博士研究生《大气边界层动力学》课程教学方式思考

【摘要】本文以作者从事博士生《大气边界层动力学》课程教学的体会,探讨了该门课程教学过程中如何通过课程设计以及课程实施过程实现博士生课程教学目标的有关问题。

【关键词】博士生 课程 教学

【中图分类号】G643.2 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)08(b)-0086-01

博士研究生是学历教育的最高层次,不同的培养单位都设计了相应的培养模式。在博士生教育阶段,国内外学者对课堂教学是否必要,课堂教学在博士生培养过程中的地位如何等问题存在相互矛盾的观点。例如英国的教育模式提倡以博士生自学为主,美国则比较注重博士生的课堂教学,我国不同的培养单位采取的方式各不相同。我校的博士生教育模式对课堂教育要求较高,除开设必修课外还开设了相当数量的专业选修课程。目前所有博士生培养单位一般都将博士研究生培养目标定位为学术型人才培养,而博士生毕业需要提交具有创新性研究的学位论文,这需要投入大量的精力从事专业前沿研究工作,在培养周期内存在课堂教学和科学研究争时间问题。因此如何设计好博士生课堂教学的形式和内容,使博士生能深切感受到课堂教学对于专业知识的系统深入理解以及对所从事的研究工作具有很好的促进作用,是每一个承担博士生课堂教学任务的教师需要周密谋划的工作。以下根据作者主讲我校博士研究生《大气边界层动力学》课程教学实践,谈一谈开展博士生课堂教学工作的体会。

1 结合博士生选课动机定位课程教学目标

《大气边界层动力学》是我校为大气科学专业博士生开设的一门理论课程,旨在引导博士生应用物理学定律和数学方法研究边界层大气运动的动力过程,从动力学理论和数值计算两个方面探究边界层大气运动规律,并利用理论模型研究边界层大气对下垫面状况的响应。该门课程是本科和硕士研究生阶段《动力气象学》、《高等大气动力学》等课程的后续课程,目标在于拓展博士生的科学视野,增强博士生的独立科研能力。该课程侧重大气边界层基础理论扩展,借助数学推导和数值方法开展大气边界层动力学机理和应用研究。因此要求选修该课程的博士生必须具备很好的大气动力学、大气数值模拟等相关理论知识基础。

博士生选修该门课程的动机是开展教学工作首先需要明确的问题,博士生普遍反映选修该门课程的目的在于对大气边界层理论了解的不多,而大气运动状况受边界层影响很大,博士学位论文研究工作将要涉及到大气边界层科学的有关问题,因此需要对该研究方向的前沿科学研究有深入了解;再者,这门课程理论性较强,希望通过该门课程的学习对提高理论水平开发创新潜能有所帮助。博士生感到想学什么？在哪方面希望得到训练？这既是博士生的学习目标,也是教师进行课程教学工作的目标。为此将课程教学目标定位为使博士生通过该课程的学习能系统掌握大气边界层动力学的核心理论框架和前沿研究状况,提高大气边界层动力学问题的求解技巧,以及运用动力学理论解决实际问题的能力,进而培养博士生的综合分析、科学思维和创新能力。

2 注重课程设计在达到教学目标上的作用

课程设计是教学准备过程中的重要环节,课程设计是将课程理念转化为课程实践活动的“桥梁”,对课程设计最简单和概括化的理解就是“对于课程的各个方面作出规划和安排”。克莱因认为课程设计“是指拟定一门课程的组织形式和组织结构”,“包括技术上的安排和课程要素的实施”。因此课程设计是实现教学理念的具体规划,教学目标的实现需要进行科学的课程设计。对于博士生课程的设计首先应关注教学对象的主体性。主体性是人的本质特征,人的创新内在潜质存在于人的主体性当中,《大气边界层动力学》课程设计的第一个原则是要尊重学生学习的主体地位,最大限度地激发学生的主动性,发挥学生学习知识的主体作用,培养学生对科学问题主动思考的质疑态度和批判精神,在课程内容选择方面除考虑大气边界层理论发展的继承性外,选择理论发展的一个前沿主导方向为突破口,以大气边界层通量廓线参数解析解以及大气边界层简化方程理论解为主线,形成完整的课程内容体系。所选择的课程内容理论性强,相关研究工作需要采用灵活的数学技巧,并不可避免地使用多种假定,因而每一个命题都存在可质疑之处,这为激发博士生的科学批判精神提供了机会。

3 创新能力培养贯穿在课堂教学的每一个环节

博士生课程教学的目标是既引导学生对课程内容有深入理解,又通过课程学习领悟前沿创新科学研究思路的萌发过程,从而激发博士生创新思维的潜能。因此博士生课堂教学的主要任务之一是充分利用课堂教学时机开发学生创新意识。这就要求教师把创新能力培养贯穿到课堂教学的每一个环节。研究性教学是研究生教育的突出特点,也是培养学生创新能力的有效手段。通过类似科学研究的方式组织教学过程,引导学生主动学习,培养学生创新精神、提高独立研究能力,使教学过程充分体现探究性、自主性、灵活性、开放性和实践性等主要特征。根据《大气边界层动力学》课程的性质和特点,教学过程中主要采用Seminar教学法。Seminar教学法是以教师和学生为共同教学主体、以学术交流互动为特征、以相互启发、相互激励为动力的研讨式教学模式。具体教学内容分为主题教学和专题研讨两部分。主题教学部分是教师全面介绍学科发展脉络,并根据学科发展的进程和突破,将学科发展进行阶段性划分,而在每一个阶段又可根据研究方法、具体应用等细分为若干讨论主题,将讨论主题分派给学生,为专题研讨做准备;专题研讨部分是学生成为专题研讨中某一主题的主讲报告人。按照这个思路开展的教学实践结果表明,采用研究性教学对于激发学生自主创新思维潜能,拓展理论应用思路收到很好效果,学生普遍感到思路豁然开朗,从原本不知所措无从下手,甚至提不出研究课题的状况,转变为感到需要研究的课题很多,解决问题的思路清晰,解决问题的方法也有了多种选择。

创新能力最终需要通过科研成果体现出来,对博士生来说体现创新思维和创新研究成果的高水平科研论文撰写能力仍然需要进行强化训练,特别是英文专业论文的写作。利用课堂教学适时进行专业论文写作训练也是课程教学的目标之一。结合课程教学提高论文撰写能力的一个有效方式是充分利用学生对所学习内容的深入系统掌握能力,审视在国际高水平学术期刊发表的专业论文,以审稿人的身份对所发表的论文从严把关,从论文的创意、逻辑性、研究方法手段、结论的提炼以及论文主题的表述方式,甚至论文的格式和标点符号等每一个细节上,发现论文的闪光点,揭露论文有可能存在的瑕疵。这样不仅可以深化所学习的专业知识,而且可以训练学生对专业文章的写作和理解能力,锻炼学生的阅读和发现问题的能力。将提高博士生专业论文写作能力训练作为课程教学目标之一,可以循序渐进地提高学生的专业写作能力。

参考文献

[1] 王傲雪,李景富.农科博士生《植物分子生物学进展》课程教学方法的探讨.东北农业大学学报(社会科学版),2007,5(5):90－92.

[2] 刘金华,高海洲.课程设计评价体系研究.黄石理工学院学报.2008.24(1):61－64.