“新工科”背景下提升材料科學(xué)與工程專業(yè)研究生課程教學(xué)質(zhì)量的策略研究與實(shí)踐
——以《材料制備與測(cè)試》課程為例

張麗娜 馬晉文 張 偉 蘇 適

（渤海大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 遼寧·錦州 121000）

0 引言

研究生教育是高等教育的最高階段，是培養(yǎng)高素質(zhì)人才和提高科技實(shí)力的重要支柱。自上世紀(jì)七十年代恢復(fù)研究生教育以來，我國(guó)的研究生教育已經(jīng)走過40多個(gè)年頭，通過不斷的優(yōu)化研究生教育模式、改進(jìn)生源結(jié)構(gòu)、建立健全學(xué)位制度等，使我國(guó)的研究生教育從小規(guī)模的研究生培養(yǎng)發(fā)展成為研究生教育培養(yǎng)的大國(guó)。2017年對(duì)于“新工科”的特征、建設(shè)和人才的培養(yǎng)等方面進(jìn)行了全面的討論。自此，新工科概念走進(jìn)了高等教育的視野，引起了高等教育工作者的廣泛關(guān)注。“新工科”的提出是在全球經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展和科學(xué)技術(shù)不斷革新的背景下，培養(yǎng)出滿足國(guó)家和社會(huì)需求、實(shí)現(xiàn)國(guó)家強(qiáng)大富強(qiáng)目標(biāo)的人才，解決我國(guó)在新工業(yè)發(fā)展形勢(shì)下高層次人才供應(yīng)補(bǔ)足的重要舉措。新形勢(shì)下，研究生教育培養(yǎng)的目標(biāo)和方式也在悄然改變，從以前注重學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握，逐漸轉(zhuǎn)向在掌握專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生能夠獨(dú)立解決實(shí)際問題和創(chuàng)新能力上來。為了能夠?qū)崿F(xiàn)新的研究生培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的多方面能力，就要求進(jìn)一步提升和保障研究生課程的教學(xué)質(zhì)量，并建立完整的教學(xué)質(zhì)量保障機(jī)制。

材料科學(xué)與工程是現(xiàn)代科技發(fā)展的前沿學(xué)科，它既強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)研究，同時(shí)也是最具應(yīng)用性的學(xué)科，幾乎與所有的新型工科專業(yè)都有交叉。該專業(yè)人才的培養(yǎng)對(duì)于新時(shí)代、新形勢(shì)下的科技發(fā)展具有舉足輕重的作用。本文就材料科學(xué)與工程專業(yè)研究生教學(xué)質(zhì)量的提升進(jìn)行研究和討論，并以《材料制備與測(cè)試》課程為例，剖析了目前研究生課程教學(xué)中存在的一些不足，提出來提升課程教學(xué)質(zhì)量的具體措施，期望通過這些改革措施能夠提升材料科學(xué)與工程專業(yè)的研究生課程教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出符合國(guó)家需求的人才。

1 《材料制備與測(cè)試》課程特點(diǎn)及課堂教學(xué)存在的問題

《材料制備與測(cè)試》課程是材料科學(xué)與工程專業(yè)的一門專業(yè)課程，要求學(xué)生不僅能夠掌握材料的基本制備方法，而且要掌握材料的基本測(cè)試手段和分析方法并能夠在實(shí)際的科研工作中進(jìn)行應(yīng)用。以此該門課程是一門理論實(shí)踐聯(lián)系緊密，注重學(xué)生利用理論知識(shí)去分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)。目前《材料制備與測(cè)試》課程在教學(xué)過程中主要存在以下幾方面問題。

1.1 課程內(nèi)容較多，學(xué)時(shí)不夠

《材料制備與測(cè)試》課程內(nèi)容包括兩個(gè)方面，一是材料的基本制備方法，包含物理方法（蒸發(fā)法、濺射法等）和化學(xué)制備方法（化學(xué)氣相沉積法、水熱法等）。二是材料的測(cè)試分析方法，包含結(jié)構(gòu)測(cè)試分析，形貌測(cè)試分析以及一些材料基本性質(zhì)分析等。這些內(nèi)容不僅要學(xué)生能夠掌握基本的理論知識(shí)，也要求學(xué)生能夠自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)踐。而在研究生教學(xué)的課時(shí)分配中，課程分配的學(xué)時(shí)十分有限。如何能在如此有限的學(xué)時(shí)內(nèi)將課程知識(shí)高效地傳輸?shù)矫恳粋€(gè)學(xué)生，并能讓學(xué)生學(xué)以致用，對(duì)教師而言是一個(gè)急需解決的問題。

1.2 課程內(nèi)容更新慢，不能緊隨科學(xué)前沿

材料科學(xué)是科研領(lǐng)域的前沿學(xué)科，材料的制備方法和測(cè)試手段每天都在發(fā)展進(jìn)步。目前作為《材料制備與測(cè)試》課程的教材少之又少，這些教材中要么偏重理論知識(shí)的講解忽略了理論在科研實(shí)踐中的應(yīng)用，要么又過于強(qiáng)調(diào)了實(shí)踐中的應(yīng)用講授而忽視了理論知識(shí)基礎(chǔ)，導(dǎo)致教材的綜合性不強(qiáng)，并且大部分的教材出版時(shí)間一般都在五年以上，這樣的教材很顯然不能做到與時(shí)俱進(jìn)。因此如何能夠?qū)⒄n程與科學(xué)研究前沿相結(jié)合是對(duì)教師的一個(gè)挑戰(zhàn)。

1.3 教學(xué)方法多為傳統(tǒng)式教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)不足

在實(shí)際的研究生課程教學(xué)過程中，不少教師仍舊采用的是以知識(shí)講授為主的課堂教學(xué)方式。這種教學(xué)手段在一些本科生的教學(xué)中確實(shí)具有較好的課堂教學(xué)效果，但是對(duì)于研究生教學(xué)特別是對(duì)于強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)分析問題和解決問題能力的課程而言，單純的由教師講授不利于研究生之間以及和教師之間的交流，不利于研究生能力的培養(yǎng)。此外，以《材料制備與測(cè)試》為例，這門課程是一門對(duì)實(shí)踐要求較強(qiáng)的課程，實(shí)踐教學(xué)應(yīng)是課程教學(xué)中的一個(gè)重要的組成部分。如果在研究生教學(xué)中不安排相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)，那么研究生將缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，很難培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，不利于學(xué)生對(duì)于材料科學(xué)與工程專業(yè)知識(shí)的深入學(xué)習(xí)。

1.4 缺乏完善的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系

教學(xué)過程中學(xué)校更注重的是“這門課程老師講的怎么樣”，對(duì)于研究生“學(xué)得怎么樣”則沒有得到重視。這種教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)源自傳統(tǒng)教學(xué)模式的評(píng)價(jià)體系，無法與如今的研究生課程教學(xué)課程相適應(yīng)，不能夠準(zhǔn)確地反饋研究生的學(xué)習(xí)效果，不利于教師課程教學(xué)模式和教學(xué)方法的改進(jìn)。

2 研究生教學(xué)改革探索

2.1 篩選教學(xué)內(nèi)容，注重實(shí)踐教學(xué)

“新工科”背景下人才的培養(yǎng)不僅僅是具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，同時(shí)要擁有實(shí)踐動(dòng)手能力。目前部分研究生課程的教學(xué)內(nèi)容存在與本科教學(xué)內(nèi)容有部分重復(fù)的問題，因此在研究生教學(xué)的過程中應(yīng)該對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精選。首先要了解學(xué)生已有的知識(shí)體系，對(duì)本科課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)過的內(nèi)容進(jìn)行刪減。其次，研究生應(yīng)該已經(jīng)具備了較好的自學(xué)能力，對(duì)于簡(jiǎn)單問題的分析和解決能力比本科生都要高，因此在教學(xué)過程中可以將部分內(nèi)容留給學(xué)生進(jìn)行自學(xué)。最后要加強(qiáng)實(shí)踐能力的培養(yǎng)例如在《材料制備與測(cè)試》課程中應(yīng)增加一定的實(shí)踐課時(shí)，并且與學(xué)生的科研方向緊密結(jié)合，讓每個(gè)學(xué)生根據(jù)自的研究方向來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，能夠利用自己的知識(shí)來完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?shí)驗(yàn)結(jié)束后讓同學(xué)們進(jìn)行充分的交流，拓展研究生的知識(shí)范圍，了解不同科研方向的研究?jī)?nèi)容。在課程教學(xué)中培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)研究能力。

2.2 教學(xué)內(nèi)容緊跟科研前沿

材料科學(xué)一直以來都是科學(xué)研究的熱點(diǎn)。《材料制備與測(cè)試》是材料科學(xué)中的必修課程，其內(nèi)容與科學(xué)研究的前沿問題聯(lián)系緊密。教材的更新很顯然不能夠緊隨科研的發(fā)展速度，這對(duì)教師提出了新的要求和挑戰(zhàn)，教師在教學(xué)中應(yīng)每年都要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)母隆Ｔ谡n程教學(xué)的過程中不能拘泥于書本上的知識(shí)內(nèi)容，要根據(jù)最新的科學(xué)前沿動(dòng)態(tài)添加一些目前科學(xué)研究中具有代表性的研究?jī)?nèi)容，讓學(xué)生能夠了解科學(xué)研究的前沿。同時(shí)可以讓學(xué)生對(duì)現(xiàn)在的科學(xué)問題提出自己理解，并能夠用自己學(xué)到的知識(shí)對(duì)科學(xué)問題進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析，并根據(jù)實(shí)際情況組織學(xué)生進(jìn)行討論。這樣不僅能夠提高學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力，同時(shí)也能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

2.3 注重教學(xué)模式改革，創(chuàng)新教學(xué)方法

研究生的課堂教學(xué)與本科生課堂教學(xué)的差別還是比較大的。在研究生課堂中，大部分的專業(yè)課程的學(xué)生一般較少，采用由老師以講授為主的本科生教學(xué)模式是不合適的。在研究生的課堂教學(xué)中，應(yīng)合理運(yùn)用信息化教學(xué)手段，加強(qiáng)師生之間和學(xué)生之間的互動(dòng)環(huán)節(jié)。如果在研究生課堂教學(xué)中沒有學(xué)生作為主體的討論環(huán)節(jié)就不能得到學(xué)生的反饋信息，造成“教”與“學(xué)”的脫節(jié)。因此，在教學(xué)過程中，教師要在每節(jié)課后，每學(xué)期后及時(shí)的對(duì)學(xué)生的反饋信息進(jìn)行整理，及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，保證學(xué)生的主體性，做到因材施教。在《材料制備與測(cè)試》加入課堂討論環(huán)節(jié)，首先，根據(jù)材料科學(xué)前沿問題設(shè)定討論內(nèi)容。然后，將學(xué)生分成固定的小組，利用已經(jīng)學(xué)到的專業(yè)知識(shí)對(duì)科學(xué)問題進(jìn)行討論，在教師的幫助下找到分析問題的思路和解決問題對(duì)策。最后，在實(shí)踐教學(xué)和科研工作中對(duì)討論的問題進(jìn)行驗(yàn)證。在學(xué)生的討論和知識(shí)運(yùn)用過程中，教師可以充分了解學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握程度，因此可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，提高課程教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

2.4 建立完整的課程教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系

建立行之有效的研究生課程評(píng)價(jià)體系是研究生課程教學(xué)質(zhì)量提升的保障。首先要建立教師育人的評(píng)價(jià)制度。對(duì)于研究生教師的評(píng)價(jià)應(yīng)該從師德、教學(xué)、科研、實(shí)踐等多個(gè)方面進(jìn)行考量，建立合理的評(píng)價(jià)制度。在具體實(shí)施中，師德是研究生教師的首要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。教師在教學(xué)過程中的教材編寫、教研活動(dòng)、帶研究生科研情況、指導(dǎo)研究生就業(yè)等具體工作作為教師工作評(píng)價(jià)的具體依據(jù)。以此建立詳細(xì)有效的研究生教師育人的評(píng)價(jià)體系。其次要建立教學(xué)效果的評(píng)價(jià)體系。由學(xué)生根據(jù)所學(xué)課程的內(nèi)容和目標(biāo)進(jìn)行自我評(píng)價(jià)；同教師結(jié)合學(xué)生的課堂表現(xiàn)和知識(shí)掌握程度對(duì)課程效果進(jìn)行評(píng)價(jià)；同時(shí)督導(dǎo)組通過聽課，結(jié)合教學(xué)模式、教學(xué)方法等提出教學(xué)建議。綜合這幾方面的結(jié)果，建立合理的教學(xué)效果評(píng)價(jià)體系。最后建立合理的“師生互評(píng)”、“同行互評(píng)”和“督導(dǎo)評(píng)學(xué)”的評(píng)價(jià)機(jī)制。研究生教師在教學(xué)工作中要與時(shí)俱進(jìn)，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展不斷提高自身的教學(xué)水平。對(duì)教師能力和教學(xué)效果的評(píng)價(jià)應(yīng)在教師自我評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，綜合專家、學(xué)生以及同行之間評(píng)價(jià)進(jìn)行判斷。特別是教師同行之間的評(píng)價(jià)，由于具有相近的學(xué)科背景和科研教學(xué)工作，其評(píng)價(jià)的內(nèi)容和結(jié)果有利于教師教學(xué)能力和教學(xué)水平的提高。綜合來看，建立合理的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系是對(duì)研究生教學(xué)質(zhì)量的有效保障。

3 結(jié)束語

總之，在“新工科”背景下對(duì)研究生培養(yǎng)提出了新的目標(biāo)和要求。在研究生課程教學(xué)的過程中，只有充分認(rèn)清教學(xué)中的不足之處，才能夠有針對(duì)性地提出行之有效的教學(xué)改革措施，才能真正的提高研究生教學(xué)質(zhì)量。本文以材料科學(xué)與工程專業(yè)的《材料制備與測(cè)試》課程為例，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式以及教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)等多個(gè)方面討論了提高研究生教學(xué)質(zhì)量的方法。

致謝：感謝渤海大學(xué)研究生院和教務(wù)處教學(xué)改革項(xiàng)目對(duì)本工作的支持。