探索研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實驗教學(xué)模式

左欣+++于化龍+++鄭尚+++朱霞+++高尚

【摘要】創(chuàng)新型是研究生的培養(yǎng)方向，實驗教學(xué)是達成這一培養(yǎng)目標(biāo)的有效途徑。為此我們開展了培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的研究生實驗教學(xué)新模式的研究，讓最新的科研成果與實驗內(nèi)容進行結(jié)合，培養(yǎng)研究生的科研學(xué)習(xí)與管理能力。教學(xué)實踐效果表明：新的實驗教學(xué)體系對培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新管理能力和提升科研學(xué)習(xí)興趣等方面效果顯著。

【關(guān)鍵詞】研究生教育 CBL 實驗教學(xué)體系 創(chuàng)新能力

【基金項目】研究生教育教學(xué)改革研究與實踐課題（YJG2014Y_07，YJG2015Y_09）；江蘇省2015年度研究生教育教學(xué)改革研究與實踐課題（JGLX15_026）；江蘇科技大學(xué)研究生教育教學(xué)改革項目資助（2016）。

【中圖分類號】G642.4 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）35-0223-02

一、緒論

研究生教育是我國高等教育結(jié)構(gòu)中最高層次的教育， 肩負(fù)著為我國現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)高素質(zhì)、高層次創(chuàng)新型人才的重任[1]。而實踐能力是研究生培養(yǎng)的重要指標(biāo)，也是俱備研究生自主創(chuàng)新能力的重要基礎(chǔ)[2]。為了讓研究生能夠做到理論聯(lián)系實際，成為全面發(fā)展的人才，從一開始就應(yīng)該有一個好傳統(tǒng)，重視實踐課程的教學(xué)，強調(diào)科研與實踐相結(jié)合。

西方歐美研究生教育都非常注重對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，強調(diào)科研與實踐緊密結(jié)合的研究生培養(yǎng)制度，因此培養(yǎng)出來的研究生在尖端科學(xué)領(lǐng)域里都能發(fā)揮重大的作用。前幾十年以來我國各高校的研究生教育體系普遍重理論課，輕實踐和實驗課程，并且缺乏分層次培養(yǎng)的模式。近些年隨著我國研究生規(guī)模的日趨擴大，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已成為研究生教育的核心，這都將與研究生的實驗教學(xué)密不可分[3]。研究發(fā)現(xiàn)，改革研究生的實驗教學(xué)不僅僅是提高實驗、實踐教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時的比例，例如增加每個實驗課程小項目的實驗學(xué)時，或者實驗課程的具體操作項目的數(shù)目等，而更重要的是根據(jù)每個學(xué)科的核心專業(yè)知識，開設(shè)高水平，能夠提高研究生創(chuàng)新能力和科研管理能力的實驗課程與項目。

二、研究生實驗教學(xué)模式改革研究

針對目前研究生實驗教學(xué)的現(xiàn)狀，要想進一步加強研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，應(yīng)大膽改革原有的研究生實驗教學(xué)模式，重點研究和加強研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，改變原有的教師固定命題，學(xué)生按時完成，教師按部就班打分評定成績這種單一的教學(xué)模式 ，并且突破單一的實驗教學(xué)模式對研究生創(chuàng)新能力的制約和限制。根據(jù)高校研究生實驗教學(xué)模式的現(xiàn)狀，本文重點探索、研究了L（Learing）+CBL（基于案例的學(xué)習(xí)： case-based learning，CBL）+M（Management） 的研究生實驗教學(xué)模式，即借鑒CBL教學(xué)方法進行改進，建立基于CBL的創(chuàng)新型研究生實驗教學(xué)體系，進一步加強研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

在研究生實驗教學(xué)中，采用以科研項目的案例為牽引，首先加入對科研項目基本思路和流程的學(xué)習(xí)，最后加入管理能力的培養(yǎng)，如圖1所示。從圖中可以看出，L+CBL+M研究生實驗教學(xué)模式以CBL為基礎(chǔ)，融入基于科研項目的學(xué)習(xí)及管理階段，結(jié)合設(shè)計、管理、分工等能力的培養(yǎng)，綜合提高研究生的創(chuàng)新能力。

1.L（Learning，學(xué)習(xí)）科研項目模式

目前國內(nèi)各大高校的實驗課程，以計算機專業(yè)的研究生實驗課程為例，都是教師制定、指定實驗指導(dǎo)書中固有的幾個實驗項目，讓每位學(xué)生獨立完成，最后由教師給每位學(xué)生打分，從而決定這門課程的最終成績。然而這樣的實驗教學(xué)模式完全割裂了實驗課程與科研項目之間的直接聯(lián)系，不利于學(xué)生掌握連續(xù)相關(guān)的知識點；不利于學(xué)生從實質(zhì)上深入理解實驗內(nèi)容與科研項目之間的聯(lián)系。因此，前期學(xué)習(xí)科研項目相關(guān)內(nèi)容的階段，也是真正開始將科研成果應(yīng)用于實驗教學(xué)，實現(xiàn)科研與教學(xué)相互促進，達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力為目的的重要階段。在這個學(xué)習(xí)階段，教師可以提前選擇與典型科研項目相關(guān)的重點實驗內(nèi)容，提出一系列問題，讓學(xué)生們首先搜集，查閱相關(guān)資料，預(yù)習(xí)相應(yīng)的科研項目內(nèi)容、思路和解決問題的方法，并讓學(xué)生在動手做實驗前，在每個實驗小組內(nèi)就科研項目中涉及的實驗內(nèi)容的各類問題展開討論。例如，如何將科研問題進行分解，解決科研問題的流程等問題，這些問題的解決都可以直接應(yīng)用于工程實踐，從而以此為動力激勵學(xué)生們攻克科研項目的實際難題。

以一門具體的課程《數(shù)字圖像處理》為例，在該課程的實驗課程中，需要完成圖像的線性變換處理，邊緣檢測等實驗，如果單純的完成每個實驗項目，則不能讓學(xué)生深刻的理解每個實驗之間的內(nèi)在聯(lián)系和延續(xù)性，而如果用車牌識別的科研項目中的問題和理論作為引導(dǎo)，首先由學(xué)生搜集查閱車牌識別的相關(guān)資料并進行思考，然后進行分析如何更好的識別，并就實驗項目中的識別準(zhǔn)確率等問題和難點展開討論。在實驗課上，學(xué)生通過與教師有針對性的對識別算法和理論等問題進行分析和討論，加深自身對實驗內(nèi)容原理和步驟更深入的理解，從而為順利實現(xiàn)實驗項目奠定堅實的理論基礎(chǔ)。研究生通過對科研項目前期的研究和學(xué)習(xí)，可以很好地選擇自己感興趣的內(nèi)容，發(fā)揮主觀能動性，捕捉創(chuàng)新的瞬間，更加直觀的理解科研項目中問題，同時也順利達到完成每個實驗項目任務(wù)的目標(biāo)。

2.CBL教學(xué)模式

CBL（ 基于案例的學(xué)習(xí)）教學(xué)模式即案例教學(xué)[2]，可界定為通過對一個具體教育情境的描述，引導(dǎo)學(xué)生對這些特殊情境進行討論的一種教學(xué)方法。在教師的指導(dǎo)下，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)要求，利用案例引起教學(xué)活動，組織學(xué)生進行學(xué)習(xí)和研討的一種教學(xué)方法。案例教學(xué)法是一種具有針對性、實踐性、啟發(fā)性、研究性和時效性的教學(xué)方法，能開發(fā)學(xué)生智力，培養(yǎng)學(xué)生能力，提高學(xué)生素質(zhì)[3]。基于CBL的研究生實驗教學(xué)模式的結(jié)構(gòu)關(guān)系如下圖所示：

傳統(tǒng)的CBL 教學(xué)模式以案例為核心，以“設(shè)計案例——分析問題——解決問題——從當(dāng)前案例中發(fā)現(xiàn)新問題”為主線，其結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖2所示： 其宗旨是將產(chǎn)生更多的空間來幫助學(xué)生在審查中進行問題的定義以及解決方案的制定，從而鍛煉了真實世界的問題解決技能[4]。包括設(shè)計實驗項目、分析實驗項目中的問題、解決實驗問題、從當(dāng)前的試驗中發(fā)現(xiàn)新的問題這四個基本步驟。該教學(xué)模式主要是從案例中進行學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)新的問題，反饋到實驗當(dāng)中，只適用于每個單一的實驗小項目，而對于系統(tǒng)的科研項目缺乏項目的管理過程，因此，在此基礎(chǔ)上研究了CBL+M的研究生實驗教學(xué)模式，真正將科研項目完全引入實驗項目的過程中。endprint

3.CBL+M（Management）管理科研項目模式

采用基于科研項目的CBL+M模式，以科研項目的問題為引導(dǎo)，加入科研項目的管理思路和流程，從而提高研究生科研項目管理能力的培養(yǎng)。在具體的實驗課程中，以小組為單位，選定一個負(fù)責(zé)人，可以稱為實驗項目的負(fù)責(zé)人，由該項目負(fù)責(zé)人將科研項目進行分解，然后給每位項目組成員分配合理的項目小任務(wù)，并定期讓每位小組成員向自己匯報各自項目的進展情況，接著由負(fù)責(zé)人根據(jù)每位成員完成的實際進度，調(diào)整和繼續(xù)分配新的任務(wù)安排，最后由該項目負(fù)責(zé)人定期向?qū)嶒炛笇?dǎo)教師匯報整個項目組的進展情況，因此這個實驗項目的管理流程主要由學(xué)生自己組織開展，教師只負(fù)責(zé)一定的參與和指導(dǎo)。

以上實驗項目的學(xué)習(xí)和管理過程能將最新的科研成果融入到實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中去，用典型性的研究成果進行實驗教學(xué)，從而使研究生掌握現(xiàn)代科技發(fā)展中具有代表性的重要研究方法。

4.創(chuàng)新設(shè)計

在原有實驗項目完成的結(jié)束階段，以創(chuàng)新設(shè)計為主，在已完成的實驗內(nèi)容和成果的基礎(chǔ)之上對實驗項目的內(nèi)容和問題進行延伸和擴展，由每個小組為單位總結(jié)問題，提出新的問題。與此同時，鼓勵研究生進行自主設(shè)計的實驗項目的活動， 系統(tǒng)地了解和掌握該學(xué)科核心技術(shù)，提高理工科研究生科學(xué)實驗和技術(shù)創(chuàng)新的能力。

L+CBL+M研究生實驗教學(xué)模式，將最新的科研成果引入實驗教學(xué)，豐富了實驗教學(xué)素材，同時以學(xué)生為主體，通過實驗課程所展現(xiàn)出來的創(chuàng)新思維和管理能力完成了科研項目，又進一步的升華了實驗內(nèi)容，可謂是互惠互利。

3.結(jié)束語

本文對如何在實驗教學(xué)中提高研究生的科研創(chuàng)新能力和管理能力培養(yǎng)這一重要問題展開研究和討論，分析了現(xiàn)有的研究生教學(xué)模式存在的缺陷，提出一種L+CBL+M的研究生實驗教學(xué)模式。這種以科研項目相關(guān)知識和理論學(xué)習(xí)為前提和引導(dǎo)，以學(xué)生為主體分組式討論、分析和管理科研項目，并由教師進互動式指導(dǎo)的教學(xué)模式，能讓學(xué)生更早的接觸到科研項目的研究和管理，充分培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力和對前沿技術(shù)方向把握的敏感力。

L+CBL+M研究生實驗教學(xué)模式能大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，提高自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新和團隊協(xié)作的能力，以及科研管理能力，使研究生的實驗教學(xué)真正發(fā)揮其應(yīng)有的作用。這將為研究生在以后的工作中參與知名科研團隊的研究工作奠定一定的科研團隊領(lǐng)導(dǎo)管理者的必備素質(zhì)。本研究組將持續(xù)開展我校研究生的實驗教學(xué)改革試點，不斷探索和完善，希望最終形成有效的改革方案，為國內(nèi)工科類研究生的培養(yǎng)提供借鑒。

參考文獻：

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[3]馬玉心.創(chuàng)新型研究生實驗教學(xué)體系的構(gòu)建[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2012，40（29）：4585-14587.

[4]張家軍，勒玉樂.論案例教學(xué)的本質(zhì)與特點[J].中國教育學(xué)刊，2004，（1）：49.

作者簡介：

左欣（1980-），女，漢族，工學(xué)博士，副教授，研究方向：圖像檢索。endprint