如何培养具有创新精神和创新能力的高素质人才

[摘 要]为适应当今社会对创新型人才的需求以及把我国建设成为创新型国家的要求，我校对材料物理专业课程教学改革与实践进行了探索。本文主要阐述了我校材料物理专业自开设以来存在的一些问题，以及进行课程教学改革与实践的基本思路，探讨了创新型人才培养的体会。

[关键词]创新 人才 课程改革 实践

[中图分类号] G641 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2013）012-0014-03

一、材料物理专业课程教学改革的背景

为适应社会主义市场经济的需要，拓宽专业口径，加强学科交叉与融合，特别是理工融合，在上世纪90年代，教育部提出了综合材料科学与工程这一引导性专业，设置了材料物理专业，并明确可授予理学或工学学士学位。截止2010年，全国有77所高校组建了材料物理专业。材料物理专业所涉及的方面主要是材料的宏观及微观结构，材料的物理性能基本参数以及这些参数的物理本质。材料物理专业是现代半导体、微电子、光电子产业发展的理论及应用基础。近年来，材料物理专业作为材料科学中的一个新兴交叉学科取得了长足发展。在2001年我校也开设了材料物理专业，并且在同年向全国招生。由于缺乏对这个专业的深刻了解和实战经验，使得我校在探索阶段只能“广撒网多捞鱼”，多样化的培养方式是我们的主基调。加之，在初期我们的师资力量的缺乏和高层次研究师资的匮乏，以及专业实验室没有真正建立等等原因，导致我们材料物理专业的学生，在学习过程中还是以理科物理类为主要学习课程。这样做的结果使得我们的专业学生没有了专业方向的特色，培养的结果也是不能令人满意的，就业率不出意料比其他传统专业低不少。在经过了3年左右的摸索阶段后，我校开始不断引进高水准师资力量以填补此专业的师资空缺，材料应用型师资得到加强。但是我们的专业特色还是没有能更好地凸显出来，这是我们今后工作应该不断努力的地方。

二、我校材料物理专业在课程教学与实践方面存在的主要问题

第一，开办之初师资力量缺乏，特别是高层次师资缺乏，而且偏向于物理类，材料类教师极少。

第二，实验资源匮乏，特色专业实验室尚未建立，未与相关企业建立良好的合作平台，导致学生缺乏实践的机会。

第三，专业特色不明显，特别是未能与本校整体特色紧密结合起来。

第四，专业培养目标不明确，课程设置不够合理，培养模式不够成熟。

第五，部分教师思想观念尚未转变，教学方法与教学理念比较陈旧，没有做到教学相长，教学互补。

三、我校材料物理专业课程教学改革与实践的基本思路

（一）明确材料物理专业培养目标

该专业在开办之初，对学生培养目标的定位就不是很明确，因此需要进一步明确该专业学生的培养目标。我校在该专业进行课程教学改革与实践的目标是：将培养材料物理专业学生的创新精神和创新能力纳入培养方案，优化课程结构；优化专业课程的课堂教学内容、教学形式；探索并逐渐建立开放式实验室，增设开放式实验和实践课程；建设校内外创新实践基地，加强与企业的交流和合作，为该专业学生的就业搭建良好的合作平台；建立新的课程教学评价体系，建立相关鼓励创新的激励机制；改进学生学习成绩的评定方法，建立一套科学的考核模式。

（二）改革教学内容，优化课程结构

课程建设工作是提高教学质量和人才培养质量的基础。改革教学内容，首先要优化课程结构，按照“少而精”的原则设置必修课，确保学生具备较为扎实的基础知识。增加选修课比重，允许学生跨系跨专业选修课程。还要增加学生获得信息的手段，使学生有机会接触各学科发展前沿，了解科技发展的趋势。

（三）结合武科大特色（钢铁冶金及无机非金属材料）培养要求，选择适当的教学内容

新办本科专业要提高培养人才的质量，并逐渐形成本校特色，首先要依托学校多年办学形成的优势即整体的专业特色。事实上，国内一些大学的材料物理专业办得很有特色，不仅生源质量较好，而且培养的人才质量较高，很受市场欢迎。例如，武汉工程大学材料物理专业依托自身的学科优势和人才优势，将专业人才培养特色定位于等离子体技术及应用和功能薄膜材料的开发，重点培养在光电信息材料、新能源材料、环境材料等方面具有扎实的基础理论知识和实践能力的应用型创新人才。该校材料物理专业就业率一直保持在95%以上，2007-2009年毕业生考研达线率超过30%。不难发现，依托自身的条件和优势，人才培养科学定位是该校材料物理专业办学成功的关键。我校是立足于冶金和钢铁行业发展起来的地方高校，因此，“冶金”和“钢铁”是鲜明的行业特色标志。在材料物理专业设置课程和选择教学内容时，应该偏向于向钢铁材料和非金属材料领域进行深化。同时，充分利用我校在该专业引进的师资力量，结合专业与课程的相关内容，引入薄膜材料、聚合物材料及磁性材料等方面的相关知识，以满足社会对新型材料“专而全”人才的需求。

（四）结合我校实际，改革教学方法与教学手段——以网络资源为补充，积极培养学生自主学习和自主创新能力

新的教学方法必须能够充分调动学生学习的积极性和主动性，提高学生对专业与课程的兴趣。如在教学方法上，可以积极采用启发、引导、讨论式的教学方法。在讲解比较抽象复杂的内容时，教师尽量把复杂的知识简单化，把抽象的知识具体化，把简单的知识加以拓展深化，并将所讲解的课堂知识尽量与学生的日常所见所闻紧密联系起来，即让学生尽可能地将所学理论知识与实践联系起来，这样不仅提高了学生对课程及本专业的学习兴趣，还能够学以致用。同时学校兼顾相应的科研工作，以科研促进教学，以教学提高科研水平。如可以让学生针对某个问题分组讨论，最后形成统一意见，得出分组讨论的多个答案，然后老师再对这些答案综合讲解。这样不仅调动了学生的积极性与主动性，同时也可以有意识地培养学生的创新思维，既培养了学生的团结协作精神，又可以使问题的答案更加全面与透彻。让学生通过查阅文献，总结问题的答案，准备对应的学术报告。通过学术报告，不仅锻炼了学生口述展示科研成果的能力和语言表达的能力，还锻炼了本科学生上讲台的胆量，同时将所学理论知识与实践应用结合得更加紧密。另外，老师在布置课后作业的时候，要重点考虑如何提高学生对专业学习的兴趣，并且在兴趣的引导下学习到更多的东西。以往的作业多为过程式作业，学生们往往能找到固定的答案，长此以往，学生只是机械地完成老师交代的任务，别无所获。如果作业没有了固定的答案，那同学们就不得不去查阅大量资料或写下整个设计论文等等，这样可以让学生自主地去学习、自主地去发现和解决问题。

在教学手段上，改变以往单纯的黑板板书授课手段，而采用新式的多媒体教学、黑板板书以及教师讲解相结合的教学手段。黑板板书主要用于推导为主的课程（线性代数、高等数学等）教学。多媒体教学是当前比较先进的教学手段，它集图、文、声、动画于一体，能将抽象的概念直观化、具体化，使传统的教学模式变得更加生动、活泼、富有新意。特别是，在讲解具有复杂空间结构与模型课程（如材料科学基础）时具有很多优势，在提高学生的学习积极性和效果方面起到重要作用。因此，授课教师在课前必须精心准备多媒体课件。

（五）注重实践教学，教师要将教学与科研紧密联系起来，充分利用我校省级物理实验中心的优势

在理论教学的基础上，加强实践教学，在实验教学过程中，给学生充分发挥的空间，尽量让学生自己设计实验和开展实验，以提高学生进行科研的兴趣和能力，培养学生的创新精神和创造性思维。一方面授课教师可以结合自己的科研工作讲授课程，不仅可以使课程讲得更透彻，使学生更乐于理解与接受，还可以提高学生对课程与专业的兴趣。此外，授课教师也可以让学生参与到自己的科研工作中来，可以安排学生独立负责某一板块的实验内容，对于学生在实验过程中遇到的问题，可以与学生一起商讨解决，这样可以更早地参与实验工作，对培养学生的独立思考能力与实践能力有很大帮助。这样的做法真正做到了科研与教学相互促进，实现了教学与科研的良性互动。另外，我校很早就建立了省级物理实验教学示范中心，为教师开展实践课程教学与对学生进行开放式实验提供了条件。在开设实验课时，课程的教学实验应服务于相关的专业基础课程和专业课程，同时又独立于课程，构建独立的由基本技能实验、基础实验和综合实验三部分构成的实验体系，同时逐步将实验室办成开放式实验室，保证学生能够自己动手独立完成实验，对有能力的学生尽可能地给予创新实验的帮助。

（六）注重和加强师资队伍建设

课程专业建设的主要基础条件就是要有一支稳定成熟、结构合理、素质优良的师资队伍。自我校开设材料物理专业以来，我校不断引进在该专业领域的研究具有一定特色、基础知识较扎实的高学历人才。2004年以来，随着师资队伍的扩大，特色方向的凝炼或培育显得尤为重要。只有办出特色，专业才能有牢固的立足之地和广阔的发展空间。

（七）注重专业课程的规划和建设

课程建设工作是提高教学质量和人才培养质量的基础。专业课程的学习直接影响学生毕业后的专业能力，设置专业课程要考虑学校的整体特色和专业的性质以及学生的就业。

（八）改进学生学习成绩的评定方法，建立一套科学的考核模式

对学生学习成绩的考核是教学工作中的一个重要环节。它不仅是对学生学习过程和结果的评价，也是对教师教学工作的检查，更是对课程建设的一种评价。只有科学地考核学生的学习成绩，才能科学地评判一个学生的综合能力。新的学生学习成绩考核模式必须能够客观地评定学生的学习效果和教师的教学质量，该模式考核的重点应该是考核学生应用所学知识分析问题、解决问题的能力和学生的创新能力，避免学生出现高分低能的现象。新的考核模式是：（1）学生的最终成绩=卷面成绩（期中+期末）+实验成绩+作业成绩+课堂表现成绩+专题小论文的撰写成绩；（2）考核内容：在考试试卷和作业中，增加理解性和讨论性方面的内容，减少纯记忆的概念性内容；（3）考试方式：开卷和闭卷相结合。

四、结语

根据当前社会对创新型人才的需求，无论什么专业都必须创新人才培养的模式，以市场为培养人才的重要导向，促进教学与时俱进。只有这样，才能弥补传统课程知识与市场需求存在的鸿沟，才能培养出适应社会发展需求的创新型高素质人才。

[ 参 考 文 献 ]

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[责任编辑：雷 艳]

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