探索研究生创新能力培养的实验教学模式

左欣+++于化龙+++郑尚+++朱霞+++高尚

【摘要】创新型是研究生的培养方向，实验教学是达成这一培养目标的有效途径。为此我们开展了培养研究生创新能力的研究生实验教学新模式的研究，让最新的科研成果与实验内容进行结合，培养研究生的科研学习与管理能力。教学实践效果表明：新的实验教学体系对培养学生的科研创新管理能力和提升科研学习兴趣等方面效果显著。

【关键词】研究生教育 CBL 实验教学体系 创新能力

【基金项目】研究生教育教学改革研究与实践课题（YJG2014Y_07，YJG2015Y_09）；江苏省2015年度研究生教育教学改革研究与实践课题（JGLX15_026）；江苏科技大学研究生教育教学改革项目资助（2016）。

【中图分类号】G642.4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）35-0223-02

一、绪论

研究生教育是我国高等教育结构中最高层次的教育， 肩负着为我国现代化建设培养高素质、高层次创新型人才的重任[1]。而实践能力是研究生培养的重要指标，也是俱备研究生自主创新能力的重要基础[2]。为了让研究生能够做到理论联系实际，成为全面发展的人才，从一开始就应该有一个好传统，重视实践课程的教学，强调科研与实践相结合。

西方欧美研究生教育都非常注重对学生创新能力的培养，强调科研与实践紧密结合的研究生培养制度，因此培养出来的研究生在尖端科学领域里都能发挥重大的作用。前几十年以来我国各高校的研究生教育体系普遍重理论课，轻实践和实验课程，并且缺乏分层次培养的模式。近些年随着我国研究生规模的日趋扩大，创新能力的培养已成为研究生教育的核心，这都将与研究生的实验教学密不可分[3]。研究发现，改革研究生的实验教学不仅仅是提高实验、实践教学内容和学时的比例，例如增加每个实验课程小项目的实验学时，或者实验课程的具体操作項目的数目等，而更重要的是根据每个学科的核心专业知识，开设高水平，能够提高研究生创新能力和科研管理能力的实验课程与项目。

二、研究生实验教学模式改革研究

针对目前研究生实验教学的现状，要想进一步加强研究生创新能力的培养，应大胆改革原有的研究生实验教学模式，重点研究和加强研究生创新能力的培养，改变原有的教师固定命题，学生按时完成，教师按部就班打分评定成绩这种单一的教学模式 ，并且突破单一的实验教学模式对研究生创新能力的制约和限制。根据高校研究生实验教学模式的现状，本文重点探索、研究了L（Learing）+CBL（基于案例的学习： case-based learning，CBL）+M（Management） 的研究生实验教学模式，即借鉴CBL教学方法进行改进，建立基于CBL的创新型研究生实验教学体系，进一步加强研究生创新能力的培养。

在研究生实验教学中，采用以科研项目的案例为牵引，首先加入对科研项目基本思路和流程的学习，最后加入管理能力的培养，如图1所示。从图中可以看出，L+CBL+M研究生实验教学模式以CBL为基础，融入基于科研项目的学习及管理阶段，结合设计、管理、分工等能力的培养，综合提高研究生的创新能力。

1.L（Learning，学习）科研项目模式

目前国内各大高校的实验课程，以计算机专业的研究生实验课程为例，都是教师制定、指定实验指导书中固有的几个实验项目，让每位学生独立完成，最后由教师给每位学生打分，从而决定这门课程的最终成绩。然而这样的实验教学模式完全割裂了实验课程与科研项目之间的直接联系，不利于学生掌握连续相关的知识点；不利于学生从实质上深入理解实验内容与科研项目之间的联系。因此，前期学习科研项目相关内容的阶段，也是真正开始将科研成果应用于实验教学，实现科研与教学相互促进，达到培养学生创新意识与创新能力为目的的重要阶段。在这个学习阶段，教师可以提前选择与典型科研项目相关的重点实验内容，提出一系列问题，让学生们首先搜集，查阅相关资料，预习相应的科研项目内容、思路和解决问题的方法，并让学生在动手做实验前，在每个实验小组内就科研项目中涉及的实验内容的各类问题展开讨论。例如，如何将科研问题进行分解，解决科研问题的流程等问题，这些问题的解决都可以直接应用于工程实践，从而以此为动力激励学生们攻克科研项目的实际难题。

以一门具体的课程《数字图像处理》为例，在该课程的实验课程中，需要完成图像的线性变换处理，边缘检测等实验，如果单纯的完成每个实验项目，则不能让学生深刻的理解每个实验之间的内在联系和延续性，而如果用车牌识别的科研项目中的问题和理论作为引导，首先由学生搜集查阅车牌识别的相关资料并进行思考，然后进行分析如何更好的识别，并就实验项目中的识别准确率等问题和难点展开讨论。在实验课上，学生通过与教师有针对性的对识别算法和理论等问题进行分析和讨论，加深自身对实验内容原理和步骤更深入的理解，从而为顺利实现实验项目奠定坚实的理论基础。研究生通过对科研项目前期的研究和学习，可以很好地选择自己感兴趣的内容，发挥主观能动性，捕捉创新的瞬间，更加直观的理解科研项目中问题，同时也顺利达到完成每个实验项目任务的目标。

2.CBL教学模式

CBL（ 基于案例的学习）教学模式即案例教学[2]，可界定为通过对一个具体教育情境的描述，引导学生对这些特殊情境进行讨论的一种教学方法。在教师的指导下，根据教学目标要求，利用案例引起教学活动，组织学生进行学习和研讨的一种教学方法。案例教学法是一种具有针对性、实践性、启发性、研究性和时效性的教学方法，能开发学生智力，培养学生能力，提高学生素质[3]。基于CBL的研究生实验教学模式的结构关系如下图所示：

传统的CBL 教学模式以案例为核心，以“设计案例——分析问题——解决问题——从当前案例中发现新问题”为主线，其结构关系如图2所示： 其宗旨是将产生更多的空间来帮助学生在审查中进行问题的定义以及解决方案的制定，从而锻炼了真实世界的问题解决技能[4]。包括设计实验项目、分析实验项目中的问题、解决实验问题、从当前的试验中发现新的问题这四个基本步骤。该教学模式主要是从案例中进行学习，发现新的问题，反馈到实验当中，只适用于每个单一的实验小项目，而对于系统的科研项目缺乏项目的管理过程，因此，在此基础上研究了CBL+M的研究生实验教学模式，真正将科研项目完全引入实验项目的过程中。endprint

3.CBL+M（Management）管理科研项目模式

采用基于科研项目的CBL+M模式，以科研项目的问题为引导，加入科研项目的管理思路和流程，从而提高研究生科研项目管理能力的培养。在具体的实验课程中，以小组为单位，选定一个负责人，可以称为实验项目的负责人，由该项目负责人将科研项目进行分解，然后给每位项目组成员分配合理的项目小任务，并定期让每位小组成员向自己汇报各自项目的进展情况，接着由负责人根据每位成员完成的实际进度，调整和继续分配新的任务安排，最后由该项目负责人定期向实验指导教师汇报整个项目组的进展情况，因此这个实验项目的管理流程主要由学生自己组织开展，教师只负责一定的参与和指导。

以上实验项目的学习和管理过程能将最新的科研成果融入到实验教学环节中去，用典型性的研究成果进行实验教学，从而使研究生掌握现代科技发展中具有代表性的重要研究方法。

4.创新设计

在原有实验项目完成的结束阶段，以创新设计为主，在已完成的实验内容和成果的基础之上对实验项目的内容和问题进行延伸和扩展，由每个小组为单位总结问题，提出新的问题。与此同时，鼓励研究生进行自主设计的实验项目的活动， 系统地了解和掌握该学科核心技术，提高理工科研究生科学实验和技术创新的能力。

L+CBL+M研究生实验教学模式，将最新的科研成果引入实验教学，丰富了实验教学素材，同时以学生为主体，通过实验课程所展现出来的创新思维和管理能力完成了科研项目，又进一步的升华了实验内容，可谓是互惠互利。

3.结束语

本文对如何在实验教学中提高研究生的科研创新能力和管理能力培养这一重要问题展开研究和讨论，分析了现有的研究生教学模式存在的缺陷，提出一种L+CBL+M的研究生实验教学模式。这种以科研项目相关知识和理论学习为前提和引导，以学生为主体分组式讨论、分析和管理科研项目，并由教师进互动式指导的教学模式，能让学生更早的接触到科研项目的研究和管理，充分培养他们的创造力和对前沿技术方向把握的敏感力。

L+CBL+M研究生实验教学模式能大大激发学生学习的积极性和主动性，提高自主学习、创新和团队协作的能力，以及科研管理能力，使研究生的实验教学真正发挥其应有的作用。这将为研究生在以后的工作中参与知名科研团队的研究工作奠定一定的科研团队领导管理者的必备素质。本研究组将持续开展我校研究生的实验教学改革试点，不断探索和完善，希望最终形成有效的改革方案，为国内工科类研究生的培养提供借鉴。

参考文献：

[1]郑冬梅，王悦.构建研究生实验教学体系，培养研究生创新能[J].实验技术与管理，2010，27（5）：146-147.

[2]方祯云，龚祯梳，冯斌.在创新中实践 在实践中创新[J] . 学位与研究生教育， 2005（1） ： 23-25.

[3]马玉心.创新型研究生实验教学体系的构建[J]. 安徽农业科学， 2012，40（29）：4585-14587.

[4]张家军，勒玉乐.论案例教学的本质與特点[J].中国教育学刊，2004，（1）：49.

作者简介：

左欣（1980-），女，汉族，工学博士，副教授，研究方向：图像检索。endprint