SCI论文（www.lunwensci.com）:
摘要：“地球物理流体动力学”是在经典流体力学的基础上，考虑地球旋转效应，研究海洋动力过程的课程，是物理海洋学专业研究生的一门重要基础课。该课程涉及面广、内容抽象，对数学和力学基础要求高，难以掌握。笔者针对近年来的教学实践，针对该课程特点，从该课程的教学内容、教学方式及考核办法三个方面进行了一些探索，提出了一些教学理念。在教学框架搭建、计算机数值模拟、论文展示等具体做法上给出了较为详细的介绍。
关键词：地球物理流体动力学；研究生；课程教学
本文引用格式：宁浩,等.研究生课程地球物理流体动力学教学探索[J].教育现代化,2019,6(05):153-155.
研究生教育是高等教育人才培养的最高层次，是我国社会主义现代化建设拔尖创新人才培养的重要渠道，课程教学质量对研究生教育有深远影响。“地球物理流体动力学”作为一门研究海洋动力过程的课程，是物理海洋学专业研究生的一门重要基础课，是学生认识海洋动力过程及其形成机制的有效途径，是锻炼研究生科研能力和创新能力的必要手段。
地球物理流体动力学是在经典流体力学的基础上，考虑地球旋转效应，研究大气和海洋动力学基础的课程[1]。我校为该课程安排64学时，讲授时间有限，且近年来我校物理海洋学专业研究生学习基础差异性较大，而课程涉及面广、内容抽象，对数学和力学基础要求高，学生普遍反映该课程抽象、枯燥、难以掌握。基于以上教学实践中的现实问题，本文从该课程的教学内容、教学方式及考核办法三个方面进行了一些探索，提出了一些理念。
一 教学内容：搭建框架，拓宽视野
地球物理流体动力学课程概念繁多，教师若是以传统的灌输式方法教学，学生接触的将是零散的知识点，难以形成对课程的宏观认知。根据教学内容，确定教学主线，利用各个知识点间的逻辑联系，搭建教学框架，可以使教学内容更加清晰，突出各知识点之间的联系，建立起对课程系统性的认识[2]。将离散的知识点连接成线、拓展成面，使整门课程成为联系紧密的“点、线、面”有机体。利用课程框架教学，使教学内容层次分明，能很好地拓宽学生视野，形成知识点“网络”式的立体结构，为学生进一步学习打下良好基础。课程教学框架如图1所示。
从图1中可以看出，地球物理流体动力学课程中各知识点联系紧密，形成了一个统一的有机体。在学习中利用课程框架图便于学生及时查漏补缺。例如要构造浅水模式，需要用到之前学过的浅水理论、小振幅运动、地转近似三方面知识，学生了解课程框架图后，可以在课前复习这三方面知识，上课时再接触浅水模式的新知识就更容易接受。搭建课程框架后，教师还可以根据课程教学框架考察学生各知识点间有哪些逻辑联系，检查学生掌握程度，并要求学生将课程框架进一步细化，让学生更系统地掌握知识点。
二 教学方式：合理引导，启发思维
研究生教育与本科生教育最大的不同是要将独立进行科学研究的能力作为教育的目标。但在实际授课过程中发现，很多教师在教学中忽略了研究生自主学习能力的培养，导致很多研究生仍依赖教师的讲授，缺乏自主学习的意识和能力。地球物理流体动力学课程数学推导繁多，学生在听课过程中容易产生疲劳厌倦和畏难情绪。因此教师在授课过程中要灵活应用多种授课方式，调动学生学习的主观能动性，挖掘学生学习的欲望，化被动接受为主动探索[3,4]。
在实际授课过程中，要根据课程内容将教学方式细化。在讲解公式定理的具体应用时，宜采用问题引导法，先给出流动现象，让学生分析原因，在学生讨论后再给出答案。还可利用丰富的多媒体教学资源，提高授课过程的生动性[5]。例如讲解涡度方程时，先给学生播放小球流过突峰的实验影像，并让学生讨论在流动过程中，小球的转速为什么会先减小后增大，以此引导学生积极思考。教师要收集各种理论应用的实例，制作丰富的案例库，并根据科学前沿问题，不断更新资源，让学生在大量的问题讨论训练中锻炼分析方法，培养独立思考的能力。
在讲解公式推导较多的内容时，宜采用教师板书推导和学生上讲台自主推导相结合的形式。作者在近年来的授课过程中发现，地球物理流体动力学最大的教学难点是数学公式推导，在教师讲解公式推导的过程中，学生很难跟上教师的思路。而数学分析能力是物理海洋专业研究生必须掌握的研究技能，这项能力直接影响研究生今后的科研工作，因此教师在讲解公式推导时，应该将重心放到学生自主推导出公式上。在授课过程中，教师先对某些公式利用板书进行推导，再找案例让学生上讲台推导，当学生遇到瓶颈难以解决时，再给予启发式的提点。让学生在模仿中掌握数学分析的能力。例如位势涡度守恒方程与涡度方程推导的相似度很高，均是利用运动方程交叉微分求差得到。教师可用板书推导涡度方程，将位势涡度守恒方程的推导留给学生。用这种授课方式，会提高学生在课堂上的专注度，督促学生总结公式推导的技巧，最终掌握数学推导能力。
在讲解流动性质时，教师要将计算机数值模拟的方法引入课堂。地球物理流体动力学课程公式多，让学生从公式形式分析流动性质较为抽象且枯燥无趣，若能利用计算机绘制图像制作成动画，能很清楚的展现流动性质。例如浅水模式中，利用不同的条件能得到三种不同的波动，每种波动都具有自己的特点。其中Kelvin波的公式为（1）式（1）中ζ为波高，A为振幅，f为科氏参数，c为波速，k为波数，ω为圆频率。
从公式（1）中能利用数学函数的性质分析出Kelvin波的特点是左减波，但这种方式不够直观。这里简化公（1），将A、f、c、k、ω取某一确定值，利用Matlab软件可以直接画出Kelvin波的波高图像，如图2所示。从图2中可以看出，随着y的增加波高减小，因此学生很容易看出Kelvin波左减波的性质。教师在讲解浅水模式三种波动时，都采用计算机模拟绘图，可以更好地让学生区分三种波动的特点。
在课堂中引入计算机模拟的方法，不仅能将抽象的数学公式转换成直观的图像，使流动性质更明显，增加课堂的生动性，还可以将一部分计算机模拟的任务交给学生，锻炼学生编程以及绘图的能力。教学方式的选择决定教学内容输出的质量，教师在授课过程中，要尝试多种教学方式，挖掘学生学习的欲望，启发学生的思维，以提高教学内容的输出效率。
三 考核方法：理论考试，论文展示
对课程进行考核是监督和评估教学质量的重要手段，因此，要建立一个合理的考核机制[6]。研究生教学的目标是锻炼学生自主创新及科研能力，而本科阶段的闭卷考试只能检测学生对基础理论知识的掌握程度，不能反映研究生的真实科研水平。评估研究生的课程成绩应从多方面、多种形式加以考察[7]。
一是理论考试：采用闭卷考试的形式直接考察研究生的理论学习水平和对知识的掌握程度。二是论文展示：为考察研究生科研水平及创新能力，首先给研究生一个与课程相关的科学前沿问题，让其针对问题去查阅文献写一篇小论文，可以在论文中阐述现有的研究成果，也可表达自己对该问题的研究想法；然后，让研究生针对自己写的小论文制作课件，以授课的形式进行成果展示，考核其思维表述、授课技巧的综合能力。三是平时成绩：研究生平时上课的表现反映他们的学习态度，教师应该根据其课堂回答问题等表现情况给与一定比例的平时分。综合以上考查方式，教师加权平均得到研究生的最终成绩。
四结语
地球物理流体动力学是研究海洋的重要课程，是培养研究生科研素养的重要手段。通过对教学内容搭建框架，使学生将零散知识点有机的结合起来；通过对教学方法的灵活选择，使课堂更生动从而学生学习欲望更强烈；通过对考核办法的综合评定，使学生学习水平有更合理的评估从而有效监督教学质量。地球物理流体动力学的教学理念还需在实践中不断探索，教师也要不断提升自身素养，提高教学质量，为研究生培养奠定良好的理论基础。
参考文献
[1]王斌,翁衡毅.地球物理流体动力学[M].北京:海洋出版社,1981
[2]徐凤.分层教学法在流体力学教学中的应用[J].教育教学论坛,2018(30):178-179.
[3]焦坤灵,陈晓娟,张连科,等.“流体力学”课程教学中教法创新探索[J].科教导刊(下旬),2016(05):115-116.
[4]郑晓英,马长明,刘斌云.流体力学课程教学方法的探讨[J].教育教学论坛,2016(04):173-174.
[5]肖东,唐海,陈小榆,等.启发联想式教学方法研究——以流体力学教学为例[J].教育现代化,2016,3(27):116-117+120.
[6]董静雅,董事尔“.工程流体力学”多元化考核方式改革探索[J].教育现代化,2018,5(14):72-74.
[7]陈法锦.面向研究生的海水分析化学课程教学探索[J].大学教育,2016(01):98-99.
关注SCI论文创作发表，寻求SCI论文修改润色、SCI论文代发表等服务支撑，请锁定SCI论文网！ 文章出自SCI论文网转载请注明出处：https://www.lunwensci.com/jiaoyulunwen/7762.html
