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科研课题创新点

Writer: admin Time:2024-03-06 Browse:104

  本科教育是“创新人才”培养的关键[1-2]。我校作为以工为主,理工渗透,理、工、管、文协调发展的多科性研究型大学,坚持“追求卓越,拒绝平庸”的办学模式,全面推进本科人才培养模式的改革,提倡“研究型”教学和“创新人才”的培养目标。大学物理作为我校理工科专业必修的专业基础课程,它承载着创新人才培养的重要使命,因此在大学物理教学中实施研究型教学对于创新人才培养目标的实现具有重要意义。

  1.1研究型教学的内涵研究型教学是21世纪国际教育界倡导的新型教学理念和教学模式,它是研究型大学培养拔尖精英人才必要的教学模式。研究型教学就是突破现有大学课堂教学模式,教学重心由单向传授为主的接受型转向知识传授与探索、研究相结合,将科学研究的基本要素渗透于学生知识积累的过程,以学生为主体,教师引导学生创造性运用知识和能力,自主发现问题、分析问题和解决问题,经历科学研究的全过程,从而获取知识、训练技能、培养能力、发展个性[3-5]。研究型教学成为新一轮课程教学改革中的“创新教育”模式。

  1.2创新人才的素质创新人才是高等院校的培养目标,研究型的理工科院校更是明确将人才培养目标定位于“宽口径、厚基础、高素质、创新型”的新型人才。创新人才的素质主要包含2个方面:创新精神和创新能力。创新精神指的是具有创新的意识和创新性的人格等非智力品质,创新能力则包括创新的思维能力、想象力和创新的实践能力。具有创新教育特点的研究型教学,注重开发学生的想象力、创造力和解决问题的能力,旨在培养学生的创新精神和创新能力,激励学生思维超越自我既有的知识圈,进而实现知识创新和发明创造[6-7]。

  1.3研究型教学对创新人才培养的意义研究型教学对创新人才培养的重要价值和深远意义表现在人才培养的知识观、师生观和教学观等方面[8-9]。首先,研究型教学强调知识积累基础上的创新。积累知识是有限的,重要的是以知识为载体,发展创新思维能力,进一步获取和创造新知识。其次,研究型教学重视发展学生个性,采用学生主体、教师主导的新型师生关系。教学环节中,学生置身于教师设计的“问题”情境中,在教师的步步“诱导”下完成科学探究历程,学生变成主动学习者,甚至部分体验科研工作者的身份。再次,研究型教学是一种“创新性教学”,实现了教学功能由知识传递、继承、记忆向知识体验、发现、运用的转变,从而发展创新思维和创新品质。

  2研究型教学模式的实施结合工科物理课程教学的特点,实施研究型教学模式应注意以下几个方面。

  2.1学生为主体、教师为主导的师生互动研究型教学提倡学生主体、教师主导的师生互动,重视培养学生的创新精神和创新能力以及转变师生的教学观。工科大学物理教学中,教师在教学环节中善于采用启发式、讨论式、设疑激趣等教学方法,大大促进师生间的交流互动,鼓励学生质疑,引导学生探究物理学规律。物理教学中的师生互动不局限于课堂教学中,往往更多地结合实践教学和专题研究活动开展。在进行课题研究时,强调了学生的自主性,但教师适时有效地指导也不容忽视。如何帮助学生通过科学探究获得发展,如何把握好学生为主体、教师为主导的辩证师生关系,这一点很重要。

  2.2因材施教,发展学生个性研究型教学非常重视因材施教,以学生为主体、发展学生的个性。教学中始终围绕学生主体,最大限度地发展学生个性,注重创新能力和探究精神的培养,教学设计上力求为学生充分发展个性创造宽松的学习环境。利用物理学课程的特点,科学地引导学生以自主探究的方式来学习,从而使学生的主体性、创造性得到充分的发挥,培养学生的创新能力。

  2.3加强实践教学环节在引导学生对物理学新知识进行探索的过程中,不仅要包括物理学家建立物理定律和定理的科学探索过程,还要求学生在积累、掌握现有知识的基础上亲身去参与科学探究的实践过程,这个过程是在继承已有知识的同时又自主地运用知识,经历发现问题、分析问题和解决问题的科学探究过程,从而培养学生探索创新的意识和科学研究的能力。因此在大学物理教学中要加强实践教学环节,培养学生科学探究的创新能力[10-11]。

  2.4将前沿科技成果引入研究型教学课堂研究型教学的知识观强调知识的创新性。实际教学中如果将物理学的课本知识与科技前沿成果相结合,将科学进展中与物理密切相关或是与物理有关的交叉学科都介绍给学生,能真正激发学生浓厚的学习兴趣。在教学中呈现知识的开放性和发展性,将前沿科技成果和教师自身的科研成果引入研究型教学课堂,在继承的基础上对前人的工作进行改进和创新,把学生引向自我发现和探究新问题、自主创造新知识的科学探究历程,可以发展学生的创新思维,培养学生的创新能力。

  2.5课外研究与科研训练相结合在大学物理中进行研究型教学,要充分利用课程设置中的课外实践环节,将课外研究与科研训练相结合。在此教学环节中,学生根据兴趣爱好选择研究课题和指导教师,进行类似研究生阶段的科学研究。在设置好课外研究课题的内容后,可以要求学生收集、阅读课外读物和资料,以物理知识的拓宽、深化、实际应用等方面为课题,撰写学习报告,进行设计性实验或研究性实验。这些研究课题的设置可以让学生在教师引导下进行自学研究,及早进入自己感兴趣的科研领域,接受科研训练,培养探索与创新精神。

  2.6实施研究型教学的物理课程形式实施研究型教学的物理课程,可以包括课堂教学、课下的习题课、辅导课及课题研究课等形式,这些课程形式在大学物理教学中分别发挥不同的作用。课堂教学有助于知识构建和系统性;习题课和辅导课构成教学的有机组成部分,帮助学生理解课程内容,培养学生处理问题的能力;课题研究课有助于学生进行科研实践训练,跨入科研大门。开放互动的教学结合多种课程形式,给教师、学生留下很大的创造空间,关键在于要把握好科学探究的各项能力目标,进而开拓创新。

  2.7资源共享,促进师生交流工科物理中实施研究型教学还应与网络数字化的教学平台相结合,鼓励资源共享,促进师生交流。在实际的大学物理教学中,建立网络资源平台(课程网站、教学博客、QQ群等),充分考虑开放式教学特点,让学生自主在线浏览教学资源,既是资源共享,又便于学生自主学习及师生交流。任课教师、教务管理员等都可以通过网络留言与学生互动交流,学生的问题也可以通过网络系统及时解决,极大地提高了学生的学习兴趣,主动地投身于物理学知识的探究过程中来[12]。

  重点课程建设是高等学校一项综合性、长期性、根本性的战略任务,是学校办学水平、办学特色、学术水准和综合实力的重要标志。重点课程建设的根本任务就是培养人才,特别是创新人才培养。创新人才肩负着促进国民经济和产业的发展,为解决重大科技问题提供重要的技术支撑。

  正确认识重点课程建设的内涵和创新人才培养的主流观点,对于学科的规划发展有重要的作用。

  重点课程一般是指高校将有限的教学资源用于某些课程,以实现人才和技术上的突破,在激烈的竞争中占领学科建设与发展的一席之地。一般所指的重点课程是对高校而言,但也可以泛指其他学科门类。获得重点课程立项的都是该校该专业在全国同类专业中领先的学科,国家通过给予财政资金以及政策的倾斜保证该学科的发展,使其保持在国内的领先地位,并向世界一流学科冲击。所以,重点课程承载着高等学校教学、科研和服务社会三大职能,其有结构合理的高水平学术梯队,有一定国际影响或国内公认的学术带头人,教学、科研条件居全国同类学科先进水平,具有较强的与相关学科相互支撑的能力和获取国内外信息资料的先进手段。重点课程建设是高校赖以生存和发展的基础,是大学的优势特色、竞争力和学术声誉。

  一种观点认为所谓创新型人才即创造型人才,是指富于独创性,具有创造能力,能够提出、解决问题,开创事业新局面。这种人才,一般是基础理论坚实、科学知识丰富、治学方法严谨,勇于探索未知领域;同时,具有为真理献身的精神和良好的科学道德。他们是最新科学成果的创造者和传播者,是未来科学家的培育者。

  另一种观点认为创新型人才是指具有创新意识、创新思维、创新能力、创新品质、并取得创新成果的人。它是相对于不思创造、缺乏创造能力而比较保守的人而言的。

  我国教育界主要是从创造性、创新意识、创新精神、创新能力等角度阐释创新人才的。

  国外对创新人才的理解比我国要宽泛一些,他们大都是在强调人的个性全面发展的同时突出创新意识、创新能力的培养。如美国的哈佛大学被认为是培养创新人才最成功的大学之一。哈佛已有35名教师、38名毕业生获得诺贝尔奖。 哈佛大学的成功经验证明,创新人才的培养并不是简单的培养人的创造性、创新意识、创新精神、创新能力等素质,创新人才的培养是基础的、全面的、综合的。之前虽然也有个别专家的定义、解释涉及到了基础理论知识、个性品质和情感等因素,但并没有形成主流观点。

  科学发展的无限性决定了任何一个学科发展都必须根据其自身的特点做出适当的选择。这种选择包括学科的研究方向和确立具体的学科建设内容两个方面。选择学科的研究方向,要根据师资队伍的状况来确定;确立具体的学科建设内容要依靠专业教授团队,通过凝练科学研究方向和不断优化人才培养方案,逐步形成具有自己特色的由不同教学人才进行交叉与渗透而成的原始创新性研究群体的教学创新团队,创新教学方法和学习方式,逐渐形成和凝练以重点课程建设为基础,以实践能力和创新培养为目标的系统培养模式,为创新型人才培养的可持续发展奠定坚实的基础。

  根据经济学的发展历史和现状以及人才培养的需求,我们在课程建设规划中始终强调以解决国民经济发展和建设中出现的重大问题为目标,采取有所为、有所不为的原则,对学科研究方向和人才培养模式进行战略性、结构性的动态调整,强调基础和标志性成果,选择优势和特色作为学科方向,进行重点建设。

  课程是专业发展的基础,专业是学科承担人才培养的基地。课程建设为专业建设提供高水平的师资队伍、教学与人才培养的基地、包括学科发展最新成果的课程教学内容、大学生自主研究性学习的机会等等。在实践中,课程建设和人才培养二者都涉及到师资队伍、基地、条件、制度等建设,二者结合可以资源共享,为创新人才培养构建理想的平台与基地。

  部分教师对创新人才的理解局限于“创新”上,对人才的知识结构、能力结构、个性品质的全面关注不够,容易导致对创新人才的误解和实践上的偏颇。认为培养创新人才就是为学生开设几门“创造学”、“创造方法”课程,把所谓的创新素质与人的全面发展特别是个性发展对立起来。实践证明,掌握了所谓的创造知识、创造方法的人未必就能成为真正的创新人才。

  对照国外高水平大学的人才培养,目前我们所培养的人才的创新意识、 创新精神和实践能力还需要极大加强,我们在培养人才的过程中,调动学生学习的主动性与创造性明显不够,对学生动手实践能力的培养还存在比较大的差距。

  大学教师的两个核心任务就是教学和科研,但是在高等学校,特别是重点学科团队,一个教师绝大部分的工作精力都分配到科研工作中。这是因为重点学科人才济济,竞争是非常激烈的。在教师职称晋升、岗位评定以及岗位津贴考核等各种评定中,起关键作用的指标往往是比较承担了多少科研课题,发表了多少篇高质量论文等。这样,教师对待科研工作的热情就远远大于对待教学工作的热情,而这种情况在重点学科中更加明显。

  随着我国高层次人才培养体系的完善,我国高等教育系统在2005后经历了一个研究生迅速扩招的阶段,目前各高校,特别是重点学科,一个教授一般要指导15~30名硕士及博士研究生,远远大于国外一名教授指导7~8名学生的水平。各学校在迅速扩大研究生招生人数的同时,压缩了本科生的招生。由于教授的精力有限,在研究生教学上投入的时间多,相对投入本科生教学的时间就少,虽然一般学校都规定每个教授每年都必须上一门本科生的课,但由于行政工作和科研会议时间上的冲突,常常会影响本科教学。同时教授们又觉得现在研究生生源不理想。可见如果学校不在本科生培养上投入较大的精力,优秀的研究生生源将会演变成“无米之炊”。

  本科教育是一所大学的办学基础,决定着研究生的培养质量及学校科学研究水平的提升,高质量的本科教育往往决定着一个学校的声誉。因此,只有确立本科生培养在学科建设中的关键地位,才能提升学校的声誉,扩大学校的社会影响。

  教学课程体系设置是衡量学校办学层次、学术水平的主要标志之一。课程体系水平的高低对提升学校办学层次,增强核心竞争力,促进学校又好又快发展起着举足轻重的作用,同时,对学校学术梯队、学科平台建设、科学研究水平、教育教学改革起着支撑作用。

  但目前教学课程体系设置不能与学科建设规划同步,往往是学科建设规划超前,教学课程体系设置改革滞后,教学课程体系设置还不能完全适应区域经济快速发展的要求。教学课程建设总体投入资金不强,科研能力较弱,难以激发学生的创新意识和独立思考能力。

  由于部分教师对“创新人才”的界定比较模糊,建议开展相关的学术讨论,通过中外比较、百家争鸣、形成对“创新人才”的清晰认识。

  所谓创新型人才,就是具有创新意识、创新精神、创新能力并能够取得创新成果的人才。而所谓常规人才则是常规思维占主导地位,创新意识、创新精神、创新能力不强,习惯于按照常规的方法处理问题的人才。创新型人才与通常所说的理论型人才、应用型人才、技艺型人才等是相互联系的,它们是按照不同的划分标准而产生的不同分类。无论是理论型人才、应用型人才还是技艺型人才,都需要有创造性,都需要成为创新人才。

  创新意识、创新精神、创新思维和创新能力并不是凭空产生的,也不是完全独立发展的,它们与人才的其他素质有着密切的联系。从这个意义上讲,创新人才首先是全面发展的人才,是在全面发展的基础上创新意识、创新精神、创新思维和创新能力高度发展的人才。

  大学要培养具有创造性的创新人才,就必须首先使他们成为一个真正自由的、具有个体独立性的人,而不是演变为模式化的人,被种种条条框框套住的人。虽然不能说个性自由发展的人就有创造性,就能成为创新人才,但没有个性的自由发展,创新人才就不可能诞生。从这个意义上讲,创新人才就是个性自由、思维独立发展的人。

  无论是创新还是创新人才都是历史的概念,在不同的历史时期,人们对创新和创新人才的理解都会有一些异同。当代社会的创新人才,是立足于现实而又面向未来的创新人才。

  重点课程所形成的独具特色与优势,既是学校学术水平的集中反映,也是学校专业方向生长的源泉。在日益激烈的人才市场竞争中,专业如果不能办出自身特色,在与兄弟院校同类专业的比较中不能具有比较优势,而利用课程建设的信息技术手段来深化传统专业,是专业建设与创新人才培养的途径之一。

  课程体系是创新人才培养的关键,有什么样的课程体系,将培养出什么样的学生,没有及时更新的课程体系只能培养出过时的学生。因此,课程体系结构设置要本着宽口径、厚基础,着力培养创新意识,提高创新思维能力的原则运行。

  如我们在财政学课程设置中体现应用经济学二级学科自身的特征和知识结构,课程内容结合当前财税体制改革的重点,及时补充政府新颁布的宏观调控财政政策和税收政策,选择与学科相关性紧密的社会热点问题, 前沿理论问题,组织学生调研自己家乡的财税体制变法,激发学生的创新思维。

  目前,本科学生不了解国际上最新发展动态的现象较为突出,相当多的学生仅仅是了解课本里的知识,往往对研究领域的前沿知之甚少,因此,我们在课程设置上要考虑增设不同方向的学术前沿的内容。

  课程是教学内容的载体,直接关系到人才培养的目标,每一次重大的教学改革都是一次“课程改革运动”。如财政学在近几年在课程体系建设过程中,团队教师坚持将已有科研成果及时向教学转化,通过课堂讨论、社会热点问题辩论,使得科研训练贯穿教学过程。既丰富了课程建设的资源,促进课程建设质量的提高,又培养学生的科研意识与创新思维,推进课程精品化建设。

  每个高校都有自己的专业特色。近几年,高校每年有大批大学生创新实践的专用基金拨款,政府启动大学生创新性实验计划,旨在探索并建立以问题和课题为核心的教学模式,倡导以学生为主体的创新性实验改革,调动学生的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识,逐渐掌握思考问题、解决问题的方法,提高其创新实践的能力。学科建设为创新创业提供实验基地,也为推广研究性学习和个性化培养的教学方式营造环境,形成创新教育的氛围。

  有高水平的师资队伍,才能培养出高层次、高质量的人才。团队教师严谨的治学态度,勇于创新的好思想、好作风将潜移默化地影响着学生。要培养创新型人才,首先要创新教育。

  首先要求教师自身必须具有很强的创新能力和科研能力,具有深厚的学术造诣,对学科前沿有深入研究,对相关学科知识有全面的了解。这样才能够把学生带到学科前沿,带到创新领域,产生创新的见解和获得创造性成果。

  其次团队教师必需建立终身学习机制,每年通过各种途径进修学习,不断更新与拓宽自己的知识领域,开阔学术视野,活跃创新思维。我们财政学在课程建设的两年中,每年选派一位教师赴国外访问学习,通过掌握现代教育技术,为创新人才培养先行一步。

  我们根据课程建设的学术特点和所承担的教学任务,为每门课程配备3名以上教师,不仅保证了教学任务的高水平完成,而且保证了学科内部教师开展科学研究,通过教学和科研的纽带关系,保证了教学任务的高水平完成。

  教学和科研是高等学校教师的两大核心任务,但是目前各级评价体系都将重点放在科学研究上,导致教师对教学投入的严重不足。而且评价体系的量化处理,使教师们在科研和教学中更注重数量,而忽视了质量,使得创新能力下降,这种状况破坏了高等学校教书育人所需要的环境。

  改革开放30年来,我国在科学研究上已经取得了长足的进步,奠定了量的基础,若想取得更辉煌的成绩,不能再依靠数量的累积,而应该贯彻科学发展观,建立一个新的教学科研体系,使教师们能踏踏实实从事教学工作,为国家培养创新人才而不懈努力。

  综上所述,重点课程建设在创新人才培养上的优势是明显的,两者是相辅相成的,具有互动关系。只有将创新人才的培养作为课程建设的一个有机组成部分,制定各种政策和措施,引导教师在课堂教育和课外教育多下工夫,将科学研究的成果及时融入创新人才的培养之中,才能将重点课程的优势真正惠及创新人才培养,造就一批追求卓越、勇于创造的时代精英人才。

  [1]朱现民,高校重点学科建设与研究生教育创新的共同发展思路,中国科技教育・理论版[J],2012年,2

  [2]李朋伟等,加强重点学科建设,构建创新人才培养平台,中国西部科技[J],2011,13

  [3]孙红文等,以重点学科为依托 培养本科创新人才,中国大学教学[J],2009,7

  创新是动力,人才是资源,这已经成为大家的共识,高校作为人才的主要集聚地及人才培养的重要基地,应该义不容辞地扛起创新型人才培养的大旗,尤其应在“双一流”建设的重大战略下,应积极培养拔尖创新人才[1]。研究生是创新人才的重要后备力量,其创新能力的培养应该作为创新型人才培养的重要目标,并且要贯穿研究生培养的整个过程。研究生的课程学习作为研究生培养过程的重要组成部分,对于创新能力的培养具有重要的保障作用。重视课程建设是提升研究生创新能力的重要手段,也是研究生导师进行教育教学改革的重要任务。现阶段研究生的课程教学及学习中存在一些问题:其中,学生学习内容与研究脱节,不能学以致用;教师教学与研究脱节,不能教研相长。这些比较突出的问题引发了一些负面因素,影响了教师教学及学生学习的积极性和有效性。因此,加强研究生的课程建设,解决现存的一些问题已经刻不容缓[2]。经过多年的发展,很多教师的教研成果为研究生的课程建设注入了新的思想和方法,已有很多成功的案例值得我们参考。有的在课程教学中注重了内容前沿性,让授课内容实现了与时俱进;有的尝试案例教学,让教学内容更加鲜活、更加贴近实际,让知识找到了依托;有的尝试问题教学,让教学更有启发性,启迪了学生的思维;有的采用了实践教学,让课本的内容在实践中得到应用,实现了理论和实践的结合。这些有益的做法将知识传授、创新培养、素质提升等方面或有机融合、或重点突出。这些教学成果在不同的层次及方向为研究生课程建设提供了启发,为研究型的研究生教学改革的发展及创新能力的培养打下了良好的基础[3]。在“双一流”建设的大背景下,在以创新人才为培养目标的驱动下,对研究生的教育教学提出了新要求、新任务及新挑战[4]。为此,研究生的课程建设也要顺应时展,要有新举措、新办法和新思维。研究生教育教学工作是一项富有创造性、挑战性、使命性的工作,教师在教育教学中要开拓创新、特色突出、精益求精。本论文在科研教学一体化的基础之上,开展了研究型教学的课程设计及教学实施的研究。

  课程设计要依据课程的特点、培养目标、学生需求、社会需求等方面来展开。因此,我们在进行课程设计的时候,首先要考虑教学目标的设计,这样才能做到有的放矢;其次,课程内容承载了科研教学一体化及研究型教学这一核心教学理念,因此需要对教学内容进行精心设计,即“教什么”;教师是课程教学实施中重要的执行者,需要结合教学目标和教学内容遴选教师,并进行合理、有效的队伍建设,即“谁来教”。

  基于科研教学一体化的研究型教学对研究生创新能力的培养应具有一定的实践意义。创新性的课程设计应促进师生互动、启发学生创新思维、培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,对于培养创新型及研究型人才应具有积极的推动作用;教师在进行研究型教学的过程中需要找经典、跟前沿、勤指导,在保障良好教学效果的基础之上,一定程度上促进了教师的科研,调和了教学科研之间的矛盾,确保了“教学科研两手抓,两手都要硬”;研究型课程应教会研究生科学地面对新问题、理性的思考新问题和创新的解决新问题,让其获得从事科学研究的创新能力;学生在进行学习的过程中,要确保学习内容能够和自己的科研相联系,能够切实做到学以致用,杜绝学与用的脱节,确保学习成为科研的一部分。在经过实践检验之后,科研教学一体化对研究型教学有一定的应用指导意义,可被相关课程借鉴实施,并进一步优化改进,从而促进相关学科研究生教育教学水平的提升。

  依据课程的特点,整合课程的教学内容,课程内容设计主要包括以下几点:(1)课程内容能够包括所有的知识点;(2)课程内容能够体现课程的最新研究进展;(3)课程内容能够做到理论联系实际;(4)课程内容能够和教师的课题相关;(5)课程内容能够和学生的科研工作相关;(6)课程内容包括实践实训内容;(7)课程内容要包含课程思政。为确保课程内容建设的质量,针对上面提到的课程内容建设,可以采取以下的一些措施和方法:(1)遴选出一定数量的与课程相关的经典文献,这部分文献要涵盖课程的知识点,通过对经典文献的讲解来学习相关内容;(2)遴选出最新的与课程相关的研究成果,通过文献的讲解能够做到理论联系实际;(3)教师结合课程相关的课题,将知识点深度讲解;(4)学生结合课程内容及自己的课题,对相关的文献进行深度研读,并由学生进行汇报,培养学生的创新能力和表达能力;(5)教师结合行业特点,引导学生在实验室、教学基地等开展实践实训,进一步巩固提升学生的理论知识水平;(6)采用问题教学法,将内容提炼成问题,课上教师和同学共同完成知识点的学习,这有助于提升学生的学习积极性、学习效率和学习效果;(7)将课程中的关键内容采用案例教学的方法进行讲授,这有助于加深学生对知识点的理解,并能扩展学生的知识面;(8)将课程中涉及的重要事件、人物等扩展为课程思政的内容,这有助于培养学生正确的世界观、人生观、价值观,激发学生的学习兴趣和动力,增强爱国意识。

  依据教学内容的安排及特点,师资队伍的组建可以考虑以下几点:(1)师资队伍在人数、学历、职称、研究方向、学术水平等方面均衡;(2)师资队伍对课程既能整体把握,又能重点突出,从而在教师之间实现互补;(3)教师能够指导学生的课程研究论文;(4)教师能够积极参与教育教学研究,不断改进研究型课程的建设;(5)教师能够有行业的经验及经历。为确保教学过程的顺利开展,师资队伍建设部分的具体实施主要包括:(1)依据学历、职称、研究方向、学术水平等方面的标准,遴选出一定数量的教师,确保各项指标均衡、合理;(2)通过对教学内容的集体研读,确保对教学内容的整体把握,同时根据教师各自特点,对教学内容进行合理分配;(3)教师根据个人专长及学生特点,选定课程论文,并进行有效指导;(4)在教学实践的基础之上,通过多种形式的交流和合作,不断提升课程建设的质量;(5)任课教师应能够积极参与教学改革及培训,不断提升自己的教学水平和教学素养,为培养高质量的研究生打下基础;(6)聘请有行业经验的专家学者进行兼职授课,以丰富学生的知识,扩展学生的视野;(7)借助学校的政策,全面引进既符合学校标准,又具有行业工程背景的高水平人才。

  以教学目标设计为引领,在明确了“教什么”及“谁来教”的基础之上,接下来就是教学实施的环节,核心内容就是“怎么教”和“怎么高质量教”。因此,在教学实施过程中要有行之有效的教学模式“怎么教”和确保教学过程顺利进展的制度保障“怎么高质量教”。

  依据教学内容及教师的特点,教学模式的选择可以考虑如下因素:(1)在研究型教学中,将教学内容中的知识点融入经典文献之中;(2)在教学中体现出课程内容的最新研究进展和成果;(3)将教师的科研融入教学中;(4)将学生的学习融入科研工作中;(5)将重要内容凝练成问题;(6)将关键内容融入案例教学中;(7)依据教学内容采用多种教学方法;(8)让学生参与课堂教学的讲授;(9)优化课堂结构及教学过程。为了确保教学内容的有效转移,教学模式改革的具体实施包括:(1)以经典文献、研究课题为依托,将知识点融入其中,让教师以最为熟悉的方式将知识点讲授给学生,确保教学效果的同时,提升了学生学习的主动性;(2)依据学生特点,分配学生讲授内容,让学生查找相关内容的前沿文献,并由学生认真研读和讲授,教师进行有效指导,这样既能保证学生的学习质量,又能拓展学生的知识面;(3)教师学生共同拟定课程作业的方向,让学生自行查阅文献、认真研究,并形成论文上交,教师进行有效、及时的反馈;(4)根据不同的教学内容,可以选择讲授式教学、讨论式教学、问题式教学、实例式教学、实验式教学及案例教学等不同的教学方法;(5)教学过程中可以进行优化课堂结构及教学过程,让每节课都能生动活泼。

  为了保障课程建设的顺利实施,制度保障必不可少,对建章立制的研究主要包括:(1)课堂教学管理制度;(2)课程内容管理制度;(3)教师教学提升管理制度;(4)兼职教师管理制度;(5)课程考核管理制度;(6)学生管理制度。相关制度的实施包括以下几个方面:(1)通过自查、互查、督导、学生评价等方式,确保课堂教学的高质量,形成教学管理制度,制度中要体现出对基于科研教学一体化的研究型教学的保障;(2)通过定期的研讨会、座谈会、专家辅导会等方式,确保研究型教学内容的有效性、实效性和研究性,形成课程内容管理制度,这是良好教学效果的基础,也能确保研究型教学的特色;(3)通过教学会议、培训、访学、挂职等方式,确保教师教学水平和素质的不断提高,形成教师教学提升的管理制度;(4)通过选聘相关专业及行业的专家,壮大教师队伍,提升教学内容深度、广度,形成兼职教师管理制度;(5)通过多层次、多形式的考核,如平时课堂参与度、课堂出勤率、学术前沿论文研读、课程研究论文、课程考试等,对学生的学习效果进行全面的评价,形成课程考核的管理制度,尤其要突出研究型内容的考核;(6)通过课堂点名、课堂提问、课程教学参与度等方式,确保学生的出勤、学习积极性、学习主动性及学习效果,形成学生管理的制度。

  科研教学一体化的研究型教学涉及了教材编写、课程设计、学生指导、课业选题、教法研究、学术研究等多方面,这些内容既有从0到1的创新,也有从1到N的创新,要想实现该课程设计和教学实施,需要参与人付出巨大的劳动,既有付诸课程内容的劳动,也有付诸教学模式的劳动,需要任课教师、学生及政策上的帮助与扶持。具体包括以下几个方面的关键问题。教师由课堂讲授者变成组织者,教学计划的被动执行者变成课程内容的设计者,角色的转变对教师掌控整个教学过程提出了更高的要求。陌生的角色会带来许多新的问题,这需要教师有足够的信心和能力来处理遇到的知识难题、人际关系难题、政策难题等,这些难题的解决既有助于提升个人的教学水平和教学素质,也有助于研究生教学的课程建设,进而提升研究生的培养质量。教学内容的不断更新,需要教师不断提升自己的教学及科研水平,这对教师的“教学科研两手抓,两手都要硬”提出了更高的要求。将知识点凝练成科学问题、形成教学案例,并能和科研相结合,在知识日新月异,且信息量巨大的今天,对任课教师是个巨大的挑战。这需要教师要不断地充实新知识、实时跟踪前沿、不断提升科研水平等,这些都需要教师具有坚强的毅力和良好的学习能力。教学模式的多样化对教师的知识水平和教学水平提出了更高的要求,这需要教师在不断充实自己的知识储备的同时,逐步提升自己的教学素养。这对于任课教师,尤其是对科研任务较重的教师提出了严峻的考验,这需要教师在科研及教学之余,积极参与教学改革、教学培训及教学研讨等,不断学习教学方法和教学理论,同时改进提升自己的教学技巧。爱其师,信其道。这需要教师在学生中间有良好的亲和力和威信,为了达到这个效果,仅靠在课堂上的时间是不能保证的,为此,教师需要在课下积极和学生交流,包括学习、科研、生活、个人经历等,这些都有助于拉近和学生之间的距离,树立自己在学生中间的良好形象。这对教学、科研任务繁重的教师来说也是一个难题,这就需要教师科学管理时间,做到多方兼顾。

  基于科研教学一体化的研究型教学的教学内容以文献为引领,将课程的知识点融入文献,既能发挥教师的专长,又能引起学生的兴趣;课程教学对教师的科研产生积极的促进作用,与此同时,科研又能反哺教学,这使得教学和科研水平都得以提升,调和了教学科研之间的矛盾;教师的学术引导、学生的文献研读、课后的研究论文能够让学生对科研工作有正确理解,并为找到适合自己的研究方向提供帮助。以研究型教学团队为基础,以与研究型教学同步的教学内容为抓手,采用积极有效的研究型教学模式,辅以完善的制度保障,可以将科研教学一体化的研究型教学落到实处。文章提供了一些可供参考的内容,希望能够让研究生教育教学工作者从中有所启发,能够做到取长补短、共同提高,共同推进创新型人才培养的质量。

  [1]徐景颜.不忘立德树人初心为高等教育事业发展增光添彩[J].山东教育(高教刊),2019(10):16-18.

  [2]杨东晓.课程主体激励视角下的研究生课程质量提升策略研究[J].学位与研究生教育,2020(1):43-47.

  [3]李力,方子帆,周海峰.研究型课程的教学方法研究与实践[J].科教导刊,2019(3):121-123.

  文科研究生的创新能力是当下教育界和学术界广泛关注的问题,对各类政治、经济和社会问题进行深入诠释和创造性解析,提出有实用价值的方案措施,都需要人文社会科学的科研与创新活动参与。由于文科研究生有着不同于理工科研究生的科研特点,而理工科院校在学术氛围、科研环境、教学组织等方面又与综合性院校或文科院校有所区别,因此其在文科研究生科研创新能力的培养上存在诸多问题。如何突破瓶颈,寻求文科研究生创新能力培养的突破口是解决问题的关键。

  创新来自于实践,创新是长期实践积累从量变到质变的过程,是思维领域的突破。可见,创新是一个过程行为,有其现实基础,不会一蹴而就;同时,创新是人类在生产实践和科学实践的过程中,一种不断地“从积累到突破,从突破到创新”循环往复的活动,创新是促进人类社会进步发展的重要力量。在对创新内涵的深刻认识基础上,可以发现,文科研究生的创新具有如下特点:

  第一,人文社会科学必须在前人研究的基础上,力争在理论或实践上有所前进,因此这种创新具有显著的继承性,不仅需要有敢于怀疑、突破现状的思想,还要有宽阔的视野和开放的意识,能够在吸收以往人类文明的同时加以批判。

  第二,人文和社会科学有价值的成果的取得往往是一个长期的过程,而人们认识水平、认识角度等等的不同,导致一些理论成果被社会所承认和接受,更是一个长期的过程。真理有时掌握在少数人手里,所以不畏艰难、勇于前进的意志是文科创新人才所必备的品质。[1]

  第三,人文社会科学的科研创新向多学科、交叉学科发展。随着社会发展与科技进步,科学研究呈现出多学科之间相互交叉、渗透的特点。在此背景下,各高校日益注重对复合型人才的培育,文科研究生进行科学研究时,越来越多地采用理工科的实验方法和策略。

  值得关注的是,同综合性或文科类院校相比,理工科院校在文科研究生科研创新能力培养中,存在一些突出问题。

  第一,教育管理模式单一。理工科院校往往存在文科研究生边缘化的情况,这些院校一般采取全校统一的教育管理模式,而不是针对文科研究生的特点制定特殊的培养策略。这使文科研究生的科研热情及条件受到限制,极大地影响了创新能力的形成;广泛阅读是文科研究生科研创新的重要条件,然而一些院校的文科实验室和图书资料不健全,不能满足研究和创新的需求。

  第二,文科研究生的课程安排缺乏针对性。一些理工科院校在课程安排上仍然采取传统的教学方法,没有设置科研方法方面的专门训练课,无法帮助学生树立创新意识、培育创新思维;文科实验课和实践教学环节没有得到应有的重视,使理论创新缺乏实践基础。

  第三,人文社会科学的科研氛围不强。良好的学术氛围能够促使研究生积极投入科研创新,但是一些理工科院校较少举办高水平的学术讲座、学术研讨等活动,校园缺乏人文社会科学的学术环境。

  既然与综合型大学和文科院校相比,理工科院校的文科研究生培养存在着上文所述诸多问题,因此,必须积极寻求解决对策。

  第一,重视对文科研究生科研教育经费的投入,加强基础教育设施建设。文科研究生科研创新的前提是广泛掌握基础知识和前沿理论,这需要丰富的教育教学资源,使研究生尽可能多地收集各种文献资料、及时获取最新资讯。理工科院校要尽量增加人文社会科学类图书资料,特别是理论前沿的期刊杂志。还应当建立文科实验室,改变理工科院校人文社会科学类实验室资源匮乏、形式单一的现状,让学生的理论研究具有坚实的现实基础,实现理论研究与实验研究相结合。

  第二,根据人文社会科学研究特点进行教学改革,专门设置关于科研创新的课程,转换现有的教学模式。传统的文科研究生科研方法的学习只是在论文写作过程中,由学生自己根据导师的意见去摸索,这无法满足科研创新的需要,应当开设文科科研方法课。课程内容针对研究生学习和科研的流程确定,如在公共基础理论学习阶段,进行基础科研方法的训练,在专业理论和方向理论学习阶段,则安排社会调查、抽样等专业研究方法的学习;[2]还可以借鉴欧美研究生教育的成功经验,使研究生教学应从课堂讲授向“研讨课”模式转换。研讨课分为主题讲授和研讨两部分,这种教学方式实现了学生与教师的良好互动,能够促使研究生在准备研讨资料和课堂研讨中发现问题、主动思考、并提炼观点;[3]此外,可以开设批判性思维课程,通过批判思维的训练,能够鼓励学生大胆怀疑,独立思考,敢于理论创新,[4]使之在理论批判与重构过程中提出自己的看法。

  第三,促进学术交流,营造良好的学术氛围。宽松而活跃的学术环境有助于文科研究生产生创新的灵感,拓展科研的思维领域。学术交流是营造良好学术氛围的主要手段,应该让研究生广泛参加学术讲座,学校定期邀请在不同研究领域提出创新性和革命性学说的专家、学者讲学,并开展论坛、辩论、演讲、知识竞赛等多种交流活动,构筑良好的研究氛围。应当注意的是,对待学术研究,要允许研究生发表不同意见,鼓励和保护学生科研创新的积极性,可以建立激励机制,通过奖励和表彰等形式,使学生更加热情地投身科学研究。

  第四,加强文科研究生实践基地建设,强化实践能力。社会实践可以突破文科研究生的传统思维模式,同时培养学生的动手能力、增强创新意识,从而不断发现新问题、提出新方法、解决实际问题,因此实践能力是文科研究生形成创新能力的重要支撑。这就要求学校能够为文科研究生设计符合学科特点的实践能力培养方案,如建立专门的社会实践基地,组织学生积极参加有关社会问题的调查、服务和科研工作;还应当加强学校与地方、政府以及企事业单位的联系,促进人文社会科学的科研创新成果转化为生产力,使人文学科不再重理论、轻实践。

  [1] 王朝阳,崔华华.创新视野中的文科研究生能力培养[J].中国高教研究,2006(8):10-12.

  [2] 杨成平.文科研究生科研方法教育与训练的基本思路[J].学位与研究生教育,2004(8):25-29.

  大学教育不仅仅是向学生传授学科专业知识,还要教授学生终生受益的技能,充分挖掘学生各项潜能。研究生教育是高等教育的重要组成部分,更加注重创新能力培养。强化研究生培养过程管理是有效提高其培养质量的重要手段。在研究生培养过程中,课程教学环节尤为关键,直接关系学生综合能力培养[1]。

  智能计算已成为人工智能领域的研究热点,其理论与方法已成功应用于科学与工程领域以及诸多战略性新兴产业[2-3]。近年来,越来越多的高校开设《智能计算》课程。本文以研究生《智能计算》课程为例,结合教学实践,从教学模式、教学内容、教学方法、教材建设和教学效果等方面探讨教学改革,重点分析教学过程中科研素养培养的方法,将知识传授、能力和素质培养融为一体,强调创新意识和科研素养的培养。

  与本科教学不同,研究生教学更注重培养学生研究、分析和解决问题的能力。研究生分为学术型和专业型两大类(简称为学术硕士和专业硕士),不同类型的研究生分开授课。笔者所在学校面向学术硕士开设的该课程除了介绍智能计算基础知识外,还注重培养学生的科研能力;而面向专业硕士开设的该课程则强调在工程领域中的应用与实践,采用“授课―项目实践―研讨(项目开发交流+学术交流)”的方式。其中,“授课”即按照教学大纲要求讲授课程基础理论知识;“项目实践”是培养学生动手解决实际问题能力的重要环节,着重培养学生的研究能力和创新意识。需紧密结合学科前沿和教学内容,设计出解决实际问题的项目,学生在完成项目的过程中体验创新,项目完成情况作为学生成绩评定的主要依据;“研讨”即教师组织学生进行课堂讨论,专业硕士重点交流项目实施的方法和心得,学术硕士重点交流学术前沿。通过多个学期的教学实践,该教学模式教学效果良好,普遍受到师生好评。

  经过多年的建设和发展,笔者所在学校《智能计算》课程积累了丰厚的学科基础和教学经验。为适应智能制造2025、互联网+、智慧城市等新形势的发展及要求,立足于科研能力和科研素养培养,课程组构建了多元化教学模式。

  (1)通过探究性学习突出学生主体地位,培养学生科研能力。将研究生创新能力和科研能力培养贯穿于授课教学环节始终。通过课堂问题研讨拓展知识领域,为学生提供前沿领域技术动态方面的学习内容,提高学生探索新领域、新知识的能力。改革传统的教师、学生、教材三者间的关系,强调以学生为主体,采用项目驱动式、问题讨论式、案例分析式教学,提高学生的科研能力。

  (2)延伸性平台拓展课堂范围,培养学生科研素养。通过畅通师生交流渠道、优质教学资源共享和实践反馈拓展课堂广度和深度。教学资源平台包括:①智能计算领域国际杂志和协会资源,如Spring出版的《Swarm Intelligence 》、IEEE 出版的《IEEE Transactions on Evolutionary Computation》及《IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics》等国际学术刊物;②组织学生参加先进制造业、工业自动化、互联网+、智能计算等领域国际会议;③优质教学资源平台共享,学生紧密结合自身科研兴趣,积极探索前沿领域。通过课堂延伸,逐步提高学生科研素养,学生发表高水平论文的数量逐年增加。

  (3)通过高水平学科竞赛营造创新氛围,提升学生创新创业素质。鼓励学生积极参加高水平学科竞赛,努力培养研究生团队协作能力、创新思维和实践能力,充分营造良好的创新氛围和创业环境;邀请知名专家作专题讲座,开拓学生视野,掌握前沿科技,提升科研素养。

  智能计算是一门交叉学科,课程主要系统讲授智能计算有关理论、技术及其应用,全面介绍智能计算前沿技术与最新进展。要求学生系统掌握智能计算的基本内容与方法,了解智能计算主要应用领域。主要内容包括:进化算法、蚁群算法、粒子群算法、鱼群算法、文化基因算法、量子优化算法、多目标优化问题及应用。

  (1)进化算法。以教材为主,重点讲解进化计算的基本原理、生物基础、算法框架、基本要素、深度学习的本质优点及其适用领域;从个体编码、群体初始化、个体评价、操作算子和参数选择等方面详细阐述在求解实际问题时需要解决的关键技术[4]。同时,借鉴最新研究成果,向学生介绍先进算法。

  (2)群体智能算法。介绍群体智能算法的生物基础、数学模型和学习机理;重点介绍蚁群算法、粒子群算法的基本原理、基本要素和实际应用领域。了解国内外最新研究进展,掌握智能计算领域的最新理论和应用成果。

  (3)多目标优化问题及应用。介绍群体智能算法在多目标优化问题中的应用,重点介绍互联网+相关领域中的多目标优化问题,探讨多目标优化问题求解发展趋势。

  智能计算是一门理论和实践紧密结合的交叉学科,随着工业自动化、智能制造和互联网+的快速发展,该学科发展日新月异。在教学过程中,不仅要注重知识传授,更要培养学生的创新能力和科研素质,紧跟科技发展的步伐。在教学方法上,可采用项目驱动教学方式,研究先进算法在实际项目中的应用,使学生深入理解和掌握利用先进算法求解实际问题的技能,并对程序编写产生浓厚兴趣,培养创新能力。

  本课程教材使用清华大学出版社出版的《计算智能》,该教材有相应的电子教案。随着互联网+的快速发展,智能计算课程教学内容和资料更新快,需不断增加最新研究成果,拓展学生的研究视野。随着先进制造业、工业自动化、互联网+技术的飞速发展,《智能计算》课程教学中需注重交叉学科知识扩展及学生科研能力培养。

  课程考察主要采用以下方式:①小作业。对先进的智能算法进行总结、分析、对比等,撰写综述报告,对先进的智能算法概念、原理、方法、应用等方面进行总结,要求结合智能制造、互联网+的应用进行展望;②大作业。培养学生编程技能,对先进智能算法及应用进行设计与实现,并制作成演示系统;③论文。提供选题,对智能计算领域具体问题进行深入研究,激发学生的创造力。

  本文提出以提高研究生科研素养和创新能力为目标,围绕培养学生计算思维和解决实际问题的能力,构建多元化智能计算课程教学模式。通过教学改革与实践,学生的科研水平和实践能力逐步提高,学习兴趣不断增强,先进智能算法应用技能得到提升,科研论文写作水平也逐步提高,科研素养得到有效提升。

  [1] 刘劲松,徐明生,任学梅,等.研究生高水平国际化课程建设理念与实践探索[J].学位与研究生教育,2015(6):35-37.

  [2] 何静媛,陈自郁.研究生计算智能课程教学探索[J].计算机教育,2015(12):1-3.

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