把握科研規(guī)律 創(chuàng)新課堂教學(xué)

金頂峰 洪波 彭曉領(lǐng) 李靜 楊艷婷 金紅曉 王新慶 衛(wèi)國(guó)英

摘要：為了適應(yīng)新時(shí)代的人才培養(yǎng)要求，從基礎(chǔ)上保障提高我國(guó)科技核心競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)理工科高等院校的教學(xué)進(jìn)行改革成為一項(xiàng)緊迫的任務(wù)。如何運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題是目前本科教學(xué)實(shí)踐需要解決的問題，采用科研成果進(jìn)課堂的方法讓學(xué)生了解實(shí)際科研課題，減少理論與實(shí)際的鴻溝。該方法的優(yōu)勢(shì)一方面在于教學(xué)機(jī)構(gòu)在考慮社會(huì)需求、科研實(shí)踐的基礎(chǔ)上對(duì)知識(shí)體系進(jìn)行梳理、總結(jié)適合課堂教學(xué)的課題，設(shè)計(jì)課堂教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)以及流程，將其在課堂教學(xué)中得以展現(xiàn);另外一方面讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中不僅能學(xué)到理論體系，同時(shí)了解科研過程，在課下參與科研課題，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和參與科研的成就感。

關(guān)鍵詞：科研促進(jìn)教學(xué);教學(xué)改革;課堂教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.41? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2019）43-0152-03

當(dāng)前世界范圍內(nèi)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速進(jìn)行，工程科學(xué)技術(shù)在新時(shí)代全球經(jīng)濟(jì)一體化的驅(qū)動(dòng)下更新速度和規(guī)模愈加緊湊與廣泛。通過宏觀審視我國(guó)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平，我們不難發(fā)現(xiàn)，雖然中國(guó)是制造業(yè)大國(guó)，但是自主創(chuàng)新能力仍然落后于世界發(fā)達(dá)國(guó)家。為了適應(yīng)新時(shí)代的人才培養(yǎng)要求，從基礎(chǔ)上保障提高我國(guó)科技核心競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)理工科高等院校的教學(xué)進(jìn)行改革成為一項(xiàng)緊迫的任務(wù)，在培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容等各方面都需要深入的探索與改革，高等教育步入新階段。高校自開創(chuàng)以來一直承擔(dān)著教學(xué)和科學(xué)研究的雙重職能，19世紀(jì)德國(guó)教育學(xué)家洪堡（Alexander von Humboldt）提出“高校應(yīng)該是研究和教學(xué)的統(tǒng)一體”[1]。到20世紀(jì)八九十年代，美國(guó)當(dāng)代著名高等教學(xué)家伯頓·克拉克（Burton Clark）發(fā)現(xiàn)，高等教育領(lǐng)域的研究者們對(duì)長(zhǎng)期流行于學(xué)界的科研與教學(xué)相融相長(zhǎng)的觀點(diǎn)提出了質(zhì)疑[2]。到20世紀(jì)末期，隨著各國(guó)政府對(duì)高等教學(xué)投入的減少以及大學(xué)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，科學(xué)研究在大學(xué)開始受到前所未有的重視，其地位和重要性遠(yuǎn)超教學(xué)。尤其是對(duì)于研究型大學(xué)而言，教師的薪水、晉升、榮譽(yù)的獲得、可掌握支配的資源等的確定最終主要依據(jù)其科研成果，而不是教學(xué)成績(jī)。特別是進(jìn)入21世紀(jì)后，此種情況愈發(fā)突出。高等學(xué)校重科研的目的主要是為了提高學(xué)校的地位和聲譽(yù)，教師重科研的目的是增加職稱評(píng)定的含金量并因晉升職稱獲得社會(huì)認(rèn)可和經(jīng)濟(jì)利益。這種帶有強(qiáng)烈功利性而進(jìn)行的高?？蒲谢顒?dòng)與教學(xué)關(guān)聯(lián)度不高，沒有與培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新性思維和能力的人才緊密結(jié)合起來。如何將先進(jìn)的科研成果引入教學(xué)實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)科技和教育一體化進(jìn)程，是培養(yǎng)適應(yīng)和支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展、具備創(chuàng)新素質(zhì)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的工科大學(xué)生的重要手段。

一、科研成果進(jìn)課堂的意義

“人才培養(yǎng)模式”是指在一定的現(xiàn)代教育理論、教育思想指導(dǎo)下，按照特定的培養(yǎng)目標(biāo)和人才規(guī)格，以相對(duì)穩(wěn)定的教學(xué)內(nèi)容和課程體系、管理制度和評(píng)估方式，實(shí)施人才教育過程的總和。國(guó)內(nèi)目前越來越重視高校人才培養(yǎng)質(zhì)量，政府出臺(tái)各種文件鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、各類大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園層出不窮，營(yíng)造了全民創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的氛圍;高校也鼓勵(lì)學(xué)生參與教師科研，申報(bào)各類創(chuàng)新項(xiàng)目及實(shí)踐項(xiàng)目;企業(yè)與高校聯(lián)合成立產(chǎn)學(xué)研合作基地、學(xué)生實(shí)習(xí)基地、實(shí)訓(xùn)基地等，讓大學(xué)生有更多機(jī)會(huì)學(xué)以致用。

傳統(tǒng)教學(xué)的弊端在于“填鴨式教學(xué)”，教師只講解課本理論知識(shí)。對(duì)于一個(gè)學(xué)科而言，理論知識(shí)的重要性不言而喻，但只重視理論教學(xué)，只會(huì)讓學(xué)生變成做題機(jī)器，學(xué)習(xí)效率低下。一味地向?qū)W生灌輸知識(shí)，只會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。因此，將科研成果引進(jìn)課堂，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，既讓學(xué)生了解基礎(chǔ)理論知識(shí)的重要性，又能提高學(xué)生對(duì)最新科研的認(rèn)知，這對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才具有重要意義。科研成果進(jìn)課堂可以對(duì)現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容起到有益的補(bǔ)充作用，并且可利用大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)習(xí)等教學(xué)活動(dòng)平臺(tái)強(qiáng)化學(xué)生的知識(shí)吸收和利用能力，這對(duì)完善教學(xué)體系、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義[3]。

二、科研成果進(jìn)課堂的優(yōu)勢(shì)

科研成果進(jìn)入課堂教學(xué)可以讓學(xué)生了解實(shí)際的科研課題，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題。這種教學(xué)優(yōu)勢(shì)在于提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力[4]。學(xué)生可以在實(shí)際的科研課題中體會(huì)經(jīng)歷各個(gè)環(huán)節(jié)以及流程，學(xué)習(xí)到課本以外的知識(shí)以及一個(gè)完整實(shí)驗(yàn)的流程。單純的書本公式、定理無法與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合。通過科研成果的展示，學(xué)生在學(xué)習(xí)中模仿創(chuàng)新，加深了對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握[5]。

目前各個(gè)高校將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，使更多的學(xué)生參與到教師科研中來，提高了其創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐能力，典型實(shí)踐案例如下：

如：清華大學(xué)將優(yōu)秀科研成果的內(nèi)容開設(shè)為一門新課或一門課的部分內(nèi)容，編寫成教材或教材的一部分，開設(shè)新實(shí)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)設(shè)備;把教學(xué)內(nèi)容直接和正在開展的科研工作相結(jié)合，開設(shè)研究、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維;分解科研項(xiàng)目的一部分提供給學(xué)生開展SRT（學(xué)生研究訓(xùn)練）研究，把SRT項(xiàng)目的研究成果完善成新的教學(xué)實(shí)驗(yàn);根據(jù)教學(xué)特點(diǎn)對(duì)科研設(shè)備和裝置進(jìn)行改造，使之可以開展教學(xué)，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)等[6]。

又如：蘭州大學(xué)漢語(yǔ)言教學(xué)團(tuán)隊(duì)除將科研成果轉(zhuǎn)化成教材與課程外，還積極聘請(qǐng)校內(nèi)外著名專家學(xué)者為本科生開設(shè)講座，引進(jìn)高水平的專家學(xué)者為本科生課外學(xué)習(xí)進(jìn)行指導(dǎo)。

而內(nèi)蒙古科技大學(xué)生物學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建立了科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容的制度，鼓勵(lì)本科生提前進(jìn)入科研實(shí)驗(yàn)室，提高了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力[7]。

還有國(guó)防科技大學(xué)傳感器與測(cè)試技術(shù)教學(xué)團(tuán)隊(duì)羅武勝等為實(shí)現(xiàn)科研反哺于教學(xué)，在教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)、課堂教學(xué)內(nèi)容、課程實(shí)驗(yàn)以及學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐等多個(gè)方面進(jìn)行了改革[8]。

而國(guó)外更是非常重視科研成果向教學(xué)的轉(zhuǎn)化。比如日本有專門的產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所，主要目的便是科研成果的轉(zhuǎn)化;而日本的大學(xué)經(jīng)常開展講座，形成了一種制度，通過知名教授舉辦講座，將最新科研成果傳授給學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生提問，自主探索[9]。美國(guó)高校教學(xué)鼓勵(lì)課題討論，針對(duì)學(xué)科前沿，提倡學(xué)生自行搜集材料，在課堂中提出不同的見解和看法[10]。德國(guó)高校采取教學(xué)與科研統(tǒng)一的辦學(xué)原則，德國(guó)高校都會(huì)主動(dòng)到企業(yè)尋找課題和開展面向企業(yè)的科研，同時(shí)將最新的研究成果引入到教學(xué)中。企業(yè)為了自身技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展的需要，也在國(guó)家的支持下在高校建立研究中心、實(shí)驗(yàn)室和提供各種各樣的科研項(xiàng)目及相應(yīng)的經(jīng)費(fèi)[11]。因此，政府引導(dǎo)、行業(yè)協(xié)會(huì)參與、高校與企業(yè)的合作與聯(lián)合成為一種必然趨勢(shì)，科研成果也能適應(yīng)社會(huì)的實(shí)際需求，而學(xué)生通過參與科研項(xiàng)目、接受嚴(yán)格科研訓(xùn)練的同時(shí)，學(xué)到的知識(shí)也能直接為企業(yè)服務(wù)。

三、科研成果進(jìn)課堂的實(shí)踐

中國(guó)計(jì)量大學(xué)材料化學(xué)專業(yè)的基礎(chǔ)課程主要涉及物理學(xué)、熱力學(xué)、材料化學(xué)、冶金學(xué)、電化學(xué)等知識(shí)，特別是無機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)。當(dāng)然，由于專業(yè)方向的不同，有些專業(yè)也需要很多有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)的知識(shí)，像反應(yīng)中的薄膜技術(shù)、膠體技術(shù)（在生產(chǎn)中以薄膜和膠體作為反應(yīng)介質(zhì)）的應(yīng)用等。因?yàn)榇蟛糠只A(chǔ)課程涉及的理論較抽象，知識(shí)面廣、信息量大，所以傳統(tǒng)教學(xué)非常重視對(duì)理論的教學(xué)。學(xué)生對(duì)純理論的學(xué)習(xí)感到枯燥，且不能很好地運(yùn)用這些理論。例如對(duì)某個(gè)過程原理感到疑惑，只有當(dāng)教師提示與課本某理論有關(guān)時(shí)，才會(huì)恍然大悟，這對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才極為不利。

在《物理化學(xué)》和《催化化學(xué)》的課堂教學(xué)中加入了課題組的最新成果及學(xué)科前沿介紹，如在“電化學(xué)”章節(jié)加入了課題組電沉積磁性薄膜方法、原理及應(yīng)用;在“膠體及界面化學(xué)”中加入了納米材料的合成制備方法及膠體的檢測(cè)等。

在以上加入科研成果的章節(jié)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣明顯提高，對(duì)本章節(jié)的理論知識(shí)掌握明顯優(yōu)于未加入章節(jié)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不但掌握了基礎(chǔ)理論知識(shí)，而且能利用基礎(chǔ)理論知識(shí)解決實(shí)際問題;讓學(xué)生跳出課本理論的禁錮，真正地體會(huì)應(yīng)用知識(shí)。

四、實(shí)踐的難點(diǎn)

科研成果進(jìn)課堂的難點(diǎn)在于，首先，如何正確地選取合適的科研成果：新工科大學(xué)教學(xué)探索與實(shí)踐是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及政府、行業(yè)、教師、學(xué)生、企業(yè)以及相關(guān)的教學(xué)實(shí)踐評(píng)價(jià)、學(xué)生反饋和企業(yè)的調(diào)查評(píng)價(jià)等，如何從龐大的科研成果中篩選獲得真實(shí)、有效、可行的成果進(jìn)行評(píng)價(jià)和反饋是一個(gè)難點(diǎn)。其次，如何引導(dǎo)學(xué)生了解科研成果中的理論知識(shí)運(yùn)用。所謂科研成果進(jìn)課堂不是單純地向?qū)W生展示某個(gè)成果如何先進(jìn)，而是要將相關(guān)成果與課本的基礎(chǔ)理論知識(shí)相結(jié)合。引導(dǎo)學(xué)生理解學(xué)習(xí)過程與研究過程的相關(guān)性，而不是死記公式定理應(yīng)付期末考試。再次，不同學(xué)生對(duì)科研方向的興趣不同，在進(jìn)課堂的過程中，是全部引進(jìn)還是部分引進(jìn)，是注重結(jié)果還是注重過程，是注重理論的應(yīng)用還是理論的理解，這些都有待比較和選擇[12]。此外，教學(xué)成果的評(píng)價(jià)本身也不如科研成果評(píng)價(jià)具有明顯性和可量化性，如何對(duì)其進(jìn)行公允的評(píng)價(jià)也是一個(gè)難點(diǎn)。

五、結(jié)語(yǔ)

高校向社會(huì)輸送的是高水平創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才，因此教師要不斷學(xué)習(xí)和摸索適合新階段學(xué)生的教學(xué)模式。在重視理論知識(shí)的前提下，提高學(xué)生的動(dòng)手和思考能力，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，增強(qiáng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，使學(xué)生成為開拓型、前瞻性、復(fù)合型的高級(jí)人才。

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