研究生《功能材料》課程教學(xué)改革探索

朱敏 朱鈺方

摘要：本文從培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力出發(fā)，結(jié)合研究生《功能材料》課程特點(diǎn)，對(duì)如何在課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力問(wèn)題進(jìn)行探索。通過(guò)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，融合多元化教學(xué)模式及完善課程評(píng)價(jià)方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：《功能材料》；教學(xué)改革；創(chuàng)新教育

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）51-0083-02

研究生教育是我國(guó)高等教育的重要組成部分，創(chuàng)新能力培養(yǎng)是研究生教育的核心。教育部早在2003年就開(kāi)始制定實(shí)施“研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃”，加強(qiáng)研究生培養(yǎng)體系、課程教學(xué)和教材等建設(shè)工作，逐步建立有利于培養(yǎng)研究生創(chuàng)新精神、研究能力的機(jī)制，提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量[1]。近年來(lái)，高校也在深入開(kāi)展以提高研究生創(chuàng)新能力為核心的研究生教育教學(xué)改革。

課程學(xué)習(xí)是我國(guó)研究生培養(yǎng)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)。教育部發(fā)布的《關(guān)于改進(jìn)和加強(qiáng)研究生課程建設(shè)的意見(jiàn)》，強(qiáng)調(diào)要更好地發(fā)揮課程學(xué)習(xí)在研究生培養(yǎng)中的作用，研究生課程體系應(yīng)以能力培養(yǎng)為核心，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為重點(diǎn)。因此，從培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力出發(fā)，課程教學(xué)必須注重研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]。作為一名研究生課程授課教師，應(yīng)更新教育觀念和教學(xué)內(nèi)容，開(kāi)展教學(xué)方法改革，探索研究生課程教學(xué)的新思路[3]。本文基于研究生專業(yè)課程《功能材料》的教學(xué)實(shí)踐，分別從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式及考核方式等方面進(jìn)行探索。

一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)

《功能材料》是材料科學(xué)與工程專業(yè)研究生的專業(yè)必修課之一。《功能材料》內(nèi)容涵蓋面廣，多學(xué)科交叉融合，包括電子材料、磁性材料、聲學(xué)材料、光學(xué)材料、生物材料及各種功能轉(zhuǎn)換材料。高校材料類本科專業(yè)基本上會(huì)開(kāi)設(shè)功能材料及相關(guān)專業(yè)課程，教學(xué)內(nèi)容包括各類功能材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用這條主線，但以掌握基本知識(shí)、基本理論為教學(xué)目標(biāo)。目前，很多高校開(kāi)設(shè)的研究生《功能材料》課程的教學(xué)大綱及教學(xué)內(nèi)容，絕大部分是按照金屬功能材料、無(wú)機(jī)功能材料和功能高分子材料三大類，來(lái)講授各類功能材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用等內(nèi)容，只是應(yīng)用部分的比重略有增加，這在教學(xué)內(nèi)容上容易與本科教學(xué)內(nèi)容造成重復(fù)，缺乏研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，講授近年來(lái)迅速發(fā)展的新型功能材料，結(jié)合科研成果案例教學(xué)，將有助于研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1.由于本課程的學(xué)生是材料專業(yè)的碩士研究生，在前期已經(jīng)學(xué)過(guò)如《材料科學(xué)基礎(chǔ)》、《現(xiàn)代材料分析方法》、《材料結(jié)構(gòu)與性能》等專業(yè)基礎(chǔ)課程，了解和掌握有關(guān)功能材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能等基本知識(shí)。因此，研究生《功能材料》課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)將金屬功能材料、無(wú)機(jī)功能材料和功能高分子材料中的經(jīng)典功能材料與當(dāng)前研究熱點(diǎn)的功能材料相結(jié)合，在簡(jiǎn)要介紹組成、結(jié)構(gòu)、性能方面的基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹材料選擇與設(shè)計(jì)、制備技術(shù)與功能材料的性能及應(yīng)用間的相互關(guān)系，強(qiáng)調(diào)材料的選擇、設(shè)計(jì)和制備技術(shù)對(duì)功能材料實(shí)際應(yīng)用的重要性。這樣，課程教學(xué)內(nèi)容既可引導(dǎo)學(xué)生把握功能材料領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究前沿，提高創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)也會(huì)兼顧功能材料的基本知識(shí)的鞏固。

2.由于本課程教學(xué)課時(shí)只有32學(xué)時(shí)，在教學(xué)內(nèi)容的安排上，針對(duì)當(dāng)前研究熱點(diǎn)，結(jié)合本校材料專業(yè)的研究方向，主要聚焦在新能源材料、環(huán)境材料、生物醫(yī)用材料等，所以重點(diǎn)把新能源材料、環(huán)境材料、生物醫(yī)用材料等專題分別設(shè)章進(jìn)行介紹，將各專題的最新科研成果和最新進(jìn)展充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中，使學(xué)生了解科技前沿，激發(fā)學(xué)生科研創(chuàng)新興趣。例如，石墨烯，由于獨(dú)特的高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱、高強(qiáng)度、輕質(zhì)等特性，在新能源、環(huán)境、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，有重要的應(yīng)用潛力。此外，功能材料的3D打印，也是目前的研究熱點(diǎn)。因此，在講授石墨烯材料時(shí)，結(jié)合3D打印技術(shù)，對(duì)最新發(fā)表的關(guān)于3D打印石墨烯及器件制備的文獻(xiàn)進(jìn)行介紹，引導(dǎo)學(xué)生討論石墨烯3D打印技術(shù)在電池、電容器等儲(chǔ)能器件制造上的前景及研究思路，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和創(chuàng)新能力。

二、融合多元化教學(xué)模式，啟發(fā)創(chuàng)新思維

教學(xué)方法和手段的改革，是研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵。良好的教學(xué)效果，不僅與教師的講授技巧有關(guān)，更重要的是需要在教學(xué)方法和手段上進(jìn)行多元化融合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)講授功能材料領(lǐng)域的最新科技前沿，將學(xué)生學(xué)習(xí)功能材料的思維推向應(yīng)用，把新方法、新技術(shù)、新熱點(diǎn)、新問(wèn)題等加入課程教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生積極思考和探討，以啟發(fā)思維、訓(xùn)練能力。因此，為了有效達(dá)到教學(xué)目的，本課程將多種教學(xué)方法和手段進(jìn)行融合探索。

1.通過(guò)科研與教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科研能力。本課程的教學(xué)團(tuán)隊(duì)都是科研第一線的教師，從事功能材料領(lǐng)域的不同研究方向的科研工作。因此，每位教師分別講授各自擅長(zhǎng)領(lǐng)域的教學(xué)內(nèi)容，將各自的最新研究成果作為科研案例，穿插在教學(xué)中，豐富教學(xué)內(nèi)容。而且，本校每個(gè)學(xué)期都設(shè)有材料創(chuàng)新講壇，邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外在功能材料領(lǐng)域的知名學(xué)者來(lái)校講座。根據(jù)講座內(nèi)容，將1～2場(chǎng)材料創(chuàng)新講座納入本課程的教學(xué)內(nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生積極交流與討論。將科研與教學(xué)實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，通過(guò)展示教師的科研創(chuàng)新成果，交流如何提出科研創(chuàng)新課題等，不僅會(huì)使學(xué)生接觸到功能材料領(lǐng)域的研究前沿和熱點(diǎn)，而且也會(huì)激發(fā)學(xué)生的科研興趣，引導(dǎo)他們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中勤于思考，啟發(fā)科研創(chuàng)新思維，為創(chuàng)新能力和科研能力的培養(yǎng)創(chuàng)造良好氛圍。

2.開(kāi)展以研究熱點(diǎn)為主題的課堂討論。通常，學(xué)生對(duì)熱點(diǎn)問(wèn)題和最新研究成果比較關(guān)注和感興趣。教師在講授每個(gè)專題時(shí)，都要適當(dāng)引入本專題方向的研究熱點(diǎn)和最新研究成果，進(jìn)行課堂討論。教師在上一堂課結(jié)束時(shí)，將討論主題布置給學(xué)生，讓學(xué)生對(duì)討論主題提前搜尋資料，有所準(zhǔn)備，訓(xùn)練學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。通過(guò)專題的課堂討論，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題及交流、表達(dá)等能力。

3.培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力及文獻(xiàn)綜述能力。自學(xué)能力的培養(yǎng)，對(duì)提高學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力非常重要。研究生可以通過(guò)課程學(xué)習(xí)、導(dǎo)師指導(dǎo)等環(huán)節(jié)提高分析、解決問(wèn)題的能力，但在獨(dú)立開(kāi)展科研及學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)，往往需要自學(xué)。由于本課程的教學(xué)內(nèi)容安排是在課堂教學(xué)過(guò)程中，重點(diǎn)講授材料選擇與設(shè)計(jì)、制備技術(shù)與應(yīng)用的相互關(guān)系及最新科研成果，其他關(guān)于材料結(jié)構(gòu)和性能等知識(shí)需要通過(guò)自學(xué)完成。此外，類似專題的課堂討論等教學(xué)互動(dòng)環(huán)節(jié)，需要學(xué)生通過(guò)課后進(jìn)行文獻(xiàn)檢索和自學(xué)文獻(xiàn)、資料等來(lái)完成。文獻(xiàn)綜述能力是研究生創(chuàng)新思維和科研能力培養(yǎng)的重要方面。通過(guò)文獻(xiàn)綜述，學(xué)生可以全面了解和掌握某個(gè)研究領(lǐng)域或研究方向的現(xiàn)狀，思考發(fā)展趨勢(shì)，是開(kāi)展科學(xué)研究最為重要的一步。因此，本課程在學(xué)期末設(shè)置文獻(xiàn)綜述環(huán)節(jié)，布置文獻(xiàn)綜述任務(wù)，要求學(xué)生通過(guò)文獻(xiàn)查找、閱讀、總結(jié)、撰寫(xiě)等完成綜述小論文，培養(yǎng)自學(xué)與文獻(xiàn)綜述能力。

4.全英語(yǔ)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生外語(yǔ)學(xué)術(shù)交流能力。目前，教育部積極鼓勵(lì)教師開(kāi)展雙語(yǔ)和全英語(yǔ)教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用外語(yǔ)的能力，提高國(guó)際化教學(xué)質(zhì)量[4]。研究生是開(kāi)展創(chuàng)新研究的主體之一，了解與把握研究領(lǐng)域的發(fā)展，需要通過(guò)閱讀大量外文文獻(xiàn)和資料，而且，國(guó)際學(xué)術(shù)交流也是提高科研創(chuàng)新能力的途徑之一。

在國(guó)內(nèi)研究生的培養(yǎng)過(guò)程中，學(xué)生在外語(yǔ)讀寫(xiě)方面的訓(xùn)練較多，而聽(tīng)說(shuō)能力相對(duì)較弱。因此，為培養(yǎng)學(xué)生的全英語(yǔ)學(xué)術(shù)交流與表達(dá)能力，本課程采用全英語(yǔ)教學(xué)。全部制作英語(yǔ)PPT課件，講授過(guò)程中采取預(yù)先發(fā)給學(xué)生課件和外文資料，讓學(xué)生能夠課前預(yù)習(xí)，熟悉課堂教學(xué)內(nèi)容及生疏的專業(yè)詞匯，避免學(xué)生在課堂上跟不上教師全英語(yǔ)講授的節(jié)奏。但對(duì)比較難理解的知識(shí)點(diǎn)，適當(dāng)輔以中文講解。在課堂提問(wèn)及課堂討論環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生采用英語(yǔ)回答和討論，訓(xùn)練英語(yǔ)表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)生的英語(yǔ)學(xué)術(shù)交流能力。

三、完善課程教學(xué)考核方式，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

本課程比較注重學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，傳統(tǒng)的閉卷考核方式顯然不適合研究生的培養(yǎng)。為此，課程教學(xué)考核方式應(yīng)將教學(xué)過(guò)程中的提問(wèn)、專題討論等過(guò)程性評(píng)價(jià)與期末文獻(xiàn)綜述評(píng)價(jià)相結(jié)合，把撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述、匯報(bào)答辯與交流討論作為考核的重要形式。特別是期末文獻(xiàn)綜述評(píng)價(jià)，在教學(xué)過(guò)程中，列出若干熱點(diǎn)問(wèn)題，由學(xué)生自主進(jìn)行文獻(xiàn)檢索、閱讀資料，撰寫(xiě)綜述。期末采用英語(yǔ)多媒體答辯方式對(duì)文獻(xiàn)綜述進(jìn)行匯報(bào)，全面訓(xùn)練文獻(xiàn)查閱、歸納總結(jié)、文字與口頭表達(dá)及英語(yǔ)學(xué)術(shù)交流能力，加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

忽視課程教學(xué)環(huán)節(jié)中研究生創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力的訓(xùn)練，是導(dǎo)致研究生創(chuàng)新能力不足的一個(gè)重要原因。專業(yè)課教學(xué)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的主渠道之一，對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。因此，本課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和教學(xué)評(píng)價(jià)方式等方面進(jìn)行探索，以引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，加強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時(shí)，提高課程教學(xué)質(zhì)量，教師要不斷學(xué)習(xí)，提高自身創(chuàng)新能力，在科研第一線開(kāi)展創(chuàng)新科學(xué)研究，讓科研反哺教學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張來(lái)斌.認(rèn)清形勢(shì)，把握關(guān)鍵，大力推進(jìn)研究生教育改革創(chuàng)新[J].學(xué)位與研究生教育，2010，（1）：58-60.

[2]朱鈺方，朱敏，何星.研究生“生物材料學(xué)”課程教學(xué)改革初探[J].上海理工大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2014，36（4）：387-390.

[3]畢月虹，謝靜超，李俊梅，陳超.研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)的幾點(diǎn)思考[J].教育教學(xué)論壇，2013，（33）：120-121.

[4]錢微.材料科學(xué)與工程全英語(yǔ)教學(xué)專業(yè)核心課程群構(gòu)建與實(shí)踐[J].上海理工大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2012，34（4）：320-324.