“微研究”在研究生課程教學(xué)中的應(yīng)用探索

魏 歐，蔡昕燁

(南京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇南京210016)

0 引言

目前國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的研究生教學(xué)中主要存在下列問(wèn)題:①?lài)?guó)內(nèi)研究生學(xué)習(xí)方式與國(guó)外相比一般較為被動(dòng)。研究生教學(xué)仍以傳授具體的課程知識(shí)為主，缺乏引導(dǎo)研究生積極主動(dòng)地思考;②研究生教學(xué)中對(duì)于研究能力的培養(yǎng)環(huán)節(jié)較為薄弱。國(guó)內(nèi)研究生的研究能力目前主要依靠導(dǎo)師的指導(dǎo)，通過(guò)參加具體的科研項(xiàng)目來(lái)完成，未能充分與研究生教學(xué)中對(duì)先進(jìn)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解和學(xué)習(xí)過(guò)程相結(jié)合;③國(guó)內(nèi)研究生在研究成果的表述能力方面非常欠缺，而現(xiàn)有的研究生教學(xué)實(shí)踐對(duì)這方面的重視程度尚顯不足，不利于研究生進(jìn)行國(guó)際化研究合作與交流的需要。

軟件工程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)研究中的一個(gè)重要方向，在面向研究生國(guó)際化培養(yǎng)的“高級(jí)軟件工程”課程教學(xué)中，我們積極轉(zhuǎn)變教學(xué)方法和理念，針對(duì)上述的研究生教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出了“微研究”的教學(xué)思想。這種教學(xué)即在研究生教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)，以科學(xué)研究的基本方法來(lái)引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)地思考，有計(jì)劃和有系統(tǒng)地進(jìn)行資料收集和分析，自己探求問(wèn)題答案，獲取解決問(wèn)題的方法。主要包括三個(gè)方面:①結(jié)合所選取的軟件工程教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)課堂教學(xué)的研究性互動(dòng)，引導(dǎo)研究生積極思考;②改變傳統(tǒng)教學(xué)中只注重書(shū)面考試的方式，加大綜合課設(shè)在考核中的比重，提高研究生理論聯(lián)系實(shí)踐的研究能力;③針對(duì)國(guó)際上軟件工程研究的最新進(jìn)展，通過(guò)大量閱讀文獻(xiàn)并撰寫(xiě)論文報(bào)告來(lái)開(kāi)闊視野，提高國(guó)際交流能力.

1 研究性課程教學(xué)互動(dòng)

研究生的教學(xué)內(nèi)容與本科生的教學(xué)內(nèi)容不同，很多是最新的科學(xué)研究成果，因此對(duì)研究生教學(xué)的要求，不能僅僅停留在教師講授和學(xué)生掌握的層面上。更重要的是理解這些成果背后的科學(xué)問(wèn)題是什么?通過(guò)何種研究方法獲得，如何對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)?在未來(lái)的研究中如何加以改進(jìn)?研究生教學(xué)中的“微研究”其實(shí)質(zhì)在于培養(yǎng)研究生的研究能力。研究來(lái)源于問(wèn)題，問(wèn)題是進(jìn)行研究的源本。

但是，當(dāng)前國(guó)內(nèi)研究生的問(wèn)題意識(shí)比較淡薄，不善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在課堂學(xué)習(xí)中一般不主動(dòng)參與課堂的互動(dòng)。為了改變這一現(xiàn)狀，在本課程的教學(xué)中，我們通過(guò)大量的課堂提問(wèn)來(lái)促使研究生思考和參與。讓研究生通過(guò)對(duì)問(wèn)題的思考來(lái)啟迪他們的思維，培養(yǎng)其思維能力。在問(wèn)題的提出和提問(wèn)方式應(yīng)根據(jù)學(xué)生的能力和課程內(nèi)容等方面綜合設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生立足于宏觀，著眼于微觀。我們首先要求研究生對(duì)最新的科研成果中所涉及的每一個(gè)基本概念和原理等問(wèn)題進(jìn)行深思，使他們經(jīng)常在“為什么”的尋根究底的過(guò)程中掌握思維方法，提高思考力和創(chuàng)造力[1]。通過(guò)這種互動(dòng)式的教學(xué)方式，從對(duì)基本知識(shí)的理解和分析出發(fā)，更加重視研究生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所激發(fā)出來(lái)的探究與發(fā)現(xiàn)新事物的精神。

“高級(jí)軟件工程”課程包含許多理論教學(xué)內(nèi)容，對(duì)于基礎(chǔ)知識(shí)，如數(shù)理邏輯和抽象代數(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，我們通過(guò)提問(wèn)回答的方式使研究生適應(yīng)在課堂上發(fā)言;對(duì)于有一定難度的問(wèn)題，如模型檢測(cè)算法以及不動(dòng)點(diǎn)理論，則通過(guò)連續(xù)提問(wèn)多人，使得研究生通過(guò)對(duì)他人答案的分析與判斷來(lái)形成自己的理解。避免傳統(tǒng)教學(xué)中直接給結(jié)果的方式，使得每次對(duì)于問(wèn)題的討論都是一個(gè)“微研究”過(guò)程。更重要的是，通過(guò)這種對(duì)基本知識(shí)的“微研究”，研究生不僅能夠更好地理解以及在將來(lái)的研究工作中運(yùn)用這些知識(shí)，同時(shí)，培養(yǎng)了研究生以研究方式發(fā)現(xiàn)知識(shí)的信心，為進(jìn)一步開(kāi)展深入的研究工作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 課程考核改革

研究生課程考核應(yīng)看作研究工作的開(kāi)始，使得學(xué)生能夠通過(guò)考核這種方式，真正掌握本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的基本方法和專(zhuān)業(yè)技能[2]。研究生課程考核不能僅僅是簡(jiǎn)單的知識(shí)記憶和重復(fù)，更是對(duì)所研究領(lǐng)域的深層次的理解和應(yīng)用。因此，研究生階段的課程考核要改變?cè)械哪Ｊ?，使學(xué)生能夠主動(dòng)將課程學(xué)習(xí)和科學(xué)研究結(jié)合起來(lái)，提高其學(xué)習(xí)效率。國(guó)內(nèi)對(duì)研究生學(xué)業(yè)的評(píng)價(jià)通常較為簡(jiǎn)單，考核方式單一，缺乏系統(tǒng)性和連續(xù)性[3]。這種傳統(tǒng)的考核方式，不僅不能起到對(duì)研究生研究能力的培養(yǎng)，也不能使研究生的培養(yǎng)質(zhì)量得到保障。

與我國(guó)的研究生教育階段的考核方式相比，國(guó)外的一些教育發(fā)達(dá)的國(guó)家的考核方式相對(duì)靈活和多樣，他們更注重對(duì)研究生實(shí)踐能力的考核和培養(yǎng)。以美國(guó)為例，很多學(xué)校鼓勵(lì)學(xué)生把一些尚未解決，甚至是不可能得到解決的問(wèn)題拿來(lái)研究，來(lái)培養(yǎng)研究生的科研能力;有些是讓學(xué)生獨(dú)立完成一系列的實(shí)驗(yàn);有些是把學(xué)生分成小組，共同攻克一個(gè)難題;有些則是讓學(xué)生進(jìn)行一些新的設(shè)計(jì)。這種做法是可以稱(chēng)為是“微研究”的典范，值得借鑒。

在我們的“高級(jí)軟件工程”課程考核中，特別注重綜合課程設(shè)計(jì)的可研究性，加大其比重，把完成課設(shè)作為一個(gè)更加豐富的“微研究”過(guò)程，從而提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的能力。例如，軟件系統(tǒng)的形式化建模與驗(yàn)證有深刻的理論基礎(chǔ)，同時(shí)也有很強(qiáng)的應(yīng)用背景。因此，為了使得研究生真正理解和掌握所學(xué)的知識(shí)，能夠根據(jù)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行建模與驗(yàn)證，在教學(xué)中會(huì)以經(jīng)典的“電梯控制”并發(fā)系統(tǒng)為典型案例，要求學(xué)生分組使用最新的模型檢測(cè)工具對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行需求描述、模型設(shè)計(jì)以及驗(yàn)證分析;每個(gè)小組必須完成用英文寫(xiě)出的課程設(shè)計(jì)報(bào)告，并且在課堂上進(jìn)行答辯匯報(bào)，接受其他小組的提問(wèn)，發(fā)現(xiàn)自己設(shè)計(jì)與分析的不足之處，提出改進(jìn)意見(jiàn)。這樣的考核方式，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立思考能力，也培養(yǎng)了學(xué)生解決問(wèn)題的能力，使得“微研究”過(guò)程成為對(duì)實(shí)際科研活動(dòng)的真實(shí)模擬。

3 文獻(xiàn)閱讀報(bào)告和交流能力

在很多國(guó)際一流的高校，研究生教學(xué)常常伴隨大量的文獻(xiàn)閱讀報(bào)告作業(yè)，成為了研究生教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。它不僅能提高學(xué)生理解技術(shù)進(jìn)展的現(xiàn)狀，還能培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立分析和交流等能力[4]。而當(dāng)前我國(guó)許多研究生教育中，雖然對(duì)于最新的專(zhuān)業(yè)相關(guān)論文閱讀的重視有所提高，但是課程教學(xué)中還是更集中在對(duì)指定教科書(shū)的內(nèi)容講授上。研究生教學(xué)應(yīng)該是一個(gè)讓研究生學(xué)會(huì)獨(dú)立思考、學(xué)會(huì)分析、學(xué)會(huì)利用資料和學(xué)會(huì)解決問(wèn)題的綜合過(guò)程，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的延伸和拓展。而研究生完成文獻(xiàn)閱讀報(bào)告的過(guò)程就是解決一個(gè)科學(xué)問(wèn)題的“微研究”過(guò)程，學(xué)生可以通過(guò)查閱資料、評(píng)述文獻(xiàn)和撰寫(xiě)報(bào)告等方式來(lái)完成。這些實(shí)踐的多次重復(fù)將有效地使研究生消除對(duì)科學(xué)研究的神秘感，熟悉規(guī)范專(zhuān)業(yè)的研究過(guò)程，提高與同行的理解交流能力。

在“高級(jí)軟件工程”的課程教學(xué)中，我們也進(jìn)行了積極的嘗試。比如，以模型檢測(cè)為代表的形式化建模與驗(yàn)證研究發(fā)展迅速，同時(shí)在不同領(lǐng)域也有大量應(yīng)用。因此，在教學(xué)中選擇了國(guó)際重要會(huì)議和期刊發(fā)表的論文，既包括針對(duì)模型檢測(cè)本身的最新研究成果，也包括模型檢測(cè)在航空航天等其他領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例。要求研究生輪流閱讀并且在課堂上以全英文方式講述，一方面作為對(duì)所講授的基本內(nèi)容的補(bǔ)充，開(kāi)拓研究生的視野和研究工作思路，另一方面鍛煉研究生對(duì)文獻(xiàn)的閱讀理解以及進(jìn)行國(guó)際化交流能力。這樣課程作業(yè)的評(píng)價(jià)方式，可以讓研究生更好地發(fā)展獨(dú)立研究的知識(shí)獲取和交流能力，通過(guò)完成每一次課程作業(yè)的“微研究”過(guò)程不斷提高。

4 教學(xué)效果的反饋

我們?cè)诮甑摹案呒?jí)軟件工程”教學(xué)中，通過(guò)開(kāi)展基于“微研究”的教學(xué)改革，取得了較好的效果。修讀該課程的研究生人數(shù)不斷提高。其中，約有50%為其他計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)研究方向的研究生，包括民航學(xué)院等相關(guān)學(xué)院研究生及3名外國(guó)留學(xué)生。

根據(jù)課堂調(diào)查的反饋結(jié)果，95%的研究生認(rèn)為，對(duì)“高級(jí)軟件工程”課程的學(xué)習(xí)過(guò)程，不僅僅是獲取具體知識(shí)的過(guò)程，更是對(duì)科學(xué)研究過(guò)程的模擬;圍繞課程講述的軟件分析、建模和驗(yàn)證方法，積極思考相關(guān)的理論問(wèn)題。同時(shí)通過(guò)大量閱讀最新的文獻(xiàn)，使用相關(guān)的工具進(jìn)行實(shí)踐，撰寫(xiě)英文報(bào)告，匯報(bào)自己的工作，在做、寫(xiě)、講等各方面得到鍛煉，增強(qiáng)了創(chuàng)新實(shí)踐以及國(guó)際交流能力。特別是通過(guò)對(duì)課堂問(wèn)題的回答以及課程報(bào)告時(shí)相互之間的答辯討論，培養(yǎng)了對(duì)自己的信心，更加習(xí)慣提問(wèn)，習(xí)慣思辨，享受到通過(guò)自己的思考獲取新知識(shí)的快樂(lè)。修讀本課程的研究生中有20人次在研究生階段參加了國(guó)際會(huì)議及研討班，反映通過(guò)課程學(xué)習(xí)，提高了科研表達(dá)溝通能力，能夠更加自如地和國(guó)外研究人員進(jìn)行交流。

[1]張林，楊心德.淺析當(dāng)前研究生教學(xué)存在的問(wèn)題與對(duì)策[J].濟(jì)南，科技信息，2008，27:17-18

[2]涂丹.研究生專(zhuān)業(yè)課程考核的幾點(diǎn)思考[J].南京，文教資料，2007，5:43-44

[3]高芬.美國(guó)高校研究生教學(xué)中的“教”與“學(xué)”——以美國(guó)馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校教育學(xué)院為例[J].北京，學(xué)位與研究生教育，2011，9:73-77

[4]王麗霞，湯舉紅.高等院校課程作業(yè)布置形式改革探討——分組式課程作業(yè)形式[J]，南京，文教資料，2011，9:206-207