“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)量的策略研究與實踐
——以《材料制備與測試》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)人才和提高科技實力的重要支柱。自上世紀七十年代恢復(fù)研究生教育以來，我國的研究生教育已經(jīng)走過40多個年頭，通過不斷的優(yōu)化研究生教育模式、改進生源結(jié)構(gòu)、建立健全學(xué)位制度等，使我國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。2017年對于“新工科”的特征、建設(shè)和人才的培養(yǎng)等方面進行了全面的討論。自此，新工科概念走進了高等教育的視野，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)出滿足國家和社會需求、實現(xiàn)國家強大富強目標的人才，解決我國在新工業(yè)發(fā)展形勢下高層次人才供應(yīng)補足的重要舉措。新形勢下，研究生教育培養(yǎng)的目標和方式也在悄然改變，從以前注重學(xué)生對專業(yè)知識的掌握，逐漸轉(zhuǎn)向在掌握專業(yè)知識的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生能夠獨立解決實際問題和創(chuàng)新能力上來。為了能夠?qū)崿F(xiàn)新的研究生培養(yǎng)目標，培養(yǎng)學(xué)生的多方面能力，就要求進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，它既強調(diào)基礎(chǔ)研究，同時也是最具應(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)對于新時代、新形勢下的科技發(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)量的提升進行研究和討論，并以《材料制備與測試》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)出符合國家需求的人才。

1 《材料制備與測試》課程特點及課堂教學(xué)存在的問題

《材料制備與測試》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試手段和分析方法并能夠在實際的科研工作中進行應(yīng)用。以此該門課程是一門理論實踐聯(lián)系緊密，注重學(xué)生利用理論知識去分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)。目前《材料制備與測試》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)時不夠

《材料制備與測試》課程內(nèi)容包括兩個方面，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）。二是材料的測試分析方法，包含結(jié)構(gòu)測試分析，形貌測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，也要求學(xué)生能夠自己動手進行實踐。而在研究生教學(xué)的課時分配中，課程分配的學(xué)時十分有限。如何能在如此有限的學(xué)時內(nèi)將課程知識高效地傳輸?shù)矫恳粋€學(xué)生，并能讓學(xué)生學(xué)以致用，對教師而言是一個急需解決的問題。

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

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

在實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)中確實具有較好的課堂教學(xué)效果，但是對于研究生教學(xué)特別是對于強調(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《材料制備與測試》為例，這門課程是一門對實踐要求較強的課程，實踐教學(xué)應(yīng)是課程教學(xué)中的一個重要的組成部分。如果在研究生教學(xué)中不安排相應(yīng)的實踐教學(xué)，那么研究生將缺乏實踐經(jīng)驗，很難培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力，不利于學(xué)生對于材料科學(xué)與工程專業(yè)知識的深入學(xué)習(xí)。

1.4 缺乏完善的教學(xué)質(zhì)量評價體系

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)量評價源自傳統(tǒng)教學(xué)模式的評價體系，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。

2 研究生教學(xué)改革探索

2.1 篩選教學(xué)內(nèi)容，注重實踐教學(xué)

“新工科”背景下人才的培養(yǎng)不僅僅是具有扎實的理論基礎(chǔ)，同時要擁有實踐動手能力。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)該對教學(xué)內(nèi)容進行精選。首先要了解學(xué)生已有的知識體系，對本科課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)過的內(nèi)容進行刪減。其次，研究生應(yīng)該已經(jīng)具備了較好的自學(xué)能力，對于簡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)生進行自學(xué)。最后要加強實踐能力的培養(yǎng)例如在《材料制備與測試》課程中應(yīng)增加一定的實踐課時，并且與學(xué)生的科研方向緊密結(jié)合，讓每個學(xué)生根據(jù)自的研究方向來設(shè)計實驗，能夠利用自己的知識來完成實驗內(nèi)容，達到實驗?zāi)康摹嶒灲Y(jié)束后讓同學(xué)們進行充分的交流，拓展研究生的知識范圍，了解不同科研方向的研究內(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。《材料制備與測試》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)每年都要對教學(xué)內(nèi)容進行適當?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內(nèi)容，要根據(jù)最新的科學(xué)前沿動態(tài)添加一些目前科學(xué)研究中具有代表性的研究內(nèi)容，讓學(xué)生能夠了解科學(xué)研究的前沿。同時可以讓學(xué)生對現(xiàn)在的科學(xué)問題提出自己理解，并能夠用自己學(xué)到的知識對科學(xué)問題進行簡單的分析，并根據(jù)實際情況組織學(xué)生進行討論。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)合理運用信息化教學(xué)手段，加強師生之間和學(xué)生之間的互動環(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)期后及時的對學(xué)生的反饋信息進行整理，及時調(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)知識對科學(xué)問題進行討論，在教師的幫助下找到分析問題的思路和解決問題對策。最后，在實踐教學(xué)和科研工作中對討論的問題進行驗證。在學(xué)生的討論和知識運用過程中，教師可以充分了解學(xué)生對知識掌握程度，因此可以根據(jù)學(xué)生的實際情況調(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)量評價體系

建立行之有效的研究生課程評價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價制度。對于研究生教師的評價應(yīng)該從師德、教學(xué)、科研、實踐等多個方面進行考量，建立合理的評價制度。在具體實施中，師德是研究生教師的首要評價標準。教師在教學(xué)過程中的教材編寫、教研活動、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價的具體依據(jù)。以此建立詳細有效的研究生教師育人的評價體系。其次要建立教學(xué)效果的評價體系。由學(xué)生根據(jù)所學(xué)課程的內(nèi)容和目標進行自我評價；同教師結(jié)合學(xué)生的課堂表現(xiàn)和知識掌握程度對課程效果進行評價；同時督導(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)效果評價體系。最后建立合理的“師生互評”、“同行互評”和“督導(dǎo)評學(xué)”的評價機制。研究生教師在教學(xué)工作中要與時俱進，順應(yīng)時代發(fā)展不斷提高自身的教學(xué)水平。對教師能力和教學(xué)效果的評價應(yīng)在教師自我評價的基礎(chǔ)上，綜合專家、學(xué)生以及同行之間評價進行判斷。特別是教師同行之間的評價，由于具有相近的學(xué)科背景和科研教學(xué)工作，其評價的內(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)量評價體系是對研究生教學(xué)質(zhì)量的有效保障。

3 結(jié)束語

總之，在“新工科”背景下對研究生培養(yǎng)提出了新的目標和要求。在研究生課程教學(xué)的過程中，只有充分認清教學(xué)中的不足之處，才能夠有針對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)量評價等多個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)改革項目對本工作的支持。