“四位一體”研究型教學(xué)創(chuàng)新模式探索與實(shí)踐

賀瑋　鄭裕東　何志巍　官月平

〔摘要〕 文章針對(duì)高等學(xué)校理工科本科生專業(yè)課研究型教學(xué)中面臨的問題，結(jié)合生物材料導(dǎo)論課程的特點(diǎn)，提出“以基礎(chǔ)與科研結(jié)合的課堂講授為引領(lǐng)，以拓展互動(dòng)的專題研討為核心，以自主學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和分組研討總結(jié)為輔助，以過程成績(jī)、論文成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系為抓手”，進(jìn)行“四位一體”研究型教學(xué)創(chuàng)新模式的探索與實(shí)踐。該項(xiàng)教學(xué)改革的開展既夯實(shí)了學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)，又引導(dǎo)學(xué)生跟蹤學(xué)術(shù)前沿、主動(dòng)探索思考，提升了其運(yùn)用專業(yè)知識(shí)分析解決問題的能力。

〔關(guān)鍵詞〕 “四位一體”，課堂講授，專題研討，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

〔中圖分類號(hào)〕H0〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A〔文章編號(hào)〕1008-2689（2019）05-0057-06

一、研究型教學(xué)面臨的困境

為了在國際競(jìng)爭(zhēng)中贏得主動(dòng)，依靠科技創(chuàng)新提升國家的綜合國力和核心競(jìng)爭(zhēng)力，建立國家創(chuàng)新體系，走創(chuàng)新型國家之路，已成為世界許多國家和地區(qū)的共同選擇。高校則在科技創(chuàng)新和人才培養(yǎng)中肩負(fù)著重要使命?？v觀世界上那些科技發(fā)達(dá)、引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新的國家，往往也是名校林立、創(chuàng)新人才匯聚的國家。正是哈佛、普林斯頓、斯坦福、MIT等著名院校的蓬勃發(fā)展為美國科技創(chuàng)新提供了強(qiáng)大動(dòng)力，清華、北大等知名院校也是我國許多新技術(shù)和人才培養(yǎng)的搖籃。由此，擺在當(dāng)前大學(xué)理工科教學(xué)中一個(gè)值得深入思考、探索的問題是：高校如何有效培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力？如何適應(yīng)新興交叉學(xué)科快速發(fā)展趨勢(shì)？為了解決這一問題，國內(nèi)許多高校將研究型大學(xué)作為辦學(xué)目標(biāo)，將研究型教學(xué)作為教學(xué)改革的重要方向。

圍繞如何開展研究型教學(xué)，國內(nèi)高校已經(jīng)開展了一些有益嘗試。如清華大學(xué)電機(jī)系以電路原理課對(duì)教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)組織的改革為例，討論了在科技迅猛發(fā)展和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才前提下基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課進(jìn)行研究型教學(xué)的可行思路[1]。電子科技大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院提出了教學(xué)方法改革和學(xué)生考核考試方法改革的具體思路和做法，注重在探索和研究的過程中激發(fā)學(xué)生的求知欲、好奇心和學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力[2]。廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院結(jié)合無機(jī)固體材料化學(xué)課程的特點(diǎn)進(jìn)行改革和探索，構(gòu)建了以學(xué)生為主體的研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系[3]。此外，內(nèi)蒙古民族大學(xué)開展了“RTM（研究型教學(xué)模式）在生物技術(shù)專業(yè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究”教育教學(xué)研究課題[4]。江蘇師范大學(xué)也探索提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”下電子信息類專業(yè)基礎(chǔ)課研究型教學(xué)改革思路[5]。但總體上看，目前研究型教學(xué)理論方面仍缺乏系統(tǒng)深入的總結(jié)思考，實(shí)際開展過程中也面臨不少困境。如科研與教學(xué)相脫節(jié)，教學(xué)內(nèi)容更新不及時(shí);照本宣科、“滿堂灌”，讓授課成了主講老師獨(dú)角戲;考試方式重在死記硬背，難以有效反映學(xué)生的知識(shí)理解運(yùn)用能力等。此外，研究型教學(xué)的理論支撐何在？有限課時(shí)如何兼顧好基礎(chǔ)知識(shí)講授和學(xué)科前沿探討？選課人數(shù)眾多的情況下如何有效開展互動(dòng)探討？信息化迅猛發(fā)展的背景下如何與時(shí)俱進(jìn)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課堂平臺(tái)？如何有效檢驗(yàn)研究型教學(xué)開展效果？這都需要進(jìn)一步深入探討與研究。

針對(duì)研究型教學(xué)面臨的前述困境，本文作者及其教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)此進(jìn)行了持續(xù)關(guān)注和系統(tǒng)思考。在前期研究中，我們創(chuàng)新性地對(duì)課堂教學(xué)引導(dǎo)、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練和科研活動(dòng)的教學(xué)模式進(jìn)行了探索和實(shí)踐，為切實(shí)提高理工科大學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新實(shí)踐能力、培養(yǎng)具有優(yōu)異綜合素質(zhì)的拔尖創(chuàng)新人才建立了良好的培養(yǎng)機(jī)制[6]。本文在前期研究基礎(chǔ)上，結(jié)合作者開展研究型教學(xué)示范課程建設(shè)實(shí)踐，進(jìn)一步就“以基礎(chǔ)與科研結(jié)合的課堂講授為引領(lǐng)，以拓展互動(dòng)的專題研討為核心，以自主學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和分組研討總結(jié)為輔助，以過程成績(jī)和論文成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系為抓手”的“四位一體”教學(xué)改革進(jìn)行了有益探索和實(shí)踐，為有效提升大學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、有效性和前瞻性，夯實(shí)學(xué)科基礎(chǔ)、瞄準(zhǔn)專業(yè)前沿，培養(yǎng)創(chuàng)新能力提供了有力的教學(xué)機(jī)制保障。

二、“四位一體”教學(xué)改革的理論與實(shí)踐

（一）“四位一體”教學(xué)改革的理論建立

圍繞如何培養(yǎng)創(chuàng)新能力，清華大學(xué)教授錢穎一提出，教育的價(jià)值不僅體現(xiàn)在學(xué)生的知識(shí)掌握上，更體現(xiàn)在學(xué)生的思維發(fā)展上，其中的核心是批判性思維與創(chuàng)造性思維教育。在理念上，批判性思維可分為能力（skillsets）和心智模式（mindsets）兩個(gè)層次，而創(chuàng)造性思維可看作由知識(shí)、好奇心和想象力、價(jià)值取向三個(gè)因素決定[7]。美國知名心理學(xué)家斯登伯格教授也曾提出“創(chuàng)造力三維模型理論”，該理論認(rèn)為創(chuàng)造力取決于三個(gè)維度的平衡，一是動(dòng)力維度，即指創(chuàng)新精神;二是智力維度，即指創(chuàng)造性思維;三是人格維度，即指?jìng)€(gè)性創(chuàng)造品質(zhì)[8][9]。盡管表述方式有所不同，但上述兩種理論都提出了創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)過程中的核心要素，即智力層面的基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備和思維層面的探索精神。

事實(shí)上，早在20世紀(jì)20年代，中國著名的教育家核科學(xué)家吳有訓(xùn)就提出“建立由高水平科學(xué)研究支撐的高質(zhì)量大學(xué)教育”，也就是把教學(xué)與科研結(jié)合起來，辦研究型大學(xué)。吳有訓(xùn)認(rèn)為，教師要“成就有意義的研究，結(jié)果為國際同行所公認(rèn)”;在教學(xué)上，推行“重基礎(chǔ)、重質(zhì)量、重因材施教”的教育方針，“理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ⒅亍?，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)、自由探究的學(xué)風(fēng)。[10]吳有訓(xùn)的教育思想在清華物理系的成功實(shí)踐，開啟了中國研究型大學(xué)的發(fā)展道路。吳老的教育理念要求高質(zhì)量教學(xué)與高質(zhì)量研究的互促互進(jìn)，契合新型交叉科學(xué)快速發(fā)展的現(xiàn)實(shí)，也符合創(chuàng)新思維培養(yǎng)的內(nèi)在規(guī)律。

根據(jù)上述有關(guān)創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)和教學(xué)科研思想，我們?cè)趯?shí)踐的基礎(chǔ)上提出了“四位一體”教學(xué)改革模式（詳見圖1）。根據(jù)“創(chuàng)造力三維模型理論”，為了激發(fā)創(chuàng)新動(dòng)力、鼓勵(lì)創(chuàng)新精神，我們的課程設(shè)計(jì)中鼓勵(lì)學(xué)生走上講臺(tái)、展示小組研究成果;為了培養(yǎng)創(chuàng)造性思維、夯實(shí)知識(shí)基礎(chǔ)，我們的課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)改革了“滿堂灌”的教學(xué)模式，既注重講授學(xué)科核心內(nèi)容，又重視及時(shí)融入學(xué)科前沿，為學(xué)生創(chuàng)新思考提供知識(shí)基礎(chǔ);為了培養(yǎng)創(chuàng)新品質(zhì)，課程教學(xué)中特別注重教學(xué)互動(dòng)、教學(xué)相長(zhǎng)，課程倡導(dǎo)自主研究、分組討論并將其作為考核中過程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)之一。此外，材料科學(xué)是筆者所在高校的優(yōu)勢(shì)學(xué)科，專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、科研實(shí)力雄厚，按照前述吳老“高水平科研為高水平教學(xué)提供支撐”的思路，在研究型示范課程建設(shè)中，特別注重將科研優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為教學(xué)成果?；谝陨侠碚撋系闹敢A(chǔ)與前沿兼顧、教學(xué)與科研互促、專題講授與互動(dòng)探討等精神內(nèi)涵貫穿了“四位一體”教學(xué)改革實(shí)踐的方方面面。

（二）“四位一體”教學(xué)改革的實(shí)踐

本文作者及其教學(xué)團(tuán)隊(duì)在2016、2017和2018學(xué)年秋季學(xué)期生物材料導(dǎo)論課程中進(jìn)行了“四位一體”的研究型教學(xué)模式初步探索與應(yīng)用。該課程為專業(yè)選修課，總共16個(gè)學(xué)時(shí)，分8周完成，每周2個(gè)學(xué)時(shí)。選修該課程的主要是材料科學(xué)與工程學(xué)院材料科學(xué)與工程專業(yè)本科大二和大三的學(xué)生。每年選修該課程的人數(shù)大約為250人。2016和2017學(xué)年只有一個(gè)班級(jí)，2018學(xué)年我們將250名同學(xué)分成了兩個(gè)班級(jí)，分別授課。

1.以基礎(chǔ)與科研結(jié)合的課堂講授為引領(lǐng)

當(dāng)前，一些新興交叉學(xué)科（如生物材料領(lǐng)域）發(fā)展迅猛，學(xué)科本身所涉及內(nèi)容龐雜，在學(xué)時(shí)有限的課堂教學(xué)中很難面面俱到;而且作為發(fā)展中的科學(xué)領(lǐng)域，隨著研究的不斷深入，相關(guān)知識(shí)也在隨之更新，很多最新的研究進(jìn)展沒有包含在傳統(tǒng)教科書里，必須通

過研究型的文獻(xiàn)閱讀和梳理歸納，以便于學(xué)生吸收掌握。面對(duì)新的教學(xué)形勢(shì)任務(wù)，很有必要更新教學(xué)理念，探索實(shí)施研究型教學(xué)模式。以生物材料導(dǎo)論課程為例，主講老師在生物材料領(lǐng)域均有長(zhǎng)期積累和持續(xù)研究，充分的知識(shí)儲(chǔ)備為研究型教學(xué)夯實(shí)了基礎(chǔ)。在研究型教學(xué)模式探索中，我們強(qiáng)調(diào)充分發(fā)揮教師的引領(lǐng)作用和學(xué)生的積極性，通過專題研討和課題研究進(jìn)行專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)，著力推動(dòng)培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、視野開闊、學(xué)習(xí)探索能力強(qiáng)的創(chuàng)新型人才。與此同時(shí)，研究型教學(xué)摒棄了傳統(tǒng)教學(xué)中“照本宣科”“滿堂灌”的教學(xué)方式，要求主講老師具備較好的學(xué)科把握能力和教學(xué)能力，選課學(xué)生進(jìn)行充分的課前預(yù)習(xí)準(zhǔn)備、課中互動(dòng)參與、課后鞏固提升。

2.以拓展互動(dòng)的專題研討為核心

在有限的課時(shí)內(nèi)，如何合理平衡講授與研討的時(shí)間比例，對(duì)于傳道授業(yè)、啟發(fā)創(chuàng)新具有重要意義。這就要求，根據(jù)教學(xué)大綱和學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)，結(jié)合主講老師在相關(guān)領(lǐng)域的科研成果和新近熱點(diǎn)研究，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，并對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精心分解和設(shè)計(jì)。對(duì)于學(xué)科基礎(chǔ)概念、基本知識(shí)體系、前沿動(dòng)態(tài)，安排適當(dāng)課時(shí)進(jìn)行深入淺出的系統(tǒng)講授，對(duì)于重點(diǎn)專題、前沿?zé)狳c(diǎn)問題則進(jìn)行專題探討。

以生物材料導(dǎo)論課程為例，三分之一課時(shí)作為提綱挈領(lǐng)的基礎(chǔ)知識(shí)概括和總結(jié)，三分之二時(shí)間進(jìn)行研究型教學(xué)討論。課程內(nèi)容根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和課時(shí)進(jìn)行分解如下：第一講生物材料的基本概念，國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀;第二講天然生物材料;第三講材料與組織相互作用;第四講生物材料的醫(yī)學(xué)應(yīng)用;第五講生物醫(yī)用金屬無機(jī)材料;第六講生物醫(yī)用高分子材料;第七講生物醫(yī)用無機(jī)材料;第八講組織工程和藥物控釋材料。其中前三講以課堂講授為主，系統(tǒng)介紹生物材料的概念和基本核心問題：如生物相容性、生物衍生物、人體組織的材料特性等。第四講，邀請(qǐng)國內(nèi)外著名的從事生物材料研究的專家進(jìn)行課題匯報(bào)，使學(xué)生初步了解生物材料的前沿研究。從第五講開始，在講授生物材料相關(guān)思路、重點(diǎn)和難點(diǎn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)教學(xué)研究專題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考和探索性學(xué)習(xí)。此外，根據(jù)生物材料學(xué)科特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容確定研究性教學(xué)的專題研討題目，選定4個(gè)研討專題。專題一是生物醫(yī)用金屬材料，包括：生物醫(yī)用金屬材料的種類、結(jié)構(gòu)性能，可降解金屬（鎂合金）的結(jié)構(gòu)、性能及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用（如金屬材料在體內(nèi)的腐蝕行為及相關(guān)研究），先進(jìn)制備技術(shù)在生物材料制備上的應(yīng)用與研究進(jìn)展（3D打印，微流體）。專題二是生物醫(yī)用高分子材料，包括：多糖（殼聚糖、纖維素、透明質(zhì)酸等）的制備、結(jié)構(gòu)、改性與生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，膠原、明膠等蛋白類天然生物材料的制備、結(jié)構(gòu)、改性與生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究進(jìn)展，生物醫(yī)用可降解高分子的制備、結(jié)構(gòu)、改性與醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究，水凝膠的種類、結(jié)構(gòu)和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用（研究舉例）。專題三是無機(jī)生物材料，心血管支架及生物材料改性，包括生物活性無機(jī)材料的種類、結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn)和研究進(jìn)展，無機(jī)納米生物材料的種類、特性和在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究應(yīng)用（碳納米管，磁性納米材料，納米銀等），心血管支架的種類/結(jié)構(gòu)與性能以及研究進(jìn)展，提高生物材料表面生物相容性的方法及相關(guān)研究舉例。專題四是組織工程和藥物控釋材料，包括組織工程的基本概念和主要問題（支架材料、細(xì)胞、體外培養(yǎng)等）及研究進(jìn)展，組織工程骨、軟骨或皮膚及其相關(guān)支架材料的性能特點(diǎn)和研究進(jìn)展，神經(jīng)修復(fù)材料與神經(jīng)組織工程的特點(diǎn)、性能及應(yīng)用;靶向藥物控釋材料的種類、控釋機(jī)理及研究舉例。

3.以自主學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和分組討論總結(jié)為輔助

武漢理工大學(xué)張安富老師在“改革教學(xué)方法探索研究型教學(xué)”一文中深刻指出：改革教學(xué)方法，推進(jìn)研究型教學(xué)，必須注重在研究型教學(xué)過程中激發(fā)學(xué)生的求知欲、好奇心和學(xué)習(xí)興趣，這是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，造就創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[11]。事實(shí)上，教學(xué)理念的更新、教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整，勢(shì)必要求教學(xué)方法進(jìn)行相應(yīng)的探索。在教學(xué)方法上，研討互動(dòng)是研究型教學(xué)的靈魂，注重研討式、互動(dòng)式、案例式教學(xué)相結(jié)合。為了確保研討、互動(dòng)的有效進(jìn)行，合理的課程分組和科學(xué)的教學(xué)流程十分重要。因此，可以根據(jù)選課人數(shù)，針對(duì)研討專題成立若干個(gè)研究小組。每次課堂上先由主講老師進(jìn)行提綱挈領(lǐng)的引導(dǎo)，然后由同學(xué)進(jìn)行研究專題的報(bào)告和講解，最后在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行課堂討論。此外，針對(duì)學(xué)科領(lǐng)域快速發(fā)展的特點(diǎn)和高水平研討的實(shí)際需要，可以探索開放型教學(xué)思路，邀請(qǐng)本領(lǐng)域國內(nèi)外知名專家進(jìn)行課題匯報(bào)，使學(xué)生初步了解生物材料的前沿研究;同時(shí)，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)，及時(shí)將教學(xué)內(nèi)容、參考文獻(xiàn)、研討專題及分組研討、答疑討論、課程郵箱等在網(wǎng)上公布，形成相關(guān)的教學(xué)資源，建立主講教師、助教與選課學(xué)生在網(wǎng)上進(jìn)行溝通和交流互動(dòng)的方法和模式，進(jìn)一步鞏固教學(xué)效果。

以生物材料導(dǎo)論課程為例，在2016年和2017年兩個(gè)學(xué)年，在后四節(jié)專題研討課中，針對(duì)250人左右的課堂，我們采用指定分組和自愿組合的方式，針對(duì)研討專題成立16個(gè)研究小組，每組5人左右。每次課堂上先由主講老師進(jìn)行提綱挈領(lǐng)的引導(dǎo)，再分別由四組同學(xué)進(jìn)行研究專題的講解和展示，每組15分鐘左右。最后在組長(zhǎng)的主持和教師的引導(dǎo)下進(jìn)行兩種形式的課堂討論：（1）教師和同學(xué)提問，指定專題匯報(bào)小組成員回答;（2）小組成員和教師提問，上課同學(xué)回答。教師和助教根據(jù)研究小組的講解內(nèi)容、深度，提問和回答問題的綜合情況，對(duì)學(xué)生進(jìn)行研討部分成績(jī)?cè)u(píng)定。其余未參與專題展示的學(xué)生根據(jù)專題展示和研討提出的問題，就自己感興趣的專題寫一個(gè)專題報(bào)告。還在學(xué)校課程中心相關(guān)研究教學(xué)網(wǎng)頁上建立了學(xué)習(xí)群，提前設(shè)立了專題討論題目，通過組長(zhǎng)組織小組成員在課后研討學(xué)習(xí)后，在課堂上進(jìn)行展示和討論學(xué)。此外，我們還邀請(qǐng)了生物材料領(lǐng)域的專家和教學(xué)名師、督導(dǎo)等共同參與教學(xué)討論和學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定。由于課堂人數(shù)眾多，報(bào)名參與專題展示的同學(xué)遠(yuǎn)超過預(yù)期人數(shù)（幾乎所有同學(xué)都想?yún)⑴c展示）。限于選課人數(shù)多，課時(shí)有限，專題展示并未覆蓋全體同學(xué)。同學(xué)們也反饋，課程人數(shù)過多，時(shí)間有限，目前只有一部分同學(xué)參與到研究型教學(xué)之中，希望未來能夠讓所有同學(xué)都參與專題研討。

為了將研究型教學(xué)的模式和參與學(xué)生數(shù)覆蓋全體選課學(xué)生，2018年，我們對(duì)課堂進(jìn)行了調(diào)整，將選課的250名同學(xué)分成兩個(gè)課堂，分別授課。同時(shí)將每班120多名學(xué)生分為16個(gè)專題學(xué)習(xí)小組，每組8人左右（每組推薦3名同學(xué)課堂答辯，其他同學(xué)共同完成專題學(xué)習(xí)報(bào)告）。并在學(xué)校課程中心相關(guān)研究教學(xué)網(wǎng)頁上建立了學(xué)習(xí)群，提前設(shè)立了專題討論題目，通過組長(zhǎng)組織小組成員在課后研討學(xué)習(xí)后，在課堂上進(jìn)行展示和討論學(xué)習(xí)。我們還先后邀請(qǐng)了來自于清華大學(xué)和北京化工大學(xué)等高校和研究院所的生物材料領(lǐng)域知名專家教授給同學(xué)們作報(bào)告，受到了同學(xué)們的歡迎和好評(píng)。參與專題研討的同學(xué)反饋，在拿到小組研究課題后，組長(zhǎng)首先進(jìn)行了任務(wù)分工，并給小組成員一周的時(shí)間對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)和資料收集。資料收集完成后，組長(zhǎng)組織小組成員開展了分享討論會(huì)，并設(shè)定特定組員進(jìn)行最終的資料整合、論文撰寫和PPT的制作，最終完成了本次小組展示。通過自行搜集資料學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)和小組討論的方法，同學(xué)們對(duì)相關(guān)課題有了由淺入深的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)了對(duì)生物材料的認(rèn)識(shí)，拓展了知識(shí)面。在這個(gè)過程中，同學(xué)們也體會(huì)到團(tuán)隊(duì)精神合作的重要性。為了更好地進(jìn)行研究型學(xué)習(xí)，團(tuán)隊(duì)分工有著重要的作用。通過分工合作，大家共同完成了展示和學(xué)習(xí)，達(dá)到了事半功倍的效果。另外，同學(xué)們反饋非常喜歡其中專家講座的部分。作為本科生，同學(xué)們大部分時(shí)間都在學(xué)習(xí)課本上的知識(shí)，對(duì)于當(dāng)前先進(jìn)的研究技術(shù)和成果了解甚少。而通過專家講座，同學(xué)們對(duì)當(dāng)前生物醫(yī)用材料領(lǐng)域先進(jìn)的研究成果有了初步的了解，更激發(fā)了他們投身于科研事業(yè)的信心和決心。

4.以過程成績(jī)和論文成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)體系為抓手

考核是手段，不是目的。然而，課程考核是課程學(xué)習(xí)的指揮棒，科學(xué)合理的考核方式，對(duì)于鞏固教學(xué)成果、引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)思考具有重要意義。研究型教學(xué)模式要求考核不僅要重視結(jié)果，還要重視過程;不僅要重視書面報(bào)告，還要重視課堂展示;不僅要重視理論知識(shí)，還要重視實(shí)驗(yàn)?zāi)芰屯卣顾伎寄芰Α?/p>

在生物材料導(dǎo)論教學(xué)示范課中，考慮到研究型教學(xué)中學(xué)生的互動(dòng)參與十分重要，且研究成果、研究素養(yǎng)需要通過合適的方式予以檢測(cè)，我們對(duì)考核方式進(jìn)行了認(rèn)真研究和調(diào)整。課程最終成績(jī)由三部分組成。（1）平時(shí)成績(jī)（占20%），評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)為8次課程簽到情況，要求學(xué)生按時(shí)上課，三次及以上缺席將不通過課程考核。（2）過程考核（占40%）：1）參加研究型專題展示的同學(xué)該部分成績(jī)由專題展示成績(jī)決定;2）其他同學(xué)撰寫三個(gè)專題學(xué)習(xí)報(bào)告，每個(gè)報(bào)告回答3-5個(gè)問題，并可寫專題研討學(xué)習(xí)體會(huì)。（3）總結(jié)論文（占40%），所有同學(xué)撰寫不少于2000字的總結(jié)論文。我們就論文撰寫內(nèi)容提出了明確要求：闡述生物材料的生物相容性和生物學(xué)評(píng)價(jià)的基本問題及方法，教學(xué)研討總結(jié)，研究型教學(xué)的體會(huì)、收獲和建議等。在2018學(xué)年，由于分為了兩個(gè)課堂，相應(yīng)地，我們對(duì)成績(jī)的評(píng)定和考核要求也進(jìn)行了調(diào)整，主要是提高了過程考核所占總成績(jī)的比例（占50%），要求參加研究型專題展示的同學(xué)在專題學(xué)習(xí)報(bào)告中準(zhǔn)確把握相關(guān)題目的基本概念、原理、機(jī)理、結(jié)構(gòu)式、反應(yīng)式等;分析歸納國內(nèi)外研究情況和存在問題，目前研究熱點(diǎn)等。其中，參考文獻(xiàn)不少于15篇，國外文獻(xiàn)3篇以上，最新參考文獻(xiàn)3篇以上。此外，專題學(xué)習(xí)報(bào)告還包括小組討論情況和學(xué)習(xí)報(bào)告分工情況（如何進(jìn)行研究討論和完成學(xué)習(xí)報(bào)告）等?？己朔绞礁母锖?，選課同學(xué)們更重平時(shí)而非期末，更重視研究分析而非死記硬背，更好展示并發(fā)揮了個(gè)人學(xué)術(shù)潛力。

三、“四位一體”研究型教學(xué)模式的配套支撐

時(shí)代的迅猛發(fā)展和創(chuàng)新型國家戰(zhàn)略部署對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提出了新的更高要求，客觀上也需要教學(xué)方式進(jìn)行與時(shí)俱進(jìn)的改革和完善?！八奈灰惑w”研究型教學(xué)模式創(chuàng)新是這方面新的有益探索，連續(xù)幾年來的教學(xué)實(shí)踐表明，“四位一體”研究型教學(xué)模式創(chuàng)新是行之有效、值得推廣的。

與此同時(shí)，需要強(qiáng)調(diào)的是，新的研究型教學(xué)模式對(duì)于配套保障條件也提出了更高要求：

首先，研究型教學(xué)應(yīng)以高水平的科研為基礎(chǔ)。如前所述，高水平的科研是高質(zhì)量教學(xué)的源頭活水，是啟發(fā)創(chuàng)新思維的實(shí)踐基礎(chǔ)。在生物材料導(dǎo)論課程中，我們也深切感到創(chuàng)新型科研與創(chuàng)新型教學(xué)相伴相生，創(chuàng)新型的教學(xué)模式以高水平科研為依托，高水平科研為創(chuàng)新型教學(xué)提供基礎(chǔ)。正是基于生物材料導(dǎo)論教學(xué)團(tuán)隊(duì)在生物材料領(lǐng)域的前瞻性是深入研究，在課堂教學(xué)過程中，才能以通俗易懂、理論聯(lián)系實(shí)際的方式將前沿科技成果引入課堂、引發(fā)思考。

其次，根據(jù)課堂規(guī)模，分小班或大班開展研究型教學(xué)模式保證學(xué)生參與度。從國外研究型大學(xué)教學(xué)方式考察來看，課堂班級(jí)一般較小，大部分課程的班級(jí)人數(shù)在20人左右，以有利于教師和學(xué)生之間的深入交流和討論。本科生都有參與教授科研的機(jī)會(huì)，這樣不僅能提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，還能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神[12]。考慮到生物材料是當(dāng)前健康領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究方向，生物材料導(dǎo)論課程選課人數(shù)多，課堂大，本文提出了針對(duì)大班進(jìn)行研究型學(xué)習(xí)討論的教學(xué)模式和方法，并進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐，取得了良好的教學(xué)效果。在課程中，我們也感受到分臺(tái)教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)創(chuàng)新思維的重要性。唯有保證所有選課同學(xué)都參與專題展示和資料收集，才能確?；?dòng)、探討和針對(duì)性指導(dǎo)更為有效。

再次，真正重視教學(xué)工作，促進(jìn)研究型教學(xué)的推廣和評(píng)價(jià)。國外著名研究型大學(xué)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)表明，人才培養(yǎng)和教學(xué)工作在高校的全部工作中占據(jù)了極其重要的地位，研究型大學(xué)的教授一般每學(xué)期教授1～2門課程，大多數(shù)教授一半以上的教學(xué)時(shí)間花在本科教學(xué)上，諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、院士等大牌教授也不例外。教學(xué)質(zhì)量不好的教師將無法得到晉升或獲得終身教授職位[12]。教學(xué)是大學(xué)育人的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，高質(zhì)量的教學(xué)對(duì)于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要性不言而喻，但的確也耗費(fèi)大量時(shí)間、精力。在現(xiàn)行的科研績(jī)效考評(píng)體系下，就要求更加重視教學(xué)工作，確保授課教師能夠投入足夠的時(shí)間精力，用心設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備創(chuàng)新型教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。同時(shí)，為確保研究型教學(xué)模式取得預(yù)期效果，需要同學(xué)們主動(dòng)參與、認(rèn)真準(zhǔn)備、有效互動(dòng)。

最后，充足的科研經(jīng)費(fèi)保障。事實(shí)上，美國、加拿大等國家研究型大學(xué)的辦學(xué)經(jīng)費(fèi)投入巨大，年度經(jīng)費(fèi)一般在數(shù)億至10多億美元左右，其中社會(huì)各界及校友捐贈(zèng)占據(jù)較大比例。一流的圖書、博物中心和豐富的館藏資料，為師生提供良好的工作和學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)校也有足夠的財(cái)力支持杰出科學(xué)家及優(yōu)秀學(xué)生的發(fā)展[12]。作為研究型大學(xué)的重要部分，研究型教學(xué)模式同樣需要良好的硬件、軟件支持和經(jīng)費(fèi)保障。為提升“四位一體”研究型教學(xué)模式效果，有必要開辟網(wǎng)絡(luò)課堂，并根據(jù)教學(xué)進(jìn)展安排實(shí)驗(yàn)操作，在理論與實(shí)踐的互動(dòng)中激發(fā)創(chuàng)新思維，提高實(shí)際操作能力。同時(shí)，教學(xué)成果的展示、孵化也需要經(jīng)費(fèi)支持。

四、“四位一體”教學(xué)改革的初步效果

在作者所在的北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，每年有約250名大二、大三的學(xué)生選修研究型教學(xué)示范課程生物材料導(dǎo)論。通過這次教學(xué)改革，我們進(jìn)一步加強(qiáng)了研究型大學(xué)的創(chuàng)新拔尖人才培養(yǎng)機(jī)制探索，取得了較好的成效。第一，“四位一體”教學(xué)改革倒逼主講老師提升科研水平，真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研良性互促、教學(xué)相長(zhǎng)。第二，“四位一體”教學(xué)改革通過“課堂講授”與“專題研討”的合理配置，一方面通過系統(tǒng)的知識(shí)梳理、重點(diǎn)講解，夯實(shí)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，另一方面有助于學(xué)生在研討性、互動(dòng)性、案例性教學(xué)中跟蹤學(xué)術(shù)前沿?zé)狳c(diǎn)、主動(dòng)探索思考，提升學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)分析問題、解決問題的能力。第三，分組討論的引入也有效解決了選課人數(shù)多與深入探討之間的矛盾。相比于傳統(tǒng)“滿堂灌”的方式，互動(dòng)探討式教學(xué)充分調(diào)動(dòng)了本科生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和探索熱情，課堂參與率更高。第四，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺(tái)建設(shè)，用信息化手段鞏固了課堂教學(xué)效果。專題展示成績(jī)與課程論文成績(jī)相結(jié)合的考核方式也能實(shí)事求是反映出學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)與思考深度。最后，從教學(xué)效果看，“四位一體”教學(xué)改革的開展既夯實(shí)了選課學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)，又引導(dǎo)學(xué)生對(duì)生物醫(yī)用材料領(lǐng)域前瞻性、應(yīng)用型科研成果的關(guān)注，我們匯編了生物材料導(dǎo)論研究型教學(xué)優(yōu)秀學(xué)習(xí)論文集，取得了很好的教學(xué)效果，在師生中獲得了較好的反響。

〔參考文獻(xiàn)〕

[1] 于歆杰，陸文娟，王樹民.專業(yè)基礎(chǔ)課中的研究型教學(xué)[J].高等工程教育研究，2006，（1）：118-121.

[2] 黃廷祝，高建.大學(xué)數(shù)學(xué)研究型教學(xué)方法和考試方法改革與實(shí)踐[J].中國大學(xué)教學(xué)，2012，（11）：52-55.

[3] 周立亞，龔福忠，蘭宇衛(wèi)，等.構(gòu)建研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)法培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30（5）：127-129.

[4] 狄建軍，佘集凱，黃鳳蘭.“分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”研究型教學(xué)模式探索[J].黑龍江教育（高教研究與評(píng)估），2019，（6）：36-37.

[5] 黃玲琴.“互聯(lián)網(wǎng)+”下電子信息類專業(yè)基礎(chǔ)課研究型教學(xué)改革思路[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019，16（11）：214-215，217.

[6] 鄭裕東，孫建林，李磊，劉樹敏，何志巍.“三位一體”大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究與實(shí)踐[J].高等理科教育，2014，（2）：40-43.

[7] 錢穎一.批判性思維與創(chuàng)造性思維教育：理念與實(shí)踐[J].清華大學(xué)教育研究，2018，39（4）：1-16.

[8] Sternberg，R.J.BeyondIQ：ATriarchicTheoryofHumanIntelligence[M].Cambridge：CambridgeUniversityPress，1984.

[9] Sternberg，R.J.HandbookofCreativity[M].Cambridge：CambridgeUniversityPress，1998.

[10] 吳再生.吳有訓(xùn)大學(xué)教育思想及其在清華的實(shí)踐——以高水平科學(xué)研究支撐的高質(zhì)量大學(xué)教育[J].清華大學(xué)教育研究，2012，33（3）：112-118.

[11] 張安富.改革教學(xué)方法探索研究型教學(xué)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2012，（1）：65-67.

[12] 教育部科技司.美國和加拿大部分研究型大學(xué)建設(shè)模式的考察報(bào)告[J].研究與發(fā)展管理，2003，15（2）：108-114.

（責(zé)任編輯：夏 雪）

TheExplorationandPracticeof“FourinOne”Research-based

TeachingInnovationModel

HEWei1，ZHENGYu-dong1，HEZhi-wei2，GUANYue-ping1

（1.DepartmentofMaterialsScienceandEngineering，SchoolofMaterialsScience

andEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing10008，China;

2.TheAdmissionsOfficeofGraduateSchool，UniversityofScienceand

TechnologyBeijing，Beijing100083，China）

Abstract：Inthispaper，aimingattheproblemsappearedintheresearch-basedteachingofundergraduatespecializedcoursesandcombiningwiththecharacteristicsof“IntroductiontoBiomaterials”course，“Four-in-one”teachingreformisexploredandcarriedoutwiththeguidanceofclassroomteachingcombiningbasicknowledgewithscientificresearch，thecoreofinteractivethematicdiscussion，theassistanceofself-directedlearning，networkplatformandgroupdiscussionandsummary，andthesupportofprocessperformanceandthesisachievement.Thisteachingmethodnotonlylaysasolidfoundationofstudentsspecialtybasicknowledge，butalsoguidesstudentstofollowtheacademicfrontierandthinkinitiatively，whichimprovestheirabilitytoanalyzeandsolveproblemswithprofessionalknowledge.

Keywords：“Four-in-one”;classroomteaching;thematicdiscussion;networkplatforms