如何培養具有創新精神和創新能力的高素質人才

[摘 要]為適應當今社會對創新型人才的需求以及把我國建設成為創新型國家的要求，我校對材料物理專業課程教學改革與實踐進行了探索。本文主要闡述了我校材料物理專業自開設以來存在的一些問題，以及進行課程教學改革與實踐的基本思路，探討了創新型人才培養的體會。

[關鍵詞]創新 人才 課程改革 實踐

[中圖分類號] G641 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）012-0014-03

一、材料物理專業課程教學改革的背景

為適應社會主義市場經濟的需要，拓寬專業口徑，加強學科交叉與融合，特別是理工融合，在上世紀90年代，教育部提出了綜合材料科學與工程這一引導性專業，設置了材料物理專業，并明確可授予理學或工學學士學位。截止2010年，全國有77所高校組建了材料物理專業。材料物理專業所涉及的方面主要是材料的宏觀及微觀結構，材料的物理性能基本參數以及這些參數的物理本質。材料物理專業是現代半導體、微電子、光電子產業發展的理論及應用基礎。近年來，材料物理專業作為材料科學中的一個新興交叉學科取得了長足發展。在2001年我校也開設了材料物理專業，并且在同年向全國招生。由于缺乏對這個專業的深刻了解和實戰經驗，使得我校在探索階段只能“廣撒網多撈魚”，多樣化的培養方式是我們的主基調。加之，在初期我們的師資力量的缺乏和高層次研究師資的匱乏，以及專業實驗室沒有真正建立等等原因，導致我們材料物理專業的學生，在學習過程中還是以理科物理類為主要學習課程。這樣做的結果使得我們的專業學生沒有了專業方向的特色，培養的結果也是不能令人滿意的，就業率不出意料比其他傳統專業低不少。在經過了3年左右的摸索階段后，我校開始不斷引進高水準師資力量以填補此專業的師資空缺，材料應用型師資得到加強。但是我們的專業特色還是沒有能更好地凸顯出來，這是我們今后工作應該不斷努力的地方。

二、我校材料物理專業在課程教學與實踐方面存在的主要問題

第一，開辦之初師資力量缺乏，特別是高層次師資缺乏，而且偏向于物理類，材料類教師極少。

第二，實驗資源匱乏，特色專業實驗室尚未建立，未與相關企業建立良好的合作平臺，導致學生缺乏實踐的機會。

第三，專業特色不明顯，特別是未能與本校整體特色緊密結合起來。

第四，專業培養目標不明確，課程設置不夠合理，培養模式不夠成熟。

第五，部分教師思想觀念尚未轉變，教學方法與教學理念比較陳舊，沒有做到教學相長，教學互補。

三、我校材料物理專業課程教學改革與實踐的基本思路

（一）明確材料物理專業培養目標

該專業在開辦之初，對學生培養目標的定位就不是很明確，因此需要進一步明確該專業學生的培養目標。我校在該專業進行課程教學改革與實踐的目標是：將培養材料物理專業學生的創新精神和創新能力納入培養方案，優化課程結構；優化專業課程的課堂教學內容、教學形式；探索并逐漸建立開放式實驗室，增設開放式實驗和實踐課程；建設校內外創新實踐基地，加強與企業的交流和合作，為該專業學生的就業搭建良好的合作平臺；建立新的課程教學評價體系，建立相關鼓勵創新的激勵機制；改進學生學習成績的評定方法，建立一套科學的考核模式。

（二）改革教學內容，優化課程結構

課程建設工作是提高教學質量和人才培養質量的基礎。改革教學內容，首先要優化課程結構，按照“少而精”的原則設置必修課，確保學生具備較為扎實的基礎知識。增加選修課比重，允許學生跨系跨專業選修課程。還要增加學生獲得信息的手段，使學生有機會接觸各學科發展前沿，了解科技發展的趨勢。

（三）結合武科大特色（鋼鐵冶金及無機非金屬材料）培養要求，選擇適當的教學內容

新辦本科專業要提高培養人才的質量，并逐漸形成本校特色，首先要依托學校多年辦學形成的優勢即整體的專業特色。事實上，國內一些大學的材料物理專業辦得很有特色，不僅生源質量較好，而且培養的人才質量較高，很受市場歡迎。例如，武漢工程大學材料物理專業依托自身的學科優勢和人才優勢，將專業人才培養特色定位于等離子體技術及應用和功能薄膜材料的開發，重點培養在光電信息材料、新能源材料、環境材料等方面具有扎實的基礎理論知識和實踐能力的應用型創新人才。該校材料物理專業就業率一直保持在95%以上，2007-2009年畢業生考研達線率超過30%。不難發現，依托自身的條件和優勢，人才培養科學定位是該校材料物理專業辦學成功的關鍵。我校是立足于冶金和鋼鐵行業發展起來的地方高校，因此，“冶金”和“鋼鐵”是鮮明的行業特色標志。在材料物理專業設置課程和選擇教學內容時，應該偏向于向鋼鐵材料和非金屬材料領域進行深化。同時，充分利用我校在該專業引進的師資力量，結合專業與課程的相關內容，引入薄膜材料、聚合物材料及磁性材料等方面的相關知識，以滿足社會對新型材料“專而全”人才的需求。

（四）結合我校實際，改革教學方法與教學手段——以網絡資源為補充，積極培養學生自主學習和自主創新能力

新的教學方法必須能夠充分調動學生學習的積極性和主動性，提高學生對專業與課程的興趣。如在教學方法上，可以積極采用啟發、引導、討論式的教學方法。在講解比較抽象復雜的內容時，教師盡量把復雜的知識簡單化，把抽象的知識具體化，把簡單的知識加以拓展深化，并將所講解的課堂知識盡量與學生的日常所見所聞緊密聯系起來，即讓學生盡可能地將所學理論知識與實踐聯系起來，這樣不僅提高了學生對課程及本專業的學習興趣，還能夠學以致用。同時學校兼顧相應的科研工作，以科研促進教學，以教學提高科研水平。如可以讓學生針對某個問題分組討論，最后形成統一意見，得出分組討論的多個答案，然后老師再對這些答案綜合講解。這樣不僅調動了學生的積極性與主動性，同時也可以有意識地培養學生的創新思維，既培養了學生的團結協作精神，又可以使問題的答案更加全面與透徹。讓學生通過查閱文獻，總結問題的答案，準備對應的學術報告。通過學術報告，不僅鍛煉了學生口述展示科研成果的能力和語言表達的能力，還鍛煉了本科學生上講臺的膽量，同時將所學理論知識與實踐應用結合得更加緊密。另外，老師在布置課后作業的時候，要重點考慮如何提高學生對專業學習的興趣，并且在興趣的引導下學習到更多的東西。以往的作業多為過程式作業，學生們往往能找到固定的答案，長此以往，學生只是機械地完成老師交代的任務，別無所獲。如果作業沒有了固定的答案，那同學們就不得不去查閱大量資料或寫下整個設計論文等等，這樣可以讓學生自主地去學習、自主地去發現和解決問題。

在教學手段上，改變以往單純的黑板板書授課手段，而采用新式的多媒體教學、黑板板書以及教師講解相結合的教學手段。黑板板書主要用于推導為主的課程（線性代數、高等數學等）教學。多媒體教學是當前比較先進的教學手段，它集圖、文、聲、動畫于一體，能將抽象的概念直觀化、具體化，使傳統的教學模式變得更加生動、活潑、富有新意。特別是，在講解具有復雜空間結構與模型課程（如材料科學基礎）時具有很多優勢，在提高學生的學習積極性和效果方面起到重要作用。因此，授課教師在課前必須精心準備多媒體課件。

（五）注重實踐教學，教師要將教學與科研緊密聯系起來，充分利用我校省級物理實驗中心的優勢

在理論教學的基礎上，加強實踐教學，在實驗教學過程中，給學生充分發揮的空間，盡量讓學生自己設計實驗和開展實驗，以提高學生進行科研的興趣和能力，培養學生的創新精神和創造性思維。一方面授課教師可以結合自己的科研工作講授課程，不僅可以使課程講得更透徹，使學生更樂于理解與接受，還可以提高學生對課程與專業的興趣。此外，授課教師也可以讓學生參與到自己的科研工作中來，可以安排學生獨立負責某一板塊的實驗內容，對于學生在實驗過程中遇到的問題，可以與學生一起商討解決，這樣可以更早地參與實驗工作，對培養學生的獨立思考能力與實踐能力有很大幫助。這樣的做法真正做到了科研與教學相互促進，實現了教學與科研的良性互動。另外，我校很早就建立了省級物理實驗教學示范中心，為教師開展實踐課程教學與對學生進行開放式實驗提供了條件。在開設實驗課時，課程的教學實驗應服務于相關的專業基礎課程和專業課程，同時又獨立于課程，構建獨立的由基本技能實驗、基礎實驗和綜合實驗三部分構成的實驗體系，同時逐步將實驗室辦成開放式實驗室，保證學生能夠自己動手獨立完成實驗，對有能力的學生盡可能地給予創新實驗的幫助。

（六）注重和加強師資隊伍建設

課程專業建設的主要基礎條件就是要有一支穩定成熟、結構合理、素質優良的師資隊伍。自我校開設材料物理專業以來，我校不斷引進在該專業領域的研究具有一定特色、基礎知識較扎實的高學歷人才。2004年以來，隨著師資隊伍的擴大，特色方向的凝煉或培育顯得尤為重要。只有辦出特色，專業才能有牢固的立足之地和廣闊的發展空間。

（七）注重專業課程的規劃和建設

課程建設工作是提高教學質量和人才培養質量的基礎。專業課程的學習直接影響學生畢業后的專業能力，設置專業課程要考慮學校的整體特色和專業的性質以及學生的就業。

（八）改進學生學習成績的評定方法，建立一套科學的考核模式

對學生學習成績的考核是教學工作中的一個重要環節。它不僅是對學生學習過程和結果的評價，也是對教師教學工作的檢查，更是對課程建設的一種評價。只有科學地考核學生的學習成績，才能科學地評判一個學生的綜合能力。新的學生學習成績考核模式必須能夠客觀地評定學生的學習效果和教師的教學質量，該模式考核的重點應該是考核學生應用所學知識分析問題、解決問題的能力和學生的創新能力，避免學生出現高分低能的現象。新的考核模式是：（1）學生的最終成績=卷面成績（期中+期末）+實驗成績+作業成績+課堂表現成績+專題小論文的撰寫成績；（2）考核內容：在考試試卷和作業中，增加理解性和討論性方面的內容，減少純記憶的概念性內容；（3）考試方式：開卷和閉卷相結合。

四、結語

根據當前社會對創新型人才的需求，無論什么專業都必須創新人才培養的模式，以市場為培養人才的重要導向，促進教學與時俱進。只有這樣，才能彌補傳統課程知識與市場需求存在的鴻溝，才能培養出適應社會發展需求的創新型高素質人才。

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[責任編輯：雷 艷]