理工类硕士研究生专业课“研究型”课堂教学探索与实践——以“材料测试分析方法”为例

张 伟 张丽娜

（渤海大学物理科学与技术学院 辽宁·锦州 121000）

0 引言

在“高、精、尖”新技术产业不断发展的现代工业化社会中，能够掌握良好的知识理论构建完整的知识体系，又能将所学到知识做到“学以致用”,同时在不断的知识学习和知识应用中拥有创新意识和能力，具备这样能力的人才是未来社会所真正需要的高级应用型人才。目前，本科生在完成学业后想继续深造的毕业生不断增加，国家对硕士研究生的招生规模也逐年增长，这对在新形势下的硕士研究生教育模式和教学体系也提出了新的要求和挑战。本文针对理工类硕士研究生专业课程的教学模式和考核方法进行了讨论和研究。以材料科学与工程专业课程《材料测试分析方法》为例，结合作者多年的硕士研究生教学实践活动，探讨了目前该专业课程在课堂教学中存在的问题，对如何开展“研究型”教学进行了尝试和探索。

1 硕士研究生学习现状分析

1.1 学生的专业知识体系不完善

目前省属二本院校的硕士研究生生源主要为本校相关专业的应届和往届本科生以及考研调剂的同学，学生的本科学习专业不一致，知识背景具有分散性。这种情况导致学生之间的知识体系具有很大的差异性，例如《材料测试方法》这门专业中应用到很多《固体物理》、《量子力学》以及高等数学等方面的知识，这对于不具备改方面知识背景的学生是很不友善的。另一方面教学大纲中所要求的知识难度也有超过学生知识范围的情况，使得学生的学习难度增大，打击学生的学习兴趣。

1.2 学生的学习方式方法需要改变

大部分的硕士研究生在本科生阶段参加科学研究活动较少，因此对于硕士研究生的专业课程教学主要存在一些几方面问题。（1）学生对于研究生课程的学习方法仍然采用本科时的学习方法，即由老师进行讲授，学生通过记笔记等方式进行知识的学习。平时不能及时理解知识内容，采取突击学习的学习方法在研究生的专业课程学习中是需要摒弃的。（2）有部分学生学风较为散漫，认为研究生教育的重心集中于自己与导师的科研课题研究，忽略和忽视基础专业课程的学习，表现出上课态度不端正，出现迟到，缺课和做一下和上课无关事情的情况。

1.3 教学方法不能革新

学生课上不认真有时也不仅仅是学生本身的问题。教师在课堂管理和教学方法上也存在一些问题，首先，传统的“填鸭式”教学对于现在学生特别是硕士研究生的培养是不相适应的。传统的课堂教学中老师一直作为“主角”，学生作为“配角”的教学方法是不利于提高学生的学习积极性的。其次，教学内容上存在知识更新不及时等情况，以《材料测试分析方法》课程为例，现代科技的高速发展是的材料的基本性质和应用的测试手段、方法日新月异，这要求教师在课堂上不能完全依靠教材，不能教材“有什么就教什么”，教学内容应该不断跟进科学前沿，让学生真正掌握到用得到的知识，提高学生的学习兴趣。

2 研究型教学的目的

麻省理工学院前校长查尔斯曾说过：“别人问我成功的秘密是什么，我没有什么秘密，我的秘密就是促进教学和研究的结合，尽最大的可能把学生引导到科研领域中去”。科学研究的本质是不断的创新，在不断的创新中科技才会不断的进步发展。研究型教学的理念就是要把不断的创新精神融入到专业课程的教学中去，培养学生发现问题，分析问题，并利用自己所能掌握的知识去解决问题的能力；培养学生的创新意识和科学探索精神，使学生在科学研究活动的参与和课程知识的“互动”中不断完善自身的知识体系，提高知识应用能力。

3 “研究型”教学在理工类硕士研究生专业课程中的应用

《材料测试分析方法》课程是材料科学与工程专业的一门重要的专业课程，该课程主要介绍了用于材料结构、形貌、性能等方面的常用表征设备以及设备操作和原理。涉及到各种材料基本测试的理论和实践基础，是一门理论和实践相结合的课程。本文以《材料测试分析方法》课程的教学改革为例，探索“研究型”教学理念在课程教学内容、教学课堂模式、课程考核模式等各个方面的实际应用。

3.1 融入“研究型”教学理念的教学内容整合

理工科硕士研究生的专业课程一方面与需要大量的专业基础知识作为背景；另一方面与科学研究的前沿相衔接。以《材料分析测试方法》课程为例，为了能够充分调动学生的学习积极性，对书本上的理论知识进行了分类和总结，让分散的测试手段和原理等基础知识内容形成模块化，表征目的为基础对测试手段进行了分类，并让学生讨论不同表征方法之间的差异和优缺点，提高学生的学习积极性。

笔者根据课程大纲的基本要求和学生科研活动的基本情况，对《材料测试分析方法》课程主要分为三个模块。第一个模块为晶体的衍射模块，这部分内容中主要涉及到了X射线衍射和电子衍射，需要用到《量子力学》，《晶体学》等相关知识。将这些系统的知识应用到X射线衍射仪等测试设备上，提高学生的知识应用能力。同时让学生掌握X射线衍射和电子衍射之间的区别，使学生能够独立完成相关问题的处理。第二个模块为形貌和成分测试表征模块，主要讲授扫描电子显微镜，透射电子显微镜等内容。让学生能够比较不同测试方法的区别和联系。第三个模块为材料性能测试模块，根据研究生的研究方向，有针对性的讲授材料性能表征手段和原理。总之，改变原有的知识内容体系，根据科学研究的实际情况更新知识内容，提高学生解决实际问题的能力。

3.2 融入“研究型”教学理念的课堂教学模式

研究型教学理念突出的是学生为“主体”的教学实践，要从根本上改变老师“讲”和学生“听”教学模式。《材料测试分析方法》课程是一门应用行很强的课程，更应该加强学生的主动性学习培养。

教师在上课前要提前布置下节课的任务，根据课堂要讲授的内容设置问题，这些问题要与学生所从事的科研活动相关，提高学生的学习兴趣，由学生在课下通过查阅书籍和文献来对问题进行分析和解答。让学生在课下带着问题去学习，做好课前的预习。

课堂上增加学生的讨论环节，在教师讲解基础知识后，由学生对于课前准备的问题进行分组讨论。由每组同学通过讨论得到同学们认为最佳的答案进行发言。然后所有同学再对问题进行分析讨论，提高学生分析问题和解决问题的能力。对于《材料分析方面》这门课程，课程对实际工作中的数据分析和处理等要求较高，可根据利用学生在科学实践中得到的实际数据进行分析，并对数据的测试条件和结果进行分析，讨论测试时应注意的问题以及如何改进等。这样一方面加强了学生的解决实际问题的能力，另一方面也提供了学生主动思考、团队协作的机会，极大的提高学生学习的主动性。

在课堂教学模式中真正做到理论和实际相结合才能真正抓住学生。在每一个课程模块的最后增加学生对不同测试手段的讨论课程。由教师提前布置讨论题目以及课程讨论所需要的典型数据并提前发布给学生，学生课下通过查阅资料结合自己所学内容提前准备自己的观点，最后在课堂上进行发言，其他同学进行讨论，每个同学都发表自己的想法。由此加强学生自主解决实际问题能力，并完善学生的知识体系。

3.3 基于“研究型”理念的课程考核模式

研究型课程教学的目的就是突出学生能力的培养，课程的考核一定要避免出现“高分低能”的考核方式。因此，对于硕士研究生专业课程的考核方式与本科生传统的考核方式有很大区别，课程的考核不能拘泥于期末考试，用单纯笔试答卷的方式来进行考核。《材料测试分析方法》这门课程的考核方式一定要注重学生科学研究中解决实际问题的能力。学生的成绩主要有两部分组成平时成绩和期末成绩。平时成绩注重学生的过程考核。期末成绩注重评价学生应用能力。

平时成绩由学生的出勤和课堂表现成绩构成，课堂表现的成绩主要是学生根据教师的问题进行讨论发言的情况给分。期末考核成绩又分为两个部分：第一部分为笔试，每个学生抽取一个题签，笔试完成题签的问题，如果测试方法、原理、数据处理等；第二部分为答辩，同学需要根据第一部分笔试的内容进行简单的内容说明，并能够根据实际问题提出自己的观点和改进意见等。然后由专家组提出相关问题，学生现场作答，专家组根据学生的表现给出成绩。

总之，《材料测试分析方法》课程应该注重的学生创新意识、创新能力和解决问题能力的培养。实践证明，融入“研究型”理念的考核方式极大程度上的提高了学生的主动学习能力和综合素质的提高

4 结束语

《材料测试分析方法》“研究型”教学实践表明，注重教学内容设计、研究型教学教学模式、融入研究型理念的考核方式可大幅度的提升学生的创新能力、协作意识和分析问题并解决问题的能力。本文为“研究型”课程教学在理工类硕士研究生的培养实践中应该深入推广提供了案例范本。

致谢：

感谢渤海大学研究生院和教务处以及教学改革项目对本工作的支持。