研究生《功能材料》課程教學改革探索

朱敏 朱鈺方

摘要：本文從培養研究生的創新能力出發，結合研究生《功能材料》課程特點，對如何在課程教學中培養學生創新思維和創新能力問題進行探索。通過優化教學內容，融合多元化教學模式及完善課程評價方式，激發學生的學習興趣，引導創新思維和創新能力的培養，提高教學質量。

關鍵詞：《功能材料》；教學改革；創新教育

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）51-0083-02

研究生教育是我國高等教育的重要組成部分，創新能力培養是研究生教育的核心。教育部早在2003年就開始制定實施“研究生教育創新計劃”，加強研究生培養體系、課程教學和教材等建設工作，逐步建立有利于培養研究生創新精神、研究能力的機制，提高研究生培養質量[1]。近年來，高校也在深入開展以提高研究生創新能力為核心的研究生教育教學改革。

課程學習是我國研究生培養過程的重要環節。教育部發布的《關于改進和加強研究生課程建設的意見》，強調要更好地發揮課程學習在研究生培養中的作用，研究生課程體系應以能力培養為核心，以創新能力培養為重點。因此，從培養研究生的創新能力出發，課程教學必須注重研究生創新能力的培養[2]。作為一名研究生課程授課教師，應更新教育觀念和教學內容，開展教學方法改革，探索研究生課程教學的新思路[3]。本文基于研究生專業課程《功能材料》的教學實踐，分別從教學內容、教學模式及考核方式等方面進行探索。

一、優化教學內容，注重創新能力培養

《功能材料》是材料科學與工程專業研究生的專業必修課之一?！豆δ懿牧稀穬热莺w面廣，多學科交叉融合，包括電子材料、磁性材料、聲學材料、光學材料、生物材料及各種功能轉換材料。高校材料類本科專業基本上會開設功能材料及相關專業課程，教學內容包括各類功能材料的組成、結構、性能及應用這條主線，但以掌握基本知識、基本理論為教學目標。目前，很多高校開設的研究生《功能材料》課程的教學大綱及教學內容，絕大部分是按照金屬功能材料、無機功能材料和功能高分子材料三大類，來講授各類功能材料的組成、結構、性能及應用等內容，只是應用部分的比重略有增加，這在教學內容上容易與本科教學內容造成重復，缺乏研究生創新能力的培養。因此，優化教學內容，講授近年來迅速發展的新型功能材料，結合科研成果案例教學，將有助于研究生創新能力的培養。

1.由于本課程的學生是材料專業的碩士研究生，在前期已經學過如《材料科學基礎》、《現代材料分析方法》、《材料結構與性能》等專業基礎課程，了解和掌握有關功能材料的組成、結構、性能等基本知識。因此，研究生《功能材料》課程的教學內容應將金屬功能材料、無機功能材料和功能高分子材料中的經典功能材料與當前研究熱點的功能材料相結合，在簡要介紹組成、結構、性能方面的基本知識的基礎上，重點介紹材料選擇與設計、制備技術與功能材料的性能及應用間的相互關系，強調材料的選擇、設計和制備技術對功能材料實際應用的重要性。這樣，課程教學內容既可引導學生把握功能材料領域的學術研究前沿，提高創新意識，同時也會兼顧功能材料的基本知識的鞏固。

2.由于本課程教學課時只有32學時，在教學內容的安排上，針對當前研究熱點，結合本校材料專業的研究方向，主要聚焦在新能源材料、環境材料、生物醫用材料等，所以重點把新能源材料、環境材料、生物醫用材料等專題分別設章進行介紹，將各專題的最新科研成果和最新進展充實到教學內容中，使學生了解科技前沿，激發學生科研創新興趣。例如，石墨烯，由于獨特的高導電、高導熱、高強度、輕質等特性，在新能源、環境、生物醫學等領域，有重要的應用潛力。此外，功能材料的3D打印，也是目前的研究熱點。因此，在講授石墨烯材料時，結合3D打印技術，對最新發表的關于3D打印石墨烯及器件制備的文獻進行介紹，引導學生討論石墨烯3D打印技術在電池、電容器等儲能器件制造上的前景及研究思路，有助于培養學生的科研興趣和創新能力。

二、融合多元化教學模式，啟發創新思維

教學方法和手段的改革，是研究生創新能力培養的關鍵。良好的教學效果，不僅與教師的講授技巧有關，更重要的是需要在教學方法和手段上進行多元化融合，激發學生學習興趣。通過講授功能材料領域的最新科技前沿，將學生學習功能材料的思維推向應用，把新方法、新技術、新熱點、新問題等加入課程教學中，引導學生積極思考和探討，以啟發思維、訓練能力。因此，為了有效達到教學目的，本課程將多種教學方法和手段進行融合探索。

1.通過科研與教學的有機結合，培養學生的創新思維和科研能力。本課程的教學團隊都是科研第一線的教師，從事功能材料領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領域的教學內容，將各自的最新研究成果作為科研案例，穿插在教學中，豐富教學內容。而且，本校每個學期都設有材料創新講壇，邀請國內外在功能材料領域的知名學者來校講座。根據講座內容，將1～2場材料創新講座納入本課程的教學內容，鼓勵學生積極交流與討論。將科研與教學實現有機結合，通過展示教師的科研創新成果，交流如何提出科研創新課題等，不僅會使學生接觸到功能材料領域的研究前沿和熱點，而且也會激發學生的科研興趣，引導他們在學習過程中勤于思考，啟發科研創新思維，為創新能力和科研能力的培養創造良好氛圍。

2.開展以研究熱點為主題的課堂討論。通常，學生對熱點問題和最新研究成果比較關注和感興趣。教師在講授每個專題時，都要適當引入本專題方向的研究熱點和最新研究成果，進行課堂討論。教師在上一堂課結束時，將討論主題布置給學生，讓學生對討論主題提前搜尋資料，有所準備，訓練學生的自主學習能力。通過專題的課堂討論，培養學生獨立思考、分析問題及交流、表達等能力。

3.培養學生自學能力及文獻綜述能力。自學能力的培養，對提高學生獨立思考和創新能力非常重要。研究生可以通過課程學習、導師指導等環節提高分析、解決問題的能力，但在獨立開展科研及學習新知識時，往往需要自學。由于本課程的教學內容安排是在課堂教學過程中，重點講授材料選擇與設計、制備技術與應用的相互關系及最新科研成果，其他關于材料結構和性能等知識需要通過自學完成。此外，類似專題的課堂討論等教學互動環節，需要學生通過課后進行文獻檢索和自學文獻、資料等來完成。文獻綜述能力是研究生創新思維和科研能力培養的重要方面。通過文獻綜述，學生可以全面了解和掌握某個研究領域或研究方向的現狀，思考發展趨勢，是開展科學研究最為重要的一步。因此，本課程在學期末設置文獻綜述環節，布置文獻綜述任務，要求學生通過文獻查找、閱讀、總結、撰寫等完成綜述小論文，培養自學與文獻綜述能力。

4.全英語教學，培養學生外語學術交流能力。目前，教育部積極鼓勵教師開展雙語和全英語教學活動，培養學生運用外語的能力，提高國際化教學質量[4]。研究生是開展創新研究的主體之一，了解與把握研究領域的發展，需要通過閱讀大量外文文獻和資料，而且，國際學術交流也是提高科研創新能力的途徑之一。

在國內研究生的培養過程中，學生在外語讀寫方面的訓練較多，而聽說能力相對較弱。因此，為培養學生的全英語學術交流與表達能力，本課程采用全英語教學。全部制作英語PPT課件，講授過程中采取預先發給學生課件和外文資料，讓學生能夠課前預習，熟悉課堂教學內容及生疏的專業詞匯，避免學生在課堂上跟不上教師全英語講授的節奏。但對比較難理解的知識點，適當輔以中文講解。在課堂提問及課堂討論環節，鼓勵學生采用英語回答和討論，訓練英語表達能力，培養學生的英語學術交流能力。

三、完善課程教學考核方式，引導學生創新能力的培養

本課程比較注重學生創新思維和創新能力的培養，傳統的閉卷考核方式顯然不適合研究生的培養。為此，課程教學考核方式應將教學過程中的提問、專題討論等過程性評價與期末文獻綜述評價相結合，把撰寫文獻綜述、匯報答辯與交流討論作為考核的重要形式。特別是期末文獻綜述評價，在教學過程中，列出若干熱點問題，由學生自主進行文獻檢索、閱讀資料，撰寫綜述。期末采用英語多媒體答辯方式對文獻綜述進行匯報，全面訓練文獻查閱、歸納總結、文字與口頭表達及英語學術交流能力，加強學生的創新能力培養。

忽視課程教學環節中研究生創新意識與創新能力的訓練，是導致研究生創新能力不足的一個重要原因。專業課教學是創新人才培養的主渠道之一，對創新能力的培養至關重要。因此，本課程在教學內容、教學模式和教學評價方式等方面進行探索，以引導學生自主學習，加強創新意識和創新能力的培養。同時，提高課程教學質量，教師要不斷學習，提高自身創新能力，在科研第一線開展創新科學研究，讓科研反哺教學。

參考文獻：

[1]張來斌.認清形勢，把握關鍵，大力推進研究生教育改革創新[J].學位與研究生教育，2010，（1）：58-60.

[2]朱鈺方，朱敏，何星.研究生“生物材料學”課程教學改革初探[J].上海理工大學學報（社會科學版），2014，36（4）：387-390.

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

[4]錢微.材料科學與工程全英語教學專業核心課程群構建與實踐[J].上海理工大學學報（社會科學版），2012，34（4）：320-324.