基于數理綜合班的教研融合教學模式研究*

鐘志榮　曾永志（福州大學物理與信息工程學院，福建福州350116）

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基于數理綜合班的教研融合教學模式研究*

鐘志榮曾永志
（福州大學物理與信息工程學院，福建福州350116）

摘要：大學具有兩個重要的功能，即教學和科研。然而因為種種原因，本科生參加科研的人數比例一直不高。文章針對福州大學數理綜合班，對創(chuàng)新性研究型人才的培養(yǎng)模式進行探討和實踐，提出一些有利于加強教學與科研相結合的建議。

關鍵詞：數理綜合班；教學模式；教研融合

*文章受到福州大學高等教育教學改革工程重點項目資助。

Abstract:University has two important functions，namely，teaching and scientific research. However，because of various reasons，the proportion of undergraduate students to participate in scientific research is not high. This paper，based on the comprehensive mathematical class of Fuzhou University，discusses and practices the cultivation mode of the innovative talents，and proposes some advice which is helpful to strengthen the combination of teaching and scientific research.

Keywords:comprehensive mathematical physics classes；teaching mode；teaching and research integration

普通高等院校一直肩負兩種重要的職責，即教學和科研。教學和科研已經成為了高等院校人才培養(yǎng)的重要途徑。雖然很多高校一再強調科研與教學相融合的人才培養(yǎng)模式，并且就教學與科研融合也進行了一些研究與實踐，但效果不盡理想。目前在各類研究型大學中，普遍存在這樣一種現象：教師非常重視科研工作，而不重視教學工作［1-3］。具體表現在以下幾個方面：第一，大部分教師熱衷于從事科學研究工作，但不愿意承擔基本的本科教學任務；第二，教師對發(fā)表科研論文非常積極，對國內外同行的科研成果和論文非常感興趣，但不關心兄弟院校的教改成果、不愿意探討教學方法，更不愿意進行教學改革與探索；第三，教師對科研取得的成果感到自豪，但對教學成果不以為然，更有甚者，科研成果不好的，會有低人一等的感覺。慢慢地，高校里教師更傾向于躲在實驗室做科研，而忽略了課堂的教學，最后導致了教學質量的急劇下降。最后導致一個嚴重的后果，教師不愿教書，覺得學生不愛學習，而學生卻覺得教師不認真教書，教的都是照本宣科，沒創(chuàng)新，學的沒意思。造成這種現象的原因很多，有國家政策的原因、學校的原因，也有教師的原因，但是其中還有另一個重要的原因，就是學生問題，即學生根本沒有做好科學研究的準備。低年級學生，本身基礎知識不夠扎實不能較好進行科學研究。而高年級的學生，有的要考研，有的要出國，有的要工作，受到環(huán)境因素影響較大，做研究的心思也沒了，即使老師們有心思讓學生融入課題，參加的學生還是寥寥無幾。這就造成長期以來，教研無法很好融合在一起，因此，要提高教研的效果，首先必須從學生抓起，要有好的生源。

福州大學綜合班的辦學理念就是要培養(yǎng)受過系統(tǒng)嚴格數學、物理訓練、高水平高素質研究型人才［4，5］。學校自2010年起對原有綜合班培養(yǎng)方案進行了較大幅度調整，主要表現在：1.培養(yǎng)模式：采取“4+2”本碩貫通培養(yǎng)模式，學生前兩年集中強化數理基礎教育，第三年進入本科專業(yè)的分流培養(yǎng)，學生可自主選擇應用數學專業(yè)或應用物理專業(yè)學習。從而改變了原來的培養(yǎng)方式，學生在第三年進行本科專業(yè)分流時，基本都流向熱門專業(yè)的現象。第四年通過階段性的考核，滿足本科階段培養(yǎng)要求的發(fā)給本科畢業(yè)證書和學士學位文憑，愿意繼續(xù)學習的，經過專門的考試，成績合格者取得攻讀福州大學碩士學位研究生的資格。再經過兩年左右的學習，合格者可獲得碩士學位，其中特別優(yōu)秀的學生還可以碩博連讀的方式攻讀我校博士學位研究生。2.可攻讀的碩士研究生專業(yè)有：基礎數學、應用數學、計算數學、運籌學與控制論、光學、物理電子學、微電子學與固體電子學等專業(yè)。調整后的綜合班稱為數學物理綜合班（簡稱：數理綜合班），目的是探索出一條符合時代要求的具有創(chuàng)新性的研究型數學物理專業(yè)人才培養(yǎng)模式，努力使我國數學物理專業(yè)人才培養(yǎng)與國際標準接軌。爭取培養(yǎng)出一批具有較強學習和研究能力的、數學物理基礎厚實的、具有精英意識的高層次研究型人才。

福州大學的數理綜合班，為我們實踐教研融合的教學模式提供了堅實的學生基礎。文章著眼于數理綜合班，提出一些有利于教研融合教學模式的思路，并希望有助于學校其他專業(yè)的教研的實施。我們的方案具體如下：

第一，從數理綜合班學生進入大學開始，就聘請優(yōu)秀教師任綜合班班導師，全程負責該班的學習管理（包括選課指導），關心學生德智體全面發(fā)展，指導學生課內外素質教育實踐，并做好任課教師的協調工作；從第5學期開始，在全校范圍遴選具有副高職稱或博士學位的學術帶頭人或學術骨干作為綜合班學科導師，每個導師只能負責若干學生，對學生的學科專業(yè)課程學習及研究訓練進行指導，并指導學生完成高水平的畢業(yè)論文工作，負責學生的學術成長和全面發(fā)展。同時，允許學生自行選擇有興趣的科研方向，并根據其研究方向調整相對比較適合的老師作為其學科導師。

第二，結合福州大學的本科生科研訓練計劃（Student Research Training Program，簡稱SRTP）項目，引導學生踴躍申報項目。作為數理綜合班的學生，我們要求四年內至少必須申請一次的SRTP項目。因為SRTP是為在校本科生設計的一種科研項目資助計劃，為本科生進行科學研究打開了一扇窗口。SRTP采取項目化的運作模式，通過設立創(chuàng)新基金和本科生自主申報的方式確定立項并給予以資金支持，鼓勵學生在導師指導下獨立完成項目研究。SRTP的核心是支持本科生開展科研訓練，學生參與SRTP的過程本質上是在進行研究性學習。它注重學生參與研究的學習過程，而并非期望本科生創(chuàng)造出多少原創(chuàng)性成果。通過學生申請SRTP項目，使之初步了解項目申請書的書寫，項目申請流程。通過項目的實施，讓他們初步接觸科學研究的方法，為本科生了解科學研究打開一扇窗口。另一方面，班導師或者科任老師要給學生SRTP項目予以理論和技術支持，甚至可以開放研究生課程，實驗室供給學有余力的學生學習。由于很多學生特別是低年級的學生對科學研究的方法基本不清楚，也不能提出一個比較合適的研究方向。此時，任課老師和班導師就要起到一個很重要的作用，任課老師可以給學生一些相關課題或者研究方向，協助學生撰寫項目申請書或者直接作為指導老師。

第三，任課老師在課程教學過程中要主動介紹相關學科發(fā)展前沿，并且找些跟教學內容相關的前沿課題讓學生討論。這是教研相融合的關鍵，大學課堂，除了應該授予教科書上的知識以外，更要跟學生介紹一些相關學科的前沿，引導他們走向科學研究。雖然很多基礎物理的知識已經是相當成熟了，特別是教科書上的知識，但是我們還是能夠找到跟學科前沿相關的內容或者切入點的。比如，在電磁學的電介質這一章節(jié)里，介質的介電常數可以表示為ε=ε0εr，雖然這個公式在各向同性均勻介質中具有普遍意義，但是并沒有考慮一些特殊情形。比如，上課的時候還可以引導學生考慮：如果外加的電場足夠大，介質中的介電常數怎么寫？從而引入介質的線性極化和非線性極化，給大家展示一個更加寬闊的物理前景，并可以給他們一些相關論文，同時也可以讓有興趣的同學加入討論。另外，我們還可以引導學生思考，如果介質厚度不是足夠大，而是很小，比如只有一個或者幾個原子厚度的薄膜，此時外加電場對介質極化的影響又是如何？另外還可以引導學生猜想，在很薄的薄膜系統(tǒng)中，影響其介電常數的還有其它因素嗎？如果有，會是哪些？比如溫度、濕度、壓強等其它外界條件。其實這是近幾年來的薄膜材料研究重點。有興趣的學生還可以再進一步討論外加應變（應力）對薄膜介電常數等性質的影響。另外，在量子力學教學中，講到量子態(tài)的時候，很多教材沒有給出一些具體的量子態(tài)，造成很多學生對量子態(tài)的認識很片面、膚淺。此時，教學中可以結合量子信息理論，給出幾個典型的量子態(tài)，比如EPR態(tài)，介紹EPR態(tài)的由來和作用，以及常見糾纏態(tài)的制備方式，從而引導學生進入量子信息的前沿。如果可以，可以給有興趣的學生介紹腔量子電動學的內容，離子阱的知識和其他一些量子態(tài)制備的相關內容。實際上，量子力學是一門比較新的學科，有很多量子力學的基本原理正在驗證過程中，因此非常有必要也完全有可能在教學中融入科學研究的前沿。

數理綜合班作為我校一個拔尖創(chuàng)新類人才教學改革試點班，學生綜合素質比較高，因此其教學觀念、教學計劃、教學方法、管理方式等與普通班有較大的區(qū)別，完全可以把科學研究與教學融合在一起。文章提出一個旨在加強教學與科研深度融合的方法，力圖在數理綜合班中實現教研的深度融合，為其他專業(yè)的教研融合提供示范作用。

參考文獻

［1］袁建民，陸彥文，江遴漢.《大學物理》課程建設的思路和成果［J］.高等教育研究學報，2009，32（4）：93-95.

［2］趙旺，周薇薇，陳永紅.關于結合科研課題的實驗教學模式的幾點思考［J］.淮南師范學院學報，2013，3：23-125.

［3］袁仲雄，魏為民.創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的教學與科研融合［J］.人才培養(yǎng)改革，2012，29：17-18.

［4］曾永志，陸陪民，游雙華.注重數理基礎，培養(yǎng)高層次研究型人才［J］.中外教育研究，2012，2：85-86.

［5］夏巖，陸培民.數學物理綜合班研究型人才培養(yǎng)模式的探討［J］.中外教育研宄，2011，7：41-42.

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）10-0079-02

作者簡介：鐘志榮（1978，2-），男，畬族，福建漳州人，博士研究生學歷，副教授，主要從事量子光學與量子信息和教研法理論研究。