài)過程中達到探索并解決研究領(lǐng)域的理論前沿問題及與之相關(guān)的現(xiàn)實問題的學(xué)習(xí)目標(biāo)。比如《機械優(yōu)化設(shè)計》課程教學(xué)中引入“平面鉸鏈四桿機構(gòu)再現(xiàn)運動規(guī)律的優(yōu)化設(shè)計”案例時，可先選用傳統(tǒng)《機械原理設(shè)計》課程中的方法嘗試解決問題，如按連桿預(yù)定的位置設(shè)計、按兩連架桿對應(yīng)位置設(shè)計、按給定行程速比系數(shù)設(shè)計等情況，但是會發(fā)覺都無法解決再現(xiàn)運動規(guī)律的優(yōu)化設(shè)計問題。這樣做既對已學(xué)知識進行了復(fù)習(xí)，同時也體現(xiàn)了一些問題通過傳統(tǒng)設(shè)計思路是無法解決的，至少不能達到相對最優(yōu)，進而引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生主動、自主地開展學(xué)習(xí)。教師要引導(dǎo)學(xué)生分析、理解案例包含的優(yōu)化設(shè)計知識點，深化問題，尋求解決。案例的求解完成之后，教師可通過回顧分析討論過程，羅列主要觀點，提示思維盲區(qū)，發(fā)掘問題深度等方法，使學(xué)生由感性、零散的分析上升到理性、完整的認識。

四、結(jié)束語

通過理論知識分模塊講解、“啟發(fā)式”教學(xué)和“案例式”教學(xué)等組合式教學(xué)方法組合式研究生教學(xué)方法，不僅可以使學(xué)生從宏觀把握課程教學(xué)目的，而且對于兩個部分六個模塊算法的特點有較明確的認識；通過“啟發(fā)式”教學(xué)方法、“案例式”教學(xué)法提高研究生提出問題、分析問題、解決問題及深究解決問題的能力；通過“案例式”教學(xué)法有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維，增強學(xué)生的工程實踐能力和解決問題的綜合能力。通過幾種方式有效在教學(xué)過程中靈活組合，對于高層次應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量的提高和適應(yīng)社會對高等教育宏觀需求變化的專業(yè)碩士研究生人才為目標(biāo)的研究生培養(yǎng)都有積極的作用。

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