科教融合理念下研究生課程研討式教學模式改革與實踐

周惠敏，魯璽麗，薛麗莉，佟運祥，Alex Shuicev

（哈爾濱工程大學 材料科學與化學工程學院，黑龍江哈爾濱 150001）

黨的十八大以來，以習近平同志為核心的黨中央堅定不移地實施科教興國戰略和人才強國戰略，堅持優先發展教育。中共中央、國務院印發《中國教育現代化2035》，繪制了新時代加快推進教育現代化建設教育強國的宏偉藍圖，明確了教育現代化的戰略目標、戰略任務和實施路徑。2018年，教育部、財政部、國家發展改革委印發《關于高等學校加快“雙一流”建設的指導意見》，指出要改革研究生培養方式，加快建立科教融合、產學結合的研究生培養機制。隨后，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《加快推進教育現代化實施方案（2018-2022年）》，將推進高等教育內涵發展，提升研究生教育水平，完善產教融合的專業學位研究生培養模式、科教融合的學術學位研究生培養模式，加強緊缺高端復合人才培養作為推進教育現代化的十項重點任務之一。2020年9月，教育部、國家發展改革委印發《關于加快新時代研究生教育改革發展的意見》，指出通過完善科教融合育人機制來加強學術學位研究生知識創新能力的培養[1]。由此可見，科教融合理念已成為現代高等教育的核心理念，對于推動世界一流大學、一流學科建設，推進高水平大學發展具有重要意義[2]。科教融合是洪堡精神的當代表現[3]。在研究生培養過程中，將科研與教學相結合，引導學生發現新知識、探索新知識、創造新知識，培養學生的創新思維，加強學生的自主學習能力、科研能力和創新能力培養，對提升研究生人才培養質量具有重要作用。在科教融合理念下，如何改革、提高研究生課程教學水平，如何充分發揮創新型人才培養的關鍵作用，已成為加強人才培養、建設高水平大學需要關注的重要問題。本文以研究生學位課“納米材料學”為例，對科教融合理念下開展課堂研討式教學改革的若干問題進行了研究和探索。

1 研究生課程研討式教學模式在實踐中存在的問題

研討式教學是我國普通高等學校研究生課程教學普遍采用的一種教學方法，是由發達國家高校普遍采用的Seminar 教學方式發展而來的。相比于傳統的課堂教學模式，研討式教學改變了以課堂講授為主的“教-學”模式，將由“教師主導”的學生學習轉變為“教師主導、研究生主體”的現代教學模式[4]，提升了學生學習的趣味性，可以更好地發揮學生的主體作用，鍛煉學生的創新思維，培養學生對理論知識的綜合應用能力和分析問題、解決問題的能力，加深對理論知識的理解和應用，同時對提高學生的表達能力和團隊合作能力也很有幫助。然而，與許多進行了研討式教學模式實踐的一線教師一樣，我們會發現：研討式教學還存在問題[5]。

在研究生課程教學實踐中，我們進行了6年的研討式教學模式實踐和改革，通過課堂研討式教學環節的設計、實施、效果評價和反饋，不斷改進研討式教學內容和方法，取得了一定的經驗和成效，同時通過總結和比較，也發現研討式教學中需要特別注意的一些問題。

首先，研究生課堂研討式教學過程中教師容易忽略自身的引導作用。研討式教學雖然以學生為主導，但是不能忽視教師的引導作用，否則達不到研討式教學的預期效果。譬如，在課堂研討前的準備環節，教師不能在確定研討主題之后，完全由學生自己去查找文獻，準備研討內容，這樣很容易在最終研討課堂上發現，學生自己所精心準備的研討內容完全偏離了研討主題。如果在學生準備階段，教師積極發揮引導作用，及時了解文獻準備情況，發現偏差，及時幫助學生糾正，可以有效避免后續問題的發生。同樣，在課堂研討環節，在激烈的頭腦風暴之后，如果教師能夠引導學生梳理思路，總結經驗，對學生科學思維和能力培養有重要的作用。

其次，研究生課堂研討式教學環節設計脫離實際，缺乏靈活性。研究生課程每年的選修人數不固定，選修課程的學生專業學習經歷也不相同，如果每年按照固定的研討模式進行，教學研討環節學生的參與度不高，很難達到相互啟發的目的。研討式教學環節設計需要進行學情調查，然后根據選課人數合理選擇集體研討或小組研討，研討人數以6-10 人為宜，每名學生都可以有較高的參與度，也可以根據人數的不同布置不同難易程度的研討主題。

最后，在研究生課程研討過程中，研討環節的互動效果往往不理想。研討課堂上，學生交流不充分，只有研討小組學生的講解和授課教師的提問，沒有其他學生的積極參與。研討不是一個、兩個人的事情，要在研討過程中調動學生的積極性和參與度，啟發學生思維，擴展學生的知識運用能力，這對教師的引導作用提出了更高的要求。這也是我們在研究生課程研討式教學實踐中，不斷進行改革和探索的主要關注點。在研討過程中，如何啟發學生思維，如何引導學生發現問題，逐步由淺入深地分析問題和解決問題，教師的教學能力和知識儲備面臨著更高的挑戰。

在研討過程中所設計的研討主題往往圍繞具體的工程實際問題或科學問題展開，而研究生課程任課教師往往在教學的同時也從事科學研究，并在自己研究領域有一定的學術造詣和成果積累，如果能將教師的科研成果或科研項目引入研究生課堂研討環節，一方面可以解決教師在課堂研討中引導作用所面臨的問題，更好地發揮引導作用，啟發和調動學生的積極性，實現研討過程中學生創新思維的鍛煉和能力的培養；另一方面，教學相長，通過課堂研討，教師可以從固化思維中走出來，提升教師的科研創新能力。所以，教學和科研并不是平行、孤立的，教學也不是科研的負擔，可以將二者結合起來，在教學過程中發揮科研的優勢，鍛煉研究生的科研思維，培養研究生的創新能力，更好地實現教師教書育人使命。也正如清華大學校長邱勇在《秉承科教融合理念，培養更多高層次人才》一文中所指出的：堅持科研就是教學，應該把科研活動打造成研究生成才成長的豐沃土壤，堅持將科研成果轉化為課程教學資源，著重培養研究生的創新思維和創新能力[6]。在研究生課程教學中要充分體現研究性，從問題出發，引導學生自主探究和體驗知識的發生過程，激發學生對學術的興趣。因此，將科教融合理念引入研究生課堂研討式教學中，設計基于科教融合的案例式課堂研討和項目式課堂研討環節，有望解決研究生課堂研討中學生參與度不高、教師引導能力不強的問題，提升課堂研討式教學效果，激發學生對科研的興趣。

2 科教融合理念下研討式教學實踐

在科教融合理念下，針對研究生學位課程“納米材料學”的教學內容和教學安排，結合授課教師的科研項目和科研成果，我們進行了案例式和項目式課堂研討環節的教學模式改革，并在最近一次研究生教學過程中進行了實施。

“納米材料學”課程教學內容包括納米材料基礎知識和納米材料研究進展專題報告兩部分。在基礎知識部分，采用課堂講授和與工程實際相關的案例教學，使學生掌握納米材料的基本概念、基本性質、主要制備方法和表征方法，引入納米材料和納米科技發展歷史，更加清晰地認識整個納米科技甚至納米科學技術的發展特點和規律，有利于提高學生的人文素養；納米材料研究進展專題報告部分，結合課堂講授、小組討論和課堂研討，讓學生掌握相關納米材料的研究進展和未來發展趨勢，促進學生之間、學生與教師之間的學術思想交流，培養學生的表達能力、團隊合作能力和創新思維。

課程團隊主講教師從事納米材料相關科研工作，利用主講教師的優勢研究領域，在教學過程中引入實例講解和項目式教學，并借助線上資源提供案例，供學生在線學習，充分調動學生的學習積極性，培養學生的科學思維和創新意識。例如，為了讓學生充分理解納米材料的性能與其納米尺寸效應的關聯，在課堂研討環節，結合授課教師在納米晶金屬材料方面的研究基礎，我們設計了“納米晶金屬材料”的研討主題，給學生布置了調研納米晶金屬材料晶粒尺寸對其力學性能的影響的任務，深入探討納米晶金屬材料的變形機制與微結構關系，加深學生對納米晶金屬材料所表現出來的反常Hall-Petch 關系的理解。在學生查閱文獻階段，我們根據研討主題給學生列出了相關參考文獻清單，讓學生自己從文獻清單中選擇感興趣的1-2 篇進行閱讀；在研討環節，針對學生的講解，引導學生關注不同文獻中納米晶金屬晶粒尺寸的表征手段，深入理解不同表征方法所得結果的差別，將課堂所學理論知識在研討中升華；同時，根據文獻內容，引導學生探討晶粒尺寸所引起的不同力學行為的內在本質，并設計驗證環節，根據報道實驗結果，讓學生自己動手推算Hall-Patch 關系，各種不同單位之間的換算往往會引起實驗結果幾個數量級的差別，在這個過程中引導學生關注細節，培養學生嚴謹的科學精神。最后引導學生進行歸納、總結晶粒尺寸對金屬材料變形機制的影響。在整個課程研討過程中，授課教師基于科研經驗，對學生提出的問題能夠進行很好的引導和解答，并能啟發學生進一步探究。學生的參與度和熱情都很高，尤其是實驗結果驗證環節，對錯誤計算結果問題的排查，讓研討課堂氛圍一度達到高潮。研討課結束后，通過調查問卷，了解了學生對課程研討環節的感受和收獲，整體滿意度達92%以上。通過初步的基于科教融合理念的研討式教學實踐，科教融合理念和研討式教學有機結合，可以有效解決單純研討式教學中存在的問題，增強學生自主學習的主觀能動性，鍛煉學生自主獲取新知識，激發學生自主探索知識的奧秘，增強學生的創新精神，提高其創新能力。

3 結語

在“納米材料學”研究生課程研討式教學模式中，引入科教融合理念，結合任課教師納米材料相關科研成果和經驗，開展案例式研討教學，可以解決單純研討式教學模式存在的問題，有利于發揮學生主體作用，充分調動學生的學習積極性和興趣，發揮研討式教學的優勢，培養學生的科學思維和創新意識，是培養創新型高素質工程技術人才的有效保障。