高效学习能力培养贯穿研究生教育全过程——以材料科学与工程专业为例

刘旭坡，陈 野，康萌萌，吴呈珂，刘 洋，高书燕

（河南师范大学 材料科学与工程学院，河南 新乡 453007）

2020 年7 月全国研究生教育会议期间，习近平总书记对研究生教育工作作出重要指示：“党和国家事业发展迫切需要培养造就大批德才兼备的高层次人才”[1]。作为高等教育的重要组成部分，研究生教育是培养高层次专业型人才的重要途径，对我国经济社会高质量发展起着不可或缺的作用[2-3]。近年来，随着我国研究生扩招政策的实施，选择读研的大学生比例不断提高，研究生生源不断增加，甚至出现跨专业研究生，这些新情况使得我国研究生教育面临一些新的问题和挑战，比如，部分研究生表现出基础知识储备少、科研能力弱和创新能力不足等问题[4-5]。为了解决上述问题，需要围绕“为谁培养人、培养什么人、怎样培养人”的指导思想，将高效学习能力培养贯穿研究生教育全过程，提高研究生的基础知识储备，深化专业技能，提高专业知识应用能力，提升研究生的科研能力和自主创新能力，为中国特色社会主义事业培养德智体美劳全面发展的接班人。

材料是人类社会发展的物质基础，是科技进步和经济发展的重要推手。材料科学与工程专业作为基础的工科专业之一，每年都为我国的高新技术企业输送了大量科技创新人才，因此培养综合素质优良的材料专业研究生对我国的发展方式优化和经济转型升级具有重要意义。针对研究生培养中存在的科研能力和创新能力不足等问题，本文结合我们课题组培养材料科学与工程专业研究生的多年丰富经验，系统探讨了主动思考、高效利用时间、实验学习、积极交流和终身自驱动学习等高效学习能力培养对研究生教育的重要作用，将这些学习能力养成贯穿于研究生的日常学习生活中，潜移默化地塑造学生的科技报国情怀和使命担当，促进学生养成良好的学习和工作习惯，期望能为研究生培养质量的不断提升提供有利借鉴。

一、积极主动思考能力

研究生应当具有正确的人生目标、积极乐观的学习态度、勇于拼搏的实践能力，养成这些品质的前提是具有良好的思维习惯。在当前研究生教育中，部分研究生以增添就业砝码为目的去获得研究生学位，对材料专业基础知识和科研活动缺乏兴趣，导致这些研究生没有正确的学习定位，在日常学习中过度依赖导师和师兄师姐，以被动、消极的思维习惯进行学习和研究，形成了严重的思维惰性。材料专业具有专业知识复杂多样、研究涉及领域广泛的特点，需要持之以恒的学习积累才能将专业知识融会贯通，而思维惰性严重影响了材料专业研究生的培养质量，所以思维惰性是材料专业研究生教育中面临的重要问题。

课题组针对研究生存在的思维惰性问题进行了积极思考和探索，通过在课程和实验教学过程中，将思政元素和专业教育有机结合起来，在培养研究生树立正确的人生观、价值观、世界观的同时，引导研究生树立科技报国的正确人生目标，启发学生主动思考科研工作中存在的疑难问题，帮助学生养成积极、独立思考的习惯，改变“衣来伸手，饭来张口”的过度依赖思想，克服思维惰性，使研究生能够形成“自驱动发展”的习惯。正如犹太格言所说：“人类一思考，上帝就发笑。”在研究生教育全过程中，通过培养研究生积极主动思考能力，化被动思考为主动思考，化被动学习为主动学习，化消极态度为乐观态度，提高研究生独立思考解决问题、独立开展科研工作的能力，进而提高自主创新能力，促进材料专业研究生的全面高质量发展。

二、高效利用时间能力

高效合理地利用时间对研究生知识学习和科研技能提高尤为重要。英国作家格拉德威尔曾提出：“人们眼中的天才之所以卓越非凡，并非天资超人一等，而是付出了持续不断的努力。1 万小时的锤炼是任何人从平凡变成世界级大师的必要条件。”这就是著名的“一万小时定律”，说明持续高效的时间投入对学习知识的重要性。这个定律对材料类专业学习非常适用，只有投入足够时间才能获得高效成果产出。每个研究生可利用的时间是有限的，如果能够合理规划时间，统筹布局手头事情，充分利用不同事情的交错性，培养“见缝插针”的能力，养成良好的时间规划、统筹和管理习惯，就可以在同样的时间内学到更多知识，做出更多高质量的科研成果。有科学研究表明，时间管理与学生成绩以及学习动机呈正相关[6]。因此，提升时间的统筹布局能力不仅是研究生自我管理能力的提升，也对其科研能力大有裨益。目前，许多研究生没有形成良好的利用时间习惯，导致学习效果不佳，不能在有限的研究生学习生涯中获得充足的专业知识与技能，不仅荒废了宝贵的三年研究生生涯，更严重影响了研究生培养质量。因此，在研究生教育中，注重培养学生高效利用时间能力显得尤为重要。

列夫·托尔斯泰曾经说过，“你没有有效地使用而放过的那点时间，是永远不能返回的”。如何在研究生教育过程中，促使研究生养成高效利用时间能力呢？首先，在研究生刚入学的时候，导师应向学生讲解今后研究生学习生涯的整个过程，让研究生具有清晰的定位和认知，认识到时间管理的重要性和必要性，有意识地合理安排自己的学习和生活。其次，在知识传授过程中，讲述我国材料研究现状、前沿热点和“卡脖子”问题，注重激发学生对材料类基础知识与科研活动的兴趣，引导学生积极乐观面对研究生科研生活，有目标地度过每一天，而不能“饱食终日，无所用心”。另外，导师可以定期给研究生布置一些学习项目和科研任务，引导研究生对时间做好计划和安排，合理制定短、中、长期目标，养成每天、每周都有学习目标和科研规划，并及时对实验过程和学习收获做好记录，做到事前有准备，事时不慌张，事后有记录，有计划、有规律地完成当天学习和科研。只有在详细时间安排和管理下，才能促使研究生克服拖延习惯，养成勤奋努力、珍惜光阴、合理利用时间的科研习惯，在开展科研工作时达到事半功倍的效果，实现“学习、娱乐两不误”。

三、科学合理的实验能力

研究生培养质量是高校科研水平和创新能力的重要表现。导师需要加强对研究生的学习态度、科研目标、实验方法及实践能力的动态掌握情况，是保证研究生培养质量的关键环节。与本科学习阶段不同，材料专业研究生的三年学习生涯更多是在实验室度过，需要有条不紊地开展大量科学实验，完成大量科研任务，这就要求研究生必须具有科学合理的实验能力。我们课题组在培养研究生过程中发现，有些学生科研思路清晰，实验规划合理，实验记录详实，每周可以测得丰富实验数据；而有些学生科研目标模糊，不重视实验过程的实时记录，组会汇报数据寥寥。特别值得注意的是，前者的数据量几乎是后者的2～3 倍，我们经过认真调查分析发现，实验能力在其中发挥着重要作用，科学合理的实验能力是研究生科研素质提升的基本保障。我们课题组基于前期研究生培养经验，将良好实验能力归纳为“态度严谨、重视细节”“广泛阅读、优化方案”和“勇于尝试、多路并进”三个方面（图1）。

图1 科学合理的实验能力培养对科研工作促进作用示意图

（一）态度严谨、重视细节

当前“科研造假”事件时有发生，对我国的科研生态造成了严重不良影响[7]，所以导师应该加强培养研究生的严谨认真、实事求是的科研态度。导师应在日常科研中潜移默化教育学生认识到科研工作的高尚性和造假结果的严重性，引导研究生认真、如实地记录各种数据、文字和声像等原始资料，在平时科研过程中养成严谨的科学态度。对于材料专业研究生而言，许多实验过程需要用到高温高压设备、易燃易爆实验药品，严谨的实验态度可以将实验室发生危险的可能降到最低。另外，重视科研细节对材料专业研究生非常重要。在材料研究历史进程中，许多重大科技突破都是在无意中、甚至失败结果中发现的，所以可以引导学生从实验细节中发现新科学问题、新研究思路，从而培养研究生的科研洞察力和创新力。

（二）广泛阅读、优化方案

文献阅读是材料专业研究生需要掌握的基本技能，是研究生了解所研究领域发展历史、研究现状和未来发展方向的必经之路。文献阅读可以为学生的实验方案设计、优化提供思路和有益借鉴，导师应引导研究生追踪所研究领域的最新前沿文献。广泛阅读相关文献，可以提高研究生的基础知识储备，开阔科研思路，加深对研究领域进展的认识和理解，为科研工作的顺利开展打下坚实基础。此外，研究方案的合理设计是开展实验操作的前提，研究生应该结合自己阅读的大量参考文献，提升并掌握独立设计实验方案的能力，设计具有科学意义、可行性强的研究方案。另外，研究方案不是一蹴而就的，在实验操作过程中往往会发现许多新问题，需要对方案做出适时调整，这时就需要文献阅读为方案优化提供合理的解决思路。

（三）勇于尝试、多路并进

科学进步离不开持续不断的科研创新，创新人才是推动我国科技从模仿创新向颠覆性创新转变的战略资源[8]。袁隆平院士在1964 年首次提出利用“不育系、保持系、恢复系”三系法培育杂交水稻，经过多年艰辛实验才有了如今的高产量杂交水稻，说明重要的科研创新需要勇于尝试的精神和锲而不舍的坚守。在研究生培养过程中，导师要鼓励研究生善于发现新科学问题，勇于尝试新研究思路，通过日常实验过程培养学生的自主创新能力。此外，导师需要引导研究生在设计实验方案时，统筹尝试不同的研究思路。材料类实验是一个不断试错的过程，具有较高的不确定性，常常要面临不理想的实验结果，同时尝试不同的研究思路不仅可以加深学生对所研究体系的理解，而且可以在相同的时间里获得更加丰富的实验数据，能够显著提高实验成功概率。“多路并进”可以避免鸡蛋都放在同一个篮子里，造成“满盘皆输”的局面，对处于科研探索初期的研究生至关重要。

四、善于交流能力

我国古代《礼记·学记》中提到“独学而无友，则孤陋而寡闻”，古代人们就意识到了交流对学习知识的重要性。人们在交流中可以相互分享有价值信息，学习到新的知识和技能，加深对事物的理解与认识，从而有助于打开科研工作思路和眼界。大部分研究生在大学期间以学习课本理论知识为主，科研实践机会较少，进入研究生阶段后，惯性维持了之前的学习模式，在学习和科研过程中缺乏与老师、同学之间的有效交流，导致现阶段研究生存在科研思路难以打开、实验进展缓慢、创新能力弱的问题[9]，导致在科研过程中走很多弯路，严重影响了研究生培养效果。而培养善于交流能力是解决上述问题的关键途径，是提高研究生综合素质的重要环节之一。

科研刚起步的研究生对基础知识和实验设计存在片面理解，容易陷入“想当然”的误区，而相互交流可以快速、高效地补齐这些短板。在研究生教育过程中穿插交流习惯的培养，导师可以通过提问和分组讨论的方式，引导并为学生提供和创造交流探讨的机会，同时导师也参与其中，促进师生之间和同学之间开展激烈讨论交流，对基础理论知识和科研实践进行全方位讨论，使学生在辩证思维中更加全面的掌握理论知识和科研技巧。此外，导师应鼓励学生积极参与校内校外、线上线下的学术报告活动，听取国内外知名专家的学术报告，积极发现和提出问题。参与学术探讨，不仅使研究生理解本领域的前沿热点，而且可以提高学生的语言表达能力，开阔眼界。通过在研究生教育的全过程中培养善于交流能力，实现思想碰撞与头脑风暴，激发学生的主动思考意识，迸发出学术创新火花，提高研究生的创新意识和创新能力。培养善于交流习惯对老师的成长也大有裨益，能够开阔老师的科研思路，为学术研究提供持续的“源头活水”，实现“教学相长”的目标。

五、终身自驱动学习能力

当今社会发展和科技进步日新月异，知识更新速度加快，各种新理论与新技术层出不穷，只有不断学习才能不落后于时代，否则容易与社会脱节。2019 年2 月出台的《中国教育现代化2035》文件提出“更加注重终身学习”的基本理念，因此培养终身学习能力对我国教育强国建设具有重要意义。对材料科学与工程专业研究生而言，如果不能持续进行学习，更新完善自身知识体系和储备，就无法适应企业生产对人才和技术的基本要求，面临被淘汰的危险。因此，培养终身自驱动学习能力对研究生的未来发展非常重要，能够为个人职业发展不断注入新观念和新动力，也是我国社会主义新时代下建设学习型社会的基本要求。

美国学者阿尔文·托夫勒曾说：“未来的文盲不再是目不识丁的人，而是没有学会怎样学习的人。”终身学习的关键在于主动学习意识和自学能力的培养，将这些意识和能力养成融入研究生培养全过程中，潜移默化影响研究生的思想观念，促进自主学习习惯的养成，从而引导研究生形成终身学习的习惯，顺应社会主义新时代的发展要求[10-11]。在研究生教育过程中，导师要改变传统的教育理念，注重学生自主获取知识能力的培养，在研究生培养过程中做到“收放结合”，在学生需要更多科研指导的时候给予指导，在需要更多自主探索时给予辅助性引导，让学生有充分的科研自由，以提高自身的自学能力和终身学习意识。在日常学习过程中，引导学生掌握“在生活中学习，在学习中生活”的技能，把学习贯穿于日常生活中。在达到基本教学要求的前提下，允许学生采用更加灵活多样的学习方式，充分利用网络资源与学习平台，引导学生通过查阅书籍、网络课堂、线上会议、学术交流和企业调研等方式获取知识，加强自主学习观念，从而养成终身自驱动学习能力，不断提升自身综合素质，让优秀成为一种习惯（图2）。

图2 高效学习能力培养对研究生质量的重要性

六、结束语

研究生是国家未来创新型人才的主体，是我国进入社会主义新时代的重要建设力量，研究生的科研创新能力直接影响着我们国家的未来发展。本文结合我们课题组前期研究生培养经验，深入探讨了将高效学习能力培养贯穿材料专业研究生教育全过程的重要性，将思政教育和材料专业知识教育有机结合，在日常学习过程中潜移默化地引导研究生养成良好的主动思考、高效利用时间、实验学习、积极交流、终身自驱动学习等思想意识和能力，提高材料专业研究生的学习效率和培养质量，进而显著增强研究生的思想道德、科学素养和创新能力，为我国社会主义建设培养高质量科研人才，解决材料科学领域的“卡脖子”技术难题，努力实现我国材料领域的重大科技突破，推动我国从科技大国到科技强国的转变。