基于專業(yè)背景的研究生機(jī)械振動(dòng)系列課程介入式問題教學(xué)法探索

鄭拯宇

摘 要 兼顧研究生個(gè)性化專業(yè)知識(shí)體系構(gòu)建和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的差異，將“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)中的知識(shí)傳遞過程和吸收內(nèi)化過程“逆轉(zhuǎn)”模式與“問題導(dǎo)向”教學(xué)中在課程教學(xué)組織上的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，在機(jī)械振動(dòng)系列課程中引入基于專業(yè)背景介入式問題教學(xué)法。闡述了其實(shí)施背景，理論支撐，并對(duì)教學(xué)實(shí)踐的具體實(shí)施步驟以及教學(xué)效果進(jìn)行了介紹，以期為研究生教育模式的創(chuàng)新提供借鑒。

關(guān)鍵詞 教學(xué)法 機(jī)械振動(dòng)課程 研究生教學(xué)

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2019.03.054

Abstract In consideration of the differences between the construction of personalized knowledge system and the training of innovation ability for graduate students， combining the advantages of "flipped classroom" and "problem oriented"， a questions oriented teaching method based on professional background is introduced in the mechanical vibration series. In order to provide reference for the innovation of postgraduate education mode， the background and the specific steps and the teaching effects are also introduced in this paper.

Keywords teaching method；mechanical vibration series； postgraduate teaching

近年來， 隨著我國研究生持續(xù)擴(kuò)招， 全日制研究生絕對(duì)數(shù)量急劇猛增。在《學(xué)位與研究生教育發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中，教育部和國務(wù)院學(xué)位委員指出：至2020年，在學(xué)研究生總規(guī)模達(dá)到290萬的亞太區(qū)域研究生教育中心將在我國建成，其中專業(yè)學(xué)位碩士招生的占比將達(dá)到60%左右。因此，提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量成為高校教育工作者討論的熱點(diǎn)問題，[1]日益受到相關(guān)培養(yǎng)單位以及社會(huì)各個(gè)方面的關(guān)注。

正如《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》中所指出：培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、培養(yǎng)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力是教育改革發(fā)展的首要任務(wù)之一。[2]工科研究生教育應(yīng)專注于研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在幫助學(xué)生掌握相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，更應(yīng)促進(jìn)其對(duì)專業(yè)知識(shí)發(fā)展的探索精神及工程問題解決創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。研究生的培養(yǎng)過程是一個(gè)多環(huán)節(jié)的復(fù)雜系統(tǒng)工程，這種創(chuàng)新能力的培養(yǎng)須貫穿于各個(gè)環(huán)節(jié)之間，而其中的專業(yè)課程教學(xué)則是學(xué)生個(gè)性化專業(yè)知識(shí)體系構(gòu)建及創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

1 現(xiàn)有研究生教學(xué)模式存在的普遍問題

1.1 研究生教學(xué)方式向本科生教學(xué)方式回歸

隨著研究生規(guī)模的擴(kuò)大，研究生教育中師生比例失調(diào)，原有帶研究性質(zhì)的研討式教學(xué)方式有向本科生大課堂教學(xué)方式回歸的趨勢(shì)。[3]現(xiàn)有研究生教學(xué)中，許多課程主要采用傳統(tǒng)的本科教學(xué)方式，使得教師在研究生課程教學(xué)上，僅注重知識(shí)的傳授，而淡化了研究生自身素養(yǎng)的提高，包括研究生所需具備的批判思維、自學(xué)能力等。在課堂上教師成為主導(dǎo)，課堂講授時(shí)間相對(duì)較多，而問題討論及交流時(shí)間相對(duì)較少；無法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，難以形成良好的課堂氣氛，教學(xué)效果不佳。

1.2 課程教學(xué)內(nèi)容的相對(duì)獨(dú)立封閉性

現(xiàn)有數(shù)研究生課程教學(xué)內(nèi)容的相對(duì)獨(dú)立封閉性成為研究生個(gè)性化專業(yè)知識(shí)體系構(gòu)建的掣肘。目前大多數(shù)研究生課程是以教材決定講授內(nèi)容，以課時(shí)決定專業(yè)知識(shí)的闡述深度。相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)和研究進(jìn)展不能即時(shí)更新，而相應(yīng)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)手段和方法也不能即時(shí)跟進(jìn)，使得與學(xué)生緊密相關(guān)的課題及工程背景不能得到實(shí)時(shí)有效的交流和分享。

1.3 研究生討論式教學(xué)模式的程式化和簡單化

討論式教學(xué)的優(yōu)越性是得到廣大師生的認(rèn)可，但課堂討論式教學(xué)的學(xué)術(shù)探討氛圍是由研究生專業(yè)背景知識(shí)積累和沉淀所決定，思維碰撞與觀點(diǎn)交鋒是建立在生生、師生之間一定的相關(guān)專業(yè)背景知識(shí)基礎(chǔ)上。由于課時(shí)的限制，研究生的專業(yè)背景知識(shí)的積累過程大大縮減，使得討論式教學(xué)模式不得不簡單化；而教學(xué)場地的限制，又使得這種討論式教學(xué)模式呈現(xiàn)程式化的趨勢(shì)。在大課堂上，往往由教師提出即定問題，采取自愿或指定方式由幾個(gè)研究生回答，并做出簡短評(píng)語，類似于師生單一的蘇格拉底問答式教學(xué)而非嚴(yán)格意義上的討論式教學(xué)。最終，導(dǎo)致授課教師不得不轉(zhuǎn)而回到以講授為主的教學(xué)模式。

1.4 教學(xué)方式改革的形式化

研究生課程教學(xué)缺乏適當(dāng)?shù)膯栴}導(dǎo)向和學(xué)術(shù)討論。大多數(shù)研究生課堂教育基本上是純粹由理論到理論，缺乏適當(dāng)?shù)奶骄啃?、?shí)踐性和開放性。大多數(shù)教師在教學(xué)時(shí)容易偏向于硬件技術(shù)的運(yùn)用，熱衷于諸如平臺(tái)類的建設(shè)，由原來的書本灌輸走向電子灌輸，形成形式上的技術(shù)化而教學(xué)內(nèi)容的滯后化，喪失了教學(xué)課堂原有的針對(duì)性和靈活性特點(diǎn)。

現(xiàn)有的研究生課程教學(xué)中所存在的這些問題和不足導(dǎo)致了學(xué)生在深層學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)投入與深度學(xué)習(xí)策略應(yīng)用方面表現(xiàn)不佳。因此，國內(nèi)外學(xué)者在研究生課程教育領(lǐng)域針砭時(shí)弊，進(jìn)行了大量的卓有成效的研究和實(shí)踐工作。美國加州大學(xué)洛杉磯分校高等教育和社會(huì)學(xué)教授伯頓Y尶死酥賦觶芯可逃耙鑰蒲形滓某煞鄭淌詰淖饔迷謨?cè)x芽蒲瀉徒萄Ы岷掀鵠矗謊淖饔鎂褪前芽蒲瀉脫敖岷掀鵠礎(chǔ)?；?lián)虎成茹暟我咕暟c冉獻(xiàn)⒅刈ㄒ擋忝嫻奶逑瞪柚茫仙俟刈⒀芯可鎏蹇緯燙逑擔(dān)槐冉瞎刈⒕蔡目緯燙逑瞪杓疲嘍院鍪傭目緯燙逑翟誦小！薄靶緯篩魴曰鬧陡窬質(zhì)茄芯可忱郵驢蒲校蔥灤猿曬鬧匾疤??！盵5]唐納德Y尶夏岬锨康骺緯萄骯討械慕渙骷寄埽骸霸詿笱Ю錈揮腥魏偽惹邐行У慕渙鞲匾募寄芐枰詬薄6]

2 基于專業(yè)背景的介入式問題導(dǎo)向教學(xué)法的引入

本科階段的培養(yǎng)和訓(xùn)練，使得研究生不僅普遍具備了一定的本科理論知識(shí)和專業(yè)技能，而且也具備了較強(qiáng)的自學(xué)和科研能力。因此，在研究生課程教學(xué)過程中，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新應(yīng)用能力理應(yīng)得到培養(yǎng)和激發(fā)，教師的角色應(yīng)從知識(shí)傳授者向知識(shí)組織者和引領(lǐng)者轉(zhuǎn)換。

一般說來，研究生的學(xué)習(xí)過程是分為兩個(gè)階段進(jìn)行的：前階段是通過課堂上師生互動(dòng)所進(jìn)行的信息傳遞，后階段是由學(xué)生所進(jìn)行的自我課后吸收內(nèi)化過程?！胺D(zhuǎn)課堂”則顛覆了這個(gè)過程：信息傳遞階段是學(xué)生在課前進(jìn)行的，而吸收內(nèi)化是在課堂上通過互動(dòng)來完成的，這種互動(dòng)交流更有利于學(xué)生的知識(shí)吸收內(nèi)化。在這種教學(xué)模式下，學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移給學(xué)生。而基于杜威實(shí)用主義教育思想、建構(gòu)主義理論、人本主義理論以及情境理論的“問題導(dǎo)向”教學(xué)法在教學(xué)過程中具有導(dǎo)向作用、激發(fā)作用、交流作用、組織作用以及評(píng)價(jià)作用，其特征是以問題為核心來組織課堂教學(xué)活動(dòng)，注重學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)歷過程和合作精神，因此具有開放性、實(shí)踐性以及合作性的特點(diǎn)，致力于培養(yǎng)學(xué)生表征問題、分析問題、解決問題的能力以及合作、交流的技能。在“問題導(dǎo)向”教學(xué)法的實(shí)施過程中，學(xué)生是主動(dòng)的問題解決者，而老師則是咨詢者、引導(dǎo)者和促進(jìn)者。

以機(jī)械振動(dòng)理論為核心的系列研究生課程是機(jī)械工程類專業(yè)（含車輛工程專業(yè)）的重要技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課，廣泛應(yīng)用于機(jī)械振動(dòng)與噪聲測(cè)試、設(shè)計(jì)及控制領(lǐng)域以及車輛振動(dòng)、噪聲及舒適性（NVH）領(lǐng)域，課程的專業(yè)覆蓋面較廣。而工科院校在研究生培養(yǎng)模式上，目前存在工學(xué)碩士和工程碩士兩種培養(yǎng)模式。因此，在研究生課程教學(xué)中須兼顧兩種模式在學(xué)生個(gè)性化專業(yè)知識(shí)體系構(gòu)建和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的差異，緊緊圍繞課程教學(xué)目標(biāo)要求，將“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)中的知識(shí)傳遞過程和吸收內(nèi)化過程“逆轉(zhuǎn)”模式與“問題導(dǎo)向”教學(xué)中在課程教學(xué)組織上的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，在教學(xué)過程中引入基于專業(yè)背景介入式問題教學(xué)法。從而解決目前機(jī)械振動(dòng)系列課程教學(xué)方面所存在的：教學(xué)方法單一，難以形成良好的課堂氣氛；缺乏與學(xué)生緊密相關(guān)的實(shí)時(shí)有效的課題及工程背景；缺乏適當(dāng)?shù)膯栴}導(dǎo)向和學(xué)術(shù)討論等諸多問題和不足之處，不斷優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，進(jìn)而提升機(jī)械振動(dòng)系列課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

3 在機(jī)械振動(dòng)系列研究生課程教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用

在以機(jī)械振動(dòng)理論為核心的系列研究生課程教學(xué)中適當(dāng)引入介入式問題導(dǎo)向教學(xué)法，使學(xué)生主動(dòng)介入基于課題及工程背景的問題導(dǎo)向式教學(xué)過程之中，形成教與學(xué)之間的相互逆轉(zhuǎn)良性循環(huán)體系。采取的主要措施如圖1：

首先，教師在課程開始時(shí)需進(jìn)行相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和核心理論的課堂講授，幫助學(xué)生建立必要的機(jī)械振動(dòng)概念和基礎(chǔ)理論；并提供大量的課外學(xué)習(xí)資料，包括課件、教學(xué)視頻等網(wǎng)絡(luò)電子資源，要求學(xué)生課外進(jìn)行基于各自專業(yè)背景的課程再認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行問題導(dǎo)向教學(xué)初始范例的示例講解，要求學(xué)生課后在各自研究方向或?qū)I(yè)背景基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的模塊主題衍生性問題，而后反饋給教師。教師對(duì)反饋的衍生性問題進(jìn)行歸納分類，進(jìn)行甄別遴選出若干振動(dòng)理論相關(guān)的導(dǎo)向性問題，并按專業(yè)背景組合方式將學(xué)生分組，每組一般2到5人，進(jìn)行分組討論，形成各個(gè)主題小論文。根據(jù)學(xué)生所形成的主題小論文了解學(xué)生對(duì)振動(dòng)理論的掌握程度及消化吸收需求，對(duì)相關(guān)振動(dòng)理論教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，重新制定新的案例和課堂教學(xué)組織計(jì)劃，進(jìn)行問題導(dǎo)向教學(xué)新案例課堂的實(shí)施。這種基于專業(yè)背景的介入式問題導(dǎo)向教學(xué)的目標(biāo)是在教學(xué)中形成長期有效的教與學(xué)之間良性互動(dòng)循環(huán)，不斷豐富和完善基于課題及工程背景的問題導(dǎo)向案例庫建設(shè)，使得研究生在構(gòu)建個(gè)性化專業(yè)知識(shí)體系的同時(shí)培養(yǎng)其創(chuàng)新能力，并促進(jìn)教師自身教研能力的發(fā)展。

通過實(shí)踐教學(xué)，在任務(wù)1階段收到有效的模塊主題衍生性問題53份，其中：振動(dòng)理論相關(guān)問題9個(gè)；建筑工程及地震工程領(lǐng)域問題5個(gè)；機(jī)械工程領(lǐng)域問題16個(gè)；車輛工程領(lǐng)域問題21個(gè)；自然與人體工程學(xué)領(lǐng)域問題2個(gè)。按問題的性質(zhì)分類，既有振動(dòng)分析問題，又有振動(dòng)識(shí)別、振動(dòng)設(shè)計(jì)以及振動(dòng)環(huán)境預(yù)測(cè)問題。在任務(wù)2階段，通過對(duì)這53個(gè)問題的仔細(xì)甄別遴選，產(chǎn)生8個(gè)問題任務(wù)，按專業(yè)背景及興趣組合方式將學(xué)生分組，進(jìn)行課后討論研究。在反饋2階段，所教授的兩個(gè)研究生班共收到小組主題小論文16篇，利用2學(xué)時(shí)在課堂上進(jìn)行學(xué)生交叉討論，并作適時(shí)點(diǎn)評(píng)。在評(píng)價(jià)階段，產(chǎn)生問題及主題小論文成果占總評(píng)成績的30%。通過調(diào)查問卷方式，學(xué)生普遍反映對(duì)機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生了較濃厚的科研興趣，并且教學(xué)效果良好。

4 總結(jié)

在基于課題及工程背景的問題導(dǎo)向式教學(xué)實(shí)施過程中，最大的感受就是教學(xué)準(zhǔn)備的工作量大大增加了。不僅要求教師具備扎實(shí)的本學(xué)科的理論知識(shí)，而且還要有廣博的跨學(xué)科的知識(shí)儲(chǔ)備。這種教學(xué)法不斷倒逼教師提高其課堂組織引領(lǐng)能力，以適應(yīng)不斷發(fā)展變化的基于專業(yè)背景的課堂問題導(dǎo)向教學(xué)情境。在機(jī)械振動(dòng)系列的研究生教學(xué)過程中適當(dāng)引入基于課題及工程背景的問題導(dǎo)向式教學(xué)方法，可以不斷豐富和完善問題導(dǎo)向案例庫建設(shè)，將課堂講授、課外學(xué)習(xí)（或?qū)嵺`）、課程考核三者有機(jī)統(tǒng)一起來，不斷循環(huán)發(fā)展，使得研究生在構(gòu)建個(gè)性化專業(yè)知識(shí)體系的同時(shí)培養(yǎng)其創(chuàng)新能力，從而提升了機(jī)械振動(dòng)系列課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

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