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研究生課程教學(xué)案例范文1
關(guān)鍵詞：跨學(xué)科；研究生教育；食品安全；教師沙龍
中圖分類號：G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）16-0151-02
研究生教育居于高等教育的頂端，旨在為社會提供各類高層次科研人才，基于現(xiàn)代自然科學(xué)的交叉融合，積極開展并努力深化跨學(xué)科研究生培養(yǎng)工作，已成為現(xiàn)代高等教育和研究生教育的核心內(nèi)容之一。相應(yīng)于21世紀(jì)自然科學(xué)的交叉融合，不斷充實完善國內(nèi)研究生課程內(nèi)容，是落實跨學(xué)科研究生教育的重要途徑。北京化工大學(xué)2012年新開“食品安全分析與檢測”研究生課程，通過對國內(nèi)外食品安全課程相關(guān)情況的系統(tǒng)了解，并在教學(xué)理念、講授內(nèi)容、施教方式、效果評估等方面積極采取一系列創(chuàng)新性的調(diào)整優(yōu)化舉措，初步取得了較為顯著的教學(xué)成效，較好實現(xiàn)了食品安全研究方向的研究生培養(yǎng)目的，“食品安全分析與檢測”課程也已成為國內(nèi)跨學(xué)科研究生教育較為成功的課程案例之一。
一、了解國際態(tài)勢，找準(zhǔn)課程定位
隨經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的進(jìn)一步深入，國內(nèi)外食品安全事件屢有發(fā)生，發(fā)達(dá)國家技術(shù)性貿(mào)易壁壘層出不窮，我國的食品安全也正面臨越來越多的挑戰(zhàn)。實施食品安全領(lǐng)域的跨學(xué)科研究生教育，已成為國內(nèi)外食品安全專業(yè)研究生培養(yǎng)的重要趨勢。如美國康奈爾大學(xué)依托其全球有名的獸醫(yī)學(xué)院開展跨學(xué)科的研究生教育，成立了數(shù)個食品安全相關(guān)的跨學(xué)科研究小組，并協(xié)同承擔(dān)食品安全重大課題的研究工作與研究生培養(yǎng)任務(wù)；在歐洲，荷蘭瓦格寧根大學(xué)在全球率先設(shè)立食品安全研究生學(xué)位授予點，并邀請相關(guān)系科知名教授為研究生開設(shè)食品安全課程，全面培養(yǎng)研究生的專業(yè)素質(zhì)。受發(fā)達(dá)國家研究生教育實踐的影響，近年來我國內(nèi)地和港澳臺地區(qū)一些重點大學(xué)也陸續(xù)開始了跨學(xué)科研究生教育實踐與探索。如北京大學(xué)專門成立前沿交叉學(xué)科研究院和工學(xué)院，在食品安全分析與檢測領(lǐng)域與化學(xué)院等系所合作開課，系統(tǒng)培養(yǎng)具有多學(xué)科視野的高層次研究生；中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，其從事食品安全分析與檢測的研究生廣泛分布在食品科學(xué)、動物醫(yī)學(xué)、植物保護(hù)以及資源和環(huán)境等多個學(xué)院，可接受多個學(xué)院和不同方向?qū)煹目鐚W(xué)科培養(yǎng)；香港理工大學(xué)還專門成立食品安全研究中心，開展跨學(xué)科的研究生培養(yǎng)工作。通過跨學(xué)科研究生教育，上述學(xué)校食品安全相關(guān)研究生的素質(zhì)普遍得到了提高，科技論文和專利技術(shù)產(chǎn)出數(shù)目逐年增長，不僅增進(jìn)了各自學(xué)校食品學(xué)科的社會影響力，也大幅促進(jìn)了學(xué)校的可持續(xù)性發(fā)展。因此，及時了解食品安全領(lǐng)域跨學(xué)科研究生教育的國際態(tài)勢，為北京化工大學(xué)食品安全分析與檢測研究生課程的精準(zhǔn)定位提供了重要參考。
二、研究科技發(fā)展，更新教學(xué)理念
21世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展是以學(xué)科交叉和科技融合為鮮明特點的。現(xiàn)代食品安全廣泛涉及生命、化學(xué)、材料、機(jī)電、信息等諸多學(xué)科，具有顯著的多學(xué)科交叉融合特點。此外，現(xiàn)代食品安全科技也已逐步進(jìn)入大數(shù)據(jù)時代，如何從海量的知識信息中，提取出跨學(xué)科研究生教育所良好適用的資料，也是一項極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。因此，傳統(tǒng)的針對單一學(xué)科和有限方向開展教學(xué)的研究生教學(xué)理念，迫切需要及時更新以適應(yīng)現(xiàn)代食品安全分析與檢測研究生課程教育實踐的需要。北京化工大學(xué)在開設(shè)“食品安全分析與檢測”研究生課程時，努力堅持以食品安全前沿科技為先導(dǎo)的教學(xué)理念，及時引進(jìn)在食品安全領(lǐng)域具有豐富分析測試經(jīng)驗和突出科研能力的師資，緊密結(jié)合國內(nèi)外食品安全分析檢測的最新科技成果編撰特色研究生教學(xué)課件，同時，借助具體食品安全案例的細(xì)致講授及課堂上師生間的適時互動，闡釋抽象的分析理論，激發(fā)研究生的學(xué)習(xí)興趣，幫助掌握正確的學(xué)習(xí)方法，并拓展學(xué)術(shù)研究視野。譬如，在不確定度與誤差章節(jié)的具體講授過程中，通過對三聚氰胺奶粉食品安全事件這一典型案例的詳細(xì)介紹，以及課堂上相關(guān)主題問答，使研究生對不確定度與誤差理論的基本概念，以及二者的聯(lián)系和區(qū)別留下了較為深刻的印象，較好克服了研究生教學(xué)過程中知識單向傳授例常的枯燥和不足。需要強(qiáng)調(diào)的是，教師自身的學(xué)術(shù)素養(yǎng)，對理解并實施成功的教學(xué)理念非常重要。因此，食品安全分析與檢測研究生課程的任課教師也應(yīng)積極“充電”并努力掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，及時補充完善教學(xué)資料，以不斷提升自己的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)技能。
三、融合科技前沿，充實講授內(nèi)容
目前，國內(nèi)一些高校相關(guān)食品安全分析與檢測研究生課程，講授內(nèi)容大多參考流行的分析化學(xué)專著，技術(shù)知識主要偏于經(jīng)典的色譜和分子檢測方法，而缺乏對生物傳感、快速檢測和高通量、多靶標(biāo)檢測等先進(jìn)技術(shù)的整體介紹，一些重要的內(nèi)容如食品安全采樣制樣、分析檢測的質(zhì)量控制、食品真?zhèn)舞b別和溯源，以及新興食品安全檢測方法和設(shè)備的應(yīng)用等，也未系統(tǒng)納入，因此，所述課程對交叉學(xué)科知識的涉獵顯著不足，與現(xiàn)代科技前沿的融合也十分不夠，難以良好適應(yīng)食品安全跨學(xué)科研究生教育的教學(xué)要求。為此，相應(yīng)于現(xiàn)代食品安全與檢測學(xué)科的發(fā)展需求，北京化工大學(xué)在開設(shè)“食品安全分析與檢測”研究生課程時，不僅將生物傳感分析、現(xiàn)場快速和高通量、多靶標(biāo)檢測、不確定度評估、食品真?zhèn)舞b別和溯源、分析檢測的質(zhì)量控制以及新興檢測技術(shù)等知識及時引入課程講授內(nèi)容，并額外介紹了現(xiàn)代食品安全分析檢測相關(guān)檢測器材及儀器設(shè)備信息，良好體現(xiàn)了研究生課程的先進(jìn)性和創(chuàng)新特質(zhì)。譬如，課程在講授傳統(tǒng)的免疫檢測技術(shù)過程中，也進(jìn)一步介紹了近些年來國際上時興的核酸適配體技術(shù)，通過對抗體和適配體分別用于食品安全分析檢測優(yōu)缺點的詳細(xì)比較，結(jié)合北京化工大學(xué)食品安全與風(fēng)險評估研究室在核酸適配體傳感器研究方面的最新研究成果，課程講授內(nèi)容得到了很好的充實和完善，也顯著提高了研究生教學(xué)質(zhì)量。
四、注重課程效果，改革施教方式
為落實跨學(xué)科研究生教育精神，進(jìn)一步提高課程的教學(xué)效果，北京化工大學(xué)“食品安全分析與檢測”研究生課程也創(chuàng)新性地定期舉辦“交叉學(xué)科教師沙龍”，主要邀請校內(nèi)生命科學(xué)、化學(xué)、材料、機(jī)電、信息等相關(guān)不同學(xué)科領(lǐng)域的教師，就食品安全分析與檢測課程所涉及的一些多學(xué)科問題，共同進(jìn)行較為全面而深入的學(xué)術(shù)交流和教學(xué)研討。不同學(xué)科領(lǐng)域的教師通過相互切磋，不僅進(jìn)一步活躍了學(xué)術(shù)思想，而且經(jīng)教學(xué)思路的交流碰撞，也可以發(fā)現(xiàn)在跨學(xué)科研究生教育過程中彼此的可供借鑒之處。譬如，在生物傳感一章的講授過程中，授課教師通過交叉學(xué)科教師沙龍了解了表面等離子體諧振傳感這一重要的分子識別手段在食品安全分析與檢測中的應(yīng)用原理，以及這種技術(shù)可通過光纖波導(dǎo)和半導(dǎo)體激光器實現(xiàn)現(xiàn)場檢測設(shè)備的小型化，其后邀機(jī)電學(xué)院的老師在研究生課堂上作為檢測案例介紹，研究生們非常感興趣，較好克服了傳統(tǒng)的一人授課施教方式的局限和不足。
現(xiàn)階段我國研究生培養(yǎng)制度的改革，關(guān)于研究生實踐活動的規(guī)定，以及相關(guān)學(xué)位論文的課題研究要求，也是影響跨學(xué)科研究生教育工作的重要因素。為協(xié)調(diào)這些因素與跨學(xué)科研究生教育工作間的關(guān)系，北京化工大學(xué)“食品安全分析與檢測”研究生課程在注重內(nèi)容質(zhì)量的同時，也努力實現(xiàn)專業(yè)課程與研究生的實踐活動和課題研究互相結(jié)合促進(jìn)。因為，課堂教學(xué)需要走出去接受實踐的檢驗才能得到發(fā)展，研究生對課堂知識的掌握及實際能力的培養(yǎng)無疑也需產(chǎn)學(xué)研一體化機(jī)會的支持。近兩年來，北京化工大學(xué)食品安全研究方向的專業(yè)碩士都被統(tǒng)一安排在中食檢測研究院有限公司和北京勤邦生物技術(shù)有限公司等國內(nèi)外食品安全領(lǐng)域內(nèi)知名企業(yè)參與食品中目標(biāo)危害物的分析檢測和試紙條等快檢產(chǎn)品的研發(fā)等實踐活動，而學(xué)術(shù)型研究生的學(xué)位論文課題研究方法也均是基于食品安全分析與檢測課程所系統(tǒng)介紹的各類前沿技術(shù)，相關(guān)工作良好體現(xiàn)了專業(yè)課程與研究生的實踐活動以及課題研究的互相結(jié)合，課程質(zhì)量不僅得到良好保障，專業(yè)實踐活動和學(xué)位論文研究質(zhì)量也得到了大幅提升。
北京化工大學(xué)2012年所開“食品安全分析與檢測”研究生課程，三年來業(yè)已取得了較為良好的成效，對我國跨學(xué)科研究生教育及可持續(xù)性發(fā)展研究具有較為良好的參考價值。通過跨學(xué)科研究生教育課程的探索與實踐，可進(jìn)一步完善高校研究生專業(yè)課程體系，拓寬相關(guān)專業(yè)研究生的科技知識視野，提升研究生解決實際問題的能力，發(fā)揮高等學(xué)校優(yōu)勢學(xué)科的良好影響力，帶動高校新興交叉學(xué)科研究的發(fā)展進(jìn)步，深入生命科學(xué)與化學(xué)、材料、機(jī)電、信息等諸多學(xué)科的交叉融合，促進(jìn)高校由單純的研究型向綜合型的成功轉(zhuǎn)型，推動科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化，進(jìn)而為高校的學(xué)科發(fā)展和科技進(jìn)步做出更大貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
研究生課程教學(xué)案例范文2
關(guān)鍵詞：環(huán)境生態(tài)學(xué)；專業(yè)學(xué)位研究生；案例教學(xué)
中圖分類號：G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）02-0182-02
一、研究背景
2015年教育部印發(fā)了《教育部關(guān)于加強(qiáng)專業(yè)學(xué)位研究生案例教學(xué)和聯(lián)合培養(yǎng)基地建設(shè)的意見》。重點要求了專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)中需要強(qiáng)化案例教學(xué)，而且規(guī)定案例教學(xué)模式實施效果作為專業(yè)學(xué)位點建設(shè)評估的重要內(nèi)容之一。與學(xué)術(shù)型研究生不同，專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)更側(cè)重于基礎(chǔ)理論知識與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，達(dá)到實踐能力和職業(yè)素養(yǎng)共同提高的目的。專業(yè)學(xué)位研究生學(xué)習(xí)方式不能僅僅局限在課堂和實驗室，必須在生產(chǎn)實踐中提升學(xué)習(xí)效果，解決本專業(yè)領(lǐng)域范圍內(nèi)生產(chǎn)實際問題，因此專業(yè)學(xué)位研究生教學(xué)過程中引入案例教學(xué)模式是非常必要的。環(huán)境生態(tài)學(xué)就是運用生態(tài)學(xué)理論，保護(hù)和合理利用自然資源，治理污染和破壞的生態(tài)環(huán)境，恢復(fù)和重建受損的生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)調(diào)，以滿足人類生存發(fā)展的需要。對于環(huán)境工程專業(yè)學(xué)位研究生來說，該門學(xué)科對于提高學(xué)生環(huán)境知識素養(yǎng)和職業(yè)能力的提高具有重要的作用，而在教學(xué)案例設(shè)置過程中，選擇具有代表性的環(huán)境問題案例，尤其是本土環(huán)境案例，如2011年綿陽涪江水污染事故、5?12地震后期龍門山生態(tài)環(huán)境監(jiān)測及生態(tài)風(fēng)險綜合評價和長江中上游地區(qū)水土保持與面源污染防治工程規(guī)劃設(shè)計等教學(xué)案例，對激發(fā)研究生學(xué)習(xí)興趣、提高分析和解決問題能力、增強(qiáng)師生互動等方面具有重要的作用。
二、實施步驟
1.師資培訓(xùn)。全日制專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)教育還處于啟動階段，《環(huán)境生態(tài)學(xué)》的任課教師的思想認(rèn)識和專業(yè)水平直接決定了課程案例教學(xué)法能否夠達(dá)到期望的效果，顯然《環(huán)境生態(tài)學(xué)》師資力量是不足的，因此需要加大力度進(jìn)行師資培訓(xùn)。師資培訓(xùn)方面需要從兩個方面同時進(jìn)行，培訓(xùn)任課教師撰寫《環(huán)境生態(tài)學(xué)》課堂教案和組織實施案例教學(xué)。
一份優(yōu)秀的《環(huán)境生態(tài)學(xué)》課堂教案需要團(tuán)隊合作才能完成，教案的框架內(nèi)容來源于教材，但教學(xué)案例可以來源于實踐基地和合作企業(yè)成功案例。同時，基于教師個人經(jīng)歷可以引進(jìn)國內(nèi)外其他高校的成功教學(xué)案例來使用，甚至教師可以針對某一個環(huán)境事件編寫虛構(gòu)的教學(xué)案例。如“受損草地生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)”案例編寫可以模擬川西地區(qū)草原退化對生態(tài)環(huán)境的影響以及修復(fù)措施。撰寫了優(yōu)秀的教案，還必須有經(jīng)驗豐富的教師進(jìn)行有效的組織開展案例教學(xué)。而大多數(shù)從事傳統(tǒng)理論教學(xué)《環(huán)境生態(tài)學(xué)》教師沒有從事過生產(chǎn)實踐鍛煉，因此，案例教學(xué)實施需要具有生產(chǎn)實踐經(jīng)歷的教師才能發(fā)揮教學(xué)效果。所以師資培訓(xùn)過程中需要遴選一批優(yōu)秀年青教師到實踐基地和相關(guān)企業(yè)單位去鍛煉，積累豐富的教學(xué)案例，尤其是本土教學(xué)案例，將這些教學(xué)案例進(jìn)行整理和匯總，歸納到《環(huán)境生態(tài)學(xué)》教材相對應(yīng)的章節(jié)，充實到課堂教學(xué)，這樣才能有效組織實施案例教學(xué)。
2.調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。大多數(shù)《環(huán)境生態(tài)學(xué)》教材中的基礎(chǔ)理論教學(xué)內(nèi)容偏多，實用性內(nèi)容偏少，尤其是結(jié)合我國生態(tài)環(huán)境問題治理章節(jié)明顯不足，這對案例教學(xué)實施帶來了一定困難，因此，需要對現(xiàn)行的教材內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。如現(xiàn)行教材中生態(tài)因子、種群生態(tài)學(xué)分別為獨立章節(jié)，雖然這些內(nèi)容對后面學(xué)習(xí)群落生態(tài)學(xué)奠定了基礎(chǔ)，但這樣章節(jié)劃分太細(xì)，許多內(nèi)容可以進(jìn)行整合和壓縮，需要精簡和壓縮。把生態(tài)因子、種群生態(tài)學(xué)和群落生態(tài)學(xué)三部分內(nèi)容合并為生態(tài)學(xué)基本原理，理論內(nèi)容可以減少10課時。同時，環(huán)境工程方面的最新研究進(jìn)展和國家環(huán)境保護(hù)政策聯(lián)系緊密的應(yīng)用技術(shù)需要加強(qiáng)講授。
從2000年到2050年我國將投入大量的人力和物力進(jìn)行大規(guī)模生態(tài)環(huán)境建設(shè)，根據(jù)國家環(huán)境保護(hù)戰(zhàn)略需要，《環(huán)境生態(tài)學(xué)》研究生教材需要增加“生態(tài)環(huán)境建設(shè)與調(diào)控”內(nèi)容。研究內(nèi)容主要涉及西北地區(qū)荒漠化與防治、華北地區(qū)大氣污染防治、東北地區(qū)濕地保護(hù)和西南地區(qū)土地退化及石漠化防治等，都是國家需要長期治理才能得到控制的生態(tài)環(huán)境問題，需要環(huán)境工程專業(yè)學(xué)位研究生學(xué)習(xí)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的內(nèi)容、知識、措施和技術(shù)，培養(yǎng)應(yīng)用型人才投入到環(huán)境建設(shè)工程中。
3.案例庫建設(shè)。雖然早在2015年6月，全國專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)單位案例教學(xué)中心網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)就已完成并開始運行，教學(xué)單位可以共享優(yōu)秀的《環(huán)境生態(tài)學(xué)》教學(xué)資源，但培養(yǎng)單位仍需要根據(jù)自身的實際情況建設(shè)《環(huán)境生態(tài)學(xué)》案例庫。由于培養(yǎng)單位研究生教育水平參差不齊，任課教師和學(xué)生的基礎(chǔ)水平有一定差距，全國教學(xué)案例庫不一定能完全滿足自身的教學(xué)培養(yǎng)需求。而且，培養(yǎng)單位的《環(huán)境生態(tài)學(xué)》案例庫建設(shè)應(yīng)該依托地方發(fā)展需要，教學(xué)案例應(yīng)該具有地方特色，特別是本土生態(tài)環(huán)境建設(shè)案例在教學(xué)過程中應(yīng)該得到突出體現(xiàn)，才能培養(yǎng)出滿足地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的合格研究生。
4.組織實施。（1）課前準(zhǔn)備：教學(xué)案例開課前一周教師告知學(xué)生們案例內(nèi)容及教材內(nèi)容對應(yīng)的相關(guān)章節(jié)，以便有充裕的時間讓學(xué)生熟悉教材內(nèi)容和教學(xué)案例材料預(yù)習(xí)與分析。如果教學(xué)內(nèi)容來自于本土案例而且內(nèi)容相對簡單，學(xué)生可以個人準(zhǔn)備，包括基礎(chǔ)資料的收集、相關(guān)職能部門溝通等，這樣可以全面鍛煉學(xué)生的能力；如果教學(xué)內(nèi)容來自于陌生案例而且內(nèi)容相對復(fù)雜，由根據(jù)學(xué)生的特長和小組規(guī)模，任課教師組建興趣小組，團(tuán)隊合作可以鍛煉學(xué)生們的團(tuán)隊合作能力以及溝通交流能力。總之，做到每位同學(xué)都能參與教學(xué)案例實施過程中，都有機(jī)會進(jìn)行個人能力展示和知識水平表現(xiàn)。（2）課堂開展：教師把教學(xué)案例講述結(jié)束之后，如果需要把問題列出，盡量詳細(xì)地列出需要討論的問題，開展討論，討論結(jié)束后，教師引導(dǎo)學(xué)生探索解決問題的技術(shù)方法和措施。討論的形式可以采取靈活方式，學(xué)生之間可以通過辯論，也可以通過技術(shù)模擬。對于具備野外教學(xué)條件的案例，安排在校外實際場景中進(jìn)行案例教學(xué)，學(xué)生們更能掌握教學(xué)案例內(nèi)容和精髓。工作之后遇到類似的案例就可以仿照課堂教學(xué)中的技術(shù)方法進(jìn)行解決。（3）課后總結(jié)：完成課堂教學(xué)后，學(xué)生要對教學(xué)案例進(jìn)行總結(jié)，簡要撰寫教學(xué)案例報告（如污染場地修復(fù)調(diào)查報告、修復(fù)技術(shù)方法報告和環(huán)境影響評價報告等），撰寫完成后交給任課教師。任課教師盡快評閱并對學(xué)生撰寫的教學(xué)案例報告開展討論、點評報告撰寫過程中優(yōu)缺點，確保學(xué)生理解和掌握教學(xué)案例。至此，一次成功的案例教學(xué)才算完成。
5.教學(xué)評價。制定評價案例教學(xué)效果的依據(jù)非常重要，評價體系包括：一是對任課教師教學(xué)效果的評價，二是對學(xué)生表現(xiàn)情況的評價。任課教師的評價方法由二級學(xué)院研究生教育考核領(lǐng)導(dǎo)小組進(jìn)行，小組成員主要來自環(huán)境工程專業(yè)教授、校外導(dǎo)師和工程技術(shù)人員。但真正做到客觀評價確實不容易，由于環(huán)境工程專業(yè)學(xué)位研究生教育起步晚，大家對研究生案例教學(xué)方法也不熟悉，導(dǎo)致教學(xué)案例與課堂理論知識割裂，所以任課教師就需要向有經(jīng)驗的研究生教學(xué)案例教育的學(xué)校學(xué)習(xí)交流。對研究生的評價主要分為課堂表現(xiàn)和分析報告的評分。每當(dāng)案例教學(xué)結(jié)束時，任課教師根據(jù)學(xué)生的課堂表現(xiàn)、分析報告的水平和團(tuán)隊協(xié)作能力給出相應(yīng)的分值，綜合成績=課堂表現(xiàn)×30%+分析報告×50%+團(tuán)隊協(xié)作×20%；根據(jù)公式得出綜合成績既可以表示公平，也可以起到激勵的作用。
三、結(jié)語
近年來，國家大力進(jìn)行生態(tài)文明建設(shè)，實施重大生態(tài)修復(fù)工程，推進(jìn)荒漠化、石漠化、水土流失綜合治理，加快水利工程建設(shè)，強(qiáng)化水、大氣、土壤等污染防治，對環(huán)境工程專業(yè)人才需求日益迫切，《環(huán)境生態(tài)學(xué)》案例教學(xué)實施，既突破了理論教學(xué)壁壘，又創(chuàng)新了案例教學(xué)新模式，順應(yīng)了國家對生態(tài)環(huán)境建設(shè)發(fā)展的趨勢，因此，《環(huán)境生態(tài)學(xué)》案例教學(xué)需要在環(huán)境工程專業(yè)學(xué)位研究生教育中大力推廣。同時，《環(huán)境生態(tài)學(xué)》案例教學(xué)的實施需要借鑒和學(xué)習(xí)國內(nèi)外各高校的成功經(jīng)驗，繼續(xù)整理補充教學(xué)案例庫，探索建立完善的評價體系，鼓勵學(xué)生積極參與，邀請校外專家合作，最終達(dá)到培養(yǎng)高素質(zhì)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)位研究生的目的。
參考文獻(xiàn)：
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Explore of Curriculum Case Teaching Mode on in Environmental Ecology for Full-time Professional Degree Graduate Student
LIU Quan，HUANG Wen-jun，HUANG Tian-zhi，DONG Ting-xu
（College of Resources and Environment，Mianyang Teachers' College，Mianyang，Sichuan 621000，China）
研究生課程教學(xué)案例范文3
關(guān)鍵詞：高等土力學(xué)；專業(yè)學(xué)位研究生；教學(xué)案例庫；實踐創(chuàng)新能力；課程思政
1引言
專業(yè)學(xué)位研究生教育是我國研究生培養(yǎng)結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，旨在培養(yǎng)滿足特定社會行業(yè)、職業(yè)實際工作需求的應(yīng)用型高級專業(yè)人才，培養(yǎng)目標(biāo)側(cè)重于全面提高研究生的實踐創(chuàng)新能力。為了進(jìn)一步服務(wù)國家重大戰(zhàn)略、關(guān)鍵領(lǐng)域和社會重大需求，增進(jìn)對工程類專業(yè)學(xué)位類別的理解和認(rèn)識，推動研究生教育的健康發(fā)展，近期國務(wù)院學(xué)位辦公布了土木水利、材料與化工、電子信息、機(jī)械、能源動力、資源與環(huán)境、生物與醫(yī)藥、交通運輸8種專業(yè)學(xué)位類別專業(yè)領(lǐng)域指導(dǎo)性目錄。其中，在土木水利專業(yè)學(xué)位類別下設(shè)土木工程、水利工程、海洋工程、農(nóng)田水土工程、市政工程、人工環(huán)境工程6個領(lǐng)域，相關(guān)培養(yǎng)單位可依據(jù)社會發(fā)展需求、自身辦學(xué)特色和人才培養(yǎng)實際情況，參考此指導(dǎo)性目錄設(shè)置專業(yè)領(lǐng)域。在2020年8月出版的《專業(yè)學(xué)位研究生核心課程指南（試行）》中明確指出，土木水利專業(yè)學(xué)位研究生核心課程包括以高等土力學(xué)為主的巖土工程理論與應(yīng)用，必須發(fā)揮課程學(xué)習(xí)在研究生成長成才中的全面、綜合和基礎(chǔ)性作用。《高等土力學(xué)》是一門理論性和實踐性都很強(qiáng)的課程，涉及各類土工與模型試驗原理及方法、本構(gòu)模型的選取與參數(shù)確定、土坡穩(wěn)定性計算、滲流與土體固結(jié)分析等。該課程與工程實踐緊密相關(guān)，除了對理論知識的掌握要求較高之外，對工程經(jīng)驗與分析、解決實際問題的能力也要求很高。但是一直以來，受資金、場地條件和傳統(tǒng)思維等因素的限制，該門課程的教學(xué)組織主要以理論講解為主，存在著與巖土工程實踐嚴(yán)重脫節(jié)的問題。對于與工程應(yīng)用緊密結(jié)合的章節(jié)，如現(xiàn)代土工試驗的操作、軟土地基固結(jié)及處理、本構(gòu)模型的選用等內(nèi)容，學(xué)生在課堂上只能靠想象，缺乏與實際工程的有機(jī)融合，這難以激發(fā)研究生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，更不必說提高他們的實踐創(chuàng)新能力。僅靠教師在課堂上簡單地列舉幾個工程實例是無法克服這一問題的，只有將系統(tǒng)、真實、典型的案例庫資源與傳統(tǒng)教學(xué)范式結(jié)合，才是培育專業(yè)學(xué)位研究生實踐創(chuàng)新能力的有效方法。國內(nèi)一些高校教師對于相關(guān)案例庫的建設(shè)與實踐進(jìn)行了有益探索。邵光輝[1]通過分析專業(yè)學(xué)位研究生教育對案例教學(xué)的需求特點，探討了案例庫的建設(shè)方法和應(yīng)用特點，并為專業(yè)學(xué)位研究生案例教學(xué)提供參考。王迎超等人[2]針對《巖石力學(xué)》課程內(nèi)容的特點，探討了巖石力學(xué)工程案例庫建設(shè)方案及思路，可為后續(xù)基于案例庫的課程教學(xué)改革提供參考。王超等人[3]建立了“邊坡工程學(xué)”工程倫理教學(xué)案例庫，并綜合采用案例教學(xué)法、分組討論教學(xué)法開展教學(xué)實踐，為提高專業(yè)碩士研究生的工程倫理意識發(fā)揮了作用。孫建淵等人[4]分析了以WordPress網(wǎng)頁開發(fā)平臺與多媒體為基礎(chǔ)的案例庫開發(fā)技術(shù)，提出了基于“互聯(lián)網(wǎng)+”等的專業(yè)學(xué)位研究生工程案例庫建設(shè)方法。蔡國慶、蔡靖[5，6]也分別分析了高等土力學(xué)課程教學(xué)改革與實驗教學(xué)改革體系。雖然上述教學(xué)研究通過組織開發(fā)與編制等措施，積累了一些教學(xué)案例。但是，目前國內(nèi)全面具備真實性、系統(tǒng)性和典型性的高等土力學(xué)案例教學(xué)資源庫還不是非常豐富。因此本文著重探討高等土力學(xué)案例庫建設(shè)的思路、方法和教學(xué)應(yīng)用，為其他課程案例庫研發(fā)提供參考。
2案例庫建設(shè)思路
高等土力學(xué)案例庫架設(shè)內(nèi)容主要包括案例收集、遴選、分類、案例數(shù)據(jù)庫開發(fā)等。
2.1巖土工程案例收集
案例可以通過三個渠道獲取：一是通過企業(yè)設(shè)計與施工的實際巖土工程進(jìn)行提煉與加工；二是課題組主持或參與的科研項目依托工程；三是網(wǎng)絡(luò)資源，包括期刊及學(xué)位論文中的巖土工程案例，可以通過Python語言編程，實現(xiàn)Web信息抓取從而輔助案例庫建設(shè)。在這個過程中，既要注意文檔、圖紙等資料的收集，也要盡可能收集現(xiàn)場有關(guān)照片及視頻錄像等信息。對于工程遇到的主要難題及采取的相應(yīng)技術(shù)措施要著重收集，如針對深厚軟土地基，需要綜合采用哪些技術(shù)方法來解決哪類特殊問題，取得的成果對類似工程是否可以推廣等。
2.2巖土工程案例遴選
2.2.1入庫案例要具有真實性在建設(shè)過程中要保證每個入庫案例及依托工程不是憑空編造的，要對案例進(jìn)行客觀的描述[7]。這是高等土力學(xué)案例庫遴選案例的基本條件。2.2.2入庫案例要具有系統(tǒng)性遴選的案例必須服務(wù)于教學(xué)需要，為了適合特定的課程章節(jié)而選編，因此每個入庫案例都應(yīng)具有教學(xué)目標(biāo)，能有力配合對應(yīng)的教學(xué)知識點。2.2.3入庫案例要具有典型性遴選的案例要盡量依托行業(yè)內(nèi)有一定影響力的工程，以及在巖土勘察、設(shè)計、施工和科技研發(fā)方面有特色的工程，如長江口深水航道治理軟基上大圓筒結(jié)構(gòu)工程、港珠澳大橋人工島填筑工程等大量涉及高等土力學(xué)應(yīng)用的工程案例。這種案例更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和精神，培養(yǎng)學(xué)生從工程中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的實踐創(chuàng)新能力[7]。
2.3工程案例分類
巖土工程案例分類方式可采用如下幾種：一是根據(jù)課程教學(xué)大綱要求，結(jié)合本校所用的《高等土力學(xué)》教材，根據(jù)不同章節(jié)的不同要求，進(jìn)行案例分類，并進(jìn)行收集。二是按照課堂的教學(xué)順序進(jìn)行分類，如課堂引導(dǎo)案例、課堂討論案例、課外思考案例。其中課堂引導(dǎo)案例要做到引人入勝，充分激發(fā)研究生的學(xué)習(xí)興趣，吸引學(xué)生進(jìn)入本節(jié)課；課堂討論案例要注重再現(xiàn)真實案例情境、案例問題的多解性，在教師、學(xué)生之間的交流過程中，啟發(fā)學(xué)生從多個角度來分析問題；課外思考案例要有一定難度，要求學(xué)生綜合采用已學(xué)的知識來分析案例，提交學(xué)習(xí)報告或解決問題的方法、過程，注重鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實際的實踐創(chuàng)新能力。三是按照案例發(fā)揮的作用分為基礎(chǔ)知識案例庫和科研前沿案例庫。其中，基礎(chǔ)知識案例庫主要對高等土力學(xué)基本理論、土工試驗技術(shù)、巖土工程設(shè)計施工技術(shù)與方法等問題，借助工程案例與多媒體手段進(jìn)行講解，從而提高內(nèi)容的生動性，加深理解。例如，現(xiàn)場平板載荷試驗過程及方法、復(fù)雜本構(gòu)模型屈服面的展示，可以通過工程施工影像、三維動畫技術(shù)來模擬和展現(xiàn)。科研前沿案例庫體現(xiàn)了研究生教育與本科教育的主要區(qū)別。隨著工程技術(shù)的日新月異，新的研究熱點與科技成果將會不斷涌現(xiàn)。因此，選取前沿的行業(yè)科技成果，并通過工藝圖、過程框圖、動畫等簡潔易懂的形式展示給研究生，是建立高等土力學(xué)科研前沿案例庫的重要內(nèi)容，從而使研究生緊跟科研前沿，鍛煉實踐創(chuàng)新能力。2.4案例數(shù)據(jù)庫開發(fā)采用Access數(shù)據(jù)庫，開發(fā)高等土力學(xué)案例庫軟件系統(tǒng)。工程案例庫的功能包括案例錄入、查詢、修改、刪除、下載等，充分滿足老師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)的要求。案例查詢可以按照巖土工程的名稱、修建時間、主要技術(shù)方法等進(jìn)行檢索。高等土力學(xué)案例庫的整體構(gòu)成是按照不同的巖土工程進(jìn)行分類構(gòu)成，主要包括工程的名稱、地點、主要地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)類型、遇到的主要工程問題、采用的主要技術(shù)、工程管理方面的經(jīng)驗、設(shè)計施工的難點、相關(guān)科技研況等。
3案例庫特點與應(yīng)用效果
3.1教學(xué)案例庫主要特點
3.1.1案例庫建設(shè)堅持產(chǎn)教融合、問題導(dǎo)向案例庫建設(shè)團(tuán)隊?wèi)?yīng)由具有理論與實踐經(jīng)驗豐富的教授、博士和企業(yè)工程師組成，便于溝通交流、收集工程案例。而且工程案例從實際工程中來，堅持以解決實際的復(fù)雜工程問題為根本，能結(jié)合實際工程問題，把案例編寫和工程問題診斷及解決方案有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)產(chǎn)教融合的目的。3.1.2案例庫建設(shè)實行案例研究與教學(xué)案例并舉高等土力學(xué)案例庫的開發(fā)建設(shè)宜按原創(chuàng)案例和現(xiàn)有案例并舉的方式進(jìn)行。原創(chuàng)案例立足國內(nèi)企業(yè)，來源于工程實際，把實際工程項目和科研項目提煉為教學(xué)案例，爭取提高原創(chuàng)案例比重。同時搜集國內(nèi)外典型案例充實案例庫，把能充分反映高等土力學(xué)應(yīng)用本質(zhì)特征和具有普適性的案例運用到高等土力學(xué)課程教學(xué)中，同時要注意將這些素材根據(jù)理論教學(xué)進(jìn)度加以系統(tǒng)性編排和再創(chuàng)造，從而更加符合課堂教學(xué)規(guī)律與特點，引導(dǎo)學(xué)生透徹理解高等土力學(xué)相關(guān)理論與應(yīng)用條件，提高專業(yè)學(xué)位研究生的實踐創(chuàng)新能力[8]。
3.2案例庫應(yīng)用效果
3.2.1有力貫徹課程思政，落實立德樹人根本任務(wù)近年來，我國港珠澳大橋、大興國際機(jī)場等一系列世紀(jì)工程的建成，雷神山、火神山醫(yī)院從決定建造到交付使用僅用時十天，這些工程奇跡都離不開工程師家國情懷的傳承。同時，在這些工程案例中處處可見土力學(xué)知識的應(yīng)用，從而使研究生感受到巖土工程科技的力量，并受到愛國主義的熏陶。黨的報告指出，要弘揚勞模精神和工匠精神。工匠精神是工程技術(shù)人員的一種職業(yè)態(tài)度和精神理念，是人生觀和價值觀的重要體現(xiàn)。在高等土力學(xué)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實、一絲不茍的職業(yè)態(tài)度，幫助學(xué)生樹立誠信意識、法律意識，培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任心與使命感，提高學(xué)生工程意識和職業(yè)道德。近年來，土木行業(yè)中的“豆腐渣”工程、巖土勘察材料的偽造、土工試驗數(shù)據(jù)的亂編，對人民大眾的安全和健康造成了嚴(yán)重的危害，違背了工程師的職業(yè)道德。通過實際工程中積極和反面的案例，幫助學(xué)生牢固樹立工匠精神。3.2.2促進(jìn)產(chǎn)教融合，推進(jìn)專業(yè)實踐基地建設(shè)對高校和企業(yè)而言，高等土力學(xué)案例庫的建設(shè)是彼此之間聯(lián)系的紐帶，師生可以通過案例了解企業(yè)的需求，企業(yè)也可以通過對案例的分析解決實際的工程問題，通過案例庫的建設(shè)，進(jìn)行技術(shù)和人才交流，進(jìn)一步探討產(chǎn)教融合新模式，建成一定數(shù)量的研究生專業(yè)實踐基地。3.2.3提升教師教學(xué)能力，強(qiáng)化實踐教學(xué)條件通過高等土力學(xué)的案例教學(xué)和成果推廣，授課教師的教學(xué)方法和教學(xué)思路將改變，教學(xué)技能和工程意識得到提高。通過與其他教師進(jìn)行教學(xué)交流及資源互換，可以將零散的優(yōu)質(zhì)教學(xué)案例資源進(jìn)行融會貫通，建成內(nèi)容齊全、便于共享的專業(yè)教學(xué)案例庫，為高校開展實踐教學(xué)提供了更為關(guān)鍵的基礎(chǔ)。3.2.4緊跟工程前沿，提供科技研發(fā)指導(dǎo)高等土力學(xué)案例庫收集來自于工程實際和學(xué)術(shù)研究成果，并不斷隨著工程的建設(shè)與研究的深入而更新。通過案例可加速信息傳遞，了解企業(yè)最新技術(shù)需求，掌握學(xué)科最新動態(tài)。高等土力學(xué)案例庫可為本領(lǐng)域教師、研究人員和企業(yè)人員提供學(xué)習(xí)和研究的參考，作為土木水利專業(yè)研究生校內(nèi)實踐、現(xiàn)場實習(xí)及今后工作的指導(dǎo)用書。
4結(jié)論
教學(xué)案例庫的真實性、系統(tǒng)性和典型性對于加強(qiáng)土木水利專業(yè)學(xué)位碩士研究生課程教學(xué)質(zhì)量具有重要的意義。本文主要探討了高等土力學(xué)案例庫建設(shè)的思路、方法、特點和應(yīng)用效果分析，可為其他課程案例庫研發(fā)提供一定參考。
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研究生課程教學(xué)案例范文4
關(guān)鍵詞 碩士研究生 課程教學(xué) 問題導(dǎo)向教學(xué)法 能力培養(yǎng)
中圖分類號：G643.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2015.05.029
Graduates' Class Teaching Design and Application Based on Ability Training
LI Li， SHI Kechao
（China Three Gorges University， Yichang， Hubei 443002）
Abstract This paper takes graduate professional course teaching as object， analyzes the ability of classroom training deficiencies exist and the main reason for the phenomenon is proposed in order to cultivate the ability to target the problem-oriented teaching methods and instructional design ideas and describes the implementation steps. The method was applied to the "mechanical fault diagnosis，" teaching， the results show that： the problem-oriented teaching can train thinking ability， application， research and other aspects of the students in the classroom， help enhance students' interest in learning， is a graduate student effective method of teaching reform.
Key words graduate; course teaching; problem-oriented teaching; ability training
隨著地方性高校研究生教育以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變，大力發(fā)展全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生（以下簡稱“專碩”）教育已成為我校研究生教育的一種必然趨勢。以三峽大學(xué)機(jī)械工程學(xué)科為例，從2011年開始專碩招生，到2014年專碩人數(shù)已占到該學(xué)科研究生的50%以上，發(fā)展非常迅速。然而，由于受研究生培養(yǎng)規(guī)模的限制，專碩專業(yè)課程設(shè)置與學(xué)術(shù)型碩士研究生仍保持基本一致，并采用合班上課，因此，如何在課程教學(xué)中兼顧學(xué)術(shù)能力培養(yǎng)和應(yīng)用能力培養(yǎng)是當(dāng)前亟需解決的問題。2014年11月，國務(wù)院學(xué)位委員會也下發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)學(xué)術(shù)學(xué)位研究生課程建設(shè)的意見（討論稿）》，對加強(qiáng)課程學(xué)習(xí)在研究生能力培養(yǎng)中的作用提出了明確要求。①鑒于此，筆者根據(jù)長期從事研究生專業(yè)課程教學(xué)積累的經(jīng)驗，在客觀分析課程教學(xué)存在的問題和原因基礎(chǔ)上，提出了以問題為導(dǎo)向的課堂教學(xué)改革方法。該方法以學(xué)生能力培養(yǎng)為目標(biāo)，在不改變原有課程教學(xué)過程的條件下，只需對課程環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計即可開展，簡單易行。該方法應(yīng)用于機(jī)械故障診斷課程教學(xué)實踐，結(jié)果表明：問題導(dǎo)向教學(xué)可以實現(xiàn)在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維、應(yīng)用、科研等方面的能力。
1 課程教學(xué)現(xiàn)狀分析
研究生培養(yǎng)主要包括兩個方面：一是課程學(xué)習(xí)，二是科研訓(xùn)練。課程學(xué)習(xí)按照研究生培養(yǎng)方案設(shè)置的課程體系開展，課程體系一般包含公共基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程，其中專業(yè)課程開設(shè)的目的是提高研究生的專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)技能，培養(yǎng)學(xué)生研究解決本專業(yè)相關(guān)課題的能力，為研究生今后的課題研究打下堅實的基礎(chǔ)，因此，專業(yè)課程對研究生能力的提升具有不可替代的作用。相對本科課程，研究生專業(yè)課程具有更深、廣、新、專等特點，同時在教學(xué)過程中要求對學(xué)生進(jìn)行更高層次的素質(zhì)和能力培養(yǎng)。然而，當(dāng)前我校絕大部分研究生專業(yè)課程還是采用傳統(tǒng)講授教學(xué)模式，缺少針專業(yè)課程教學(xué)設(shè)計和結(jié)合學(xué)生特點進(jìn)行有效的課堂教學(xué)改革，導(dǎo)致課堂教學(xué)難以承擔(dān)對學(xué)生能力培養(yǎng)任務(wù)。②歸納問題和主要原因如下。
1.1 教學(xué)方法單一，壓抑了學(xué)生的思維能力
目前普遍采用的“一言堂”式講授的教學(xué)方法，對教師來說這種教學(xué)比較簡單，容易掌握和控制，只要把握自己授課內(nèi)容即可。然而，研究生在專業(yè)知識方面已經(jīng)具有一定基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗，更希望在專業(yè)課程學(xué)習(xí)過程中深入探討一些專門問題及其意義。單純講授教學(xué)必然會導(dǎo)致學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)和思考機(jī)會，加之課堂教學(xué)過程師生互動少，抑制了學(xué)生思維能力發(fā)展，不能取得良好的教學(xué)效果。
1.2 理論實際相脫節(jié)，降低了學(xué)生的應(yīng)用能力
從研究生視導(dǎo)反映問題看，研究生課堂教學(xué)普遍存在理論與實際脫節(jié)，或偏實踐沒有進(jìn)行理論升華，或偏理論沒有聯(lián)系實際應(yīng)用，導(dǎo)致學(xué)生無法從課程學(xué)習(xí)中獲得對知識的全面理解和掌握。另外，許多專業(yè)課程理論缺乏前瞻性，授課內(nèi)容大多比較陳舊，也是一種理論實際脫節(jié)的表現(xiàn)。在信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)達(dá)的今天，這種課堂教學(xué)必然使學(xué)生學(xué)習(xí)興趣缺乏，應(yīng)用能力也無法獲得提高。
1.3 教學(xué)過程不足，制約了學(xué)生的科研能力
很多教師課堂教學(xué)講授較多，把“教”的任務(wù)完成了，但不給學(xué)生布置思考題、練習(xí)、討論題等課外學(xué)習(xí)內(nèi)容，對學(xué)生“學(xué)”的任務(wù)沒有要求，忽略學(xué)生主體性和積極性，顯然教學(xué)過程不充分，也是不完整的。學(xué)生不通過一定量的課外學(xué)習(xí)消化課堂知識，不應(yīng)用知識研究解決問題，科研能力是得不到培養(yǎng)的。
2 問題導(dǎo)向教學(xué)法設(shè)計
針對上述研究生課程教學(xué)存在的問題，一些學(xué)者們提出了各種改革方法，③④⑤⑥但多數(shù)方法需要對教學(xué)過程和環(huán)節(jié)進(jìn)行較大改變，對長期形成授課習(xí)慣的專業(yè)課教師具有較大的挑戰(zhàn)，很難適應(yīng)我校目前情況。鑒于此，本文提出“問題導(dǎo)向教學(xué)法”，以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，對課堂教學(xué)過程進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化，在最少改變目前課堂教學(xué)模式的情況下，提高課堂教學(xué)效果。
2.1 教學(xué)法基本原理
問題導(dǎo)向教學(xué)法是以教師提出問題為中心，學(xué)生搜集資料、處理和整理文獻(xiàn)，通過獨立思考和相互討論獲取和應(yīng)用知識，達(dá)到解決問題目的。問題導(dǎo)向教學(xué)法不是一般教學(xué)中簡單的課堂提問，也不是例題、習(xí)題的講解，它是以學(xué)生為主體，教師則以問題為抓手，逐步引導(dǎo)學(xué)生按照科學(xué)研究方法開展學(xué)習(xí)。問題導(dǎo)向教學(xué)法學(xué)習(xí)過程和效果主要取決于學(xué)生的參與程度，如果學(xué)生參與度一般，那么教學(xué)過程是“問題―探究―解決”; 如果學(xué)生參與度高，那么教學(xué)過程變?yōu)椤皢栴}―探究―解決―新問題”，并循環(huán)往復(fù)。由此可見，問題導(dǎo)向教學(xué)法的一個顯著特點是學(xué)生必須參與，課堂圍繞問題展開教與學(xué)，教學(xué)重在讓學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題，因此，這種方法具有在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、應(yīng)用能力和科研能力的作用。
2.2 設(shè)計與實施步驟
運用問題導(dǎo)向教學(xué)法，教師需要強(qiáng)化問題意識，認(rèn)真做好課堂教學(xué)設(shè)計，把問題貫穿于課前、課中和課后。問題導(dǎo)向教學(xué)可以遵從以下三個步驟開展。
（1）課前――設(shè)計問題。問題設(shè)計是問題導(dǎo)向教學(xué)法的核心，合適的問題首先應(yīng)該具有一定深度，涉及某一課程內(nèi)容本質(zhì)，同時還要有一定難度，需要去研究;其次問題的解決可以采用不同方法和多種手段;第三是問題的解答不唯一，但有最佳。因此，問題的設(shè)計階段不僅要求教師對專業(yè)課程內(nèi)容非常熟悉，還要求教師有一定教學(xué)經(jīng)驗，使課堂以問題為導(dǎo)向。
（2）課中――提出問題。問題提出是問題導(dǎo)向教學(xué)法的關(guān)鍵，它直接關(guān)系到應(yīng)用問題導(dǎo)向教學(xué)帶來的效果，教師既需要在教學(xué)過程中自然引出問題，又要讓問題思路伴隨教學(xué)活動，并隨時啟發(fā)、鼓勵和激發(fā)學(xué)生，創(chuàng)造探究問題的課堂氛圍，讓教學(xué)圍繞著相關(guān)問題展開。
（3）課后――解決問題。問題解決是問題導(dǎo)向教學(xué)法的重點，課堂教學(xué)時間畢竟有限，更多內(nèi)容和擴(kuò)展知識需要學(xué)生通過課后作業(yè)掌握。因此，在課中提出問題的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生課后圍繞問題查閱文獻(xiàn)、開展研究、探討解決問題的方法，并通過課堂發(fā)言、師生討論等手段，陳述思路和觀點，這個過程完全是學(xué)生自主學(xué)習(xí)，有助于鞏固課程學(xué)習(xí)和訓(xùn)練學(xué)生的各方面能力。
3 教學(xué)應(yīng)用與實踐
3.1 課程教學(xué)背景
隨著機(jī)械設(shè)備向高精度、大型化和集成化發(fā)展，機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)越來越受到重視，使機(jī)械故障診斷成為機(jī)械工程學(xué)科研究生的一門專業(yè)課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握機(jī)械故障診斷的基本理論，了解獲取機(jī)械信號的檢測技術(shù)，掌握正確分析、識別和判斷典型機(jī)械零部件運行狀態(tài)的技能，并了解掌握故障診斷知識的更新及發(fā)展動向等。由于課程涉及診斷理論、檢測技術(shù)、信號處理等較多學(xué)科理論和技術(shù)內(nèi)容，需要課程講授知識面廣、實踐性強(qiáng)。如果按傳統(tǒng)講授方法教學(xué)，很難在有限課時內(nèi)系統(tǒng)全面地將知識傳授給學(xué)生，因此，必須對課程知識進(jìn)行整合優(yōu)化，采用科學(xué)教學(xué)方法，同時對課堂教學(xué)精心設(shè)計，才能完成課程教學(xué)，達(dá)到學(xué)生能力培養(yǎng)的目標(biāo)。
3.2 教學(xué)改革應(yīng)用
自2012年開始，機(jī)械故障診斷課程教學(xué)引入問題導(dǎo)向教學(xué)法，按照“課前―課中―課后”三個步驟，針對每一章節(jié)內(nèi)容設(shè)計、提出和解決問題，通過三輪教學(xué)實踐，取得良好效果。下面以“緒論”和“機(jī)械故障診斷技術(shù)”二章的課堂教學(xué)為例介紹問題導(dǎo)向教學(xué)法的應(yīng)用。
3.2.1 第一章，緒論
緒論內(nèi)容包括機(jī)械故障診斷概念、機(jī)械故障診斷的內(nèi)容、機(jī)械故障診斷的作用以及故障診斷技術(shù)的發(fā)展及趨勢等，通過講授給學(xué)生一個本課程的大致輪廓。然而，由于機(jī)械故障診斷是伴隨科技發(fā)展和社會需要而誕生的一門交叉性課程，后續(xù)的理論和技術(shù)可能來源于機(jī)械動力學(xué)、機(jī)械測試技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、模式識別以及信號處理等不同學(xué)科，如果按部就班講授，很容易使學(xué)生感到頭緒繁多，知識凌亂，而陷入某一方面知識理解而忽視其他方面知識學(xué)習(xí)。因此，必須在講授課程時對內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，采用問題導(dǎo)向教學(xué)法抓住關(guān)鍵內(nèi)容。
首先，設(shè)計問題為“如何理解機(jī)械故障診斷本質(zhì)問題？”并將其作為緒論的副標(biāo)題引起學(xué)生注意。然后講授課程時采用大量圖片和工程實例，在教學(xué)過程中，通過相同內(nèi)容不同應(yīng)用提出問題的一些重要概念，啟發(fā)學(xué)生思考故障診斷本質(zhì)的一些術(shù)語，如故障的征兆、特征、識別等;在課程結(jié)束前，教師對提出的問題進(jìn)行一些簡單分析，指導(dǎo)學(xué)生從不同學(xué)科觀點說明問題，得到不同的合理解釋，增強(qiáng)學(xué)生探索研究問題的興趣。最后，將這個問題布置給學(xué)生課后學(xué)習(xí)，要求學(xué)生在下次課堂上陳述自己的觀點。通過問題導(dǎo)向教學(xué)法實踐，發(fā)現(xiàn)課堂效果得到明顯改善，同時學(xué)生學(xué)習(xí)興趣也得到提高。從學(xué)生陳述情況看，學(xué)生通過解決問題鍛煉了思維、應(yīng)用和科研方面的能力，有些學(xué)生還把自己歸納的本質(zhì)問題進(jìn)一步發(fā)展，提出新的問題，在后續(xù)學(xué)習(xí)中加以研究。
3.2.2 第三章，機(jī)械故障診斷技術(shù)
本章內(nèi)容包括機(jī)械故障診斷常用的振動診斷技術(shù)、油液分析技術(shù)、溫度檢測技術(shù)、無損檢測技術(shù)等，其中每一種技術(shù)涉及的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用知識都不同，教師要在課堂有限的時間（四次課，8學(xué)時）全面介紹這些技術(shù)是不可能的，因此，課堂選擇講授振動診斷技術(shù)和無損檢測技術(shù)，更多技術(shù)則通過問題導(dǎo)向教學(xué)法讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)。這章設(shè)計問題是“結(jié)合自己研究方向掌握一種故障診斷技術(shù)（指課堂未講授過的）”。課堂教學(xué)在第一次課（2學(xué)時）后提出并布置給學(xué)生，教師講授振動診斷技術(shù)過程中，有意識啟發(fā)學(xué)生掌握故障診斷技術(shù)的關(guān)鍵問題，指導(dǎo)學(xué)生掌握如何學(xué)習(xí)其他技術(shù);從第三次課開始就可以讓學(xué)生將課后學(xué)習(xí)成果在課堂上分享和討論，同學(xué)們通過對不同技術(shù)學(xué)習(xí)拓寬了知識范圍，學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力都得到了訓(xùn)練。
通過上面二個教學(xué)實例分析可知，采用問題導(dǎo)向教學(xué)法不僅提高了學(xué)生思維、應(yīng)用和解決問題的能力，還可以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和科研能力，增強(qiáng)課堂效果。通過課程教學(xué)實踐，學(xué)生反映很好，有2名學(xué)生在學(xué)習(xí)課程后還將研究成果整理后公開發(fā)表了研究論文。
4 結(jié)論
針對碩士研究生課程教學(xué)中能力培養(yǎng)不足的問題，本文提出了以能力培養(yǎng)為目標(biāo)的問題導(dǎo)向教學(xué)法，探討了問題導(dǎo)向教學(xué)法的教學(xué)設(shè)計思路和實施步驟，通過在機(jī)械故障診斷課程教學(xué)的應(yīng)用，取得良好效果，克服了目前課堂教學(xué)存在的教學(xué)方法單一、理論實際脫節(jié)和教學(xué)過程不足等問題。實踐表明：在不改變現(xiàn)有課堂教學(xué)模式基礎(chǔ)上，采用問題導(dǎo)向教學(xué)可以實現(xiàn)在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維、應(yīng)用、科研等方面的能力，有利于增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)課堂師生互動，是研究生課程教學(xué)改革的一種有效方法。
注釋
① 國務(wù)院學(xué)位委員會.關(guān)于加強(qiáng)學(xué)術(shù)學(xué)位研究生課程建設(shè)的意見”（討論稿）.2014.11.
② 韓李濤，陽凡林，王瑞富.全日制研究生專業(yè)課教學(xué)存在的問題及對策分析[J].中國電力教育，2014.18：17-18.
③ 吳明作，楊喜田，趙勇，陳景玲，王謙.基于自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的研究生課堂教學(xué)方式探索[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報，2014.30（7）：50-51.
④ 郭琦，黃歡.研究生有效教學(xué)案例分析研究[J].中國電力教育，2014.2：59-61.
研究生課程教學(xué)案例范文5
［關(guān)鍵詞］工程碩士通信基礎(chǔ)教學(xué)改革
［中圖分類號］G642［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A［文章編號］2095-3437（2013）08-0049-03
隨著現(xiàn)代科技與社會的快速發(fā)展，培養(yǎng)具有較強(qiáng)的專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)，具有較強(qiáng)解決實際問題能力的工程碩士專業(yè)學(xué)位研究生日益引起廣泛的關(guān)注。近年來，我們針對工程碩士特點，總結(jié)歷年來工程碩士教學(xué)經(jīng)驗，緊密圍繞通信基礎(chǔ)與通信應(yīng)用主題，在工程碩士基礎(chǔ)課程教學(xué)中進(jìn)行了一系列教學(xué)改革，采用新的教學(xué)理念，綜合通信專業(yè)基礎(chǔ)知識并加以融合，實現(xiàn)課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段的改革，以提升教學(xué)效果。現(xiàn)就該課程的基本情況和所進(jìn)行的教改實踐加以介紹。
一、課程教學(xué)目標(biāo)的定位
結(jié)合高層次應(yīng)用人才培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)員任職需要，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的選定。通信基礎(chǔ)知識課程的設(shè)定是面向應(yīng)用型工程碩士的，學(xué)員一般是來自不同單位的在職軍官或武警，除了少部分曾經(jīng)是通信相關(guān)專業(yè)本科畢業(yè)外，大部分學(xué)員以前沒有系統(tǒng)學(xué)習(xí)過通信知識。他們學(xué)習(xí)的目的是為了掌握通信基礎(chǔ)知識，掌握通信基本技能，能夠很好地在現(xiàn)有崗位上發(fā)揮作用。結(jié)合工程碩士的這些特點和需求，我們認(rèn)為通信基礎(chǔ)課程的建設(shè)目標(biāo)是立足于工程碩士的培養(yǎng)，緊密結(jié)合軍隊信息化建設(shè)的需要，以“完善知識結(jié)構(gòu)、提高思維能力、強(qiáng)化實踐培養(yǎng)”為原則，優(yōu)化課程體系、改革教學(xué)內(nèi)容，重點建設(shè)示范性教學(xué)案例，加強(qiáng)研究型教學(xué)模式改革。
二、課程教學(xué)內(nèi)容的改革
依據(jù)課程教學(xué)的目標(biāo)，我們在課程教學(xué)的開展中，以“通信基礎(chǔ)理論內(nèi)容為根本，注重理論與實際相結(jié)合，結(jié)合現(xiàn)代通信實際，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力”為原則，對課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了一些改革。課程內(nèi)容調(diào)整主要包括通信原理基礎(chǔ)知識的壓縮與凝練，加入無線通信基礎(chǔ)與典型現(xiàn)代通信系統(tǒng)內(nèi)容。課程內(nèi)容可劃分為三個主要模塊，分別是通信原理基礎(chǔ)模塊、基本傳輸方式與信道模塊、軍事通信概述模塊。
通信原理基礎(chǔ)模塊介紹通信相關(guān)的基本概念、基本技術(shù)，主要包括通信的概念、調(diào)制解調(diào)技術(shù)、信源編碼和信道編碼技術(shù)、數(shù)字復(fù)接及同步技術(shù)等。基本傳輸方式與信道模塊介紹信道相關(guān)的基本概念，現(xiàn)代通信系統(tǒng)中典型的傳輸方式及各自的優(yōu)缺點，主要包括數(shù)字信號傳輸損傷及指標(biāo)、無線傳輸技術(shù)、有線傳輸技術(shù)、交換的基本原理及作用等。軍事通信概述模塊介紹軍事通信的一些基本概念，軍事通信系統(tǒng)的整體組成及主要通信手段及特點等。
除了課程整體內(nèi)容的調(diào)整，在課程教學(xué)過程中，我們對具體知識點的講授以寬面淺出為原則。例如弱化模擬通信內(nèi)容，將當(dāng)前數(shù)字通信中的一些主要理論、主要技術(shù)以及近些年發(fā)展的新技術(shù)引入其中，如補充信號的頻譜、系統(tǒng)的頻域響應(yīng)、傅里葉變換、濾波器基礎(chǔ)理論等。課程講述中盡量減少公式推導(dǎo)等內(nèi)容，側(cè)重基礎(chǔ)知識、基本原理、基本功能、面向應(yīng)用等方面。
三、課程教學(xué)方法的改革
課程教學(xué)方法改革的目標(biāo)為改變傳統(tǒng)的“連續(xù)式、注入式”被動教學(xué)方式，轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩ｎ}式、啟發(fā)式、討論式、研究式”的能力與素質(zhì)培養(yǎng)的主動教學(xué)方式，配合新的教學(xué)手段，提升學(xué)生參與課堂的積極性，增強(qiáng)課堂教學(xué)的效果，達(dá)到知識的“融會貫通”。為實現(xiàn)這一目標(biāo)我們采取了多種改革措施，主要有以下幾方面。
一是充分利用多媒體課件、網(wǎng)絡(luò)資源等現(xiàn)代化教學(xué)手段。為提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)理解程度，我們精心制作了一套表現(xiàn)生動的多媒體電子課件。該課件的特點是生動、全面、重點突出。電子課件中有大量的動畫，將一些不易理解的內(nèi)容用生動形象的形式表現(xiàn)出來，使學(xué)員易于理解。例如在數(shù)字調(diào)制中對MSK的講解，僅僅一頁講述支路波形的課件就有56個動畫組成，將一個難點生動地表現(xiàn)出來，學(xué)生反映效果很好。無線通信課程建設(shè)了完善的課程網(wǎng)站，以促進(jìn)教員與學(xué)生之間的交流。課程網(wǎng)站內(nèi)容豐富，學(xué)員可以從中了解課程介紹、實現(xiàn)課程討論、下載電子課件（內(nèi)含講義）、下載教輔資料等。同時網(wǎng)站是很好的交流平臺，教員的作業(yè)，討論問題，與學(xué)員的交流均可以在此完成。
二是探索具有通信工程特色的案例教學(xué)模式，將基礎(chǔ)知識與典型案例有機(jī)結(jié)合。知識點的講授與實際問題相結(jié)合，使學(xué)生能更直觀地理解相關(guān)概念并掌握技能。例如在自由空間傳播模型的講授中，討論室內(nèi)小型無線網(wǎng)絡(luò)的建立問題；在地面反射模型的講授中，討論岸邊基站與海面船只的通信問題；在無線通信中的組網(wǎng)技術(shù)中，諸如多址接入，多信道共用，阻塞率，區(qū)域覆蓋，頻率復(fù)用，小區(qū)制中的干擾，擴(kuò)大系統(tǒng)容量等問題，均與移動蜂窩網(wǎng)中的實際系統(tǒng)相結(jié)合。
教學(xué)模式采用選擇典型通信系統(tǒng)或典型應(yīng)用為案例，輔助以一定量的MATLAB演示驗證，并結(jié)合相應(yīng)的思考題加以討論，引導(dǎo)學(xué)生自主深入地探討問題，加深學(xué)生對現(xiàn)代通信技術(shù)的理解。例如講解蜂窩無線通信系統(tǒng)時，以現(xiàn)有的GSM蜂窩通信網(wǎng)為例，講解無線通信特點、無線組網(wǎng)特點、多址通信等知識點，引導(dǎo)學(xué)生思考解決相關(guān)的實際問題。又如剖析一個實際通信設(shè)備（通信電臺），就其內(nèi)部各個功能模塊進(jìn)行講解，講解其原理，剖析其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，引發(fā)這一系統(tǒng)的設(shè)計、應(yīng)用以及改進(jìn)的討論。
三是加強(qiáng)研討型教學(xué)模式改革，引導(dǎo)學(xué)員就實際工作中的問題進(jìn)行討論。主要采用兩種模式，一種是結(jié)合課程教學(xué)的知識點，學(xué)員提出的與實際相關(guān)的問題，進(jìn)行研討型教學(xué)。本門課對于從事通信工作的同志有很強(qiáng)的實踐性，針對他們提出的實際問題，結(jié)合課程相關(guān)知識點給予解答，既幫助學(xué)員理論與實際結(jié)合解決問題，又活躍了課堂氣氛，開闊視野，同時還有助于拉近書本與設(shè)備之間的距離。除了通信技術(shù)問題，還有例如通信裝備現(xiàn)狀討論，光纖通信網(wǎng)情況討論，內(nèi)部信息化網(wǎng)絡(luò)相關(guān)問題討論等。另一種是將通信領(lǐng)域的科研成果引入教學(xué)內(nèi)容改革，適當(dāng)結(jié)合典型系統(tǒng)的案例，進(jìn)行研討型教學(xué)。
四是優(yōu)化考核方式，建立以衡量對知識的理解、運用能力和綜合素質(zhì)為依據(jù)的評分標(biāo)準(zhǔn)。引入課程設(shè)計環(huán)節(jié)，增加理論和實際應(yīng)用的結(jié)合。課程設(shè)計在課程考核中的比重占30%。依托“十一五”重點項目通信工程綜合實驗教學(xué)平臺，開展教學(xué)實踐活動，同時也方便學(xué)員將自己的創(chuàng)新性想法在試驗平臺中加以驗證。
五是堅持結(jié)合高水平的科研課題進(jìn)行高層次人才培養(yǎng)，注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)。本專業(yè)跨信息與通信工程及軍事通信學(xué)兩個二級學(xué)科，人才培養(yǎng)上強(qiáng)調(diào)在科學(xué)研究中既充分重視基礎(chǔ)科學(xué)，又以現(xiàn)代通信關(guān)鍵技術(shù)研究為核心，著力培養(yǎng)現(xiàn)代通信領(lǐng)域的高級工程技術(shù)人才和以工程技術(shù)為背景的管理指揮人才。
本專業(yè)承擔(dān)的科研任務(wù)緊密結(jié)合信息化建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)研究和新領(lǐng)域的發(fā)展需求，一般具有指標(biāo)高、難度大、實用性強(qiáng)、工程性要求嚴(yán)格以及系統(tǒng)性強(qiáng)等特點。在課程教學(xué)中，教員往往結(jié)合知識點引導(dǎo)和鼓勵學(xué)員參與科研項目，在實踐中得到鍛煉，使畢業(yè)學(xué)員的綜合素質(zhì)得以提高。在這些可選的教學(xué)實踐環(huán)節(jié)中，我們鼓勵學(xué)生發(fā)表自己的觀點，充分進(jìn)行討論，驗證自己的設(shè)計，提供相應(yīng)的條件讓學(xué)員將想法付諸實現(xiàn)，每一個真正完成這一過程的學(xué)員，其能力都實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。
除了課程實踐環(huán)節(jié)，無線通信系列的研究生課程在課堂授課中還會不定期邀請科研課題的主要負(fù)責(zé)人及專家教授進(jìn)行專題講學(xué)，提供相關(guān)的學(xué)術(shù)講座信息鼓勵學(xué)生參加，揭開科學(xué)研究的面紗，鼓勵學(xué)員積極參與進(jìn)去。
六是堅持學(xué)術(shù)創(chuàng)新，注重教員教學(xué)水平的提高，提升教學(xué)團(tuán)隊整體水平。通信信息技術(shù)快速發(fā)展，各種新技術(shù)和概念不斷涌現(xiàn)，給學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)工作帶來了巨大的壓力。如何變壓力為動力，解決課時有限而需掌握的知識飛速增長的矛盾，是現(xiàn)代通信專業(yè)教育中面臨的問題。本團(tuán)隊建設(shè)的一個目標(biāo)就是改革傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段，重建科學(xué)合理的專業(yè)課程體系，梳理教學(xué)理念，研究專業(yè)課教學(xué)的新方法，以培養(yǎng)學(xué)生興趣，激發(fā)其潛質(zhì)為目的，充分發(fā)揮其學(xué)習(xí)能動性，讓學(xué)生有效利用課余時間自主學(xué)習(xí)，真正體會通信技術(shù)對社會、對人類的重大影響，并學(xué)會合理地運用其為社會服務(wù)。
在教學(xué)水平的提高方面，對師資隊伍進(jìn)行嚴(yán)格的教學(xué)崗位培訓(xùn)，突出知識創(chuàng)新和知識傳授在師資隊伍上的融合，形成一支善于把握通信工程專業(yè)教育規(guī)律、在基礎(chǔ)研究方面成績突出的教師隊伍。大力開展教學(xué)研究和教學(xué)改革，鼓勵基礎(chǔ)研究和創(chuàng)新研究，堅持教學(xué)科研相結(jié)合，積極探索通識教育、新生研討課和專題研討課等教學(xué)新模式、為拔尖人才培養(yǎng)提供有價值的經(jīng)驗。
除了上述方法，我們還制定科學(xué)合理的課程計劃，安排討論、觀摩教學(xué)等活動。建立方便通暢的師生溝通渠道，傾聽同學(xué)們對教學(xué)的意見，并且在教學(xué)組內(nèi)互相溝通，及時進(jìn)行改進(jìn)，并保證教學(xué)的一致性。
四、結(jié)束語
總之，針對工程碩士通信基礎(chǔ)課程建設(shè)的教學(xué)改革是一項長期的工作，在今后的教學(xué)中要打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，更新觀念，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，積極探索新的教學(xué)方法，不斷依據(jù)教學(xué)效果進(jìn)行反饋調(diào)整，以取得更好的效果。
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研究生課程教學(xué)案例范文6
［關(guān)鍵詞］理實一體化研討式教學(xué)主線式教學(xué)案例示教學(xué)演示式教學(xué)
［中圖分類號］G426［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A［文章編號］2095-3437（2014）09-0157-03自動控制技術(shù)已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域，并成為探索、研究各種新技術(shù)新裝備的工具。自動控制原理是工科院校自動化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是電氣信息類、能源動力類、機(jī)械類等眾多專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課程。該課程是相關(guān)專業(yè)本科生后續(xù)課程和研究生課程的基礎(chǔ)課程，在控制科學(xué)與工程學(xué)科中占有重要地位。該課程是理論性和工程應(yīng)用性都很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，其教學(xué)體系結(jié)構(gòu)本身由理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩個平臺構(gòu)成，但某些學(xué)校本課程設(shè)置學(xué)時較少甚至不設(shè)實踐教學(xué)，缺少實踐的輔助而進(jìn)行純理論教學(xué)，必然會影響到教學(xué)效果。
一、課程簡介
（一）課程內(nèi)容
該課程主要講授的內(nèi)容，可以歸納為“四個三大”：三大數(shù)學(xué)模型：分別是微分方程、傳遞函數(shù)、結(jié)構(gòu)圖與信號流圖；三大分析方法：時域分析、根軌跡、頻域分析法；三大性能分析，即分析自動控制系統(tǒng)的“快、穩(wěn)、準(zhǔn)”三個重要特性；（以上可以歸類為本門課程的任務(wù)之一就是對于自動控制系統(tǒng)的分析）三大校正方法：即串聯(lián)、反饋和復(fù)合校正。通過這些反饋裝置的設(shè)計使任意一個自動控制系統(tǒng)滿足性能，是本門課程的另一任務(wù)：自動控制系統(tǒng)的設(shè)計。其中，自動控制系統(tǒng)對應(yīng)微分方程的列寫、指標(biāo)計算、根軌跡畫法及其分析、波特圖畫法及奈奎斯特判據(jù)等內(nèi)容就是相對的難點內(nèi)容。
（二） 學(xué)員基礎(chǔ)要求
該課程要求學(xué)員具有較好的《高等數(shù)學(xué)》、《大學(xué)物理》、《電路分析基礎(chǔ)》、《電子技術(shù)基礎(chǔ)》，特別是《信號與線性系統(tǒng)》等理論基礎(chǔ)，另外對于熱學(xué)、力學(xué)、機(jī)械、電機(jī)等也要有所了解和掌握。
（三）教學(xué)目標(biāo)
該課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)員掌握自動控制系統(tǒng)的基本概念, 具有對自動控制線性系統(tǒng)的分析、設(shè)計和校正應(yīng)用能力，具有分析和處理技術(shù)崗位的一般技術(shù)問題的能力，具備從事電子裝備維修、裝備計量崗位所必需的裝備自動控制系統(tǒng)的分析能力，為后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)以及畢業(yè)后工作奠定必要的理論基礎(chǔ)。
（四）課程特點
雖然自動控制理論來源于實踐，但其概念比較抽象，跨學(xué)科知識較多，且數(shù)學(xué)建模能力要求較多，數(shù)學(xué)含量大且計算復(fù)雜，給初學(xué)者的學(xué)習(xí)帶來很大的難度。這樣一門實踐性較強(qiáng)的課程，在沒有實踐環(huán)節(jié)的情況下，如何通過多媒體和演示提高教學(xué)效果，如何通過應(yīng)用案例加強(qiáng)理論應(yīng)用能力培養(yǎng)是本門課程教學(xué)的難題。
二、教學(xué)組織與設(shè)計
（一）教學(xué)總體設(shè)計
由于上述課程特點，對于該課程無論是教學(xué)的內(nèi)容，還是教學(xué)的形式，都有更高的要求。教學(xué)組織和設(shè)計總體本著“理清思路、總結(jié)歸納和有效提高”的設(shè)計思路，在以理論教學(xué)為主的基礎(chǔ)上，結(jié)合自動控制裝置和日常生活的實例，著重強(qiáng)調(diào)“講做練”的教學(xué)方法，即教員課堂講原理和學(xué)員課堂講總結(jié)相結(jié)合的互動教學(xué)法；做作業(yè)和做課程設(shè)計相結(jié)合的實踐法；虛擬實驗訓(xùn)練和現(xiàn)場實習(xí)訓(xùn)練相結(jié)合的現(xiàn)場感知法。在教學(xué)過程中，采用理實一體化教學(xué)模式，即將演示式實踐教學(xué)融入正常的理論教學(xué)學(xué)時中同時進(jìn)行，不再單獨設(shè)置實驗學(xué)時的一體化教學(xué)模式。這樣，在學(xué)習(xí)理論的同時又鍛煉了實踐能力，把能力培養(yǎng)落實到具體的教學(xué)過程中。
（二）教學(xué)方法
結(jié)合課程的基本特點以及學(xué)生的具體特性，依據(jù)課程的教學(xué)內(nèi)容，采用主線式、案例式、研討式、演示式等多種教學(xué)方法相結(jié)合方式，共同提高教學(xué)質(zhì)量。
1.主線式教學(xué)
由于無論對于自動控制系統(tǒng)的分析或是設(shè)計，總是按照這樣的一條主線展開的：首先建立自動控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型（微分方程、傳遞函數(shù)和頻域特性），然后利用時域分析法、復(fù)數(shù)域分析法或頻域分析法三種方法分析系統(tǒng)性能（包括動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能），最后根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計要求所提出的性能指標(biāo)利用校正裝置對系統(tǒng)的性能進(jìn)行校正改善。教員將這條主線交代清楚后，學(xué)員們在進(jìn)行具體內(nèi)容的學(xué)習(xí)時，就能提前了解當(dāng)前內(nèi)容在整個課程中的位置和地位、前后知識之間的聯(lián)系；回顧時再按照主線進(jìn)行回顧。將這樣一條主線貫穿于整個課程當(dāng)中，可以幫助學(xué)員建立起宏觀觀念，也有助于對各個知識點之間的關(guān)系進(jìn)行更好的理解。
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圖1自動控制原理課程的知識主線
2. 案例式教學(xué)
對于每一個新知識點的學(xué)習(xí)，都可以從具體實際案例出發(fā)去解釋其由來和實質(zhì)，且這些案例都可通過生動的圖片、flas和視頻資料的形式增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識，以便加深學(xué)生的理解與印象。例如，開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的講授，可以首先介紹兩種控制系統(tǒng)的區(qū)別、優(yōu)缺點等；然后進(jìn)行“單交叉通流控制”的案例式教學(xué)，通過兩個flas演示該控制系統(tǒng)的開環(huán)、閉環(huán)工作動態(tài)過程。當(dāng)開環(huán)控制時，控制信號的綠燈時間預(yù)先設(shè)定好，按照一定的周期和配時方案進(jìn)行控制，車流量較多的方向堵塞問題不能得到明顯解決；當(dāng)閉環(huán)控制時，引入反饋，通過埋在地下的感應(yīng)線圈測量車流量，使控制信號的綠燈時間按照車流量進(jìn)行配置，交通堵塞的問題得以明顯改善。這樣通過案例就可以使學(xué)生容易理解開環(huán)控制和閉環(huán)控制的區(qū)別，以及二者的優(yōu)缺點。（見圖2）
3.研討式教學(xué)
教員通過情境創(chuàng)設(shè)，在教員的支持和幫助下，讓學(xué)員圍繞設(shè)計問題自主分析問題，尋求答案，并進(jìn)行交流與討論。教員圍繞問題創(chuàng)設(shè)情境，提供相關(guān)信息，學(xué)生圍繞問題展開分析。注重學(xué)員自主探究，讓學(xué)員通過在自己或小組成員的探究活動中獲得知識。主要從以下幾個方面進(jìn)行研討設(shè)計：①相關(guān)交叉學(xué)科知識如熱學(xué)、力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電機(jī)等知識查閱研討；②課內(nèi)問題及軟件仿真、課后作業(yè)；③課程設(shè)計：比如從開課伊始一直貫穿講解某個控制系統(tǒng)――火炮位置隨動控制或是雷達(dá)天線旋轉(zhuǎn)跟蹤目標(biāo)自動控制等，讓學(xué)員最后進(jìn)行課程設(shè)計，將所學(xué)知識運用于對該系統(tǒng)進(jìn)行分析和校正設(shè)計。④參加省級、校級等大學(xué)生科技競賽解讀研討，提高學(xué)員學(xué)習(xí)的熱情和積極性。
4. 演示式教學(xué)
MATLAB提供了功能強(qiáng)大的工具，具有先進(jìn)的視覺化功能，是一種完善的科學(xué)計算語言。在本課程的教學(xué)過程中, 通過形象直觀的MATLAB實例仿真，比如響應(yīng)曲線顯示或系統(tǒng)設(shè)計搭建等，可以達(dá)到印象深刻直觀、課程抽象性減弱、關(guān)鍵結(jié)論牢記等事半功倍的教學(xué)效果。傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計中，都是采用這種軟件仿真來進(jìn)行專門的實踐學(xué)時教學(xué)。如若不含實踐學(xué)時，可以通過課內(nèi)部分的教師演示結(jié)合課外學(xué)生的仿真作業(yè)、課程設(shè)計等進(jìn)行教學(xué)，同樣可以達(dá)到較好的教學(xué)質(zhì)量。
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圖3自動控制系統(tǒng)MATLAB simulink 建模
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圖4自動控制系統(tǒng)MATLAB響應(yīng)顯示分析圖
另外還穿插有對比式教學(xué)。比如在講解根軌跡分析時，與時域分析法進(jìn)行對比；講穩(wěn)定性分析時，將勞斯判據(jù)和奈奎斯特判據(jù)對比；講頻率特性時，將極坐標(biāo)圖和對數(shù)坐標(biāo)圖進(jìn)行對比。這樣通過對比教學(xué)，找出它們之間的共性和個性，聯(lián)系與區(qū)別。
（三）教學(xué)手段
教學(xué)手段上將先進(jìn)的教學(xué)輔助設(shè)備、現(xiàn)代信息技術(shù)等應(yīng)用于教學(xué)，如多媒體課件（含生動的圖片、flas和視頻資料）和仿真軟件，改變了黑板板書單一的呈現(xiàn)方式，使課堂教學(xué)圖文并茂、聲像具現(xiàn)，生動活潑，增加了信息量，提高了課堂教學(xué)效率。同時，可將工作與學(xué)習(xí)結(jié)合，立足未來實際，并將大學(xué)生科技競賽作為一種激勵機(jī)制引入，吸引學(xué)員學(xué)習(xí)興趣，提高動力。
（四）教學(xué)實施步驟
具體實施時可以設(shè)計為7步驟：
第一步：告知教學(xué)內(nèi)容、目的；
第二步：引入實際案例；
第三步：通過教師講解訓(xùn)練學(xué)生掌握基本能力；
第四步：通過研討和練習(xí)加深學(xué)生對基本能力的體會；
第五步：學(xué)生自行歸納具體知識和能力；
第六步：教師總結(jié)本節(jié)內(nèi)容；
第七步：教師布置作業(yè)，作業(yè)包括教材上的理論計算題型，課后查閱內(nèi)容以及軟件仿真作業(yè)。如圖5所示。
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圖5 教學(xué)實施步驟圖
三、總結(jié)
本文結(jié)合理工大學(xué)氣象海洋學(xué)院自動控制原理課程的建設(shè)，介紹了在不含實踐學(xué)時的自動控制原理教學(xué)中的一些設(shè)計和體會，即采用理實一體化的教學(xué)模式將實踐教學(xué)融入理論教學(xué)中，節(jié)約時效，同時也增強(qiáng)了學(xué)生對于理論和實踐能力的雙重鍛煉。
［參考文獻(xiàn)］
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