复合材料专业研究生课程实践化教学探索研究

杨金水 邢素丽 尹昌平

摘要：本文结合复合材料专业研究生课程教学的实践，探讨了紧贴装备、科教融合和“论拟验践”四面体等教学模式，对研究生课程实践化教学和研究生实践创新能力培养模式进行了思考和探索。

关键词：复合材料；教学改革；实践教学

中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）45-0164-03

創新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭源泉。习近平主席指出：“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑，必须摆在发展全局的核心位置”。研究生是未来科技创新的生力军，其培养质量直接关系研究生能否适应未来国家科技发展的需要。

如何提高培养质量是研究生教育工作者的一个永恒课题。为了培养研究生独立从事科学研究和实践创新的能力，国内的研究生培养方案结合课程教学和毕业论文对研究生进行深度培养。近年来，培养质量滑坡已成为困扰广大研究生教育工作者的一个难题：（1）理论与实践脱离，知行难合一，缺乏独立探索精神；（2）实践创新能力差，难以适应岗位要求，在军则不近实战、水土不服，在民则脱离岗位、不接地气；（3）毕业论文假大虚空，抄袭成风。究其原因，一在教，二在学，而破解困局首先需要从研究生课程教学做起，课程教学紧贴应用，面向装备和实践；课程教学与毕业论文有机统一，面向岗位和需求；培养和锻炼研究生利用理论科学知识解决实际问题的能力。

为此，本文以复合材料专业为例，开展研究生课程实战实践化教学探索和研究，探索复合材料专业研究生课程教学模式和途径，这对推进教学改革创新，提高研究生培养质量，提升研究生创新能力、实践能力、任职能力和独立从事科学研究的能力，具有重要的现实意义。

一、研究生课程实践化教学现状

国外高校，无论是军队院校还是地方院校，一直以来都十分注重研究生实战实践创新能力的培养。美军院校一直奉行“从课堂走向战场，从战场走进课堂”的实战化教育理念。例如建立了整体陆军院校体系，统一组织军官培训，形成了融院校教育、训练中心、部队训练于一体的军事教育与训练体系。实行“请进来、走出去”的“开放式”教学，请进来，即请在职或退役的高级将领讲授国家安全战略、军事战略等课程，请地方院校或政府机构专家、学者讲授相关学科的最新发展动态和研究成果，请外国教官讲授外国军事理论和相关学科知识，招收外国学员，加强与外军的交流，推行远程教学。走出去，即组织在校学员到部队实习、代职或参观见学，选派军官到相应级别的院校学习，选派军官到地方院校攻读高级学位，派遣军官到国外院校学习，选派教官出国考察、访问、讲学或参加学术会议。强化实战训练，课程设置集基础理论、情报信息、战术策略、武器装备、指挥艺术于一体，始终围绕实战搞教学[1-3]。

无独有偶，国外地方院校为提高研究生的实践创新能力进行了一系列探索尝试。例如推行“理论学习—校内实践—企业实践”三位一体的实践教学体系，“理论学习”即在课程设置上强调理论性与应用型课程的有机结合；改革教学模式，重点突出课程的专业性、应用性和实践性。“校内实践”则作为理论学习与企业实践之间的桥梁，充分利用高校的各项资源优势，如发展成熟的各类平台、先进的设备以及优秀的师资等进行校内实践，深化理论基础和基本训练力度。“企业实践”则是加强校企合作，成立校企联合实践基地，学生到企业进行学位论文研究工作，研究课题应来源于企业，锻炼学生学以致用的实践能力。美国有些高校要求研究生具有企业工作经历，直接面向岗位培养人才。德国政府甚至制定政策、提供经费支持和鼓励研究生到企业完成毕业论文以及研究生的学习[4]。

针对培养质量滑坡的现象，国内高校也积极推进教学改革，旨在提高研究生的实践创新能力。为解决毕业生“不接地气”、难以适应岗位需求的问题，国内地方高校借鉴国外高校的经验，积极推行“理论学习—校内实践—企业实践”三位一体的实践教学[5]、产学研实践教学、军民融合实践教学、工程硕士实践教学等教学改革，取得了一系列喜人的教学成果。

虽然如此，毕业研究生“水土不服”、“不接地气”、“高分低能”等问题日趋严重，省视后不难发现无论是军队院校还是地方高校，研究生课程教学仍然存在急需改进的问题[6]，主要有以下几点（以复合材料专业为例）。（1）教学内容与装备结合不紧密：课程教学内容强调基础性、系统性和理论性，但未与任职需要和岗位需求衔接好；教学内容更新缓慢、前沿知识少，未紧贴武器装备或民用装备。（2）教学模式与实践结合不紧密：教学方法单一，“满堂灌”、“死记硬背”的教学方式依然存在，理论教学和实验教学未能有机统一，实验课程设置仅是简单的验证性实验，未能通过实践和实验教学提升学生应用基础理论知识解决实际问题的能力和加强实践创新能力。（3）课程教学与科研融合不紧密：信息化条件下，武器装备、民用装备和科学技术日新月异，科研是教师及时吸纳新知识、新理论，掌握新技术和新装备的有效途径，通过科研活动将所见、所闻、所学及时转化为课堂教学实例，甚至能够让学生一起参与科研活动，结合毕业论文，提升学生的实践能力。不从事科研而纯粹搞教学或是科研缺乏的教师仍然大有人在，导致科教融合不够。

二、研究生课程实践化教学的探索与实践

针对上述问题，研究生课程实践化教学的探索与实践（以复合材料专业为例）可以从以下几个方面入手。

1.贴近装备和贴近前沿教学案例建设，开展案例教学。以教师为主、学术为辅，教师与学生共同合作，共同进行教学案例的建设。通过网络和实地调研的方式，收集复合材料在先进武器装备和民用装备上应用的实例，建立装备“复合材料—结构—性能—成型工艺—技战术指标”信息库，结合计算机技术将相关图片、视频、动画、信息等调研资料制作成课件，补充更新到现有复合材料专业课程教学内容中，使学生逐步建立装备与材料的关系，加深学生对复合材料成分—结构—工艺—性能相互关系的理解；收集相关科技前沿，形成教学案例更新补充到教学内容中，提高复合材料专业研究生对课程学习的兴趣，提升独立科研能力。教学案例建设，教师必须亲力亲为，只有如此才能深刻理解案例中材料科学与工程四面体的关系，才能在上课时透彻剖析案例中的科学问题，达到好的教学效果。同时，网络调研和实地调研相结合，两种调研方式得到的信息相融合、相互补充，这样教学案例才有骨、有肉、有血。学生参与教学案例的建设，好的方式是以大作业的形式，指定主题，让学生针对某一特定装备（比如战斗机、高铁、钓鱼竿等）开展调研、总结、分析并形成教学案例，最后在课堂上展示和分享，并据此给出平时成绩。最后教师将历届学生制作的教学案例汇编成数据库，丰富教学资料。在调研过程中，如果条件允许，提供经费让学生进行实地调研。在调研、总结、分析、建设教学案例的过程中培养学生的综合能力，同时教师可结合学生装备调研的经历，引导学生的科学情怀、人文情怀和家国情怀。

2.“论拟验践”四面体教学模式的探索与实践。“论拟验践”四面体教学模式：“论”即理论教学；“拟”即虚拟实验教学，充分利用学校的虚拟实验室，利用有限的课堂授课时间建立基础理论与实践的关系，加深学生对理论知识的理解；“验”即综合实验教学，例如通过综合实验设计完成复合材料教学六个基本单元“观察材料行为—材料行为模型化—结构单元分析—结构分析—结构设计—构件制造”的闭环教学实践；“践”即实践教学，充分利用科研项目、研究竞赛、企业合作等机会和案例，在综合实验的基础上，加强研究生的实践教学。“论拟验践”的四面体关系如图1所示。目前教育部正在推进虚拟实验室[7]的建设，各大高校基本都具备了虚拟实验室，即使不具备也可通过校校之间的互联网联系共用。虚拟实验室的优势自然不必在此赘述，充分利用学校的虚拟实验室，利用有限的课堂授课时间建立基础理论与实践的关系，加深学生对理论知识的理解，并在此基础上通过复合材料综合实验设计完成复合材料教学六个基本单元的闭环教学实践，组织学生参加复合材料设计竞赛，参与科研项目技术攻关，寻找与企业合作、到企业实践的机会，并总结成果转化为教学案例。“论拟验践”四个方面的教学，既是一个“四面体”的关系，又是层层递进的关系，培养学生的综合能力。理论教学和实践教学之间，有实验教学作为过渡，实验教学有虚拟和综合相互补充，构成一个整体，从而有助于提高学生的综合能力。

3.课程教学与科研实践深度融合，开展科教融合教学。科教融合的优势得到了高校教学同仁的一致认可，但是教师在从事教学时，引用别人的科研成果或经历和应用自己的科研实践完全是两种不同的效果。将自己的科研实践与相关教学相结合，无论是深度和广度都会剖析的非常到位，课堂教学中学生一听就会有真切的感触，兴趣高涨，好奇心和兴奋度激昂，反之，则不然。俗话说：“隔行如隔山”，如果没有科研实践，很难体会到科研中的关键点、关键技术和关键核心，特别是其中的理论与实际问题的本质联系。始终坚持参与科学研究，结合所在团队的科研成果，及时吸纳新知识、新理论、新技术，并转化为课堂教学案例；条件允许的情况下，让学生一起参与科研活动，让研究生基于科研项目技术攻关开展毕业论文工作，提升学生的实践能力。同时，毕业论文的科研实践转化为教学案例融入复合材料专业课程教学，并在此基础上加强研究生科研训练[8，9]，包括选题立项、查阅收集文献资料、全面构思并拟定项目方案、所需大型仪器设备、撰写学术论文、发表交流等从事科学研究的基本步骤及基本方法和原则。在一个具体课题的实施过程中，让学生发现问题并采用有效的方法和途径去解决问题，培养了大学生的信息加工能力、动手操作能力、创新技术的运用能力、创新成果的表现能力等创新技能，进而提高创新能力。

4.实践基地和合作机制的建立与完善。教学需要教学平台，实践教学需要实践基地和合作机制的支撑。在“论拟验践”四面体教学模式中，“践”即实践教学，实践教学要突出实践能力的培养，可利用学校科技创新平台、公共服务平台、实验教学示范中心及企业研究生工作站，与企业联合搭建具有工程环境的研究生实践教学平台。实践基地和平台的建立相对容易，难点在于合作机制，根源是涉及成本问题。例如，目前高校与企业的产学研合作机制，依托产学研平台，高校与企业对研究生实施联合培养，这是高素质技术应用型人才的最佳培养模式。但由于成本和安全等实际问题，难以保障产学研合作保持长期、稳定、健康的发展。完善和发展合作机制，不仅需要建立职责明确、开放有序、评价科学、管理规范的运行机制，而且需要雄厚的项目或科研合作资金的支撑。

三、结语

实践教学是高校培养创新人才的重要教学环节[10]。研究生是未来科技创新的生力军，推进实践教学的改革与创新，构建以创新人才培养为目标的实践教学体系，对于高校更好地优化实践育人机制，促进创新人才培养具有重要意义。

参考文献：

[1]郭晓明，尤爱城，靳榕.外军院校当前发展的特点及趋势[J].科技信息，2007，（17）：3.

[2]罗翔，黄荣富.浅谈新形势下的军校教育改革[J].现代教育，2014，（18）：79.

[3]周荣华.推进院校教育实战化的三个维度[J].军队政工理论研究，2014，15（2）：117-119.

[4]王忠堂，齐广霞.德国高等教育的现状与改革趋势[J].高校教育研究，2008，（5）：8-9.

[5]谢尉慧，王敏.构建“三位一体”实践教学体系提高全日制专业学位硕士研究生实践能力[J].科技创新导报，2015，（14）：107-108.

[6]林高用，邓小铁，刘立斌，张鸿.基于卓越工程师计划的研究生培养模式的改革与实践[J].教育教学论坛，2015，（14）：3-6.

[7]李亮亮，赵玉珍，李正操，林元华，潘伟，闻星火.材料科学与工程虚拟仿真实验教学中心的建設[J].实验技术与管理， 2014，31（2）：5-8.

[8]刘立柱，石德全，汤卉，武英博，朱兴松.创新创业环境下“大材料学科”创新人才培养模式探索[J].高教学刊，2016，（12）：24-26.

[9]郭宇航，陈洪美，金云学，项宏福.基于科研训练的材料专业研究生拔尖创新人才培养模式研究[J].科技创新导报，2014，（35）：156-157.

[10]余建潮.构建面向创新人才培养的实践教学体系[J].高教纵横，2015，（5）：53-55.