材料類專業(yè)研究生課程教學(xué)促進(jìn)科研創(chuàng)新能力探討

　　摘要：工科院校材料類專業(yè)的研究生畢業(yè)后進(jìn)入企業(yè)或者科研機(jī)構(gòu)工作，均要求具有一定的科研創(chuàng)新能力。本文從材料類專業(yè)研究生課程教學(xué)方面指出影響研究生創(chuàng)新能力的因素，并提出課程教學(xué)中加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際、關(guān)注科技前沿、注重學(xué)科交叉及制定合理的考核制度等，從而提高研究生科研創(chuàng)新能力。
　　關(guān)鍵詞：材料類專業(yè)；課程教學(xué)；科研創(chuàng)新
　　中圖分類號(hào)：G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）08-0130-02
　　一、研究生課程教學(xué)對(duì)科研創(chuàng)新能力的影響
　　材料類專業(yè)是工科高等院校重要的學(xué)科專業(yè)之一，材料類專業(yè)研究生從事的職業(yè)面是比較廣泛的，有的畢業(yè)以后進(jìn)入生產(chǎn)企業(yè)從事技術(shù)工作，有的畢業(yè)生進(jìn)入科研機(jī)構(gòu)繼續(xù)進(jìn)行研究工作。隨著科技的發(fā)展，無論是企業(yè)還是科研機(jī)構(gòu)，對(duì)研究生的科研創(chuàng)新能力均提出了較高的要求。影響研究生科研創(chuàng)新能力因素有多個(gè)方面：研究生培養(yǎng)模式普遍采取的是理論式教學(xué)，忽略實(shí)踐；考試制度；研究生來自不同高校，本科專業(yè)教育差異較大；研究生自身素質(zhì)等[1-3]。如何在實(shí)際的教學(xué)、實(shí)踐與科研活動(dòng)中建立一種科學(xué)的培養(yǎng)模式，充分利用科研平臺(tái)的各種優(yōu)勢提升研究生的科研創(chuàng)新能力是值得探索的課題。該項(xiàng)目的研究對(duì)于優(yōu)化研究生課程設(shè)置、提高研究生課程教學(xué)質(zhì)量有重要意義。目前材料類研究生教學(xué)中存在的主要問題如下。
　　1.教學(xué)方面重視理論教學(xué)，輕視實(shí)踐教學(xué)，導(dǎo)致研究生動(dòng)手能力差，分析問題與解決問題的能力弱，影響了研究生科研能力的發(fā)展；另一方面，研究生課程教學(xué)內(nèi)容與科研之間沒有建立起一種有效的聯(lián)系，使得學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容缺乏興趣，導(dǎo)致理論基礎(chǔ)知識(shí)水平不高，從而影響科研分析能力和創(chuàng)新能力提高。研究生階段學(xué)生除了在專業(yè)理論知識(shí)上有所提高，關(guān)鍵是在遇到與專業(yè)相關(guān)問題時(shí)，能夠通過分析問題，提出解決問題的方法或通過國內(nèi)外文獻(xiàn)的檢索，提出新的見解與思路。因此，研究生課程教學(xué)注重理論聯(lián)系實(shí)際對(duì)提高研究生科研創(chuàng)新能力有重要作用。
　　2.教材內(nèi)容陳舊，不能及時(shí)更新，學(xué)生對(duì)教師講授的內(nèi)容不感興趣。研究生對(duì)交叉知識(shí)不夠重視，由于知識(shí)面狹窄，缺乏跨學(xué)科學(xué)習(xí)和研究的機(jī)會(huì)，必然導(dǎo)致研究生研究視野的局限性，也不善于從多學(xué)科、綜合的角度發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和進(jìn)行創(chuàng)新，進(jìn)而妨礙了其科研能力的提高。隨著新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及先進(jìn)微觀分析方法的出現(xiàn)與科學(xué)研究的深入，新的發(fā)明與發(fā)現(xiàn)不斷涌現(xiàn)，如果研究生教材內(nèi)容陳舊，很難跟上科技發(fā)展的步伐，對(duì)研究生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)也是有局限性的。
　　3.教師隊(duì)伍素質(zhì)及任課教師的責(zé)任心也是影響課程教學(xué)質(zhì)量及研究生科研創(chuàng)新活動(dòng)的重要因素。隨著科技發(fā)展，新的知識(shí)與科研成果不斷涌現(xiàn)，任課教師如果不堅(jiān)持學(xué)習(xí)，關(guān)注前沿，知識(shí)老化嚴(yán)重，將無法解答研究生科研中遇到的問題，不利于創(chuàng)新活動(dòng)的進(jìn)行。另外，大多數(shù)高校的考核體系中重視科研活動(dòng)，因此導(dǎo)致一些教師將大量的時(shí)間花在項(xiàng)目和課題上，花費(fèi)在教學(xué)中的時(shí)間減少了，教學(xué)內(nèi)容得不到及時(shí)更新而影響教學(xué)效果。
　　4.研究生課程教學(xué)考核方式單一。目前大多數(shù)研究生課程還是以教師教授，考試的形式進(jìn)行考核。這種“填鴨式”的教學(xué)方法不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與主動(dòng)性，不利于研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。
　　二、課程教學(xué)提升研究生科研創(chuàng)新能力途徑
　　隨著科技及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，材料類研究生教學(xué)也需要與時(shí)俱進(jìn)，教學(xué)過程中要注重理論聯(lián)系實(shí)際、關(guān)注學(xué)科前沿，合理設(shè)置課程內(nèi)容，培養(yǎng)綜合能力強(qiáng)、具有較好的科研創(chuàng)新能力，符合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的新時(shí)代的研究生[4]。具體措施如下。
　　1.研究生課程教學(xué)過程中注重理論聯(lián)系實(shí)際。近年來，研究生培養(yǎng)中大量使用案例教學(xué)法，基于問題的學(xué)習(xí)、基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)等多種研究生教學(xué)方法，這些方法將研究和分析過程直接引入到教學(xué)之中，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力具有積極意義。例如針對(duì)材料學(xué)專業(yè)學(xué)生一門重要課程《材料現(xiàn)代研究方法》的教學(xué)中，案例教學(xué)極其重要，新材料的制備過程中微觀結(jié)構(gòu)的表征，物相的鑒定等需要用到課程中介紹的X射線衍射設(shè)備、掃描電子顯微鏡及透射電子顯微鏡等。該課程不僅介紹設(shè)備工作原理、功能，主要以不同材料制備及表征過程中的實(shí)際案例，讓學(xué)生了解、學(xué)習(xí)這些設(shè)備在新材料的研發(fā)及實(shí)際材料使用過程中出現(xiàn)的失效原因，并分析其應(yīng)用。另一案例是材料學(xué)專業(yè)研究生必修課程《高等金屬學(xué)》中位錯(cuò)理論章節(jié)內(nèi)容的理論性也很強(qiáng)，教學(xué)過程中不僅要講授位錯(cuò)相關(guān)理論知識(shí)，同時(shí)需要查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)，補(bǔ)充材料在制備、加工、熱處理及使用過程中內(nèi)部位錯(cuò)的演變，從而才能有效解釋宏觀性能演變。例如汽車板冷變形過程位錯(cuò)結(jié)構(gòu)特征，在高溫退火過程中位錯(cuò)又是如何轉(zhuǎn)變等；汽車用鋼在循環(huán)載荷作用下，位錯(cuò)的演變機(jī)理；等等。課程中將理論與實(shí)踐相聯(lián)系的教學(xué)方法，不僅有利于增強(qiáng)研究生基礎(chǔ)理論知識(shí)，而且讓他們認(rèn)識(shí)該課程在科研活動(dòng)中的作用與意義。
　　2.研究生課程教學(xué)中注重前沿性。傳統(tǒng)教學(xué)過程中，教師按照已有的教材，講解書本上的理論知識(shí)，學(xué)生往往會(huì)感到枯燥而失去學(xué)習(xí)興趣[5]。如何提高教師的教學(xué)效率、增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)科研創(chuàng)新能力是研究生教學(xué)過程中教師必須思考的問題。首先，隨著科技的發(fā)展、新知識(shí)新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，研究生課程教學(xué)內(nèi)容要及時(shí)更新，不能照本宣科，要關(guān)注教學(xué)內(nèi)容與相關(guān)領(lǐng)域的前沿性。這就要求教師的授課不能按照一本書的章節(jié)進(jìn)行，而是根據(jù)內(nèi)容去組織講義和授課。任課教師要有責(zé)任心，備課過程中閱讀大量相關(guān)書籍及相關(guān)文獻(xiàn)資料，在教學(xué)中融入最前沿的案例。例如，大多數(shù)任課教師都有相關(guān)的國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目及企業(yè)合作的相關(guān)科研項(xiàng)目，這些項(xiàng)目無論是基礎(chǔ)研究還是應(yīng)用研究，大多數(shù)研究成果都具有一定的前沿性。研究生相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)過程中加入相關(guān)基金項(xiàng)目的研究成果，有利于促進(jìn)教學(xué)，使得教學(xué)內(nèi)容更加豐富和充實(shí)，同時(shí)有利于研究生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用理解更深刻。
　　3.研究生課程設(shè)置中注重學(xué)科交叉性。隨著科技的發(fā)展，企業(yè)對(duì)復(fù)合型人才需求不斷增加。高等院校研究生課程教學(xué)體系設(shè)置中應(yīng)該注重交叉學(xué)科課程設(shè)置。研究生學(xué)習(xí)與掌握與研究方向相關(guān)的交叉學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，一方面有利于開闊研究生的視野，提高研究生在本學(xué)科領(lǐng)域的研究深度和廣度；另外，有利于擴(kuò)大研究生畢業(yè)以后的就業(yè)領(lǐng)域。材料學(xué)專業(yè)研究生除了具備本專業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)基礎(chǔ)理論知識(shí)，還應(yīng)該進(jìn)一步掌握物理學(xué)、計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)。與材料相關(guān)的交叉學(xué)科知識(shí)掌握的越多，越有利于提高研究生科研創(chuàng)新能力。例如，研究生在合成與制備一種新的材料過程中，均會(huì)關(guān)注所制備的材料結(jié)構(gòu)與性能，而元素添加在種類、含量以及基體中存在狀態(tài)等均影響所制備材料的性能，在材料的晶體結(jié)構(gòu)中鍵合狀態(tài)影響材料的物理、化學(xué)及力學(xué)行為，而利用計(jì)算機(jī)及相關(guān)算法進(jìn)行模擬計(jì)算，有利于對(duì)原子結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的了解。
　　4.研究生課程考核形式的多樣性。傳統(tǒng)課程教學(xué)中考核方式比較單一，考核成績主要以考試或論文形式為主。課程教學(xué)不能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，不利于研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。國外經(jīng)驗(yàn)表明，研究生課程教學(xué)中考核方式多樣化有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展及提高創(chuàng)新能力。例如根據(jù)教材課程內(nèi)容，讓研究生查閱大量文獻(xiàn)資料，并且要求閱讀的文獻(xiàn)中英文資料比例占閱讀文獻(xiàn)的50%以上，最近5年內(nèi)文獻(xiàn)至少占30%以上，等等，通過課堂演講、案例分析或課程論文等形式，培養(yǎng)分析問題能力及表達(dá)能力，從而提高其在科研中的實(shí)踐創(chuàng)新能力[6]。課程成績總分除了考試成績外，還有課程演講、課程論文及作業(yè)等均占有一定的比例。
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