材料專(zhuān)業(yè)研究生學(xué)位課程的教學(xué)改革探索

[摘 要]材料專(zhuān)業(yè)研究生學(xué)位課程的教學(xué)需要不斷改革和探索。總結(jié)碩士研究生學(xué)位課程“材料結(jié)構(gòu)與性能”的教學(xué)目前存在的不足，深入分析美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校（University of California，San Diego）研究生課程教學(xué)特點(diǎn)，從教學(xué)理念與教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方式與教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)考核與教學(xué)評(píng)價(jià)等方面，對(duì)“材料結(jié)構(gòu)與性能”課程的教學(xué)改革進(jìn)行了有益的探索，力求不斷提高該課程的授課質(zhì)量與水平，為省內(nèi)外相關(guān)專(zhuān)業(yè)的研究生課程建設(shè)提供一定的參考與借鑒。

[關(guān)鍵詞]研究生專(zhuān)業(yè)課程;教學(xué)改革;“材料結(jié)構(gòu)與性能”

[中圖分類(lèi)號(hào)] G643 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2016）01-0138-03

“材料結(jié)構(gòu)與性能”是本單位材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)學(xué)位課程，長(zhǎng)期以來(lái)一直沿用傳統(tǒng)的以課堂授課為主要形式的教學(xué)模式，教學(xué)方法單一，對(duì)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性重視不夠，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)思考不夠。此外，教學(xué)內(nèi)容缺乏先進(jìn)性，許多內(nèi)容存在著與本科生教材內(nèi)容交叉重復(fù)的現(xiàn)象，教學(xué)效果不甚理想。

美國(guó)的研究生教育水平居世界前列，其研究生課程教學(xué)方法更是具有自身的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)。2014年6月至2014年12月，筆者有幸以訪問(wèn)學(xué)者的身份，在國(guó)家留學(xué)基金委“高校專(zhuān)業(yè)課教師出國(guó)研修項(xiàng)目”的資助下，到美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校（University of California， San Diego，以下簡(jiǎn)稱(chēng)UCSD）進(jìn)修，通過(guò)觀摩專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)及課堂活動(dòng)，參與專(zhuān)業(yè)教學(xué)研討，進(jìn)行課堂授課實(shí)踐等，親身感受到了美國(guó)研究生教學(xué)與中國(guó)研究生教學(xué)的差別。本文通過(guò)總結(jié)“材料結(jié)構(gòu)與性能”這門(mén)研究生課程的教學(xué)目前存在的不足，在深入分析UCSD研究生課程教學(xué)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，主要從教學(xué)理念與教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式、教學(xué)考核與教學(xué)評(píng)價(jià)等方面對(duì)該課程的教學(xué)改革進(jìn)行了有益的探索，力求不斷提高該課程的授課質(zhì)量與水平，為省內(nèi)外相關(guān)專(zhuān)業(yè)的課程建設(shè)提供一定的參考與借鑒。

一、教學(xué)理念與教學(xué)目標(biāo)

長(zhǎng)期以來(lái)，人們認(rèn)為提高研究生的創(chuàng)新能力，應(yīng)從研究生的科研論文入手，忽視了課程教學(xué)在培養(yǎng)人才過(guò)程中的重要作用，加之部分高校在教師工作量考核和職稱(chēng)晉升等方面主要以申請(qǐng)項(xiàng)目和發(fā)表論文情況來(lái)衡量，學(xué)生畢業(yè)條件也主要以發(fā)表論文數(shù)量和等級(jí)來(lái)衡量，導(dǎo)致高校普遍存在著重科研輕教學(xué)、重論文輕課程現(xiàn)象。

研究生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)學(xué)位課程不僅是為了學(xué)習(xí)本學(xué)科專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)門(mén)知識(shí)，而且是為了能在理論專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中，創(chuàng)造性地利用學(xué)科理論知識(shí)解決在科學(xué)研究中遇到的種種具體問(wèn)題。由此可見(jiàn)，研究生課程的學(xué)習(xí)是研究生學(xué)術(shù)能力培養(yǎng)的基石。通過(guò)教學(xué)環(huán)節(jié)的引導(dǎo)與訓(xùn)練，研究生才能夠真正領(lǐng)略到專(zhuān)業(yè)問(wèn)題研究的方法和路徑，如若削弱學(xué)位課程的學(xué)習(xí)，勢(shì)必造成基礎(chǔ)理論不扎實(shí)，知識(shí)面過(guò)窄，寫(xiě)出的論文理論深度不足，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與討論僅僅是引用和照搬別人的成果。

USCD對(duì)研究生課程教學(xué)尤為重視，碩士研究生的學(xué)制通常為2年，分為授課制（course-based）和課題制（thesis-based）兩種學(xué)制;并實(shí)行學(xué)分制，以UCSD材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)為例，所有研究生必須學(xué)習(xí)4門(mén)必修課程和至少2門(mén)選修課程，共完成36個(gè)學(xué)分的學(xué)習(xí)。對(duì)于course-based研究生，必須通過(guò)一門(mén)綜合性考試（Comprehensive Examination）;針對(duì)thesis-based研究生，畢業(yè)條件為必須完成碩士學(xué)位論文。UCSD特別重視學(xué)科交叉，學(xué)生可在全校范圍內(nèi)進(jìn)行選課，在選課之前，就可以在每門(mén)課程的schedule上看到全部的課程內(nèi)容，且每一門(mén)課程都有很詳細(xì)的安排，包括教學(xué)內(nèi)容以及課程作業(yè)、規(guī)定的閱讀材料、考試安排。這有助于學(xué)生根據(jù)自己的興趣方向選擇合適自己的課程，或者根據(jù)自己的學(xué)習(xí)能力合理安排自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃。在第一次課時(shí)通常會(huì)收到教授分發(fā)的所選課程更為詳細(xì)的教學(xué)大綱（syllabus），包括課程目標(biāo)，每一次課的教學(xué)內(nèi)容、討論主題、作業(yè)任務(wù)、考核方式及標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容。這樣的大綱詳盡具體、系統(tǒng)清晰、全面透明，使研究生對(duì)教授的整個(gè)授課安排有了全盤(pán)的認(rèn)識(shí)和深刻的了解，可以提前充分準(zhǔn)備教授安排的任務(wù)。這種“以人為本”的教學(xué)理念和教學(xué)目標(biāo)貫徹始終，培養(yǎng)出的學(xué)生理論基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、善于思考、創(chuàng)新能力強(qiáng)。

因此，研究生專(zhuān)業(yè)學(xué)位課程的教學(xué)首先要改變長(zhǎng)期以來(lái)學(xué)生被動(dòng)聽(tīng)課的接受式教學(xué)理念，教師僅僅起引導(dǎo)和啟發(fā)作用而非課堂的主宰者，要讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)知識(shí)不是研究生課程的最終目的，學(xué)習(xí)是為了培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題、探索未知的能力;切實(shí)貫徹“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力、思考能力以及科研和創(chuàng)新能力。

二、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式

“材料結(jié)構(gòu)與性能”這門(mén)課程以材料的組成-結(jié)構(gòu)-性能之間相互關(guān)系及其制約規(guī)律為主線，多年來(lái)主要介紹晶體結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)缺陷、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、表面結(jié)構(gòu)與性質(zhì)等方面的內(nèi)容，使用武漢理工大學(xué)張聯(lián)盟等主編的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》第二版作為教材。然而，研究生的教育特征決定了研究生課程教學(xué)內(nèi)容需具有前沿性、發(fā)展性與不確定性。而“材料結(jié)構(gòu)與性能”這門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容反映學(xué)科領(lǐng)域的最新研究成果和熱點(diǎn)問(wèn)題很少，許多內(nèi)容存在著與本科教學(xué)內(nèi)容交叉重復(fù)的現(xiàn)象，部分章節(jié)內(nèi)容甚至為本科生教學(xué)內(nèi)容的簡(jiǎn)單延續(xù)，缺乏先進(jìn)性。此外，該課程的教學(xué)方式多年來(lái)主要是以教師傳授已有知識(shí)和成果為主要內(nèi)容的傳授性教學(xué)方式，教學(xué)效果不夠理想。由于近年來(lái)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)壓力較大，部分學(xué)生甚至認(rèn)為學(xué)了用處不大，只想著多做實(shí)驗(yàn)多發(fā)表論文達(dá)到畢業(yè)條件，從而出現(xiàn)學(xué)習(xí)倦怠情況，課堂上積極參與性低。

以UCSD“Structure and Analysis of Solids”這門(mén)研究生必修課程為例，其主要內(nèi)容包括了金屬、陶瓷、半導(dǎo)體等固體材料的原子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu);簡(jiǎn)單和復(fù)雜無(wú)機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系對(duì)比;X射線衍射結(jié)構(gòu)分析;化學(xué)鍵與物理性能的對(duì)比分析;原子分子軌道、能帶理論、自由電子理論等。這些內(nèi)容構(gòu)成了該課程的基礎(chǔ)理論部分。UCSD給研究生上課的教授大多是承擔(dān)一定科研項(xiàng)目的教師，他們?cè)趥魇诨A(chǔ)理論的基礎(chǔ)上，通常會(huì)將科學(xué)研究的最新進(jìn)展引進(jìn)教學(xué)，使課堂教學(xué)內(nèi)容得到及時(shí)更新，并詳細(xì)列出指定閱讀的參考文獻(xiàn)資料，引導(dǎo)研究生查閱國(guó)際權(quán)威雜志近年發(fā)表的本學(xué)科領(lǐng)域的高水平學(xué)術(shù)論文。

筆者在UCSD觀摩了幾門(mén)碩士研究生課程的教學(xué)及課堂活動(dòng)，深深體會(huì)到了美國(guó)互動(dòng)式教學(xué)的特點(diǎn)。教師在授課時(shí)，通常每講完一個(gè)主題，都會(huì)主動(dòng)問(wèn)學(xué)生是否有問(wèn)題。課堂上任何時(shí)候任何主題，學(xué)生都可以陳述自己的觀點(diǎn)，甚至向教師提出異議和爭(zhēng)論。課堂提問(wèn)所表現(xiàn)的是學(xué)生參與和思考問(wèn)題的能力，課程的成績(jī)通常與課堂上提問(wèn)、討論等表現(xiàn)直接掛鉤。正是由于教師的不斷發(fā)問(wèn)和學(xué)生的積極發(fā)言，才構(gòu)成了美國(guó)研究生課堂教學(xué)“學(xué)術(shù)自由”的文化氛圍，并由此形成了互動(dòng)式教學(xué)的典型。這種互動(dòng)式的教學(xué)方式，更加重視學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所激發(fā)出來(lái)的探究與發(fā)現(xiàn)新事物的精神，是一種對(duì)提高研究生的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力十分有效的教學(xué)方式。有時(shí)課堂的提問(wèn)和問(wèn)答占用時(shí)間偏多，教師就會(huì)削減一些內(nèi)容作為課后自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容。研討課特別注重對(duì)學(xué)生的口頭表達(dá)、公眾演講方面能力的培養(yǎng)，教師通常在課前會(huì)安排學(xué)生閱讀指定的文獻(xiàn)資料，并對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行思考和討論，教師在課堂上發(fā)起啟發(fā)式的提問(wèn)，學(xué)生就某個(gè)主題開(kāi)展自我闡述和討論。學(xué)生參與性高，學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性強(qiáng)，課堂氣氛活躍，在國(guó)內(nèi)被認(rèn)為是枯燥無(wú)味的專(zhuān)業(yè)課，在美國(guó)感覺(jué)是在愉快輕松的氛圍中開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)。

筆者所在研究小組近年結(jié)合教學(xué)實(shí)際，針對(duì)“材料結(jié)構(gòu)與性能”這門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方式進(jìn)行了有益的探索與嘗試。首先，通過(guò)更新教材，提高教學(xué)起點(diǎn)，增加教學(xué)深度。比如選用William D等編著的《Materials Science and Engineering：An Introduction》第八版英文教材進(jìn)行課程講授，同時(shí)指定山東輕工業(yè)學(xué)院陳玉清等編著的《材料結(jié)構(gòu)與性能》第一版和武漢理工大學(xué)張聯(lián)盟等編著的《材料科學(xué)基礎(chǔ)》第二版作為參考教材，刪去了為復(fù)習(xí)鞏固本科所學(xué)知識(shí)而與《材料科學(xué)基礎(chǔ)》重復(fù)的課程內(nèi)容，探索雙語(yǔ)教學(xué)模式。其次，跟蹤材料學(xué)科前沿，將本學(xué)科領(lǐng)域的最新科技成果和最新進(jìn)展最大限度地融入教學(xué)內(nèi)容中。比如通過(guò)介紹在《Nature》《Science》《Advanced Materials》等權(quán)威雜志上發(fā)表的與本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域有關(guān)的文獻(xiàn)資料，引導(dǎo)學(xué)生分成小組開(kāi)展研討活動(dòng);就某一具體教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合學(xué)院相關(guān)老師承擔(dān)的科研項(xiàng)目取得的成果和遇到的問(wèn)題進(jìn)行介紹，以拓展學(xué)生的視野和思路，激發(fā)他們的科研興趣。

三、教學(xué)考核與教學(xué)評(píng)價(jià)

研究生課程考核的方式常見(jiàn)的有閉卷或開(kāi)卷考試、課程論文或文獻(xiàn)綜述等?！安牧辖Y(jié)構(gòu)與性能”這門(mén)課程因?yàn)槭菍?zhuān)業(yè)學(xué)位課，為了考查研究生系統(tǒng)扎實(shí)地掌握本學(xué)科基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的程度，長(zhǎng)期以來(lái)都是采用期末閉卷考試。雖然有的學(xué)生思維能力、分析問(wèn)題的能力很強(qiáng)，但是僅僅通過(guò)一次期末閉卷考試是無(wú)從準(zhǔn)確判定的。

UCSD的研究生課程的考核，一般包括學(xué)生的課堂參與程度、平時(shí)作業(yè)成績(jī)、期中和期末考試成績(jī)等幾個(gè)方面，各方面在總成績(jī)中所占的比例分布都會(huì)在第一次課公布的教學(xué)大綱中做詳細(xì)說(shuō)明，以便學(xué)生提前掌握。這種考核評(píng)價(jià)體系需要學(xué)生和教師在課前和課后均付出較多的精力，學(xué)生的壓力較大，上課必須有備而來(lái)。通常教師會(huì)使用一些網(wǎng)絡(luò)交互系統(tǒng)如Schoology，通過(guò)該系統(tǒng)教師可與學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)交流。學(xué)生有任何問(wèn)題均可在系統(tǒng)中向教師提問(wèn)，教師通常會(huì)在最短時(shí)間內(nèi)給予認(rèn)真詳細(xì)的回復(fù)。學(xué)生必須按規(guī)定時(shí)間提交作業(yè)，過(guò)了截止日期作業(yè)便無(wú)法提交，此次作業(yè)成績(jī)記零分。此外，教師對(duì)于學(xué)生的作業(yè)批改和試題考評(píng)都極為認(rèn)真和細(xì)致，教師會(huì)從各個(gè)角度對(duì)作業(yè)和試題進(jìn)行評(píng)定，然后給出一個(gè)具體分?jǐn)?shù)或等級(jí)，并附以非常中肯和公正的評(píng)價(jià)。

在UCSD，學(xué)生對(duì)教師的教學(xué)評(píng)價(jià)通常有期中和期末兩次評(píng)估，都由學(xué)?；蛘邔W(xué)院統(tǒng)一安排。評(píng)價(jià)表包括主觀和客觀兩部分，主觀部分通常包括“你認(rèn)為本門(mén)課程和教師的教學(xué)哪些方面很好或需要改進(jìn)”、“如何改進(jìn)”等方面，客觀部分則是對(duì)教師備課、授課質(zhì)量等方面進(jìn)行打分。學(xué)生進(jìn)行匿名考評(píng)，一份交回學(xué)?；?qū)W院，另一份返回授課教師。評(píng)估結(jié)果公開(kāi)發(fā)布，研究生可根據(jù)課程評(píng)估結(jié)果確定是否選修此課。如果一門(mén)課的評(píng)估結(jié)果連續(xù)幾年都很低，任課教師可能會(huì)停止講授該門(mén)課程。

上述這種雙向的公平考核方式對(duì)學(xué)生和授課教師均產(chǎn)生了公平的制約，從而實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)的最大收益，非常值得我們研究生課程教學(xué)考核進(jìn)行借鑒。一方面教師根據(jù)學(xué)生平時(shí)的課堂參與情況、作業(yè)完成質(zhì)量及期中期末考試成績(jī)等方面，對(duì)學(xué)生進(jìn)行公平客觀的考核;另一方面，學(xué)生也針對(duì)教師的教學(xué)效果在期中和期末給出中肯的評(píng)價(jià)，提出改進(jìn)的意見(jiàn)或者誠(chéng)懇的希望。這樣，就從真正意義上體現(xiàn)了以學(xué)促教、以教促學(xué)的教學(xué)指導(dǎo)思想。近幾年的改革實(shí)踐表明，必須不斷修改和完善教學(xué)評(píng)價(jià)方法，始終堅(jiān)持培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力這一目標(biāo)。

四、結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)目前高校研究生教育中普遍存在的重科研輕教學(xué)、重論文輕課程現(xiàn)象，通過(guò)總結(jié)“材料結(jié)構(gòu)與性能”這門(mén)研究生學(xué)位課程的教學(xué)目前存在的不足，在深入分析UCSD研究生教學(xué)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，筆者認(rèn)為應(yīng)切實(shí)貫徹“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念，以提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，應(yīng)及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，并將科研成果最大限度地融入教學(xué)之中，采用“互動(dòng)式”、“研討式”等教學(xué)方式，以及多方面綜合評(píng)價(jià)的雙向考核方式，在不斷的教學(xué)實(shí)踐中提高研究生課程的授課質(zhì)量與水平，努力使研究生培養(yǎng)質(zhì)量接近或達(dá)到發(fā)達(dá)國(guó)家水平。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 吳瑞林，王建中.研究性教學(xué)與研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].學(xué)位與研究生教育，2013（3）：10-15.

[2] 李祖超，張麗.科研實(shí)踐培養(yǎng)理工科研究生創(chuàng)新能力的路徑探索——基于結(jié)構(gòu)方程模型的分析[J].高等教育研究，2014（11）：60-67.

[3] 王俊杰，楊洋.“地基處理新技術(shù)”研究生課程教學(xué)方法改革與實(shí)踐[J].大學(xué)教育，2015（5）：127-128.

[4] 涂丹，王蕓.研究生專(zhuān)業(yè)課程建設(shè)的幾點(diǎn)思考[J].高等教育研究，2007（2）：71-73.

[5] 王建江，許寶才.研究生專(zhuān)業(yè)學(xué)位課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育，2014（3）：78-79.

[6] 張麗娟.美國(guó)研究生教學(xué)的借鑒與思考[J].中國(guó)高等教育，2007（20）：60-62.

[7] 王建江，許寶才.研究生專(zhuān)業(yè)學(xué)位課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育，2014（3）：78-79.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]