基于专题讨论探索大学生科研意识培养

基金项目：山东大学（威海）教研基金资助项目，立项编号：B201329，项目名称：专题讨论式教学在拓扑学课程中的探索与研究。

作者简介：孙伟华（1980-），女，山东泰安人，讲师，山东大学（威海）数学与统计学院，主要从事拓扑学与动力系统的研究。

摘要 专题讨论式教学是拓扑学课程教学改革的新的尝试，该模式由选题、讨论、反馈活动组成，目的是激发学生学习兴趣，提高学生自学能力、分析与解决问题能力，培养学生科研创新意识以及团队合作精神。

关键词 专题讨论；拓扑学；科研意识

中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）01（b）-0000-00

对大学教育而言，除了要求学生掌握基本知识外，还需培养学生独立思考，整合知识，分析解决问题能力以及科研创新能力等 。特别是对大学高年级学生，他们很快要面临的毕业设计等环节的完成需要有较好的创新能力，同时他们也是研究生教育的储备人才，在教学过程中要适时的进行科研引导，让学生保持对专业的学习兴趣，对科学的探索精神，为后期的毕业设计、工作或研究生阶段的深入研究打下基础 。而大学课程课时少，内容多，多采用讲授式教学，学生更多的只是接受知识，对于思考问题、与老师讨论问题的时间和机会少之又少，久而久之，学生对课程学习失去兴趣、动力。因此我们需要对授课方式作适当调整，调动学生学习积极性并学会分析解决问题，培养科研意识。本文以拓扑学课程的教学实践探讨专题讨论式教学在大学高年级课程中的应用，实践表明该方法在调动学生学习积极性、拓展学习深度与广度、培养科研创新意识等方面有着良好的效果。

一、 可行性分析

大学高年级课程一般专业性比较强，学生在完成低年级基础课程的学习后，迫切希望了解专业的发展前景。其中，拓扑学课程是高等院校中数学各专业开设的一门专业课，它是一门高度抽象、理论性较强的课程。该课程一般在大三开设，此时学生对大学数学基础知识已基本掌握，正需要培养学生分析问题和解决问题、合作讨论问题的能力，提高学生的创新欲望和创新能力。同时，学生马上面临毕业设计、就业或者攻读研究生等，需要培养学生科研意识。

拓扑学很多内容日新月异，在当今已有很大发展，教材上的经典内容有时已不能满足学生的求知欲望。因此在授课过程中必须在完成教材教学内容的同时，适当渗透相关内容的新成果、新动态，提高学生兴趣和思考问题、合作讨论问题的能力，激发科研创新意识。

另外，拓扑学课程的理解与掌握对今后学生的科研发展具有重要的作用。从而该课程非常适合采用专题讨论式教学法，特别是根据部分章节内容有选择的进行。其主要目的是培养学生综合运用所学知识的能力，独立思考、分析和解决问题的能力，为以后工作或学习中撰写总结报告、专业学术论文、攻读研究生等打下良好基础。

二、 专题讨论式教学法的实施程序

1. 选择专题内容，提出要求

选择适宜的内容是进行专题讨论的出发点，应把握好尺度。一是论题要覆盖较广的知识面，使学生的讨论有较大空间；二是内容要层层深入，既要有拓扑学的基础理论知识，也应有经过深入研究才能解决的问题；三是教材上的内容在当前已有发展，引导学生思考，使学生带着兴趣投身于专题内容的探索与研究，培养科研能力与创新能力。确定专题内容后，老师可以将内容总结成几个中心问题，布置给学生并说明要求，学生可以自由分组讨论查资料。

如教材上的连通性部分，连通性是一般拓扑学中的一个重要概念，结合当前拓扑学研究的前沿问题，可以考虑这样一类特殊的连通空间，即去掉任意一点不再连通的连通空间（这类空间被称为cut-空间），引导学生考虑下面一系列问题：首先思考有没有这类空间的例子？其次尝试举出连通但非cut-空间的例子，再次，可以探索这类空间除了具有一般连通空间的性质外，还有哪些性质？最后可以进一步深入考虑去掉任意一点连通，去掉任意不同的两点不再连通空间（cut -空间）的例子，性质并对比这两类空间的性质。通过让学生去思考上述问题，既可以让学生对连通性本身的问题理解的比较深刻，也可以让学生接触到当前大家比较关注的问题，从而可以提高学生的兴趣和求知欲，更重要的是通过上面的问题可以让学生逐渐体会如何去研究并解决一个问题，逐渐积累科研经验。

2. 集中讨论环节

各小组查阅资料，展开讨论，在讨论时老师进行恰如其分的督促，给予适当的引导，组长做好讨论记录，形成小组综合观点和结论。经过学生小组讨论，各组向大家介绍组里讨论情况，阐明所在小组的结果和观点。老师适时对各组的发言做点评，特别是各个组间结果与观点不同之处以及与当前内容发展的联系，引导学生思考问题。

3. 反馈活动

各小组讲解讨论后，老师对该专题内容作出小结，重点是讲解关键问题，纠正错误和对比教材内容与当前学术发展状态，启发学生思考。老师应该从认真态度、信息量、与前沿课题对比、综合能力等方面对学生进行简要评价总结，培养学生学习积极性和探索科研意识。另外，老师将本次专题情况总结，为下一次探究性专题活动积累经验。

三、 专题讨论式教学的特点与效果

与传统教学模式相比，专题讨论式教学在下面几个方面有着较好的优势。

该教学模式有利于深化课题理论教学，具有鲜明的动态性。由于教材上部分内容在不断变化，不断更新，紧紧围绕课程教学大纲的要求并根据当前最新发展前沿动态，及时调整教学内容，使拓扑学的教学内容不断充实。同时培养学生思

考问题的能力，为以后工作或学习打下基础。

2. 激发学生兴趣和科学探索意识

心理学研究表明，学习兴趣具有动力作用，能使学生求知欲望增强，转化为强烈的学习动机，使学生的主观能动性得以更好地发挥。而专题讨论的准备过程 让学生在循序渐进中完成一个个任务，增强学生探索欲望。同时，专题讨论离不开小组的团队协作。在专题讨论中，学生分成小组，必须分工合作商量讨论才能更好的完成任务，培养了学生的协作能力和团队精神，对提高学生综合能力有很大帮助。

由于拓扑学课程一般在大三开设，而专题讨论所选课题内容往往在当前已有发展，老师可以引导学生思考，开阔思路，提高学生分析问题能力，为后期毕业设计以及科研工作培养探索意识。

3. 培养和提高学生能力

专题讨论的准备过程是学生在研究性学习过程中分析材料、获取知识的活动。不但提高了学习能力、分析能力和独立思考能力也锻炼了他们处理信息和综合信息的能力。由于专题的收集资料、小组讨论等整个过程需要小组全体成员通力合作，通过此过程培养学生的团结合作能力和语言表达能力。与当前内容发展相结合，挖掘学生的学习潜力，使学生主动学习，促进学生多读书和勤思考。

四、 专题讨论式教学法的评价

在课堂改革教学中，我们对学生关于专题讨论式教学在拓扑学课程中的应用实践进行了调查，从反馈意见来看，被调查者对该教学模式基本肯定。以2010级本科生为例，被调查学生93人，下面是4项主要调查内容结果：

从统计数据看，专题讨论式教学在提高学生科研意识、拓展学习的深度与广度方面得到大多数学生的肯定，这也正符合大学高年级学生的要求。由于问题讨论需要小组成员协作配合，从而培养合作精神也得到学生认可。综合起来看专题讨论式教学是学生比较认同的一种学习方式。该方式让学生查阅相关资料，了解定义定理的来由以及发展情况，对理论理解有更深的认识，使理论不突然不陌生，有助于提高学生的学习兴趣与积极性；提供了思考问题与课题讨论的机会，拓展学习内容的深度和广度，有助于培养自学能力，提高科研意识；增加了学生与教师，学生与学生之间交流与讨论的机会，有助于学生在讨论中取长补短，相互学习，共同提高。需要教师不仅要掌握教材上的内容，还要熟悉相关内容的学术前沿，有助于促进教师的学习和提高。

五、存在的主要问题

对学生准备来说，除了要掌握教材上的知识，还需查阅当前学术动态资料，这与之前学生学习方式有着很大不同，部分学生虽然对这种方式教学感兴趣，但由于刚接触还不是很习惯，需培养学生思考问题并将所学知识不断延伸的能力和意识。

对教师来说，课题准备工作需要充分。由于讨论与当前最新学术动态相关，这就要求教师要熟悉相关内容的学术前沿，必须查阅资料，以使学生的讨论有备而来。

总的来说，专题讨论式教学是一种有助于培养学生自学、思考、创新和科研意识的方法。

参考文献

[1] 邱旭生，彭山，赖立朋. 专题讨论的导学作用[J]. 中国远程教育. 2003， 23： 42-45.

[2] 张新厂，管兆勇. 开设专题讨论课程是研究生培养的重要一环[J]. 教育与职业. 2008， 579（11）： 102-103.

[3] 于云秀. 开放教育入学指南百问[M]. 北京： 中央广播电视大学出版社， 2000.