創(chuàng)新推進型研究生教學模式的探索與改革

武漢理工大學 魏 怡 程 萍 唐愛紅

創(chuàng)新推進型研究生教學模式的探索與改革

武漢理工大學 魏 怡 程 萍 唐愛紅

我國研究生教育已經(jīng)進入新的發(fā)展時期，為了提高研究生的培養(yǎng)水平，提升研究生的學術修養(yǎng)與創(chuàng)新能力，以滿足經(jīng)濟社會發(fā)展的多樣化需求，本文在整合優(yōu)化教學內容的基礎上，開展了基于素質和能力培養(yǎng)的研究生教學模式研究。

素質和能力培養(yǎng) 工程案例 設計性實驗訓練 創(chuàng)新思維

隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展和社會轉型，勞動力市場對人才的需求逐漸趨向多樣化，全日制碩士研究生的教育質量由此成為關注的焦點。研究生是科學研究的主要參加者，是科技創(chuàng)新的源泉及科技發(fā)展的動力，也是國家未來的骨干科技人才，其培養(yǎng)質量不僅關系當前國家的科技創(chuàng)新能力，也直接影響未來的科技發(fā)展和社會進步。歐美等發(fā)達國家的研究生教育水準位居世界前列。對研究生的教育，他們更關注學生的職業(yè)能力和素質培養(yǎng)，包括領導組織能力、創(chuàng)新思維、職業(yè)素質等綜合能力。

我國的研究生教育已經(jīng)進入新的發(fā)展時期，研究生教育規(guī)模發(fā)展迅速，中國特色的研究生教育制度已基本形成。但如何滿足經(jīng)濟社會發(fā)展的多樣化需求，全面提高研究生教育質量，是當前和今后一個時期研究生教育最為緊迫的任務。為此，教育部、國家發(fā)改委和財政部印發(fā)了《關于深化研究生教育改革的意見》，其中提到：改革的目標是要實現(xiàn)“四個轉變”，即研究生教育發(fā)展方式從注重規(guī)模發(fā)展轉變?yōu)樽⒅刭|量提升；培養(yǎng)類型結構以學術學位為主轉變?yōu)閷W術學位與專業(yè)學位協(xié)調發(fā)展；培養(yǎng)模式從注重知識學習轉變?yōu)橹R學習和能力培養(yǎng)并重；人才質量評價方式從注重在學培養(yǎng)質量轉變?yōu)閷W習期間的學業(yè)表現(xiàn)與畢業(yè)后的職業(yè)發(fā)展能力并重。

以“四個轉變”為指導，如何對研究生的教學模式進行改革，切實提高研究生的培養(yǎng)水平，提升研究生的綜合素質、學術修養(yǎng)與創(chuàng)新能力，是每一個教師責無旁貸的任務。筆者所在團隊在深入分析傳統(tǒng)教學模式的基礎上，總結多年教學經(jīng)驗，挖掘出傳統(tǒng)教育機制中制約研究生培養(yǎng)質量提升的潛在弊端，針對這些弊端，在整合優(yōu)化教學內容的基礎上開展了以創(chuàng)新為宗旨的推進型研究生課程教學模式改革，以饗教學同仁。

一、基于素質和能力培養(yǎng)的多元化課程教學研究

根據(jù)研究生的教育背景，在與本科生的教學理念區(qū)別對待的基礎上實施多元化課程教學。

1.以互動為特征的開放式教學，建立和諧的師生關系。經(jīng)過大學本科學習的研究生具備了較扎實的基礎知識，身心趨于成熟，形象思維與邏輯思維比較強，思考問題的深度、廣度及敏銳度也較高。這些為以互動為特征的開放式教學模式改革提供了有利條件。教師在課堂上發(fā)起啟發(fā)式提問，應對這些提問的途徑是學生課下要閱讀教師指定的資料文獻并進行相關思考。課堂討論中，學生的言論完全開放且敢于向教師提出異議，互動過程中，即便是學生有錯誤或不妥之處，我們也與學生站在一個平等的位置上與他們交流，提出改正建議。老師這種友善、肯定和支持的態(tài)度能樹立學生進取的自信心，并營造和諧、友好的學習氛圍。尤其是對于逆向思維的學生加以肯定與挖掘，促使學生的潛能有機會得到充分發(fā)揮與顯現(xiàn)。

課堂提問表現(xiàn)的是學生參與和思考問題的能力，通過營造多邊互動的教學環(huán)境，在師生雙方平等交流探討的過程中達到不同觀點的碰撞交融，激發(fā)學生學習的主動性和探索性。加深對專業(yè)理論知識理解的同時，學生拋棄了為應試而考試的包袱，把知識學“活”了，同時也建立了和諧的師生關系。

2.將反映社會發(fā)展及科技進步的研究報告引入課堂教學，注重學生綜合能力的培養(yǎng)。根據(jù)不同的教學內容，教師將反映社會發(fā)展及科技進步的研究報告實時引入課堂教學中，面向業(yè)界當前的瓶頸難題，要求學生以課程設計的形式入手，通過調研取證、課程報告、完善設計等全過程訓練，使他們體驗并學會解決實際問題的流程，尤其是培養(yǎng)了學生面對困難尋找解決辦法的探索精神和綜合科研能力。

3.以課堂報告及研究報告形式培養(yǎng)學生的口頭和書面表達能力。口頭與書面表達在現(xiàn)代社會中越來越被重視，是當今社會與人溝通、交流的一種重要能力，對學生的口才與書面表達訓練就是對他們的思維進行訓練，這有利于提高學生的心理素質和與他人溝通的能力。一些專題研究大多以課堂報告的形式完成。課堂報告中要求學生在規(guī)定的時間內完成報告內容，如要求5分鐘內完成的不能少時，而要求2分鐘內完成的也不能超時，在這樣的反復訓練中，學生提高了思維邏輯。書面表達是表達和交流思想的工具，是學生學好專業(yè)、成就事業(yè)的利器，不會寫科技文章甚至會影響他們的事業(yè)和今后的前途。歷史上因表達能力差而造成失誤的事不乏其數(shù)，僅以英國著名物理學家法拉第為例，他用了三十年的時間做了各種實驗，精心研究了電磁現(xiàn)象，但限于他的語言表達能力，“電學實驗研究報告”備受科學界非議。認識到書面表達的重要性，教師應要求學生寫出書面報告，并按學術論文的格式寫作，以此規(guī)范他們的寫作習慣及通順的書面表達能力。根據(jù)理工科的特點，自然科學領域的各種文體均反映客觀事物的規(guī)律，不需要渲染和抒情，對學生的要求重點是表達的準確性、通俗性和簡練性。

4.將專業(yè)拓展訓練用于課程教學中，培養(yǎng)學生的團隊精神。為了適應社會及勞動力市場對人才提出多樣化的需求，在學生掌握專業(yè)理論的基礎上再對學生進行專業(yè)拓展訓練。通常專業(yè)拓展訓練的課題是一個系統(tǒng)性任務，需要幾個人組成小組共同完成。在一定的人數(shù)限制下，由學生自發(fā)形成團隊，根據(jù)課題的內容與要求，團隊成員進行分工，首先獨立完成自己的任務，然后共同參與并分享所有組員獲取的信息和結果，最后整合不同的設計方案并進行優(yōu)選。這種由小組合作的方式完成的拓展訓練，不僅大大增加了學生獲取的信息量，拓展了學生的思維，也讓學生的個人能力及協(xié)調能力得到了充分鍛煉，在完成任務的同時培養(yǎng)了學生的團隊精神。使他們認識到在團隊里，不是靠一個人的力量解決問題，而是群策群力、互相配合，相互協(xié)調共同完成任務，團隊精神不是幾個人的簡單組合、簡單合作，而是為了一個共同目標努力奮斗的有機整體。

二、以工程案例為特征的教學模式改革，激發(fā)學生學習興趣

案例教學的精髓在于將學生的被動學習轉為主動學習，提高他們分析問題及解決問題的能力，激發(fā)他們的學習興趣。課堂教學中，我們將實際工程項目加以典型化處理，形成供學生分析思考的案例。例如，利用企業(yè)委托項目“基于視覺導航的交通標牌檢測與識別系統(tǒng)”及“基于機器視覺的表面裂紋檢測技術研究”加以典型化、作為案例，應用于“計算機視覺”課堂教學中。根據(jù)教材中的理論闡述及案例中的討論分析，達到了教學目標：學生對于計算機視覺理論的認識由表面的膚淺理解實現(xiàn)了從必然王國到自由王國的飛躍，對于計算機視覺系統(tǒng)應具備的圖像獲取及預處理、特征提取等相關的核心問題有了更直觀認識，在理論與實踐間構筑了一座橋梁。

當然，我們將案例教學的著眼點放在幫助學生提高分析問題能力、解決問題能力及創(chuàng)造能力上。案例的真實性決定了案例教學的真實性，學生通過閱讀這些代表性的典型案例，再經(jīng)自身思考和分析，建立一套適合自己的、完整的邏輯思維方法和思考問題方式，學生可以運用自己所學的知識得出自己的結論，這就得以提高他們分析問題、解決實際問題的能力。此外，案例較一般的舉例內涵豐富，案例的分析、解決過程也較為復雜。學生不僅需要具備基礎理論知識，而且需要果斷決策的能力，啟發(fā)學生獨立自主地思考、探索。

三、設計性實驗訓練與科研訓練相結合的實踐教學體系，啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維

為全面提升學生的科研能力和素質，我們開展了設計性實驗訓練與科研訓練相結合的實踐教學研究，學生可依據(jù)實驗目的設計實驗過程，對于實驗步驟中的各項條件可以自主變動，以觀察出現(xiàn)的不同結果，通過多種結果的對比發(fā)現(xiàn)規(guī)律。這種設計性訓練再與科研項目相結合，對學生創(chuàng)新意識和能力的培養(yǎng)具有重要影響。在“計算機視覺”這一課程的實驗中，將邊緣檢測實驗與科研項目“交通標志的自動識別”開發(fā)相結合，在設計實驗過程中，學生自主變動實驗條件，通過對不同質量、不同場景的圖片進行分析，選取并設計不同的邊緣算子及相應的閾值，獲取不同的邊緣輪廓，從中找到不同數(shù)據(jù)配置的邊緣檢測規(guī)律。至此，學生對邊緣及邊緣檢測這一經(jīng)典底層圖像處理技術不僅有深刻的體會，同時又引發(fā)他們更深層次的思考 ，為后續(xù)交通標志識別準確度提供保障。

在同一門課程的多特征融合實驗中，同樣與科研項目“建筑物表面的裂紋檢測”相結合，學生首先對各類描述裂紋特征的邊緣、顏色等特征進行提取，找出各個特征對裂紋描述的貢獻規(guī)律，根據(jù)貢獻度進行優(yōu)選，最后將裂紋與周圍背景相區(qū)分的特征進行特征空間融合，提高了淺裂紋的檢測精度。通過對這一實驗的設計與開發(fā)，學生不僅對特征提取這一抽象概念有了切身體驗，同時也深入研究了不同特征對景物描述的側重，使特征融合這一高層圖像理解任務變得更加“平民化”?？傊侠碇贫ㄔO計性實驗內容并與相應的科研項目結合，既加深了學生對理論知識的理解，又發(fā)揮了學生的自主創(chuàng)造能力，在完成設計性實驗的同時，也完成相應的科研項目。我們針對研究生的自身特點開展了相關課程教學模式研究，堅持“以學生為本”的教學思想指導，幫助學生構建完整、系統(tǒng)及靈活的專業(yè)知識結構，使研究生的知識補充、能力提高和素質培養(yǎng)三方面得以協(xié)調發(fā)展，將知識傳授融入學生創(chuàng)新能力的全過程。

基于素質和能力培養(yǎng)的研究生課堂教學，從不同角度提升了學生的綜合素質和能力；通過建立完善的工程案例演示系統(tǒng)，促進學生達到最佳的學習效果；通過構建設計性實驗體系并與有關科研相結合，使學生能扎實掌握并靈活運用所學的理論知識解決實際問題，引導學生主動思考，啟發(fā)他們的創(chuàng)新思維。

[1]研究生教育：改革之路怎么走？[N]. 光明日報，2013.7

[2]彎艷玲，叢 茜.教學與科研相結合型教學體系構建與實踐—以“試驗設計”課程教學為例[J].長春理工大學學報，2013

ISSN2095-6711/Z01-2015-09-0098