工科硕士生课堂教学体会点滴

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摘 要：课堂教学是工科硕士研究生培养的重要环节.针对目前硕士研究生课堂教学质量不高的情况,从课程内容的选择、教学方法的探索和考核方法的改革等方面,探讨了提高研究生课堂教学质量的方法,介绍了本人的理解和体会.

关 键 词：研究生；课堂教学；教学方法

中图分类号：G643文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）36-0201-02

工科硕士研究生（以下简称研究生）的培养通常包括两个阶段：理论课程学习和学位论文研究.目前国内的状况是相对重视学位论文研究,而放松理论课程学习.原因不外乎管理不严和教师心中无底.如何提高研究生课堂教学的质量,使课堂教学能为研究生从事学位论文研究奠定基础,真正为研究生培养发挥作用,是众多从事研究生教育的导师们关心的话题.本人从事硕士研究生培养多年,承担过多门研究生课程的教学任务.在多年的教学实践中,有一些感悟和认识,也有一些经验和失误.因此,总结在此,希望与各校同仁们分享.

一、课程内容的选择

有人认为,专业知识在本科阶段已经学过,研究生阶段的教学只是“超炒冷饭”而已,这显然是一种误解.窃以为,研究生课程不能简单重复本科生的课程内容,而应“温故而知新”.知新就是学习新的知识.那么如何做到“温故而知新”呢?本人认为有两点十分重要.

首先,研究生课程应该是从深度上拓展本科的知识.一般来说,本科生阶段较注重知识的汲取.而在研究生阶段,简单的了解和汲取显然是不够的,更多的应该是钻研和探究.也就是说,本科生阶段的学习有较多“learning”的成分,而研究生教学则应更多偏重于“study”.因此,工科研究生教学负有传授知识和培养科学研究能力的双重任务,重点则应在培养研究生综合科学研究能力方面.这就要求“授人以渔”,而不是简单的“授人以鱼”.一字之差,反映了教学理念的不同.比如说,由本人承担的《多组分聚合物结构与性能》硕士研究生课程,讲述的是高分子化合物之间共混的问题.实际上,很多高分子材料专业的学生都在本科阶段学过《高分子合金》或《高分子共混》等方面的课程.那么,《多组分聚合物结构与性能》研究生课程如何上,怎样才能使研究生们从深度和广度上进一步学习相关的内容.本人觉得可以从“高分子共混物”、“高分子合金”和“多组分聚合物”之间的关系与区别出发,介绍聚合物之间的热力学相容性和工艺相容性的概念,然后剖析聚合物相容性的特点、影响因素和与材料性能的关系.这样,通过层层解剖,使学生对多组分聚合物的特点与性能有了新的认识,不再是仅仅停留在对高分子共混物的简单了解上了.

其次,通过研究生课程学习,应该使学生从广度上拓宽眼界.“硕”者,“博”也.因此,研究生与本科生对同一问题的了解,深度和广度应该是不同的.同样以《多组分聚合物结构与性能》硕士研究生课程为例.本科生阶段的学习已经了解到,各种聚合物通过共混可以获得新的特性.那么在硕士研究生课程中,需要进一步使学生了解所谓的“共混”不仅仅是物理的概念,还可以拓展到采用化学方法实现“共混”,如接枝共聚物、嵌段共聚物、互穿聚合物网络和交联共混等,而且通过这些方法得到的多组分聚合物,其性能往往更为优异.由此可引出热塑性弹性体、高性能工程材料等内容.如此步步引导,带领学生走向更深更广的科学领地.

另外,结合教师的科研工作介绍相关学科的最新发展,不仅可调动研究生的学习积极性,也为研究生下一步选择学位论文课题作好铺垫.例如,近年来碳纳米材料的研究十分红火.但碳纳米材料在高分子材料领域有怎样的表现?学生们往往是雾里看花,不甚了解.结合《多组分聚合物结构与性能》等课程的教学,让学生及时了解高分子材料对石墨烯、碳纳米管等碳纳米材料的改性,以及石墨烯、碳纳米管对高分子材料的增强、增韧作用.事实证明,这些知识对研究生日后的学位论文研究确实起了很重要的作用.

通过上述教学内容的安排,研究生们不会觉得课堂教学只是在炒本科阶段的冷饭,而是有助于逐步建立起“科学是无止境的,值得我们化毕生的精力去探索”的观念.

由此可见,研究生的理论学习阶段不是简单的知识的传授,而应看成是一名科学工作者培养的启蒙阶段.

二、教学方法的探索

本科生经典的教学方法是教师在讲台上讲,学生则边听边作笔记.由于教师和学生之间的互动性较差,往往气氛沉闷,教学效果不理想.有很多教师提倡开展课堂讨论,但对本科生而言,由于掌握的知识面不够,课堂讨论实际上很难开展.但研究生们已经经过本科的学习,掌握了大量的专业知识,因此,完全有可能通过互动的形式获取更多的知识.笔者在国外观摩过研究生的课堂教学,大多是采用小组讨论（seminar）的形式,气氛比较活跃.彼国的方法能否“洋为中用”?因此,结合研究生课程人数较少,适合开展课堂讨论的特点,本人在研究生教学中也逐步推行了seminar的形式,取得了较好的效果.

具体做法是：每一次上课教师只讲2/3时间,另外1/3时间留给学生讨论.讨论的内容在上一次上课结束时预先布置,一方面让学生有所准备,以免冷场,另一方面培养学生带着问题查找资料的习惯.一开始,学生对这种教学方式不太习惯,往往不愿意第一个发言.这时教师要适时地进行启发和引导,避免过久的冷场.实际上,往往第一个学生发言后,后面学生就会接着发言.

例如,有一次安排的讨论内容为多组分聚合物的熔体黏性流动问题.实验中发现高分子熔体的黏度要比小分子液体的大得多,但某些多组分聚合物的熔体黏度却反而变小,希望大家就这一现象开展讨论.开始学生不知从何谈起,一度冷场.我就先给大家讲了小分子流动是由于体系中存在大量与分子体积差不多大小的孔穴,在外力作用下,后面的分子填补前面的孔穴,但又留下新的孔穴,再后面的分子有可填补这些孔穴.如此前赴后继,造成了液体宏观上的流动.然后,请大家想一想,大分子流动时,是否也是这种填补孔穴式的?有同学马上回答,不可能.因为一个大分子链的体积远远大于液体中的孔穴的体积.那么大分子实现流动的最可能方法是什么呢?马上又有同学回答：向蛇一样滑行.也有同学说,滑行也不太可能,因为需要克服的分子链之间作用力太大,不太现实,有可能是像蚯蚓那样的蠕动.“滑行说”和“蠕动说”究竟哪个更合理?在课堂上马上找出答案显然不太现实,因此就将此话题留作下一堂课的讨论内容,让学生查阅文献,结合以前学过的高分子的分子运动特点,从理论上计算两个大分子之间作用力的大小.在下一堂课上,同学们将文献中的解释和自己计算的结果加以分析,得出了高分子的流动是通过链段的运动完成的结论,亦即“蠕动说”更为合理.进一步,由于两种不同化学结构的聚合物链在同一温度下的卷曲状态和运动能力是不同的,部分卷曲状态的聚合物实际上成了另一种聚合物的填充物,降低了其分子间的作用力,因此熔体黏度反而变小了.通过这样一次活动,大家反映印象深刻.有同学说,相关的概念这一辈子恐怕也忘不了了.

三、考核方法的改革

本科生的考核大多采用笔试的方法,那是因为本科生教学的主要目的是为了掌握知识,考试则是为了考察知识掌握的程度.这套方法用在研究生身上,显然不太合适.因为如前所述,研究生的课堂教学的主要目的是激发他们的求知和钻研精神,因此,考核方法也应作相应的调整.

多年来,本人一直以撰写文献综述作为考核方法.亦即要求每位研究生根据课程的内容选择一个自己感兴趣的话题,通过查阅文献写一份文献综述.为了避免学生简单的抄录,要求这份文献综述至少根据十篇以上文献综合而来,而且这十篇文献中至少有三篇是外文的原创性论文.另外,综述中不仅要对他人的研究进行总结归纳,还有加上自己的观点和见解.在撰写格式方面,应达到在国内专业期刊上发表的要求.在完成文献综述后,通常还会安排学生将自己的文献综述内容做成PPT,作一次公开演讲.这样,不但使大家更多地了解相关学科的动向,还得到了一次演讲训练的机会,收到的益处是不言而喻的.最后成绩的评定则根据研究生平时的表现、文献综述的质量、PPT的制作和演讲的能力等综合评定.

这种以文献综述代替笔试的考核方法,将简单的考察研究生对知识的掌握程度改变为对学生能力培养的一个环节,是耶非耶,尚需时间的检验.但至今为止,每年都有一部分研究生的文献综述在专业期刊上发表,说明确实达到了研究生能力培养的目的.

四、结束语

研究生教学要突出对研究生自学能力的培养,将创新精神贯穿到整个教学过程中去.教学质量的提高,需要时间的考验,不是一朝一夕可见效的.但是,培养学生是高等院校永恒的主题,提高教学质量是教师不变的追求.提高研究生教学的质量,需要我们用心、尽心,不断地探索,不断地总结.

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[6]沈文捷,朱强.Seminar教学法：研究生教学的新模式[J].学位与研究生教育,2002,（7）：43～46.

基金项目：同济大学2012～2013年度研究生精品课程《多组分聚合物结构与性能》建设项目