长春光机所 探索研究生教学新模式

  • 魏洪 蒋大鹏 单崇新 (2014年以后的旧数据)
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长春光机所  探索研究生教学新模式

■ 魏   洪  蒋大鹏  单崇新

引言

研究生教育是以科学研究为主要特征,以培养研究生的科研能力为主要目的。其中课程学习是研究生教育的基础,是研究生获取知识的主要渠道;而科研能力的培养不仅需通过课题研究得到训练,还要将其渗透到课程学习的整个过程中,两者的有机结合或将成为研究生教学的可循之道。在本所(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,以下简称本所)以往的研究生课程教学中,授课方式大都停留在传统的教师满堂灌教学模式上,形式死板,学生被动,教学内容缺乏新意,导致学生知识面过窄,视野受限,不利于学生知识的灵活运用以及科研能力的提高。其培养出来的学生缺乏自己的特色。

为了改变这种状况,本所提出的培养具有鲜明 “长光”特色的研究生教学理念,近年来本所进行了改革和尝试,强调了授课内容的前沿性和科研实践性。本所认识到研究生课程教学必须注重前沿性,前沿具有理论性和导向性,因为它关系到学科发展的重大理论问题,它的发展往往能将学科导入一个新的层面,甚至是新的发展阶段。加强授课内容的科研实践性也是教学改革的着重点。研究生教学应该注重学习的研究性,采取科研与课程相结合的方式,将科研经验和成果融入到学习过程中。在教学形式上引入课堂专题讨论与课堂讲解相结合的方式。邀请教学名师以及实验室一线科研人员组成教辅团队,主讲教授以其丰富的经验为学生们强化基础知识, 而在一线工作的科研人员的研究为实验室的主要学科方向,他们精通本领域科研方面的进展、本领域的发展目前遇到的问题、以及本领域未来的发展方向等,向学生们做了数次教辅讲座。一系列教学改革和尝试结果表明,本所的教改方向与本所发展的大方向是一致的。

授课内容的前沿性

近年来,本所进行教学改革和尝试,强调了授课内容的前沿性和科研实践性。研究生课程教学必须注重前沿性,前沿具有理论性和导向性,因为它关系到学科发展的重大理论问题,它的发展往往能将学科导入一个新的层面,甚至是新的发展阶段。研究生阶段的课程内容应该更多的涉及那些带有研究性、未确定性的前沿问题,通过师生的共同学习、研究、探讨,达到明晰问题、解决问题、掌握知识和提高能力的目的。同时,前沿性与未知性对于提高学生探究真理,提高对科学研究的兴趣有很强的激励作用。要保持课程内容的前沿性,关键是教师应不断更新课程知识,要善于把当前国内外最新的研究成果融进教学中,介绍国际上最新的研究成果和研究进展以及学术界比较关心的热点、难点和疑点问题,辅导和督促学生通过大量的文献阅读和资料收集及整理,了解课程内容涉及到的前沿性问题,触及先进的科学成果和科研方法,开拓学生的学术视野。为使学生在研究生课程教学阶段更广泛深入的了解学科前沿发展动态和最新成果,本所经常举办学科前沿专题讲座,邀请所内外专家就学科前沿性问题做专题论述和案例分析。例如,请王家骐院士讲授近年来本所承担完成的“神五”、“神六”等重大课题的成功案例,精彩的讲解和成功的案例解析,既使学生了解和学到了学科前沿知识,也大大的激发了他们热爱科学热爱祖国热爱长光所的满腔热忱。

授课内容的科研实践性

加强授课内容的科研实践性也是教学改革的着重点。研究生教学应该注重学习的研究性,采取科研与课程相结合的方式,将科研经验和成果融入到学习过程中。在教学形式上引入课堂专题讨论与课堂讲解相结合的方式。教师在授课过程中,根据授课进展情况,设计提出一些与授课内容相关的,具有研究性、探索性、和前瞻性的若干选题,向学生讲清问题的基本概念、理论、思路和重点,然后布置学生课下查阅资料,撰写读书报告,再回到课堂上进行分组研究讨论,形成结论后,作演讲陈述,与教师互动释义,在导师的点评和启发下,最终得出正确答案。这种教学方式的特点是,学生变成了教学的主动参与者,增强了学生学习的自主性、体验性、研究性,既丰富了教学内容,也在教学形式上有了新意,同时培养了学生独立思考问题解决问题的习惯和能力,提高了学生对课程学习的兴趣和积极性。

在科研成果融入教学的过程中,既展示科研成果的先进性成功性,又以科研成果作为实例,进行理论上的推导和验证,加深了学生对打好扎实的理论基础重要性的认识,深刻理解理论对科研实践指导意义的重要性。结合本所重点工程项目,将课程教学与科研实践相互贯通。先由项目课题组提出项目所需课程类别和要求,由研究生管理部门组织和聘请教师为承担项目的学生有针对性的授课。授课形式以讨论性为主,由教师或学生提出在项目研究中遇到的问题开展广泛讨论,使学生在研究中学习,在学习中研究,大大提高了学习效率,也为课题项目的顺利进行做好了雄厚的理论储备。

教学名师与科研人员的联合教学团队

研究生的基础课程教学是研究生进入实验室开展科研工作之前的一次集中培训,其完成质量的好坏将对研究生到实验室以后在科研工作方面的表现起到决定性的作用。而研究生阶段的主要任务是学会做创新性的科研,学习旧知识的目的是做创新性科研工作的手段,而不像大学时以学习已有的知识为目的。因此这就要求研究生阶段的学习一定要区别于大学阶段。研究生的指导教师要求学生经过课程学习,进入实验室后尽快适应研究生的生活;对研究生本人来说,取得好成绩并不能保证到实验室后做出好的成果,因此对文化课的学习自然感到厌倦,但又迫于学分制度的要求而不得不“混”学分。这样,就造成了研究生学习阶段学的知识与下实验室后面临的科研工作脱节,造成了研究生时间上的浪费以及到实验室之后的迷茫与困惑。如果能把第一年的学习时间作为学生从大学生到研究生的过渡,让学生逐步熟悉下实验室后即将从事的科研工作,那么将有助于学生学习课程结束后尽快适应实验室的生活,尽早做出创新性的研究成果。基于此思想,本所进行了积极的探索。

本所《半导体物理与器件》课程邀请国家精品课程教学名师,吉林大学电子科学与工程学院孟庆巨教授作为主讲教师,强化学生的基础知识。《现代控制理论》系列课程,邀请了中国科技大学的王永、季海波、凌强、吴刚、奚宏生、丛爽、康宇教授等教学名师,为学生系统讲授了线性系统、最优控制、系统辨识、随机估计与滤波、自适应控制和鲁棒控制等理论课程。《发光学》课程邀请美国南佐治亚大学王笑军教授、《数字图像分析》课程邀请中国科技大学李厚强和田新梅教授、《机械系统控制》课程邀请中国科技大学竺长安、《误差理论与精度分析》课程邀请中国科技大学任传胜教授、《工程振动与应用》课程邀请中国科技大学干方建教授。各相关课程教师由教学组长王永(电子学学科)、竺长安(机械学科)教授协调集体备课,系统安排各课程教学内容,全面提升教师队伍的整体水平。我们还结合科研工作,邀请了一线科研人员组成了教辅团队。课程教辅团队由单崇新、黎大兵、刘雷、孙再成、陈娟、朱明研究员等组成,他们均有海外留学经历。这些科研人员针对本领域科研方面的进展、本领域的发展目前遇到的问题、以及本领域未来的发展方向等给学生们做了数次教辅讲座。通过这种方式,第一:可以加深学生对书本上基础知识的理解,了解基础知识在科研工作中的运用;第二:让学生们对到实验室以后从事的科研方向有了一定的了解,有助于他们尽快适应从大学阶段到研究生阶段的转变,减少下实验室后的无助与迷茫;第三:对学生指导教师来说,提前让学生们了解以后的工作,使之在以后的学习和工作中有侧重地了解该领域的发展状况和存在的问题,为其到实验室后迅速适应科研工作,尽快做出创新性的成果打下了基础。第四:对授教师来说,教辅人员结合科研实际的讲座可以使学生更好地理解课本上的知识,避免了简单枯燥的填鸭式教育,有助于增加学生的兴趣。第五:对研究生所在研究室而言,这样做使学生对本研究室的科研工作有更深入的了解,从而从入学起即打下本研究室的烙印,有助于培养具有特色的研究生。总之,此举无论对学生、对教学人员、对学生导师、对学生所在研究室而言都大有裨益,同时也可以为我国的研究生教育探索新的切实可行的道路。

结论

教学改革任重道远,研究生教学的目的不是为了考试,而是为将来从事研究工作打基础。如果说大学教会一个人的学习能力,研究生阶段应教会一个人的独立思考能力。独立思考能力的培养应贯穿整个研究生培养过程。本所研究生部在此方面进行了初步的探索,形成了有长光特色的研究生授课模式,希望可以为新时期我国的研究生教育做出有益的探索。

(作者:魏洪 长春光机所研究生部党总支书记,  蒋大鹏 长春光机所研究生部主任 研究员 博士生导师单崇新, 长春光机所研究员 博士生导师)