基于案例指导的暧通能动研究生创新能力培养

　　0引言

　　暖通和能动专业在建筑、电厂、电子设备等很多领域都具有广泛应用，并且工程性和理论性都很强。这些专业研究生的创新能力培养直接关系到高校的知识创新水平甚至国家未来的整体创新能力提高，因此很多学者对此进行了大量探索。马跃良探讨了营造和加强研究生创新教育培养的一些基本条件和特征，强调在面对研究生大规模扩招的情况下，进一步加强研究生素质教育和创新教育是研究生培养必然的趋势，也是提高研究生创新能力的一个关键问题，特别指出要加强管理方法创新,加强学科建设，加强导师队伍建设及加强学术交流等良好的建议。邓义江等W细致论述了加强导师队伍建设来提高研究生创新能力的重要意义和策略，指出导师的指导作用和榜样作用的重要性。周娟m针对目前我国研究生创新能力不强的现状，分析了科研实践在提高研究生创新能力中的作用，提出强化科研实践，提髙研究生创新能力的建议。韩斌等w就如何培养和提高研究生的创新能力进行了有益的探讨，特别指出论文工作阶段是培养研究生创新精神和创造能力的关键阶段。肖健梅等通过分析和结合自己多年培养研究生经历及总结的经验，从校园创新氛围、课程设置、教学模式及考核方式这四个方面提出见解和切实的建议。董发昕等提出从拓宽研究生的实验技能角度来提高研究生的创新能力。袁青等⑺从修订研究生培养方案角度结合培养方案的修订工作探讨了研究生培养各个环节研究生培养质量和创新能力的影响。刘新亚等[8]指出把握研究生创新能力培养特点，努力提高研究生创新能力。以上学者针对如何提高研究生的创新能力，结合自身教学科研体会从不同的角度提出的非常有益的措施，非常值得学习和借鉴，而本文结合普通211院校的实际，提出了基于案例科研的研究生创新能力培养方法，并将此方法应用到在读研究生和高年级本科生的创新能力培养中。

　　1案例科研指导

　　案例教学从1870年哈佛法学院以来已经历了100多年的历史。经过不断的完善推广，案例教学已经从哈佛大学走向了世界，并在全世界范围内产生了深远的影响。张继学综述了案例教学在国内的发展现状。李巍等对视频案例教学及其应用策略进行了分析。刘捧，温国强和张俊文等分别对会计专业课程，高校体育教学和矿业工程课程的案例教学进行了分析研究。徐延宇系统地论述了案例教学及其运用。以上学者从不同角度针对自己的教学科研实际对案例教学进行了非常有益的论述和分析，通过以上分析也可以看出，案例教学的优势已越来越广泛的被采用。本项目针对热动专业的实际拟采用科研案例来指导研究生并对其进行创新能力的培养,这对其他专业研究创新能力培养也具有一定借鉴意义。

　　本课题通过对研究生进行科研案例指导，提高研究生的知识理论迁移能力，创新能力。科研案例指导主要是结合自身科研实际进行，由导师来讲解和引导并对学生掌握不扎实的基础环节进行实践，从根本上提高其创新能力的有效措施。这对完成研究生的科研任务也具有重要的意义。科研案例指导方法，不但能让研究生快速人门，又能让他们不断创新，进一步培养研究生的创新兴趣。本课题的培养方法可以很方便简洁地推广到其他学科，提高其他学科研究生的创新能力和创新兴趣。

　　2基于科研案例指导的研究生创新能力培养

　　给自己的研究生确定科研任务，围绕此任务的基本知识点进行国内外文献调研，在此基础上针对经典的论文里的理论模型或具体的实验方案进行案例指导。进行科研案例指导主要有三个环节:1)深度剖析经典案例，揭示专业基础知识与解决问题思路或创新点之间的内在联系;2)明确基础知识的提升方向；3)提升知识迁移、信息加工及顿悟学生能力。第一个环节是导师的关键工作，是展示本专业在解决实际问题方面的重要应用，提高学生学习和科研兴趣的重要环节，如果切实提高了学生的学习和研究兴趣,第二和第三环节的进行就具备内在的动力。第一环节学习在认识本专业，喜爱本专业，并立场做好本专业的同时自然就会根据自己目前基础的不扎实进行相应的补足。然而第三环节也就是创新能力培养最关键的一环却需要在导师的指导和学生的勤奋努力下，在不断的科研实际工作中一步步地提高。下面对第三个环节进行进一步分析。1)知识迁移。研究生通过自学由导师筛选的经典论文案例、自主分析此论文案例之后与导师进行讨论，挖掘出这一过程所运用的基础理论和方法与此经典论文案例中解决问题的办法内在联系。在这一过程中，学生将基础理论知识与实际问题的解决方案联系起来而生成学生的亲身经验，从而逐步提高自己分析解决问题的能力。这些经验使学生头脑中的孤立分离的知识逐渐与解决类似问题的思考策略与顺序联系起来。2)信息加工。在论文案例指导中,案例来自工程实际，能够激发其探索的兴趣，同时又是各方面基础知识的一个综合,需要学生将各方面基础知识和理论在案例的情境中练习与运用，从而将以命题形式保存在学生头脑中的原理、原则和方法、技巧等知识通过论文案例学习转化为解决实际问题的技能，即形成保存在学生头脑中的生产式系统。3)顿悟学习。案例指导重视讨论，在讨论过程中导师运用案例中富有启发性和兴趣性问题，激发学生发表自己的看法,有效减轻了学生学习被动性特别是对记忆的过分依赖’促进学生积极思考和推理’使学生从疑到悟。

　　经过几个经典论文或经典模型案例的指导，学生可以发现自己的不足，看到之前所学知识的力量，激发兴趣，弥补不足，能极大地提高学生的创新能力。

　　3科研案例教学对高年级本科生的培养

　　科研案例教学可以应用在高年级本科生的创新能力培养方面，在此方面作者具有一些体会。对于大二特别是大三的本科生来说，专业基础课已结课，部分专业课正在学习之中，适当地进行科研活动不但可以拓展知识面，而且可以激发学习兴趣。在了解学生兴趣的基础上，结合适当的科研案例对高年级的本科生进行科研训练和培养，可以在1年?2年的时间里使这些本科生达到研究生的科研水平，这样对于他们进一步深造和将来工作具有很深刻的意义。在科研案例教学的引导下,学习成绩较好（普通211院校专业前35%)的学生经过一年的努力，不但能使自己的能力有一个较大幅度的提高，而且有可能发表SCI收录论文。他们如果大四要进行保研，也很受导师的欢迎。

　　4应用实例

　　暖通和能动专业都在研究传热和传质，强化传热、能动专业有制冷方向，但暖通专业是制热。目前，这两个专业做CFD数值模拟或自编程数值模拟的很多，数值计算能力也是研究生人学和科研或本科直接就业所必备的一种能力。作者根据专业实际情况，在大三学生中进行了实践，分别对三名大三学生布置了三方面的科研任务--谱色测温求解算法,多孔介质内流动传热的LBM模拟和液氮在煤多孔介质内的流动和换热特性研究。谱色测温采用彩色测温的基础原理及单色简化算法为案例对学生进行了分析，经过一名本科生半年多探索在《光谱学与光谱分析》发表论文一篇。LBM采用何院士的顶盖驱动流为案例进行了讲解，学生通过这个案例不但深化了对LBM的认识，而且自己通过方案查找,写出多孔介质内两相流的LBM程序，论文正在投稿中。对于液氮在煤多孔介质内流动的是实验研究，作者以发散冷却实验为案例对其进行基础知识和实验方法的培养，目前这个实验台巳经由该生搭建好,实验正在进行中。这名学生通过课余时间的学习，夯实了科研基础，目前三名学生均已经得到了浙江大学的直博指标。

　　5结语

　　本文在对分析案例教学和提高研究生创新能力进行分析研究的基础上，结合自身在能动和暖通专业的教学实际提出了基于科研案例指导的研究生创新能力培养方案,该方案不但实用于研究生创新能力的培养，也可以对高年级本科生进行科研训练，以提高他们的创新能力和科研兴趣。进行科研案例指导主要有三个环节:1)深度剖析经典案例，揭示专业基础知识与解决问题思路或创新点之间的内在联系;2)明确基础知识的提升方向；3)提升知识迁移、信息加工及顿悟学生能力。三个环节可以相互促进，对研究生或高年级本科生创新能力的培养具有重要意义。

　                                                            　辛成运

　                                                　(中国矿业大学电力工程学院,江苏徐州221116)