基于課程教學(xué)的專業(yè)學(xué)位研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)

高學(xué)金++王普++張會(huì)清++方麗英++孫炎珺

關(guān)鍵詞：專業(yè)學(xué)位研究生 課程教學(xué) 創(chuàng)新實(shí)踐能力

專業(yè)學(xué)位研究生教育在培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置、教學(xué)理念、培養(yǎng)模式、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和師資隊(duì)伍建設(shè)等方面，與學(xué)術(shù)型研究生有所不同，要突出專業(yè)學(xué)位研究生教育的特色。

課程設(shè)置要以實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向、以職業(yè)需求為目標(biāo)、以綜合素養(yǎng)和應(yīng)用知識(shí)與能力的提高為核心。教學(xué)內(nèi)容要強(qiáng)調(diào)理論性與應(yīng)用性課程的有機(jī)結(jié)合，突出案例分析和實(shí)踐研究；教學(xué)過(guò)程要重視運(yùn)用團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)、案例分析、現(xiàn)場(chǎng)研究、模擬訓(xùn)練等方法；要注重培養(yǎng)學(xué)生研究實(shí)踐問(wèn)題的意識(shí)和能力。基于此，在課程教學(xué)中，突出了案例分析、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)、實(shí)踐研究等方法，探索出“一種意識(shí)兩種方法”的教學(xué)模式。

“一種意識(shí)兩種方法”的教學(xué)模式設(shè)計(jì)

所謂“一種意識(shí)兩種方法”的教學(xué)模式是：通過(guò)課程教學(xué)培養(yǎng)專業(yè)學(xué)位研究生的創(chuàng)新意識(shí)，即一種意識(shí)；幫助其掌握從事科學(xué)研究的基本方法和實(shí)踐的方法，即兩種方法。通過(guò)該教學(xué)模式，培養(yǎng)專業(yè)學(xué)位研究生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

1.案例教學(xué)為主的課程教學(xué)方法

專業(yè)學(xué)位研究生的課程教學(xué)環(huán)節(jié)基本都安排在第一學(xué)年，應(yīng)屆本科畢業(yè)生占多數(shù)，他們沒(méi)有工作經(jīng)歷，也沒(méi)有參加科學(xué)研究的機(jī)會(huì)，對(duì)所學(xué)理論和方法的應(yīng)用不甚了解，因此在課程教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。在這種情況下，可以嘗試案例教學(xué)法。

案例教學(xué)法起源于19世紀(jì)20年代，由美國(guó)哈佛大學(xué)商學(xué)院倡導(dǎo)，它是一種以教學(xué)案例為基礎(chǔ)，以學(xué)生在課堂內(nèi)外對(duì)真實(shí)事件和情境的分析、思辨為重點(diǎn)，以提升學(xué)生應(yīng)用理論創(chuàng)新性解決實(shí)際問(wèn)題的能力為目標(biāo)的教學(xué)方法。案例教學(xué)是諸多教學(xué)法中最有效的一種方法。在一定程度上，使學(xué)生成為教學(xué)的中心，充分挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和合作意識(shí)。

本教學(xué)方法主要以教師承擔(dān)的科研項(xiàng)目為案例，設(shè)計(jì)教學(xué)方案，引導(dǎo)學(xué)生參加討論，提出自己的想法，教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)和激勵(lì)。同時(shí)，該教學(xué)方法還以與課程相關(guān)的文獻(xiàn)為案例，使學(xué)生由傳統(tǒng)的知識(shí)接受者，轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)探究者，主動(dòng)地查閱文獻(xiàn)，并進(jìn)行分析和講解，學(xué)習(xí)理論知識(shí)，掌握解決問(wèn)題的方法，學(xué)生則成為了中心和主體。在教學(xué)過(guò)程中，不但要鞏固和擴(kuò)展學(xué)生的理論知識(shí)，而且要指出解決問(wèn)題的創(chuàng)新之處，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，還要幫助學(xué)生掌握從事科學(xué)研究的基本方法。

2.任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法

任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法是指以完成一個(gè)個(gè)具體的任務(wù)為線索，把教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱含在每個(gè)任務(wù)之中，讓學(xué)生自己提出問(wèn)題，并經(jīng)過(guò)思考和教師的點(diǎn)撥，自己解決問(wèn)題。在完成任務(wù)的同時(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法主要包括三個(gè)方面，任務(wù)設(shè)計(jì)、教學(xué)資源的準(zhǔn)備和教學(xué)實(shí)施。任務(wù)是教學(xué)內(nèi)容的載體，任務(wù)設(shè)計(jì)是該方法最重要的工作。為了保證教學(xué)任務(wù)的順利完成，在任務(wù)實(shí)施前，必須準(zhǔn)備好教學(xué)方案、學(xué)習(xí)資料等教學(xué)資源。在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，一定要突出學(xué)生的主體地位，按照步驟完成任務(wù)，讓學(xué)生不但能夠完成任務(wù)，而且能夠利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

教師在教學(xué)過(guò)程中，要將相關(guān)課程知識(shí)設(shè)計(jì)成任務(wù)，在學(xué)生完成的過(guò)程中，培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力，以及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。根據(jù)專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)要求，教師應(yīng)更加注重將實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐等環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)成任務(wù)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生探尋解決問(wèn)題的方法，不但能掌握理論知識(shí)，而且能鍛煉實(shí)踐能力。

3.以團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)形式開展實(shí)踐研究

對(duì)于專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)，要引導(dǎo)學(xué)生重視現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，從實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。這如同在工作現(xiàn)場(chǎng)，課題往往涉及多個(gè)方面，不是一個(gè)人完全能解決的，需要借助團(tuán)隊(duì)的力量。團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)是一種合作性的集體攻關(guān)過(guò)程，它通過(guò)成員之間進(jìn)行的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的交融和共享，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的群化與融合，同時(shí)發(fā)展團(tuán)隊(duì)成員整體實(shí)現(xiàn)共同目標(biāo)的能力。

在課程教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生深入實(shí)際，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，根據(jù)所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，組建團(tuán)隊(duì)，制定工作目標(biāo)、任務(wù)和工作方案；發(fā)揮團(tuán)隊(duì)成員的各自優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，攻克問(wèn)題；最后實(shí)施方案并進(jìn)行評(píng)估。在團(tuán)隊(duì)工作過(guò)程中，既能培養(yǎng)學(xué)生的合作能力，也能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

“軟測(cè)量與虛擬儀器原理”課程教學(xué)實(shí)踐

“軟測(cè)量與虛擬儀器原理”課程是北京工業(yè)大學(xué)控制工程專業(yè)碩士學(xué)位研究生知識(shí)模塊中的重要課程之一，主要學(xué)習(xí)軟測(cè)量技術(shù)與虛擬儀器原理，并進(jìn)行實(shí)踐。本課程共計(jì)32學(xué)時(shí)，應(yīng)用了“一種意識(shí)兩種方法”的教學(xué)模式。

1.教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容分為理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐探索三部分，實(shí)踐探索內(nèi)容來(lái)自研究生的調(diào)查研究，使用軟測(cè)量或虛擬儀器技術(shù)解決某一問(wèn)題。

2.教學(xué)實(shí)踐

理論教學(xué)。教師講授軟測(cè)量技術(shù)，虛擬儀器原理，Labview等基本理論、方法和技術(shù)，使學(xué)生較快地理解這些知識(shí)，擴(kuò)寬他們的知識(shí)面。

講解軟測(cè)量技術(shù)時(shí)，教師以學(xué)生為中心，以自身從事的“發(fā)酵過(guò)程建模與優(yōu)化控制”研究工作為案例，提出了如何測(cè)量發(fā)酵產(chǎn)物濃度這一問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生積極參加討論。在解決好軟測(cè)量技術(shù)這一問(wèn)題后，教師又提出如何設(shè)計(jì)軟測(cè)量器等問(wèn)題，學(xué)生都能夠積極參加討論。教師結(jié)合自身的研究成果對(duì)學(xué)生的討論結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)這是一種能將理論與實(shí)踐相結(jié)合的有效學(xué)習(xí)方法。

教師安排學(xué)生以“軟測(cè)量”為關(guān)鍵詞，在被美國(guó)工程索引EI檢索的國(guó)內(nèi)外刊物上檢索相關(guān)文獻(xiàn)。學(xué)生精選一篇文獻(xiàn)作為案例，可以將作者提出的問(wèn)題，基于軟測(cè)量技術(shù)等提出的解決方案以及應(yīng)用情況，創(chuàng)新點(diǎn)等呈現(xiàn)出來(lái)，學(xué)生對(duì)以上內(nèi)容進(jìn)行分析、解剖，與大家分享心得。不但通過(guò)論文掌握和擴(kuò)展了理論知識(shí)，而且討論了理論應(yīng)用情況，還探究了創(chuàng)新點(diǎn)，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)大有益處。學(xué)生也可以組建團(tuán)隊(duì)，共同學(xué)習(xí)、探討相關(guān)文獻(xiàn)，達(dá)到深入理解文獻(xiàn)內(nèi)容以及相關(guān)理論知識(shí)的目的。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教師將設(shè)計(jì)虛擬溫度計(jì)、虛擬信號(hào)發(fā)生器、虛擬示波器的任務(wù)安排給每一位學(xué)生，這就驅(qū)動(dòng)學(xué)生要學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)和技術(shù)來(lái)完成該項(xiàng)任務(wù)。首先需要學(xué)生掌握和理解軟測(cè)量技術(shù)以及虛擬儀器理論，并能夠掌握虛擬儀器的設(shè)計(jì)方法；教師只是簡(jiǎn)單介紹了Labview軟件，更多的工作需要學(xué)生自己學(xué)習(xí)、實(shí)踐并掌握該軟件；最后在Labview環(huán)境下，分別設(shè)計(jì)出虛擬溫度計(jì)、虛擬信號(hào)發(fā)生器、虛擬示波器。這樣的教學(xué)方式不但能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，而且還能提高他們的實(shí)踐能力。

實(shí)踐探索。通過(guò)研究生調(diào)查研究，制定解決方案并予以實(shí)施，不但鍛煉了實(shí)踐能力，而且培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí)。4名研究生選擇了制作虛擬鋼琴的任務(wù)，涉及到Labview軟件、計(jì)算機(jī)、NI公司的數(shù)據(jù)采集卡，以及自己開發(fā)的硬件和軟件。虛擬鋼琴的原理是通過(guò)八個(gè)觸點(diǎn)開關(guān)分別模擬八個(gè)音階，按下一個(gè)開關(guān)就播放相對(duì)應(yīng)的音階。設(shè)計(jì)開關(guān)量輸入電路，將開關(guān)量傳入數(shù)據(jù)采集卡中，并通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡將信號(hào)傳輸給計(jì)算機(jī)來(lái)播放音樂(lè)。

課程教學(xué)實(shí)踐結(jié)果分析

通過(guò)本次教學(xué)模式的實(shí)踐，得到如下結(jié)論：

一是以教師承擔(dān)的科研項(xiàng)目為案例講授課程知識(shí)，并鼓勵(lì)學(xué)生參與討論，使學(xué)生了解了從事科研的基本方法，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

二是學(xué)生根據(jù)課程知識(shí)查閱文獻(xiàn)并進(jìn)行分析講解，幫助學(xué)生掌握從事科研的基本方法，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，但學(xué)生查閱文獻(xiàn)的水平不一，有待于教師進(jìn)一步完善。

三是通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方式完成教學(xué)任務(wù)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，也鍛煉了他們的實(shí)踐能力。

四是學(xué)生通過(guò)調(diào)查研究，應(yīng)用課程知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，不但能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，而且還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

總之，“一種意識(shí)兩種方法”的教學(xué)模式對(duì)于培養(yǎng)專業(yè)學(xué)位研究生的創(chuàng)新實(shí)踐能力具有較好的推介價(jià)值。

資助項(xiàng)目：北京工業(yè)大學(xué)研究生課程建設(shè)重點(diǎn)項(xiàng)目（CR2012-A-003）

（作者單位：北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院）

[責(zé)任編輯：張 雯]