“以科研思維推動理論課程建設(shè)”碩士研究生教學(xué)模式改革
——以大連工業(yè)大學(xué)輕工技術(shù)與工程學(xué)科（制漿造紙工程方向）為例

石海強 郭延柱

（大連工業(yè)大學(xué)輕工與化學(xué)工程學(xué)院，大連 116034）

大連工業(yè)大學(xué)輕工技術(shù)與工程學(xué)科 （制漿造紙工程方向）是我國東北及內(nèi)蒙古地區(qū)唯一一所具有本碩博三個人才培養(yǎng)層次的學(xué)科專業(yè)。圍繞東北老工業(yè)基地全面振興國家發(fā)展戰(zhàn)略，以東北地區(qū)經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整和人才需求為導(dǎo)向，以培養(yǎng)高層次創(chuàng)新人才、科研原始創(chuàng)新及技術(shù)服務(wù)為己任，充分發(fā)揮本學(xué)科在制漿造紙工程領(lǐng)域的優(yōu)勢，積極為東北地區(qū)特別是遼寧輕型產(chǎn)業(yè)的技術(shù)更新、工程建設(shè)和新產(chǎn)品開發(fā)服務(wù)，為東北地區(qū)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級、走新型工業(yè)化道路提供人才和技術(shù)支撐。

一、輕工技術(shù)與工程學(xué)科碩士研究生培養(yǎng)面臨的問題

1.教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式本科化

學(xué)校輕工技術(shù)與工程學(xué)科 （制漿造紙工程方向）碩士研究生理論教學(xué)存在以下兩方面問題：課程內(nèi)容和課堂教學(xué)本科化。

首先，課程內(nèi)容的本科化主要集中于兩個方面：一是課程內(nèi)容與本科課程部分內(nèi)容重復(fù)，缺乏研究性和前沿性內(nèi)容，未及時與國際研究內(nèi)容接軌，沒有追蹤本領(lǐng)域最新研究成果；二是部分課程內(nèi)容設(shè)置在深度難度上與本科課程差距不大，只是在內(nèi)容方面對本科課程進行擴展和延伸，未能在深度難度層面上與本科課程有效拉開檔次。2011-2013級碩士研究生理論課課程滿意度調(diào)查結(jié)果表明，30%以上研究生認為部分課程內(nèi)容需要更新，50%以上的本科就讀于本方向的研究生認為部分課程內(nèi)容應(yīng)進一步注重學(xué)科前沿性。

其次，碩士生授課方式本科化。目前，部分課程教學(xué)模式仍以 “講授”的傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式進行。以教師講授為主的教學(xué)方式，把課程知識灌輸給學(xué)生，重結(jié)果輕過程，使學(xué)生被動學(xué)習(xí)課堂知識，積極主動學(xué)習(xí)知識的能力得不到有效鍛煉與提高。

2.學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏積極主動性

從輕工技術(shù)與工程學(xué)科研究生招生生源構(gòu)成情況來看，本科第一志愿的考生數(shù)量比例偏低。部分學(xué)生為跨專業(yè)調(diào)劑生，調(diào)劑的專業(yè)為化工、環(huán)境、材料、印刷、包裝等領(lǐng)域。學(xué)生對制漿造紙專業(yè)缺乏了解，對所學(xué)理論課程內(nèi)容興趣不高。此外，研究生的論文課題多集中在生物質(zhì)精煉等熱門課題，與傳統(tǒng)的制漿造紙行業(yè)相關(guān)性較小，研究生對傳統(tǒng)的制漿造紙理論課內(nèi)容探究熱情不高。

二、“以科研思維推動理論課程建設(shè)”的教學(xué)模式改革

1.“以科研思維推動理論課程建設(shè)”的教學(xué)模式內(nèi)涵

教學(xué)模式是在一定教學(xué)思想或教學(xué)理論指導(dǎo)下建立起來的較為穩(wěn)定的教學(xué)活動結(jié)構(gòu)框架和活動程序。作為結(jié)構(gòu)框架，突出了教學(xué)模式從宏觀上把握教學(xué)活動整體及各要素之間內(nèi)部的關(guān)系和功能，作為活動程序則突出了教學(xué)模式的有序性和可操作性[1]。

“以科研思維推動理論課程建設(shè)”教學(xué)模式，則是依據(jù)范例教學(xué)模式與合作學(xué)習(xí)模式為其理論依據(jù)。遵循認知規(guī)律，從個別到一般，從具體到抽象的過程，在一些科研范例中分析知識的原理與規(guī)律，并逐步提煉進行歸納總結(jié)，再進行遷移整合。通過小組形式，輔導(dǎo)學(xué)生進行大量的科研材料閱讀與論文成果的寫作等，達到學(xué)生通過理論知識學(xué)習(xí)，增強完成即定的任務(wù)與目標(biāo)[2-3]的能力。

2.“以科研思維推動理論課程建設(shè)”的教學(xué)模式目標(biāo)

“以科研思維推動理論課程建設(shè)”教學(xué)模式下培養(yǎng)的研究生為創(chuàng)新型人才，需要具有創(chuàng)新意識、批判性思維，具有研究問題、分析問題和解決問題的能力[4]，應(yīng)具備以下科學(xué)素養(yǎng)。

（1）扎實的基礎(chǔ)理論知識

研究生成為具備制漿造紙工程及生物質(zhì)煉制特色的科研創(chuàng)新人才，能夠熟悉并掌握制漿造紙工程及生物質(zhì)煉制領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，了解現(xiàn)代制漿造紙工程及生物質(zhì)精煉技術(shù)的最新發(fā)展動向，能夠創(chuàng)造性地運用植物纖維化學(xué)、高分子物理化學(xué)、有機化學(xué)等方面的知識，研究和解決與制漿造紙工程、生物質(zhì)精煉技術(shù)相關(guān)的理論和實際問題。

（2）批判性邏輯思維

唐雯確實有點緊張，只是對自己都不敢承認，這下被張仲平點破，只好硬著頭皮搖了搖頭，說：“我緊張嗎？我不緊張。有什么緊張的？”

科技創(chuàng)新者通常具有批判性邏輯思維。研究生應(yīng)提高批判性思維能力和想象力，應(yīng)具有較強心理素質(zhì)，對傳統(tǒng)理論和教材應(yīng)具備批判精神，具備頑強的毅力去完成大量的科研閱讀與科研任務(wù)。學(xué)會發(fā)現(xiàn)和鑒別事實真相，堅持對事物進行嚴謹?shù)姆治觥?/p>

（3）全面、系統(tǒng)的科研綜合能力

包括知識創(chuàng)造能力、數(shù)據(jù)分析能力、理論推理能力、科技論文寫作能力、表達能力等。研究生能夠依據(jù)導(dǎo)師給定課題，完成課題研究動態(tài)追蹤，依據(jù)實驗數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)分析和結(jié)果探究，撰寫科學(xué)、嚴謹?shù)目萍颊撐摹?/p>

3.“以科研思維推動理論課程建設(shè)”的課程體系改革

根據(jù)本學(xué)科所屬行業(yè)的發(fā)展趨勢，輕工技術(shù)與工程學(xué)科全方位構(gòu)建創(chuàng)新課程體系。首先完善并更新了專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)課程，例如，取消了紙張結(jié)構(gòu)與性能等傳統(tǒng)必修課，增設(shè)了與目前方向研究熱點相關(guān)的高分子物理及化學(xué)必修課；開設(shè)了具有學(xué)科特色的選修課，如生物煉制產(chǎn)品與技術(shù)、催化劑的制備及應(yīng)用等。實踐課程更加注重學(xué)生創(chuàng)新及實踐能力的提高，如開設(shè)了注重培養(yǎng)學(xué)生動手能力和數(shù)據(jù)分析能力的實驗設(shè)計與儀器分析必修課。

其次，鼓勵和支持教師將部分傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容替換為教師最新科研成果，鼓勵教師將科研成果以教學(xué)案例的方式帶入課堂教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，開闊學(xué)生科研視野，激發(fā)學(xué)生科研思維，提高學(xué)生科技分析問題能力，解決學(xué)生視野狹窄、與科技前沿脫節(jié)的弊病。根據(jù)教師的研究方向和課題，將部分課程設(shè)為團隊教學(xué)模式，根據(jù)章節(jié)內(nèi)容，選擇授課教師，必要時結(jié)合部分企業(yè)師資力量，實現(xiàn)理論與實踐授課方式的結(jié)合。

4.高水平創(chuàng)新教師隊伍建設(shè)

“以科研思維推動理論課程建設(shè)”的教學(xué)效果的優(yōu)劣取決于研究生教師的教學(xué)態(tài)度、科研能力、教學(xué)方法等。教師自身要加強科研能力的提升，通過科研，收集數(shù)據(jù)，分析機理，向?qū)W生展示理論知識與科研創(chuàng)新的結(jié)合點。這種方式一定程度上迫使教師在科研方面要有極強的應(yīng)用能力，滿足研究生學(xué)習(xí)欲望，提高教學(xué)質(zhì)量。大連工業(yè)大學(xué)輕工技術(shù)與工程學(xué)科注重教師思想道德和職業(yè)素養(yǎng)學(xué)習(xí)，鼓勵教師參加授課業(yè)務(wù)水平培訓(xùn)，提高教師的授課能力；2014-2018年間，邀請近20位國內(nèi)外知名教授做學(xué)術(shù)報告，同時資助教師參加國內(nèi)外高水平學(xué)術(shù)交流會，如中國化學(xué)會年會、中國造紙學(xué)會等，擴寬教師的科研視野；大力鼓勵并支持年輕教師出國進修，2014-2018年間已資助3名青年教師赴加拿大、芬蘭等完成了博士后或訪學(xué)進修，除新引進博士外，45歲以下專業(yè)教師均具有國外進修經(jīng)歷；委托相關(guān)企業(yè)對年青教師進行企業(yè)博士后培養(yǎng)，提高教師的實踐能力，教師隊伍整體科研素質(zhì)得到了優(yōu)化。同時通過校內(nèi)培養(yǎng)和校外引進方式吸收了一批高水平青年教師。迄今，在輕工技術(shù)與工程教師隊伍中具有博士學(xué)位的教師有18人，且45歲以下的青年教師有16人，占總?cè)藬?shù)的90%。近兩年從國內(nèi)著名高校或科研院所引進青年教師4人。培養(yǎng)或引進的青年教師具有較強的科研能力，近兩年獲批多項國家級或省部級縱向科研項目，發(fā)表高水平SCI論文多篇。多數(shù)青年教師都在開展目前該領(lǐng)域相關(guān)的熱門課題，如生物質(zhì)材料、納米催化、生物質(zhì)精煉等，在理論課講述方面可以給予學(xué)生明確的方向和良好的指導(dǎo)。

5.“以科研思維推動理論課程建設(shè)”的教學(xué)科研平臺完善

學(xué)科與錦州金日紙業(yè)有限責(zé)任公司、遼寧興東紙業(yè)有限公司、遼寧振興生態(tài)造紙有限公司和琥珀紙業(yè)有限責(zé)任公司等公司簽訂了產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議，進一步加強了研究生實踐教育校外基地建設(shè)，用于研究生的實驗、實習(xí)和科研教育。近3年專業(yè)承擔(dān)國家支撐子課題4項、參與國家重點研發(fā)計劃子項目3項、國家自然科學(xué)基金項目5項、省級和市級科研項目20余項。工廠合作的橫向科研項目10余項，科研經(jīng)費1000余萬元。以上項目的科研課題均可用于豐富研究生的實踐教學(xué)裝備，其科研項目的研究也可轉(zhuǎn)化為研究生的實踐課內(nèi)容，為研究生創(chuàng)新實踐提供新方向、新指導(dǎo)，便于學(xué)生不斷掌握和提升科技創(chuàng)新的能力。

6.優(yōu)化教學(xué)方式、培養(yǎng)研究生學(xué)習(xí)方法

傳統(tǒng)的理論課課堂講授通常存在知識的講解或傳授理論化，研究生普遍反映很難被這種課堂教學(xué)方式吸引，被動學(xué)習(xí)，甚至內(nèi)心很是抗拒這種知識傳遞方式。研究生不清楚這種理論的應(yīng)用方法，不明白老師重點講解知識的用意?！耙钥蒲兴季S推動理論課程建設(shè)”的教學(xué)方法應(yīng)以研究性教學(xué)為主，通過科學(xué)研究的方式組織教學(xué)過程，激發(fā)研究生自主學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)研究生創(chuàng)新精神。目前，教師多采用研討式教學(xué)模式進行授課。通過課題小組的方式，把研究生聚集起來，施加學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的壓力，以完成科研項目為即定目標(biāo)，分階段、分任務(wù)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情與學(xué)習(xí)動力，克服學(xué)生的逃避心理，加強學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，加強對理論知識的理解能力，達到該方向人才培養(yǎng)的目標(biāo)。特別是通過引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用思維導(dǎo)圖的學(xué)習(xí)方法，使研究生接觸更符合大腦運作的思維方式，更快、有效地進行科研理論、科研資料的閱讀與理解。這種方式使學(xué)生擺脫拖沓的學(xué)習(xí)習(xí)慣，形成更為高效的思維與閱讀能力。

（1）思維導(dǎo)圖式學(xué)習(xí)法

“以科研思維推動理論課程建設(shè)”教學(xué)模式，必定要配合科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。在理論課學(xué)習(xí)過程中，研究生需閱讀大量的科研相關(guān)材料，大多數(shù)學(xué)生往往花12-13小時去閱讀一篇文章、記錄有關(guān)的信息，并盡可能地閱讀與之相關(guān)的書籍，此后再花3-4小時寫文章。如此傷神費力的學(xué)習(xí)習(xí)慣是無法適應(yīng)該類教學(xué)模式的，因此教師需向研究生介紹思維導(dǎo)圖的學(xué)習(xí)方法，使學(xué)生掌握大腦運行規(guī)律。通過學(xué)習(xí)，使研究生更深入地了解大腦是怎樣工作的，以及如何最大限度地發(fā)揮大腦的作用。通過學(xué)習(xí)，提高閱讀效率。

該方法通過一定特定符號，例如箭頭、幾何圖形、三維藝術(shù)、創(chuàng)造性圖像、顏色等，以主題為中心，向周圍發(fā)散。每個觀點用簡短的詞作為代表，寫在向四周發(fā)散的線上，每條線都與其他線相連，這形成了思維導(dǎo)圖的基本框架。每個觀點的重點性要清楚地標(biāo)出，越重要的觀點，越靠近中心，越不重要的觀點越靠近邊緣。盡量多使用顏色，這是為了刺激右腦皮層，強化記憶[5-6]。

（2）逐級增壓的負荷式學(xué)習(xí)法

授課教師在授課初期對研究生下達課程目標(biāo)、教學(xué)方式、一般要求和考核方式等，提供課堂討論主題及相關(guān)科研書目，要求研究生在限定時間內(nèi)按時完成閱讀并寫出相應(yīng)的科研報告、論文或安排科研任務(wù)。學(xué)生將在下次課程中對自己的觀點、想法等進行主題概述，教師對論文或報告給予點評、賦分，同時布置下一次閱讀或科研任務(wù)，這種方式始終要使學(xué)生處于逐級增壓的負荷式學(xué)習(xí)狀態(tài)之中。研究生每次在課堂中的表現(xiàn)，以及其論文寫作質(zhì)量，將作為他們平時的重要課程成績，影響著學(xué)生最終的得分。通過這個方法，在壓力下激發(fā)研究生學(xué)習(xí)的動力與進取心，使其強烈體驗到學(xué)習(xí)的樂趣。

（3）積極推動式小組討論學(xué)習(xí)法

逐級增壓的負荷式學(xué)習(xí)法一定會在初期給研究生帶來許多心理壓力，使學(xué)生產(chǎn)生為難、抗拒、逃避的情緒。教師應(yīng)該運用積極心理學(xué)與小組討論的方法為學(xué)生疏導(dǎo)壓力，樹立信心，形成可持續(xù)的，高強度的學(xué)習(xí)狀態(tài)。把學(xué)生分成若干科研學(xué)習(xí)小組，讓學(xué)生說出自己的學(xué)習(xí)或科研上的苦惱，并幫助同伴解決學(xué)習(xí)困惑。教師適時地為研究生進行引導(dǎo)，使學(xué)生能夠盡快以一種平和的心境接愛這種學(xué)習(xí)狀態(tài)，并形成正確的學(xué)習(xí)態(tài)度，明確學(xué)習(xí)方向，引導(dǎo)學(xué)生對該類課程形成鉆研的興趣與動力。

圖1 “思維導(dǎo)圖”的概念與用途[7]

三、“以科研思維推動理論課程建設(shè)”教學(xué)模式改革的成效

大連工業(yè)大學(xué)輕工技術(shù)與工程學(xué)科通過多種方式改革探索創(chuàng)新型人才教學(xué)模式，取得了較好的效果。2014-2018年間碩士研究生參與的國家級高水平科研項目數(shù)量和層次明顯高于2009-2013年間，碩士生的動手能力和分析解決能力都得到明顯提升。多數(shù)研究生經(jīng)過研究生一年級課程學(xué)習(xí)后，明確了未來課題方向，具備了查閱文獻、凝練方向、總結(jié)方向的能力。部分同學(xué)具有了撰寫綜述性科技論文的能力。2014-2018年間，已有10多名研究生以第一作者或第二作者的身份在國外知名學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表了SCI/EI收錄科技論文20多篇，相比于2009-2013年發(fā)表高水平論文的研究生人數(shù)及論文數(shù)量均明顯增加，同時有5位同學(xué)獲得研究生國家獎學(xué)金，研究生綜合素質(zhì)得到提升，數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 學(xué)生參與國家級項目及發(fā)表高水平論文和獲獎情況

通過科教融合教學(xué)模式的改革，大連工業(yè)大學(xué)輕工技術(shù)與工程學(xué)科的科學(xué)研究獲得了突破性進展，培養(yǎng)了高素質(zhì)的青年教師隊伍，適合該教學(xué)模式的教學(xué)科研平臺得到完善，培養(yǎng)的學(xué)生科研素質(zhì)能力大幅度提高。