基于课程教学的研究生科研创新能力培养模式

刘名武　宋玉阳　许茂增

(重庆交通大学)

摘　要:研究生课程教学中普遍存在创新能力培养要求与学生学分需求之间的矛盾。本文从研究生专业课程“现代管理分析技术”的教学实践中,探索具有培养创新能力的研究生课程教学模式。深化研究生课程教学功能认识,提出基于研究生课程教学的研究生创新能力培养的模式。

关键词:科研创新;课程教学;模式

研究生创新能力培养是研究生教育的核心价体现,作为研究生创新能力培养的基础课程教学也越来越多地受到广大研究生工作者的重视。在教学实践中,普遍存在着研究生创新能力培养要求与学生学分需求之间的矛盾。根据中国学位与研究生教育发展报告课题组的一份调查统计[1],发现相当多的学生把读研作为改善生活环境和逃避就业压力的途径,很多学生将课程学习作为获取学分和毕业的工具,没有意识到在课程学习中培养科研创新能力的重要性。因此,充分利用课程教学并探索一套引领研究生创新能力培养的课程教学模式是一项日益迫切的任务。

在研究生科研创新能力培养中,研究生科研创新能力培养的作用[1]、环境[2]、影响因素[3]和平台构建[4]等是主要研究的内容。实际上,研究生创新能力的培养应纳入日常的研究生课程教学中。应重新审视并重视研究生课程教学在科研创新能力培养中的基础性作用[5]。通过课程体系改革[6]、建设研究型课程、组织精品课程大讲堂[7]以及构建基于创新力培养的研究生教学模式[8]来培养研究的创新能力。

一、研究生课程教学服务学科专业的定位与课程教学要求

研究生教育是一个复杂的系统,是由各个不同的学科模块子系统构成,而每个学科又根据自己的特色有自己特有的适用范围。根据不同的人才类别需求不同的特点,需要设定不同的培养目标。因此,研究生的课程教学也要根据研究生教育的定位,对专业设置不同的课程教学模式。在不同的专业定位基础上,对课程教学内容和课程设作作好安排,来实现研究生培养的目标。所以,在研究生课程教学中,尤其是以课程教学来引领研究生科研创新能力的培养,必须清楚地认识课程教学的服务专业和教学要求,才能实现课程教学目的。

1.课程教学服务学科的专业定位

无论什么领域,定位都十分重要。定位准确,事业方能成功;定位失败,事业必然失败。明确课程教学的服务学科专业定位是保持好本学科基本理论的适应性、严密性和系统性的关键,只有这样才能更加突出专业的特点。本文就是根据探索出的课程教学模式,以科研创新型人才的专业类型为依据,有所侧重地将创新能力的培养贯穿于研究生培养的各个环节之中,将培养基础的课程教学作为整个环节的重中之重。

每个课程教学都有自己的专业特色和应用的范围,以“现代管理分析技术”为例,根据课程内容、特点和专业定位,它所特有的服务学科专业定位是管理工程与科学、技术经济管理、系统工程和工商管理类的学生。在教学的过程中将教学的核心模块,例如,输入—输出数据来评价教学成果的数据网络分析(DEA)、复杂决策系统层次化的层次分析法(AHP)、不确定因素进行定性和定量分析的模糊数学(FUZZY)和对信息进行分布式处理与调整大量节点之间相互关系的人工神经网络(ANNs),根据自己的特征,由浅入深地逐个介绍给学生。

通过本课程内容的学习,管理工程与科学等专业的学生可以学习到现代管理科学领域中常用的数学评价分析手段和方法,掌握这些基本数学理论下的数学模型。学生能够顺利地阅读相关科技文献,将这些分析方法运用到科研和实践中,为提高科研和创新能力打下坚实的数学分析理论基础。

2.课程教学目标要求

课程教学的目的在于发展学生的理解能力和评价本专业及相关领域的学术成果能力。发展学生运用适当的原理和方法来认识、理解、评价、揭示本专业领域最前沿知识和有争议问题的能力。而长期以来,硕士研究生课程教学的目标定位在培养具有较高学术和科研水平的理论创新人才。课程教学的目的是靠教学目标的达成而实现的,在课程教学中如何合理的设定并完成目标是完成课程教学的关键。

教学目标设定要依据教学目的,但课程教学目标是根据现阶段的研究生教学要求、硕士研究生的专业水平和能力来设定的。因此,必须围绕教学培养目标,科学设计教学课程。“现代管理分析技术”教学课程根据在校研究生的基础和本门课程教学特有的服务对象,在课程教学上使用课程理论教学、实验教学和实践教学相结合的手段,将课程设置和学时分配如下:6学时层次分析理论、应用方法及案例分析;6学时的模糊数学的基本内容和应用方法及案例分析;10学时的人工神经网络及应用;10学时的小波分析理论与应用;8个学时的灰色系统理论概念,灰建模基础,灰色系统理论应用实例。在课程阶段教学过程中,由导师或者学生拟订课题,让学生集体参与讨论,鼓励学生主动地学习,获得与课题相关的知识。定期地举行学术交流会和研讨会,让学生参与研讨。运用综合考试方式,全面的考查学生对知识的掌握。这种课程体系设置是在综合评价在校师资力量和学生接受能力的基础上产生的,在实践中获得学员的肯定,体现了研究生课程教学规范性、系统性和合理性的特点。

二、引领研究生创新能力培养的课程教学模式

课程教学模式是在对课程教学综合分析的基础上产生,从课程教学环节设计、实践教学模式探讨和教学方法三个方面来引领研究生的科研创新能力。课程的教学环节设计主要是围绕课程教学的理论环节、实验环节和实践环节来展开的,目的是通过课程教学环节来对课程设置进行检验,使得课程设置更加合理。教学实践模式则主要采用研究型教学模式和换位研究生教学模式,强化对学生创新意识、创新精神和创新能力的培养。同时,增加课程教学过程中的科学创新教学方法,将课程教学的理论内容转化为学生的创新能力。

1.课程教学模式探讨

研究生的教育过程中必须始终抓住培养创新精神和能力这根主线,培养研究生的创新能力的教学模式应该营造创新氛围,强化对研究生创新科研能力的培养,要求教师营造思维活跃、畅所欲言的环境氛围,让课堂成为学生充分发挥独创精神空间。本课程的教学模式就是紧抓这条主线,让学生自由地发挥自己的潜能,提高自己的科研创新能力。而在“现代管理分析技术”课程教学过程中具体采用了研究型的教学和换位教学两种模式。

研究型教学模式,是“现代管理分析技术”引领研究生创新能力的主要教学模式,有以下三种具体的模式:问题解决模式,自主研究模式和课题参与模式。问题解决模式,也是课程设置中的重要环节,就是教师创设问题情境、学生提出问题、搜集科学事实、探求解题方法、得出科学结论,运用课程教学过程中传授的理论知识。自主研究模式就是学生独立地从事和完成某项课题的整个研究过程,包括提出问题、确定研究课题、开展研究,最后提交研究成果。在这一模式中,课程教学就是让学生在学习理论过程中发现新问题,如何让学生创造性地提出,将自己学的理论和知识完善,这一教学模式下的学生自由度很大,可以自由地发挥自己的特长和独创性。课题参与模式是指学生参与教师的课题研究,从中进行科学学习、科学探索和科学实践。学生参与课程相关的课题研究,一方面,可以调动学生学习课程的积极性;另一方面,学生可以将自己学的理论知识运用到科学研究中,增加学生的求知欲和探索欲,充分发挥研究生的创造性和主动性。研究型教学模式是优化多种教学模式的结果,培养了学生的自主学习能力,使得学生的动手、实践和创新能力显著提高。因此,研究型教学模式在提高研究生的科研创新能力方面起着很重要的作用。

换位研究生教学模式,就是在课程的教学过程当中以学生为中心,强调学生对知识的积极探索、主动发现和对所学知识的意义主动构建,关注的是在课程教与学过程中学生分析问题、解决问题、创新性思维的培养。以学生为中心的换位教学使得学生摆脱了传统的以老师为中心的教学模式,使得学生的思维空间更加开阔,让学生可以从多方位思考问题,培养了学生独立思考和主动创新的精神。这种教学模式也是通过注重研究生自主性和开放式氛围的培养,来提高学生的创新性。

2.课程教学环节设计

研究型教学模式和换位研究生教学模式是在教学实践中经常采用的两种教学模式。因此,在教学课程环节我们也主要采用这两种模式来设计我们的课程。所以,在课程教学的设计方面我们主要从理论教学,实验教学和实践教学三个核心环节着手。

理论教学方面。着重培养研究生在现代管理分析方面的基本理论知识的掌握和模型建造能力,同时在理论教学过程中更多地采用启发式、研讨式、参与式等教学方法,充分调动学生学习的内在潜力。任课老师在教学过程中利用部分课时集中介绍本门课程研究的重点、难点和热点,介绍和探讨最新的学术观点,指定课后阅读书籍和文章,引导学生合理有效地利用有关资料,启发学生自己提出问题并分析、解决问题,组织他们进行专题研讨,交流学习心得。鼓励研究生将自己所学的理论知识运用到实践和创新研究之中,提高学生运用理论知识解决实际问题的能力。

实验教学方面。教学实验环节是提高研究生的科研创新能力和教学效率的关键。应做好研究生教学实验平台的建设工作,将课程教学实验与论文教学实验相结合,通过研究生教学实验平台的建设,构建以教学课程为主线的各个层次实验,充分调动学员的积极性和动手能力。课程在教学实验体系的构建上,强调研究生教学实验平台是专业实验条件延伸的特点,提升和拓展学生的专业技能,并以此来提高学生将自己所学的理论转化为科研和创新成果的能力。

实践教学方面。如果说课程理论教学和实验环节是在拓展课程教学的有形空间的话,那么实践教学环节就是在拓展课程教学的无形空间,就是将看不见的理论知识运用到实践当中,将课程与科研结合起来,激发学生的学习兴趣,提高研究生的科研能力。因此,在提高研究生创新能力的课程教学过程中,理论教学固然重要,实践环节也绝对不能忽略。课程在教学实践环节,应采用自主实践模式(主动实践模式)。所谓主动实践是相对传统的被动实践而言的,是指在教学过程中让研究生真正作为主体参与实践活动全过程的一种认识活动。在研究生教育教学过程中倡导主动实践,是为了更有效地培养研究生的观察力、质疑力、协同力和创造力,让研究生能够将自己所学的理论和实验内容运用到实践中去。因此,主动实践对提高研究生创新能力具有重要的作用。

3.课程教学实践模式分析

在课程教学环节设计之后,将课程实践模式单独进行分析的原因是,在“现代管理分析方法”的教学实践当中,教学实践模块起着非常重要的作用,可以将其形象地比作课程理论学习与研究生科研创新力培养之间的桥梁。科学、合理的实践模式可以加速科研创新能力的提高。另外,在“现代管理分析技术”的课程教学中,我们发现对学生进行偶然的实践教学,对学生基础知识的巩固、基本技能和科研创新能力提高的作用很小。要想更好地发挥课程实践的作用,就必须将各种实践方法进行耦合,制定一套系统的实践方案,将实践过程一体化。因此,在课程教学实践模式分析时,我们首先要对课程实践教学的方法进行探讨和分析。

实验实践,是依托于实验室和实验基地的实践形式,也是针对已学过理论知识的验证性实验。让学生在老师的带领和指引下,通过对理论知识的验证,一方面可以巩固学生的理论知识;另一方面,可以使得学生在掌握理论的基础上,以理论为出发点来带动其科研创新能力的提高。在“现代管理分析技术”的实验实践教学中,我们针对应用比较广泛的层次分析法(AHP),将与层次分析法相关的理论知识讲授给学生之后,让学生自己提出感兴趣的领域并自己计划、设计一个层次分析的模型,再将模型的作用通过自己的实验方法展示给大家。最后,根据可行性分析评定最有创意的实验奖,来激发学生的创新热情,同时很好地体现了实验实践作用。

科研实践,就是学生通过参与老师课题研究或学生通过自拟研究问题,运用研究方法来达到既定的科研目标。科研实践是现阶段研究生实践教学模块中较为常用的形式,系统的科研过程则是培养他们创新力的关键。在科研的过程中,学生参与老师的课题研究,要让学生分工明确,每个人负责的模块要清楚地定位。增加学生实际调研的机会,让他们对搜集来的数据进行分析,以增加他们分析问题和解决问题的能力。而在“现代管理分析技术”的教学实践中,鼓励学生自己选择研究的问题,导师参与其中,给予建议和指导。这样,可以让学生自觉地进行各种能力的培养,通过科学研究来培养自己综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力,以此来带动培养研究生科研创新能力的目标的实现。

生产实践,也就是校企联合开展的实践形式。通过学校和企业的联合,让学生参与到实践中去。学生可以通过企业的实践平台,将自己所学的专业知识和技能运用到生产中,以此来检验自己的能力,发现自己的不足之处或者企业的不足,为他们的学习注入新的元素,为他们的科研创新能力的提高提供实践平台。

以上是课程实践模式中经常采用的方法,但我们在“现代管理分析技术”的课程教学中发现,仅仅单纯地使用这些方法的作用很小。应按照“实验—科研—生产”为一体的课程实践模式,并将这些实践方法按照这种顺序在实践教学中施行。因为这是一个从理论逐渐走向实践的过程,很符合学生学习的接受过程和理论到实践的学习过程,有利于学生科研创新能力的提高。

4.课程教学方法与手段探索

作为一种引领研究生创新和科研能力的课程教学方法,课程将会在教学过程中更加强调研究生在获取知识过程中研究能力的培养。让学生不断地提出问题、分析问题和解决问题,由被动学习转化为自主学习,从而掌握一种科学的学习方法和手段。在课程教学中,以问题作为起点,激发学生的兴趣,引导学生对问题产生疑问、主动探究,从而培养研究生获取知识和创新的能力,促进学生全面发展。所以,在课程的教学方法上常采用以下方法。

(1)问题教学法

主要是教师根据课程标准,设置情景、提供材料,让学生发现问题、提出问题,通过分析、资料证明、理论验证,提出解决问题的策略、让学生在问题的提出与解决中获取知识,培养创新精神和实践能力。

(2)案例教学法

就是运用案例进行教学的方法,由教师或学生提供案例作为教学剖析的对象,老师和学生一起通过对案例的分析、讨论、评价、寻找对象,体验和感悟案例情景,学习、借鉴案例反映的策略,吸收案例讨论中有价值的思想、观点、方法。

(3)示范教学法

就是采用类似座谈的讨论方法,第一层次,针对课题分阶段进行各种讨论,集思广益,以解决研究过程中的实际问题,旨在培养学生独立解决问题的能力。第二层次,只给学生提出目标,由学生根据自己的兴趣进行课外学习,然后由学生进行讲解并进行讨论,旨在培养学生的创新能力。

(4)学术交流法

就是由学校、导师组织学生参加国内外的学术交流会,拓展学生的知识,拓宽学生的眼界,增加学生创新的元素。这些教学方法是根据研究生的实际情况设定的,在综合运用的过程中,对研究生创新能力的培养起了很好的作用。

在“现代管理分析技术”课程案例教学中,为了培养学生的自主学习能力和分析问题能力,我们对学生进行分组,每组5～6人,让他们自己搜集案例,自己组织谈论,最后在课堂进行结果的陈述。在搜集好案例后,要提前将案例发给老师,在老师事先分析的基础上,对学生的案例讨论结果进行评述。这样的案例教学方法培养了学生的团队意思和首创精神,提高了学生参与老师的课题研究和参加学术论坛的积极性。

三、培养创新能力的课程教学实践与过程监控

在完成课程教学学科专业定位、教学目标设定和教学模式探讨后,如何将这些课程内容、模式和方法运到日常的教学过程中,达到培养研究生创新能力的目标,就必须实施好课程教学内容,运用好这些模式和方法,做好对这个实施过程的监控。

1.课程教学实践的实施过程

在课程教学的实践过程中,根据课程设置的要求和课程的教学大纲,制定详细的教学实施方案,再依据方案做好教学课程内容的设计工作。①确定知识点——重点、难点,以点带面。②能力培养——通过传授知识,准备提高哪方面的技能。③课堂实践教学——知识与实际相结合,在实践中运用和检验。采用换位研究生的教学模式,通过每次课堂教学前对前导课程的回顾,切实站在学生的角度,以学生为中心,让他们积极主动地提出对问题的理解。认真分析学生存在的问题,对学生的情况做好记录,在以后的课程教学中着重强调,适时地在课程中增加学生自己对问题的探索性思维培养。

对于教学过程中的重要的知识点:人工神经网络、模糊数学和灰色理论,则运用课程教学方法中的案例分析方法和示范教学法。对理论,案例和模型采用具体的讲解分析法、提问启发法、小组讨论法、辩论法、图解法、列表法、总结归纳法,让学生理解本知识点的运用范围。引导学生将知识运用到实践中,以此来引领和激发他们创新的热情。如在“模糊数学的应用方法”课程中,老师在讲授模糊数学的使用方法时,首先,将关于模糊数学的基本理论运用讲解分析法传授给学生;其次,要求学生在课后进行相关文献的阅读,根据搜集的资料,总结模糊数学运用的最新进展;最后,在课堂讲解时与学生进行交流和讨论,激发学生的研究兴趣,找到科研关注的焦点,掌握模糊数学方法在科学管理中的应用。最终让学生形成自己的观点,形成科研创新力。

2.课程教学的过程监控

以“现代管理分析技术”引领研究生科研能力的培养是一个系统工程,需要将培养研究生创新能力目标、课程教学主体模块和课程实施有序地结合起来。最后,做好这个系统的监控,才能真正地做到以教学课程来引领研究生的科研创新。

强化教学课程的质量监控,引进竞争机制,做好中期和终期的课程考核。对学生学习过程中在核心期刊上发表的与课程相关的论文,分类进行不同程度的奖励。最后在期终考试中,对学生采用多样性的考核标准,而不是简单地将考试成绩作为标准。应将学生发表的论文、课程讨论过程中的创新想法、参加的学术研究和参加课程相关的实践等分配不同的权重,再综合考查学生的能力。同时,老师一定要在权重的比例分配中,相应提高学生创造性运用课程知识的创新想法所占的比重,这样更能激发学生的创新能力,达到用课程教学引领研究生提高创新能力的作用。

总之,依据特定专业的特定课程教学模式,不能简单移植到其他学科专业的课程教学中。具有普遍意义的提高研究生创新能力的课程教学模式有待持续不断地探索、总结,形成一种有效并且能够推广的经验总结,将是我们持续奋斗的目标。

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