新工科背景下研究生專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)改革與實(shí)踐

摘 要：研究生教育擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)高水平、高素質(zhì)以及創(chuàng)新創(chuàng)造型人才的重要使命，而課程學(xué)習(xí)是保障研究生培養(yǎng)質(zhì)量的必要環(huán)節(jié)。以河北科技大學(xué)研究生課程金屬材料理論基礎(chǔ)為例，在分析研究生課程存在問(wèn)題的基礎(chǔ)上，從課程內(nèi)容重構(gòu)、教學(xué)方法改革、評(píng)價(jià)方式建立三個(gè)維度，闡述了工科研究生專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)改革的實(shí)施，為其他課程的教學(xué)實(shí)踐提供一定的參考與借鑒。

關(guān)鍵詞：新工科；研究生；專(zhuān)業(yè)課程；教學(xué)改革

新工科是基于國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展的新需求、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新形勢(shì)、立德樹(shù)人新要求而提出的工程教育改革方向。其內(nèi)涵是以立德樹(shù)人為引領(lǐng)，以應(yīng)對(duì)變化、塑造未來(lái)為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來(lái)多元化、創(chuàng)新型的卓越工程人才。新工科代表了我國(guó)工程教育發(fā)展的新思維和新方式，正在深刻地改變著高校教與學(xué)的行為模式、人才培養(yǎng)方案、學(xué)校評(píng)價(jià)體系以及資源配置方式等。研究生教育承擔(dān)著培養(yǎng)高水平、高素質(zhì)、創(chuàng)新創(chuàng)造型人才的重要使命。如何培養(yǎng)出適應(yīng)新時(shí)代國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求的高層次人才，已成為當(dāng)下研究生教育面臨的迫切任務(wù)。盡管目前我國(guó)在校研究生數(shù)量位居世界前列，但研究生培養(yǎng)質(zhì)量與國(guó)家對(duì)高水平人才需求之間的矛盾也日益凸顯。改革研究生培養(yǎng)模式，提升研究生培養(yǎng)質(zhì)量，是當(dāng)前各研究生教育培養(yǎng)單位和機(jī)構(gòu)的重要任務(wù)。研究生教育重在創(chuàng)新思維和創(chuàng)造性研究能力的培養(yǎng)，這貫穿于整個(gè)研究生教育過(guò)程，需要在課程學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐、學(xué)位論文等多個(gè)環(huán)節(jié)中進(jìn)行協(xié)同培養(yǎng)。其中，課程學(xué)習(xí)是研究生教育的基石，尤其是專(zhuān)業(yè)課程，對(duì)研究生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)以及培養(yǎng)質(zhì)量具有至關(guān)重要的影響。針對(duì)工科研究生方面的課程建設(shè)，一些高校已經(jīng)開(kāi)展了相關(guān)的探索與實(shí)踐。本文以河北科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院的研究生課程金屬材料理論基礎(chǔ)為例，探索新工科背景下適應(yīng)創(chuàng)新型高層次人才需求的研究生專(zhuān)業(yè)課教學(xué)模式。

一、研究生課程存在的問(wèn)題

工科專(zhuān)業(yè)課的特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng)、內(nèi)容更新快。這類(lèi)課程強(qiáng)調(diào)將基礎(chǔ)理論應(yīng)用于實(shí)踐中，不僅要求學(xué)生掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，更側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。目前工科專(zhuān)業(yè)課存在以下主要問(wèn)題：

1.課程存在理論與實(shí)踐相脫節(jié)的現(xiàn)象，教學(xué)內(nèi)容陳舊、課程深度和廣度不夠，嚴(yán)重缺乏研究生教育所需的研究性和前沿性，從而影響學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。

2.課程教學(xué)主要采用傳統(tǒng)的講授方式，只注重知識(shí)的單向傳授，忽視了研究生的創(chuàng)新思維、自主性學(xué)習(xí)，以及實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.課程評(píng)價(jià)方式多以提交論文或結(jié)課考試為主，平時(shí)考核僅限于簡(jiǎn)單的課程作業(yè)或出勤情況。這種評(píng)價(jià)方式主觀性較強(qiáng)，缺乏對(duì)課程客觀、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，不利于課程的持續(xù)優(yōu)化和改進(jìn)。

二、金屬材料理論基礎(chǔ)課程改革實(shí)踐

（一）課程教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)

金屬材料理論基礎(chǔ)是材料學(xué)科研究的基礎(chǔ)。它主要介紹了材料的晶體結(jié)構(gòu)、晶體的結(jié)合、晶體中的位錯(cuò)、熔化與凝固、固態(tài)相變、相圖、相平衡、相圖建立等材料相關(guān)的理論內(nèi)容，致力于培養(yǎng)研究生具備運(yùn)用材料熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)相關(guān)理論分析和解決實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐能力。

為適應(yīng)科技快速發(fā)展對(duì)新知識(shí)、新技術(shù)的要求，課題組對(duì)原有課程內(nèi)容進(jìn)行了梳理和更新，構(gòu)建了模塊化課程知識(shí)體系，即“理論知識(shí)”“知識(shí)拓展”“實(shí)踐應(yīng)用”“發(fā)展前沿”四大模塊。其中“理論知識(shí)”模塊包括晶體結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)合、熔化和凝固以及固態(tài)相變，該模塊為材料結(jié)構(gòu)研究的理論基礎(chǔ)；“知識(shí)拓展”模塊結(jié)合最新科研動(dòng)態(tài)、文獻(xiàn)資料等，對(duì)現(xiàn)有理論知識(shí)進(jìn)行拓展，關(guān)注相關(guān)理論研究動(dòng)態(tài)，增強(qiáng)了課程的深度和廣度；“實(shí)踐應(yīng)用”模塊為晶體中的位錯(cuò)、相圖、相平衡、相圖建立等內(nèi)容，該部分內(nèi)容注重理論與實(shí)踐的結(jié)合；“發(fā)展前沿”模塊著重于理論應(yīng)用的發(fā)展動(dòng)態(tài)，了解當(dāng)前研究現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，提升了課程的研究性和前沿性。此外，在課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)中，還深入挖掘思政元素，結(jié)合行業(yè)的需求和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)研究生進(jìn)行價(jià)值觀的正確引導(dǎo)，培養(yǎng)研究生的科學(xué)精神、家國(guó)情懷、創(chuàng)新精神、社會(huì)責(zé)任等，從而滿足新工科建設(shè)中立德樹(shù)人的內(nèi)涵要求。

（二）課程教學(xué)方法的改革

在課程教學(xué)中，利用教育新理念，創(chuàng)新教學(xué)方式和方法，以提升研究生的自主性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們的研究思維、研究能力、創(chuàng)新意識(shí)以及綜合素養(yǎng)?；诖四康模菊n程構(gòu)建了以學(xué)生為中心，以信息化技術(shù)為手段，以“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、案例牽引、項(xiàng)目啟發(fā)”為方法的教學(xué)模式。

充分利用信息化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，以超星慕課為平臺(tái)，建立在線課程，引入豐富的視頻、動(dòng)畫(huà)、教學(xué)案例等資源，實(shí)現(xiàn)資源信息共享；開(kāi)設(shè)討論區(qū)，便于師生溝通、討論和解決問(wèn)題，真正地讓學(xué)生參與到教學(xué)活動(dòng)中，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，提升課程教學(xué)效果。這種利用信息化技術(shù)的教學(xué)，更加符合新工科背景下的教育發(fā)展趨勢(shì)。

“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)”主要應(yīng)用于“理論知識(shí)”和“知識(shí)拓展”模塊。為激發(fā)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，在課程預(yù)習(xí)及講授過(guò)程中，引入專(zhuān)業(yè)相關(guān)的學(xué)術(shù)或科研問(wèn)題，以問(wèn)題為邏輯主線展開(kāi)知識(shí)點(diǎn)，由易到難，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，引導(dǎo)學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中完成知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。

“案例牽引”主要應(yīng)用于“實(shí)踐應(yīng)用”模塊。即收集與課程內(nèi)容相關(guān)的工程實(shí)踐案例或思政案例，借助案例引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入的思考和分析。例如，結(jié)合案例設(shè)定主題，指導(dǎo)學(xué)生查閱資料、分組討論，在深入研究和理解的基礎(chǔ)上提出對(duì)策，形成各自的觀點(diǎn)，最后學(xué)生在課堂上進(jìn)行成果展示。通過(guò)主題討論的方式充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，并有助于提升他們研究和分析問(wèn)題的能力。

“項(xiàng)目啟發(fā)”主要應(yīng)用于“發(fā)展前沿”模塊。即將課程理論知識(shí)融入科研項(xiàng)目的研究與探索中，開(kāi)展科研實(shí)踐啟發(fā)式教學(xué)。以科研實(shí)踐為基礎(chǔ)的教學(xué)方式，幫助學(xué)生將抽象的理論知識(shí)應(yīng)用到具體實(shí)踐中，將學(xué)生引領(lǐng)到科學(xué)研究的最前沿，充分激發(fā)學(xué)生的研究興趣和創(chuàng)造性，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生深入實(shí)踐、開(kāi)展研究和探索的科學(xué)精神。

（三）課程評(píng)價(jià)方式的建立

在課程評(píng)定方面，應(yīng)當(dāng)建立客觀、科學(xué)、綜合的評(píng)價(jià)方式，以有效監(jiān)測(cè)學(xué)習(xí)過(guò)程、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并達(dá)到課程教學(xué)效果。本課程采取“定量評(píng)價(jià)”和“定性評(píng)價(jià)”相結(jié)合的評(píng)定方式。

定量評(píng)價(jià)采取“形成性+結(jié)果性”相結(jié)合的全方位、多元化綜合評(píng)價(jià)模式。其中，結(jié)果性評(píng)價(jià)以期末考試為主，形成性評(píng)價(jià)側(cè)重于學(xué)習(xí)過(guò)程的考核，包括作業(yè)測(cè)試、調(diào)研報(bào)告、學(xué)術(shù)論文、創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案、討論參與度等，并且還設(shè)置了思政考核板塊，包括思政論文撰寫(xiě)、案例學(xué)習(xí)、資源分享等內(nèi)容。這種多元化綜合評(píng)價(jià)模式更有利于全面考察研究生的知識(shí)掌握情況、文獻(xiàn)檢索和撰寫(xiě)能力、研究與創(chuàng)新能力、思想品德素養(yǎng)等。

定性評(píng)價(jià)以問(wèn)卷調(diào)查、師生座談為主。課程結(jié)束后，通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷以及與學(xué)生座談的方式，了解學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式、評(píng)價(jià)方法等的評(píng)價(jià)及建議，最后依據(jù)調(diào)查結(jié)果及反饋信息形成課程評(píng)價(jià)。

結(jié)合定量評(píng)價(jià)與定性評(píng)價(jià)的結(jié)果，最終形成課程質(zhì)量評(píng)價(jià)報(bào)告，依據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果提出持續(xù)改進(jìn)意見(jiàn)，并在下一次課程教學(xué)中進(jìn)行改革實(shí)施，從而不斷提升課程的教學(xué)質(zhì)量。

三、結(jié)語(yǔ)

為適應(yīng)新工科背景下對(duì)工科研究生的培養(yǎng)需求，課題組以河北科技大學(xué)研究生課程金屬材料理論基礎(chǔ)為載體，在分析研究生課程存在的問(wèn)題后，構(gòu)建了“模塊化”的課程知識(shí)體系，加強(qiáng)了理論與實(shí)踐的聯(lián)系，拓展了知識(shí)層面，注重知識(shí)前沿動(dòng)態(tài)的發(fā)展。教學(xué)上形成了以學(xué)生為中心，信息化技術(shù)為手段，以“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、案例牽引、項(xiàng)目啟發(fā)”為方法的教學(xué)模式。這種教學(xué)模式更有利于學(xué)生自主性學(xué)習(xí)、創(chuàng)新性及解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。在考核評(píng)價(jià)上，采用全方位、多元化的定量評(píng)價(jià)方式，并與定性評(píng)價(jià)相結(jié)合，從而確保課程的持續(xù)改進(jìn)。此外，在課程教學(xué)過(guò)程中，思政元素的貫穿，完全符合新工科建設(shè)中立德樹(shù)人的內(nèi)涵要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐘登華.新工科建設(shè)的內(nèi)涵與行動(dòng)[J].高等工程教育研究，2017（3）.

[2]魯春霞.“新工科”視域下高校工程倫理教育的思考與探索[J].高等理科教育，2021（1）.

[3]張浩.工科研究生專(zhuān)業(yè)課高效教學(xué)方案探索[J].廣州化工，2022（18）.

[4]刑亞哲，馮瀟，姜超平，等.研究生專(zhuān)業(yè)課“反轉(zhuǎn)”式課堂教學(xué)研究與實(shí)踐[J].大學(xué)教育，2019（4）.

[5]尹喬之，鄧健，魏小輝，等.新工科背景下研究生課程思政教學(xué)探索與實(shí)踐：以航空航天特色專(zhuān)業(yè)研究生課程教改為例[J].教育教學(xué)論壇，2023.