“多元专题讲座式”教学模式在工科研究生课程中的应用

黄彪　王国玉　韩占忠　侯明佳　高德明

摘 要 “多元专题讲座式”研究生课程教学模式，能够充分发挥出教师与学生的双主体作用。本文以“高等流体力学”为例，阐述了“多元专题讲座式”教学模式的教学思想和过程，并在教学内容、教学方法和考评体系上突出了新的设想。并分析了“多元专题讲座式”教学模式在课程实施中需要注意的问题，针对提高工科研究生课程教学质量相关方面提出见解，从而对研究生的创新思维、科研实践能力和综合素质等进行培养。

关键词 工科研究生课程 多元专题讲座式 教学方法

Abstract The teaching model of "multi subject lecture"， which can give full play to the role of teachers and students. Taking "advanced fluid mechanics" as an example， this paper expounds the teaching thought and process of "multi subject lecture" teaching mode， and highlights the new ideas in the teaching content， teaching methods and evaluation system. And the analysis of the "multiple lecture" teaching mode in the course need to pay attention to the problems in the implementation， in order to improve the teaching quality of engineering graduate students curriculum related aspects put forward opinions， so as to carry out the cultivation of Postgraduates' creative thinking and scientific research ability and overall quality.

Keywords course of engineering graduate students； multi subject lecture； teaching methods

“专题讲座式”教学模式指在遵守课程指导性教学大纲的前提下，把教学内容按照一定的标准分成若干部分（即几个专题），然后分配给不同学科背景且从事学科教学的教师，将每个部分视为独立的专题来备课和授课，共同完成一门课程教学任务的一种教学方法。①②以教学计划为根本，将学科要点与学生的实际思维相结合，对当前的热点难点问题以及学科前沿领域的相关问题进行指导分析。近年来，“专题讲座式”教学模式在思想政治理论课程中有较为成功的应用。周莲芳针对南京师范大学研究生思想政治理论课课程建设的实践，探索并构建了“专题讲座型”的研究生思想政治理论课教学模式，通过科学设计教学专题，取得了显著的成效。③王同起在“中国近代现代史纲要”中设置专题讲座，发现采取专题讲座的形式能够激发学生的学习兴趣，提高了教学时效。④袁建萍详细分析了影响专题讲座课吸引力的因素和环节，研究認为教师必须掌握“专题讲座”教学备课讲课的方法和艺术，以采取相应措施，提高讲座课的吸引力。⑤

对于绝大多数工科研究生课程，知识体系庞杂，头绪繁多，概念相对比较抽象。譬如申请者所承担的研究生《高等流体力学》教学，要求学生不仅需要掌握流体力学的思维特点，还要学会处理实际中有关流体力学的问题，对将来涉及到的流体力学问题奠定理论基础，以便应用到学科课题等方面的研究工作，⑥学生普遍反映课程难度较大，尤其是对于数理基础相对薄弱的工科研究生，现行的教学内容比较晦涩难懂。客观而言，在高等流体力学的教学中，存在一些问题，即过于强调基本理论的内容，对数学知识的要求也相对较高，但对于解决工程实际方面的应用，讲解的内容较少，尤其是在工程实际问题中，如何应用基本理论去分析和解决这一内容却几乎空白，不利于形成良好的教学效果。具体到笔者所在的北京理工大学机械学院的学生，目前选用的教材和教学内容强调高等流体力学中势流理论、理想流体流动等方面，与自身科研的课题的联系比较有限，学习兴趣也难以调动起来。如果在课程设置中采用“多元专题讲座”这一非常规的教学方法，根据选课学生不同的学科背景以及需求，结合教材和学科发展选定几个主要专题（如高速水动力学、气动叶栅流动、湍流燃烧等），进行专题讲座，并将工程实践内容引入课堂，不仅扩展了学生的知识面，使其更好地了解理论知识应用于工程实际的方法；也可以提高学生的积极性，为将来在相关课题研究或工程应用中奠定良好的基础。

关于如何有效地调动学生的学习热情，需要讲座教师在深入浅出的理论阐述中加以生动丰富的工程实践解说。⑦对于“多元专题讲座”的授课方式，往往需要不止一位授课教师，每位授课教师在对应的专题方向已经进行了长期、系统的钻研。“专题讲座”教学模式合理的将教师的科研与教学工作有效的结合了起来。⑧要成为一名优秀的教师，必须不断学习，不断丰富自我知识。只有达到厚积薄发，游刃有余的境界，教师才能授人以渔。苏联教育家苏霍姆林斯基说：只有把自己知识的百分之一用于课堂讲授就够了的教师才是真正的教师。随着社会的不断进步，科技的快速发展，大学教育应该紧跟科技的脚步，因此教师需要不断学习，不断了解与研究领域相关的各方面最新的科学知识，在提高自己，紧跟时代步伐的同时，可以进行知识的积累，深入了解所教学科。进行相关的科学研究，可以使教师更加直接、全面的获取学科前沿知识。⑨因此在教学中，可以站在学科的前沿，从更高的层次对本专业的知识体系进行把握；同时可以在教学中对本专业的研究成果进行介绍，着眼于现代科技的发展，对所教学内容进行一定程度的深化，使教师的科研能力与教学能力相辅相成，同时将科研成果不断转化为教学成果。采取“专题讲座型”教学模式，教师可以结合自己的研究方向，自主选择教学内容，并在教学中引入自己的科研成果，可以很好的提高教师的主动性和积极性，同时也更好地展现了教师的个人人格魅力，实施更有效的教学。随着教师主动性的提高以及教学内容与科研相结合的方式，教师对教学内容的理解更加透彻，教学质量会随之上升。豗豘豙

因此，“多元专题讲座式”研究生课程教学模式，有助于充分发挥教师与学生的双主体作用。不仅很大程度上提高了教师的主动性与积极性，也提升了学生学习的兴趣，使学生真正了解并参与到课程研究中去，适应了学生的个性发展，并满足了社会对研究生的根本需求，真正体现以学生发展为本的理念，提高了研究生课程教学质量。但在“多元专题讲座式”教学模式的具体实施过程中，还亟待提出适合工科研究生课程教学内容、方法以及课程考评体系，分析提高专题讲座课程吸引力的因素和环节，提出基于“多元专题讲座”教学模式的课程综合评价方式。豛豜

1 工科研究生课程“多元专题讲座式”教学模式实施方法

1.1 教学内容的选择

开展“多元专题讲座”教学模式，首先需要分析不同学科背景研究生对教学内容的需求与选择，我们以“高等流体力学”教学为例，通过调查研究法和统计分析法，提出适合于北京理工大学热能与动力工程专业研究生的“多元专题讲座”教学模式。

根据课程特点，“高等流体力学”的授课内容由以下三部分组成，分别为：流体力学理论教学、流体力学实验教学、计算流体力学（CFD）教学。在课前，根据选课学生的学术背景和研究方向，通过调研、调查问卷、座谈会等方式，实证分析在“多元专题讲座”教学模式下，学生对课程内容设置的需求。

在理论教学方面，以研究生创新教材《高等工程流体力学》为依托，将教材章节的教学内容归纳为四个专题，分别为：《流体力学基本方程》、《理想不可压缩流体的流动》、《粘性不可压缩流体的流动》、《理想可压缩流体的流动》。这一部分是学习的基础。

在實验教学方面，将以选课学生的学科背景和研究期间的实际需要，结合北京理工大学机械学院热能与动力工程系研究方向，拟开展两到三个专题，分别为：《流体测试技术》、《复杂多相流动实验研究》、《发动机湍流燃烧可视化实验研究》。

在计算流体力学（CFD）教学方面，将着重贴近目前机械与动力能源领域前沿问题，开展四到五个专题，分别为：《叶轮机械与流体动力学》、《空化和超空化流动现象的研究》、《燃料与空气的匹配与流动控制》、《航行器喷水推进及其水动力学特性研究》。

上述专题内容的设置，主要考虑以下两点：（1）所设专题应基本涵盖本课程的内容体系，可以满足教材编写的初衷；（2）基于机车学院的学科背景，增设了贴近机械与动力能源领域前沿问题的新专题，弥补了教材较为陈旧，偏重理论的不足。两者结合，在确保教学内容没有偏离总体教学目的的同时，又有所探索和创新。

1.2 教学方法的创新

（1）流体力学理论教学：流体力学理论体系严密，从流体静力学、运动学、理想流体动力学、粘性流体动力学，到专题内容如旋涡理论、势流理论、波浪理论、边界层理论、机翼理论、相似理论以及管内流动问题等。在这部分的四个专题中，将由教学经验丰富、基础理论扎实的教师主讲。在课程的讲解中，力求严密而又不失流体力学的系统性，要求学生掌握坚实的流体力学理论基础，同时采用启发、讨论的方式将有关流动概念以身边常见的流动问题，引导学生深入学习内容的问题实质。针对工科研究生的学习，所创新的教学特点为：一方面应该对流体力学基本微分方程组进行深入讲解，另一方面应注重理论与实际相结合，应用基本理论解决各类流体力学的实际问题。在教学内容方面，针对本科生所学的相关内容，需要有恰当的铺垫和引用，使学生可以更好的理解内容，避免不必要的重复。

（2）流体力学实验教学：在重视课堂理论教学的基础上，拟在实验教学方面进行了大胆改革，将流体力学的实验课程分成四个层次：流动显示的形象教学、直接测量的定量方法、创新实验的设计与开展、实验结果的综合分析四个层次，积极发挥不同层次、不同学科背景学生的学习积极性，还可以让学生尽早接触工程实际、扩展学生思维、训练学生分析问题和解决问题的能力。在这部分的两到三个专题中，将由实验经验丰富的教师主讲，高年级的博士研究生配合相关实验的进行和研究。

（3）计算流体力学（CFD）教学：计算流体力学对于机械与动力专业的研究生而言，是一门非常重要的课程，这门课程是学生后续科研、工作中必要的工具。该课程特点基础理论部分抽象，不易理解，对计算机绘图方面要求较高，也需要较好的软件操作能力，对于学生学习来说，有一定的难度。在这部分的四到五个专题中，将由精于CFD研究的中青年教师主讲，力求理论与实际应用结合紧密，将抽象的概念与具体问题相结合，让学生学会解决问题的方法。在“专题讲座”教学中，探索案例式、研讨式、实践教学等多种途径、多种媒体有机结合的 “立体化”教学模式，该种模式有利于启发研究生的创新思维能力，提高科研实践水平，对研究生综合素质的培养起到促进作用，有利于研究生个性的发展。

1.3 考核方式的改革

在“多元专题讲座”课程考核中，实行多角度综合评价的方式。学生最终成绩由“文献综述”、“提问讨论等课堂表现”、“课程大作业”等部分综合构成。文献综述反映了学生对课程专业知识的理解深度；提问、讨论等课堂发言体现了学生对所学内容的理解和深入思考，以及反映出该生的课堂参与度；“课程大作业”体现了学生对课堂所学知识的应用程度。这种“多元立体式”的评价方式可以对学生进行客观科学的评价，正视并且尊重学生的个体差异，从多方面的综合素质对学生进行鼓励和肯定。相比于传统的仅对考察信息记忆总量的考核方式，更加科学客观。

2 工科研究生课程“多元专题讲座式”教学中需注意的问题

在工科研究生课程“多元专题讲座式”教学中，一方面需要对课程的基本原理进行讲解，另一方面要将现代计算技术的新发展引入教学中，重点讲解其对解决实际问题的应用。在教学实施过程中，根据笔者的实践和体会，需要注意以下几个问题：

（1）坚持教学与科研相结合方式在教学中的应用：创造能力人才的培养，必须将教学与科研有机结合起来。教师通过对相关学科进行科研探究，能进一步加深对本学科的理解和认识，更新教学手段，丰富知识结构，从而激发学生对学习和研究的热情。“专题教学”将科研与教学工作有效的结合起来，如何寻求两者的最佳搭配效果，及时将科研成果转化为教学内容，是课程设计与实施过程中一个重要的问题。

（2）加强影响专题讲座课吸引力因素和环节的分析：采用“专题讲座式”教学模式对授课教师的要求更加严格，除了拥有丰富的专业知识并不断学习该领域的前沿科学，还必须不断提高备课讲课的方法和艺术，了解提高课程吸引力的因素和环节。

（3）加强“多元专题讲座式”教学团队的建设：在专题教学中，课堂教学目标是力求达到研究生课程的科学性、知识性、现实性和趣味性的有机统一。所以任课教师不仅要具备深厚的知识理论内涵，还要在科研中不断丰富与时俱进的创新精神。如何形成年龄结构合理、理论功底硬、学科平台高、有创新精神的研究生课程教学团队，也是教学中需要解决的关键问题。

3 结束语

将“多元专题讲座式”研究生思课程教学模式运用到工科研究生教学中，有助于调动教师教学积极性和学生学习积极性。更有助于培养学生的科研精神，提升其综合素质。教师教学内容、教学方法和考评体系的设计中，应加强学生对所学知识的理解和应用能力，为日后工程、科研和工作打下良好基础。

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基金项目：北京理工大学第十批教育教学改革研究课题

注释

① 杜东平，唐新明.研究性学习和研究型课程的实践与探索[M].重庆：重庆出版社，2002.

② 董文明，李凌飞，唐卿雁等.开设“专题讲座”对提高大学生科研创新能力的时间与探讨[J].教育教学论坛，2012（23）：90-91.

③ 周莲芳.探索实践“菜单式专题讲座型”的研究生思政课教学模式[J].思想政治教育，2015.31（1）：63-65.

④ 王同起.对开设“中国近现代史纲要”专题讲座的思考[J].思想理论教育导刊，2012.6：49-51.

⑤ 袁建萍.提高专题讲座课吸引力的因素和环节[J].中共乌鲁木齐市委党校学报，2005.3：70-73.

⑥ 谢翠丽，倪玲英.《工程流体力学》本科课程引入CFD教学的探讨[J].力学与实践，2013.35（3）：91-93.

⑦ 刘为民.多元专题讲座式教学方式在工科“概论”类课程中的应用[J].科教文汇，2014.2：65-66.

⑧ 张素莲.以课程组为基础的团队教学模式[J].教育教学论坛，2013.11（48）：257-258.

⑨ Shaffer P. S.， McDermott L. C. A research-based approach to improving student understanding of the vector nature of kinematical concepts[J]. American Journal of Physics，2005.73（10）：921-931.

⑩ Dempster J. A. Developing and supporting research-based learning and teaching through technology[J].Usability Evaluation of Online Learning Programs.2003：128-158.

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