[摘 要] 大學(xué)本科學(xué)生的專業(yè)知識(shí)的獲取能力、應(yīng)用能力和思維創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是大學(xué)本科教育中重要的內(nèi)涵，它可體現(xiàn)在本科學(xué)生的培養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)中。本文以《動(dòng)力氣象學(xué)》課程為例，在教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行了積極而有效的改革探索，尤其是在教學(xué)方法和環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行大膽的思考和嘗試，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性、提高學(xué)生的知識(shí)獲取能力，并采取有效措施鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力、努力激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的思維創(chuàng)新能力。

[關(guān)鍵詞] 本科生;專業(yè)知識(shí);自學(xué)能力;綜合應(yīng)用能力

[基金項(xiàng)目] 中山大學(xué)2018年度本科教學(xué)質(zhì)量工程類項(xiàng)目“《動(dòng)力氣象學(xué)》課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)”

[作者簡(jiǎn)介] 簡(jiǎn)茂球（1965—），男，廣東陽(yáng)江人，博士，教授，研究方向?yàn)闅夂騽?dòng)力學(xué)。

[中圖分類號(hào)] G642.0 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）43-0216-03 ? ?[收稿日期] 2020-03-20

一、引言

現(xiàn)代大學(xué)的本科教學(xué)都在提倡探索研究型教學(xué)、研究型學(xué)習(xí)，提高大學(xué)生的知識(shí)獲取能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，要真正達(dá)到上述目的，需要在本科人才培養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)中都要朝著上述目標(biāo)努力，這在各專業(yè)所有的課程教學(xué)環(huán)節(jié)中也不例外。

在大學(xué)里的本科專業(yè)課程教學(xué)過(guò)程中，在傳授學(xué)生專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，更重要的一個(gè)方面是培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)獲取能力、應(yīng)用能力（實(shí)踐能力）和思維創(chuàng)新能力，而這些方面恰恰是我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程容易忽略的。要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，這就要求大學(xué)教師們進(jìn)行教學(xué)改革探索，尤其是教學(xué)方法等方面進(jìn)行大膽的嘗試，以提高本科課程的整體教學(xué)效果，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，只有這樣，才能提升學(xué)生在社會(huì)中競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)造力，推動(dòng)科學(xué)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步。

基于上述原因，下面結(jié)合我們講授的大氣科學(xué)本科生一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程《動(dòng)力氣象學(xué)》課程的嘗試和做法，闡述對(duì)本科學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和專業(yè)知識(shí)應(yīng)用能力培養(yǎng)的思考和建議，希望為本科生的培養(yǎng)提供一些有益的參考。為了提高《動(dòng)力氣象學(xué)》課程的教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，本課程開(kāi)展了以下內(nèi)容的教學(xué)改革，具體包括：（1）學(xué)生自主學(xué)習(xí)的支持與激勵(lì)機(jī)制建設(shè);（2）科研與教學(xué)結(jié)合，推動(dòng)研究性教學(xué)方法與手段，提高學(xué)生專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。

二、課程教學(xué)過(guò)程中本科生知識(shí)獲取能力的培養(yǎng)

本科生知識(shí)獲取能力包括了自主學(xué)習(xí)能力、歸納總結(jié)能力和參考資料的主動(dòng)查找能力。毫無(wú)疑問(wèn)，為了提高本科學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的效率，本科課程教學(xué)過(guò)程中絕大部份時(shí)間是用于以老師講授為主的授課環(huán)節(jié)，但為了培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，還應(yīng)該安排部分時(shí)間來(lái)實(shí)施學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)。當(dāng)然，這一過(guò)程可以是課堂和課外時(shí)間相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在學(xué)生自主學(xué)習(xí)的支持與激勵(lì)機(jī)制建設(shè)方面，我們結(jié)合課程教學(xué)進(jìn)行以下的嘗試。

1.選擇部分相對(duì)容易的課程內(nèi)容（如大尺度大氣垂直運(yùn)動(dòng)的計(jì)算）讓學(xué)生課外先自學(xué)，并提出自學(xué)的要求（如查閱相關(guān)參考書(shū)、對(duì)內(nèi)容的理解），最后通過(guò)以下方式檢查學(xué)生的自學(xué)效果：安排課堂時(shí)間，隨機(jī)讓幾個(gè)學(xué)生以授課展示的方式講給老師和學(xué)生聽(tīng)，隨后學(xué)生和老師提問(wèn)和討論，最后老師點(diǎn)評(píng)講解。從實(shí)施的結(jié)果看，效果還是不錯(cuò)的。具體體現(xiàn)在以下幾方面：從學(xué)生在課堂上展示的內(nèi)容看，學(xué)生查閱了相關(guān)參考書(shū)和文獻(xiàn)，這培養(yǎng)和鍛煉了他們查閱參考資料的習(xí)慣和能力;從準(zhǔn)備展示內(nèi)容的方式看，鍛煉了學(xué)生的歸納、總結(jié)和邏輯思維能力;展示過(guò)程鍛煉了學(xué)生的口頭表達(dá)和交流能力;在展示期間，大家的提問(wèn)、討論和老師的點(diǎn)評(píng)，可以使得學(xué)生認(rèn)識(shí)自己的優(yōu)點(diǎn)和不足，進(jìn)一步提升自己的自學(xué)能力。

值得一提的一個(gè)有趣的小插曲是，由于學(xué)生展示時(shí)間和名額有限，一個(gè)學(xué)生為了爭(zhēng)取到展示的機(jī)會(huì)，預(yù)先就給我發(fā)郵件，懇求我要給她展示的機(jī)會(huì)，這也是我首次碰到，這種學(xué)習(xí)和鍛煉的積極性當(dāng)然要鼓勵(lì)。雖然有展示機(jī)會(huì)的只有少數(shù)幾名學(xué)生，但是由于是隨機(jī)點(diǎn)名的，所以所有學(xué)生都是做了準(zhǔn)備的。另外，所有學(xué)生因都參加展示過(guò)程，因此，他們也會(huì)從中或多或少地有所收獲，取長(zhǎng)補(bǔ)短。期末的教學(xué)調(diào)查問(wèn)卷的結(jié)果同樣也證實(shí)了上述結(jié)果。

2.計(jì)劃出一小部份時(shí)間在課堂上選擇部分內(nèi)容，限定時(shí)間讓學(xué)生自學(xué)，自學(xué)前，老師提出要重點(diǎn)關(guān)注和理解的問(wèn)題，自學(xué)過(guò)程完成后，老師以提問(wèn)方式檢查學(xué)生的自學(xué)效果，最后老師評(píng)講指出不足和問(wèn)題。這種方式一方面鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力，更重要的另一方面是鍛煉學(xué)生的自學(xué)效率。通過(guò)以上過(guò)程，提高學(xué)生的自學(xué)能力和激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，并建立一種鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的氛圍。

3.另一種方式能培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生自學(xué)能力的途徑是預(yù)習(xí)式教學(xué)，即以學(xué)生課前泛讀預(yù)習(xí)、教師課堂講授的形式進(jìn)行。該方式要求學(xué)生在上課前閱讀有關(guān)內(nèi)容，并在上課前一兩天提交與閱讀內(nèi)容有關(guān)的一二個(gè)問(wèn)題，并說(shuō)明自己認(rèn)為難以理解的部分。通過(guò)這種方式，保證學(xué)生完成課前閱讀和思考任務(wù)，也讓教師能夠更充分了解學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，更易于明確課堂教學(xué)的重點(diǎn)，有效地提高學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)知。在美國(guó)，有實(shí)施10年的實(shí)踐研究表明：接受預(yù)習(xí)式教法的學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)明顯比傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)式教法有優(yōu)勢(shì)[1]。我們的調(diào)查表明，學(xué)生認(rèn)為預(yù)習(xí)式教學(xué)對(duì)他們課程學(xué)習(xí)效果的幫助“較大”“一般”“不明顯”的分別占40%、56%和4%，說(shuō)明預(yù)習(xí)教學(xué)法對(duì)學(xué)生的自學(xué)能力和學(xué)習(xí)效果都是非常有幫助的。

學(xué)生的歸納總結(jié)能力可以反映其對(duì)所學(xué)知識(shí)的內(nèi)容及邏輯性的理解和掌握程度。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，我們要求學(xué)生對(duì)老師所講授每章課程內(nèi)容做書(shū)面歸納總結(jié)，并在課堂上做隨機(jī)抽查及點(diǎn)評(píng)。這樣做的好處是，一方面有效督促了學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí)，更重要的是加深了學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的邏輯性思考，從而鞏固其對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握，避免死記硬背，為以后專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)。

培養(yǎng)學(xué)生查找相關(guān)參考資料的主動(dòng)性及能力也是提高學(xué)生知識(shí)獲取能力的一個(gè)重要方面。授課老師的課堂講授內(nèi)容以及提供的參考資料總是有限的，我們積極鼓勵(lì)學(xué)生在課外查找和閱讀相關(guān)參考資料，這一方面可以鍛煉學(xué)生的資料搜索能力及使其學(xué)到補(bǔ)充性知識(shí)，更重要的還可能讓學(xué)生從中體會(huì)到知識(shí)的多樣性或者矛盾性，從而使其發(fā)散性思維和批判性思維得到一定的鍛煉和提高。

三、課程教學(xué)過(guò)程中本科生專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)

除了培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力外，他們的專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力也是需要培養(yǎng)的重要方面。培根曾說(shuō)過(guò)：“知識(shí)本身并沒(méi)有告訴人們?cè)鯓舆\(yùn)用它，運(yùn)用的方法乃在書(shū)本之外”。在提倡科研與教學(xué)相結(jié)合，推動(dòng)研究性教學(xué)方法與手段，提高學(xué)生知識(shí)的應(yīng)用能力、培養(yǎng)學(xué)生思維創(chuàng)新和實(shí)踐能力方面，進(jìn)行下面嘗試。

1.經(jīng)典或較新的文獻(xiàn)的閱讀

在每章內(nèi)容講授完后，從學(xué)術(shù)期刊中挑選1～2篇展示已講知識(shí)的較經(jīng)典或較新的應(yīng)用方面的文獻(xiàn)（論文），要求學(xué)生閱讀并展開(kāi)課堂討論，提高學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)應(yīng)用的理解力能。這方面的鍛煉既可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的理解，還可讓學(xué)生明白所學(xué)知識(shí)有何用處。

2.科研學(xué)術(shù)講座的解惑

結(jié)合授課老師科研課題和本單位老師的科研課題，在課堂時(shí)間安排少量有關(guān)的學(xué)術(shù)講座，講授有關(guān)知識(shí)如何應(yīng)用，讓學(xué)生深刻體會(huì)知識(shí)的應(yīng)用過(guò)程。此外，本單位有學(xué)術(shù)報(bào)告活動(dòng)時(shí)，也及時(shí)通知學(xué)生，鼓勵(lì)他們?nèi)ヂ?tīng)。這些安排的確能夠提高學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用的理解，同時(shí)還可激發(fā)和滿足了部份有強(qiáng)烈求知愿望學(xué)生的好奇心，而這些學(xué)生往往是拔尖的那部份，其中的絕大多數(shù)在以后是計(jì)劃要繼續(xù)深造的。

3.研究型綜合練習(xí)的鍛煉

在授課學(xué)期，安排學(xué)生以小組形式開(kāi)展一個(gè)研究性的知識(shí)綜合應(yīng)用練習(xí)，讓學(xué)生嘗試將所學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的科研問(wèn)題中去，并在課程最后安排時(shí)間讓所有小組進(jìn)行展示、交流和討論。需要說(shuō)明的是，所選擇的綜合應(yīng)用練習(xí)應(yīng)該包括較多專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用，而不僅僅是一門(mén)課程的內(nèi)容。例如，本課程安排了一個(gè)以計(jì)算渦度方程來(lái)診斷一個(gè)實(shí)際大氣中熱帶氣旋（臺(tái)風(fēng)）演變過(guò)程的例子，該例子實(shí)際上需要學(xué)生應(yīng)用到計(jì)算方法（利用差分格式來(lái)表達(dá)微分項(xiàng)的計(jì)算）、天氣學(xué)知識(shí)、動(dòng)力氣象學(xué)知識(shí)和氣象類畫(huà)圖軟件，所牽涉的專業(yè)知識(shí)較廣。

上述綜合性練習(xí)除了鍛煉學(xué)生的專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力之外，還可激發(fā)和培養(yǎng)了學(xué)生的思維創(chuàng)新能力，因?yàn)獒槍?duì)這樣一個(gè)專業(yè)科學(xué)問(wèn)題，完成任務(wù)過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的可選擇性可謂多種多樣，這需要學(xué)生去思考什么樣的邏輯思路、計(jì)算方式和結(jié)果的表達(dá)形式才是科學(xué)的、合理的。因?yàn)槭切〗M形式去完成上數(shù)綜合型練習(xí)，所以還可培養(yǎng)學(xué)生相互討論、互相幫助的團(tuán)隊(duì)合作精神，當(dāng)然，這種形式也可能會(huì)出現(xiàn)“能者多勞”的現(xiàn)象。

最后的課堂展示環(huán)節(jié)鍛煉了學(xué)生的口頭表達(dá)能力，并通過(guò)展示、提問(wèn)和老師點(diǎn)評(píng)可以顯示出學(xué)生在完成任務(wù)過(guò)程中的優(yōu)點(diǎn)和不足，這對(duì)學(xué)生對(duì)進(jìn)一步提高學(xué)生的理論知識(shí)的應(yīng)用能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維是非常有幫助的。事后的調(diào)查問(wèn)卷表明，這樣的嘗試受到絕大多數(shù)學(xué)生的肯定和歡迎，他們表示從中可以學(xué)習(xí)到不少課堂老師授課內(nèi)容中沒(méi)有的知識(shí)，同時(shí)也提高了他們對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解及其應(yīng)用能力。

另外，對(duì)學(xué)生完成上述任務(wù)給予分?jǐn)?shù)考核，并以一定的比例計(jì)入總成績(jī)，這是對(duì)他們的努力和付出的激勵(lì)和獎(jiǎng)勵(lì)。

對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)并非是一蹴而就的過(guò)程。要告訴學(xué)生，在人類對(duì)自然的探索過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)“所見(jiàn)非所得”的現(xiàn)象，因?yàn)槿说拇竽X會(huì)悄然扮演已知和未知的信息的審查者，制造出“顯而易見(jiàn)的事實(shí)”，從而讓人們?cè)趶氖聞?chuàng)新工作中，對(duì)于一些非常明顯的征兆、細(xì)節(jié)和問(wèn)題視而不見(jiàn)。很多領(lǐng)域之所以存在初學(xué)者、年輕學(xué)者作出重大發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象，就是因?yàn)楦黝I(lǐng)域的專家經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的知識(shí)的積累和思考訓(xùn)練，會(huì)不經(jīng)意地形成高效率的思考模式，回避一些可能對(duì)現(xiàn)有信息、結(jié)論形成沖擊甚至否定的事實(shí)[2-3]。因此，所謂創(chuàng)新和創(chuàng)造，就是永遠(yuǎn)要像一個(gè)初學(xué)者那樣保持強(qiáng)烈的好奇心，要敢于挑戰(zhàn)“權(quán)威”。此外，在當(dāng)下科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速和日漸復(fù)雜化的背景下，創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)和建立往往需要一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程，需要足夠的耐心和毅力。

四、結(jié)語(yǔ)

培養(yǎng)本科學(xué)生專業(yè)知識(shí)的獲取能力、應(yīng)用能力（實(shí)踐能力）和思維創(chuàng)新能力是大學(xué)本科教育中重要的內(nèi)涵，它可體現(xiàn)在本科學(xué)生的培養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)中。本論文以課堂教學(xué)過(guò)程為例子，結(jié)合具體的大氣科學(xué)類專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)總結(jié)了培養(yǎng)本科學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力（實(shí)踐能力）和思維創(chuàng)新能力的具體例子和做法。希望上述例子可以為其它理科類專業(yè)課程的教學(xué)改革提供一些可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

當(dāng)然，培養(yǎng)本科學(xué)生專業(yè)知識(shí)的獲取能力、應(yīng)用能力（實(shí)踐能力）和思維創(chuàng)新能力或許還有的其它更好方式和途徑，不同專業(yè)所采取的方法也可能完全不同。有一點(diǎn)也許是大家都會(huì)認(rèn)同的，那就是教師應(yīng)該積極而努力去思考如何培養(yǎng)和提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力和思維創(chuàng)新能力，并在教學(xué)過(guò)程嘗試和改進(jìn)，只有這樣，才會(huì)使得大學(xué)本科生的培養(yǎng)質(zhì)量不斷提升，為社會(huì)輸送更優(yōu)秀的人才。不管怎樣，對(duì)學(xué)生而言，需要的是老師提供培養(yǎng)各種能力的機(jī)會(huì)給他們，真可謂“給點(diǎn)陽(yáng)光就燦爛”。

參考文獻(xiàn)

[1]Crouch C H，Mazur E.Peer Instruction：Ten Years of Experience and Results[J].American Journal of Physics，2001（9）：970-977.

[2]凱文·阿什頓.被誤讀的創(chuàng)新：關(guān)于人類探索、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的真相[M].北京：中信出版集團(tuán)股份有限公司，2017：356.

[3]鄭渝川.沒(méi)有捷徑可走，創(chuàng)新無(wú)非是好奇心加耐心[N].廣州日?qǐng)?bào)，2017-06-13.