“新工科”背景下提升材料科學與工程專業研究生課程教學質量的策略研究與實踐
——以《材料制備與測試》課程為例

張麗娜 馬晉文 張 偉 蘇 適

（渤海大學物理科學與技術學院 遼寧·錦州 121000）

0 引言

研究生教育是高等教育的最高階段，是培養高素質人才和提高科技實力的重要支柱。自上世紀七十年代恢復研究生教育以來，我國的研究生教育已經走過40多個年頭，通過不斷的優化研究生教育模式、改進生源結構、建立健全學位制度等，使我國的研究生教育從小規模的研究生培養發展成為研究生教育培養的大國。2017年對于“新工科”的特征、建設和人才的培養等方面進行了全面的討論。自此，新工科概念走進了高等教育的視野，引起了高等教育工作者的廣泛關注。“新工科”的提出是在全球經濟的迅猛發展和科學技術不斷革新的背景下，培養出滿足國家和社會需求、實現國家強大富強目標的人才，解決我國在新工業發展形勢下高層次人才供應補足的重要舉措。新形勢下，研究生教育培養的目標和方式也在悄然改變，從以前注重學生對專業知識的掌握，逐漸轉向在掌握專業知識的基礎上培養學生能夠獨立解決實際問題和創新能力上來。為了能夠實現新的研究生培養目標，培養學生的多方面能力，就要求進一步提升和保障研究生課程的教學質量，并建立完整的教學質量保障機制。

材料科學與工程是現代科技發展的前沿學科，它既強調基礎研究，同時也是最具應用性的學科，幾乎與所有的新型工科專業都有交叉。該專業人才的培養對于新時代、新形勢下的科技發展具有舉足輕重的作用。本文就材料科學與工程專業研究生教學質量的提升進行研究和討論，并以《材料制備與測試》課程為例，剖析了目前研究生課程教學中存在的一些不足，提出來提升課程教學質量的具體措施，期望通過這些改革措施能夠提升材料科學與工程專業的研究生課程教學質量，培養出符合國家需求的人才。

1 《材料制備與測試》課程特點及課堂教學存在的問題

《材料制備與測試》課程是材料科學與工程專業的一門專業課程，要求學生不僅能夠掌握材料的基本制備方法，而且要掌握材料的基本測試手段和分析方法并能夠在實際的科研工作中進行應用。以此該門課程是一門理論實踐聯系緊密，注重學生利用理論知識去分析問題和解決問題能力的培養。目前《材料制備與測試》課程在教學過程中主要存在以下幾方面問題。

1.1 課程內容較多，學時不夠

《材料制備與測試》課程內容包括兩個方面，一是材料的基本制備方法，包含物理方法（蒸發法、濺射法等）和化學制備方法（化學氣相沉積法、水熱法等）。二是材料的測試分析方法，包含結構測試分析，形貌測試分析以及一些材料基本性質分析等。這些內容不僅要學生能夠掌握基本的理論知識，也要求學生能夠自己動手進行實踐。而在研究生教學的課時分配中，課程分配的學時十分有限。如何能在如此有限的學時內將課程知識高效地傳輸到每一個學生，并能讓學生學以致用，對教師而言是一個急需解決的問題。

1.2 課程內容更新慢，不能緊隨科學前沿

材料科學是科研領域的前沿學科，材料的制備方法和測試手段每天都在發展進步。目前作為《材料制備與測試》課程的教材少之又少，這些教材中要么偏重理論知識的講解忽略了理論在科研實踐中的應用，要么又過于強調了實踐中的應用講授而忽視了理論知識基礎，導致教材的綜合性不強，并且大部分的教材出版時間一般都在五年以上，這樣的教材很顯然不能做到與時俱進。因此如何能夠將課程與科學研究前沿相結合是對教師的一個挑戰。

1.3 教學方法多為傳統式教學，實踐教學不足

在實際的研究生課程教學過程中，不少教師仍舊采用的是以知識講授為主的課堂教學方式。這種教學手段在一些本科生的教學中確實具有較好的課堂教學效果，但是對于研究生教學特別是對于強調培養分析問題和解決問題能力的課程而言，單純的由教師講授不利于研究生之間以及和教師之間的交流，不利于研究生能力的培養。此外，以《材料制備與測試》為例，這門課程是一門對實踐要求較強的課程，實踐教學應是課程教學中的一個重要的組成部分。如果在研究生教學中不安排相應的實踐教學，那么研究生將缺乏實踐經驗，很難培養學生的實踐創新能力，不利于學生對于材料科學與工程專業知識的深入學習。

1.4 缺乏完善的教學質量評價體系

教學過程中學校更注重的是“這門課程老師講的怎么樣”，對于研究生“學得怎么樣”則沒有得到重視。這種教學質量評價源自傳統教學模式的評價體系，無法與如今的研究生課程教學課程相適應，不能夠準確地反饋研究生的學習效果，不利于教師課程教學模式和教學方法的改進。

2 研究生教學改革探索

2.1 篩選教學內容，注重實踐教學

“新工科”背景下人才的培養不僅僅是具有扎實的理論基礎，同時要擁有實踐動手能力。目前部分研究生課程的教學內容存在與本科教學內容有部分重復的問題，因此在研究生教學的過程中應該對教學內容進行精選。首先要了解學生已有的知識體系，對本科課程中已經學習過的內容進行刪減。其次，研究生應該已經具備了較好的自學能力，對于簡單問題的分析和解決能力比本科生都要高，因此在教學過程中可以將部分內容留給學生進行自學。最后要加強實踐能力的培養例如在《材料制備與測試》課程中應增加一定的實踐課時，并且與學生的科研方向緊密結合，讓每個學生根據自的研究方向來設計實驗，能夠利用自己的知識來完成實驗內容，達到實驗目的。實驗結束后讓同學們進行充分的交流，拓展研究生的知識范圍，了解不同科研方向的研究內容。在課程教學中培養了學生的科學研究能力。

2.2 教學內容緊跟科研前沿

材料科學一直以來都是科學研究的熱點。《材料制備與測試》是材料科學中的必修課程，其內容與科學研究的前沿問題聯系緊密。教材的更新很顯然不能夠緊隨科研的發展速度，這對教師提出了新的要求和挑戰，教師在教學中應每年都要對教學內容進行適當的更新。在課程教學的過程中不能拘泥于書本上的知識內容，要根據最新的科學前沿動態添加一些目前科學研究中具有代表性的研究內容，讓學生能夠了解科學研究的前沿。同時可以讓學生對現在的科學問題提出自己理解，并能夠用自己學到的知識對科學問題進行簡單的分析，并根據實際情況組織學生進行討論。這樣不僅能夠提高學生提出問題、分析問題和解決問題的能力，同時也能夠提高學生的學習興趣，提高學生的自主學習能力。

2.3 注重教學模式改革，創新教學方法

研究生的課堂教學與本科生課堂教學的差別還是比較大的。在研究生課堂中，大部分的專業課程的學生一般較少，采用由老師以講授為主的本科生教學模式是不合適的。在研究生的課堂教學中，應合理運用信息化教學手段，加強師生之間和學生之間的互動環節。如果在研究生課堂教學中沒有學生作為主體的討論環節就不能得到學生的反饋信息，造成“教”與“學”的脫節。因此，在教學過程中，教師要在每節課后，每學期后及時的對學生的反饋信息進行整理，及時調整教學內容，保證學生的主體性，做到因材施教。在《材料制備與測試》加入課堂討論環節，首先，根據材料科學前沿問題設定討論內容。然后，將學生分成固定的小組，利用已經學到的專業知識對科學問題進行討論，在教師的幫助下找到分析問題的思路和解決問題對策。最后，在實踐教學和科研工作中對討論的問題進行驗證。在學生的討論和知識運用過程中，教師可以充分了解學生對知識掌握程度，因此可以根據學生的實際情況調整教學內容和教學方法，提高課程教學的教學質量。

2.4 建立完整的課程教學質量評價體系

建立行之有效的研究生課程評價體系是研究生課程教學質量提升的保障。首先要建立教師育人的評價制度。對于研究生教師的評價應該從師德、教學、科研、實踐等多個方面進行考量，建立合理的評價制度。在具體實施中，師德是研究生教師的首要評價標準。教師在教學過程中的教材編寫、教研活動、帶研究生科研情況、指導研究生就業等具體工作作為教師工作評價的具體依據。以此建立詳細有效的研究生教師育人的評價體系。其次要建立教學效果的評價體系。由學生根據所學課程的內容和目標進行自我評價；同教師結合學生的課堂表現和知識掌握程度對課程效果進行評價；同時督導組通過聽課，結合教學模式、教學方法等提出教學建議。綜合這幾方面的結果，建立合理的教學效果評價體系。最后建立合理的“師生互評”、“同行互評”和“督導評學”的評價機制。研究生教師在教學工作中要與時俱進，順應時代發展不斷提高自身的教學水平。對教師能力和教學效果的評價應在教師自我評價的基礎上，綜合專家、學生以及同行之間評價進行判斷。特別是教師同行之間的評價，由于具有相近的學科背景和科研教學工作，其評價的內容和結果有利于教師教學能力和教學水平的提高。綜合來看，建立合理的教學質量評價體系是對研究生教學質量的有效保障。

3 結束語

總之，在“新工科”背景下對研究生培養提出了新的目標和要求。在研究生課程教學的過程中，只有充分認清教學中的不足之處，才能夠有針對性地提出行之有效的教學改革措施，才能真正的提高研究生教學質量。本文以材料科學與工程專業的《材料制備與測試》課程為例，從教學內容、教學模式以及教學質量評價等多個方面討論了提高研究生教學質量的方法。

致謝：感謝渤海大學研究生院和教務處教學改革項目對本工作的支持。