[基于Seminar模式的研究生纳米表面工程教学改革研究]国家纳米科学中心研究生

基于Seminar模式的研究生纳米表面工程教学改革研究

基于Seminar模式的研究生纳米表面工程教学改革研究 【摘 要】本文介绍了Seminar教学法的内涵及其主要 特征,并以博士研究生课程纳米表面工程为例,论述了 Seminar教学法的应用。问卷调查结果显示,Seminar教学法 有利于提高学生对知识的巩固,开阔研究思路,并对课题研 究有一定的指导作用。

【中图分类号】G643 【文献标识码】A 【文章编号】 1674-4810(2015)33-0012-03 随着我国研究生教育事业的不断发展,为国家社会经济 发展输送了大量的高层次人才。作为高层次人才培养的主要 渠道,研究生教育对未来社会发展起着举足轻重的作用。为 了提高研究生的培养质量,必须注重研究生的教育创新,探 索研究生教学的新方法,加强研究生能力的培养。

一 Seminar学习理论及其特征 1.Seminar教学法的内涵 Seminar教学法起源于18世纪的近代德国。Seminar意为 “研究生为研究某问题而与教授共同讨论之班级”,也即“专题讨论会”、“研究班”或“研究班课程”,是一种结合教 学活动进行的研习方式或在教学过程中开展学术研究的一 种制度。Seminar通常由一名研究专家向学生提出问题或鼓 励学生自己发现问题,然后在其指导下进行解决问题的活动。

这种制度是以学生探讨为主的双向、多向的交流过程,是充 分体现学生主体地位的教学模式。一节典型的Seminar实施 的课堂一般由主持人介绍、主题报告宣讲、回应人发言、限 时辩论与交流、总结与评点五部分组成。

2.Seminar教学法的主要特征 第一,教学与科研的统一。教学与科研的统一是Seminar 的重要特征,教学与科研的结合在Seminar中得到充分、完 美的结合。在Seminar中,教授与研究生完全改变了传统教 学中的师生关系,因为教学是一个追求真理的过程,必须通 过教授与研究生的研究探讨,逐步接近真理。对于选中的具 体专题,教授与研究生必须明确关于这个专题前人已有的研 究成果;
前人已有成果的理论背景;
这些理论成果有什么现 实意义;
如何利用别人的成果进行新的探索。这样就很好地 把教学与科研完美地结合在一起,教学的过程同时也是师生 共同研究的过程,二者紧密结合,不可分割。

第二,强调研究生科研能力的培养。Seminar注重研究生独立科研能力的培养。在Seminar中,教授不再以告知的 方式灌输知识,转而重视研究生的独立研究及思考能力;
对 于每一个由研究生和教授共同确定的专题,研究生必须花费 大量时间搜集资料,然后对资料进行分析整理,对前人的成 果进行反思,最后提出自己的观点。这一过程是研究生独立 研究的过程,可以更好地培养研究生独立学习和科研的能力, 只有在研究生出现问题的时候教授才做适当的指导。

第三,注重研究生的互动与合作,师生关系平等融洽。

Seminar是以小组讲座的形式进行的,这种形式为研究生的 交流合作提供了多向互动的平台,它可以全方位地调动小组 成员的参与热情,在激烈的探讨中激发小组成员对于问题的 不同见解,促进研究生发散性思维的形成,从而激发研究生 对此类问题的连锁反应,形成良好的探讨氛围。在探讨的过 程中,由于教授不是以权威方式作用在讨论过程中,因此 Seminar成员之间具有平等合作的基础。Seminar为研究生之 间的互动提供了必要的平台,在互动过程中小组成员之间思 想的碰撞就可能形成多样的解释,而每一种思想都有它独到 的价值。Seminar为参与者提供了合作空间,它将合作精神 引入学习生涯,有利于实现和强化合作思想。在Seminar中 教授主要的作用在于控制课堂的进程,对小组成员间的讨论 做进一步的指导,并最终在讨论结束后进行总结,在这一过 程中,师生之间是平等的、协商的关系。二 纳米表面工程课程 1.课程基本情况 纳米表面工程是装甲兵工程学院硕士、博士研究生材料 科学与工程专业的一门专业基础课程,在第一学期开设,学 时为40课时。

通过课程学习,主要使学生了解纳米表面工程研究现状 及其在民用工业和武器装备中的应用,熟悉纳米颗粒材料表 面改性常用的技术方法,熟悉材料表面纳米薄膜、纳米复合 涂层、纳米结构涂层等纳米涂覆层的分析和表征方法,了解 各种纳米表面工程技术,重点掌握纳米硬膜技术、微/纳米 热喷涂技术、纳米复合镀技术、纳米润滑技术、纳米自修复 技术等装备中已经取得成功应用的纳米表面工程技术,掌握 纳米表面工程技术设计的基本原则,能够针对装备维修和再 制造问题设计和选择纳米表面工程技术。

2.课程教学特点 从纳米表面工程的教学内容来看,作为一门专业基础课 程,具有如下特点:第一,涵盖内容广泛。纳米表面工程的教学内容涉及的 学科专业知识如图1所示。由图1可知,纳米表面工程所涵盖 的学科专业知识十分广泛。由于研究生入学前的知识结构各 不相同,学习基础不一,因此学习本门课程只能针对研究生 阶段的研究方向有重点地学习。而对于一名授课教师教授如 此广泛的专业知识,也有很大的难度。

第二,各章教学内容相对独立,自成体系。由图1可以 看出,《纳米表面工程》课程的教学内容建立在纳米材料特 性及制备技术、分析技术等知识基础上,由相对独立的纳米 硬膜技术、纳米热喷涂技术、纳米复合镀技术、纳米固体润 滑技术、纳米粘接技术、纳米复合功能涂料技术、金属表面 自身纳米化技术等所组成。每种技术自成体系,有相对完善 的理论知识、研究方法和研究成果。

三 Seminar理论在纳米表面工程课程教学中的应用 为充分培养研究生的自学能力和创新能力,我们提倡将 教学过程分为课堂教学和课题研究两个部分。课堂教学主要 以教师讲授、学生研究报告和课堂讨论为主,主要在课堂内 进行。课题研究主要以学生分组展开与课程相关课题研究为 主。教师选择课程相关领域前沿研究的热点问题,组织学生展开讨论,并选择若干具体的方向组织学生展开研究,课题 研究主要在课外进行。纳米表面工程课程Seminar组织过程 如图2所示。

这种激发学生主观能动性的教学过程,一方面要求研究 生课前进行广泛的阅读和认真的准备;
另一方面主要通过讨 论、专题研讨等方式培养学生的创造性思维,在课堂上锻炼 学生的自学能力、创新能力和表达能力。

下面以纳米表面工程中的纳米复合镀技术一章的 Seminar交流教学过程进行说明。

1.交流内容调研 一般而言,调研内容分为基础理论调研、国内外研究进 展调研、目前存在的问题或需要改进的内容调研、应用情况 调研等。

第一,基础理论调研。基础理论是本次交流内容的理论 基础,应该简要介绍,而且要深入浅出。就纳米复合镀技术 一章而言,所涉及的基础理论包括电化学理论、电镀理论、 复合镀理论、化学镀理论等基础理论,结合纳米技术的发展 进行总结和梳理。第二,国内外研究进展调研。介绍国内外相关技术的研 究发展历程及最新研究进展,通过这方面的介绍,使参加交 流人员对交流内容有一个全面的认识。纳米复合镀交流内容 调研流程图如图3所示。

第三,目前存在的问题或需要改进的内容调研。对于交 流内容中所存在的问题,交流者应该进行总结,并进行客观 的表述。这部分内容也是后续交流环节的主要内容,应该列 为重点,也是准备工作的难点所在。

第四,应用情况调研。纳米表面工程这门课程与工程应 用结合十分紧密,其发展也是以工程应用为背景和牵引进行 的。因此,对于课程中涉及的每种技术都要结合工程应用情 况进行详细介绍,不要让理论变为空中楼阁。

2.交流PPT内容制作 在交流PPT内容制作方面,主张以课本内容为主线,同 时加入调研内容和自己的见解。一些对交流内容比较熟悉的 学生,可以根据自己的理解进行内容安排。

3.交流与讨论第一,汇报时间。一般而言,每次交流汇报时间安排为 2课时。其中汇报时间应该控制在30~50分钟。时间过短, 不利于深入分析知识点;
时间太长则不能为交流提供充分的 讨论时间。

第二,讨论方式。讨论方式可以分为两种。一种是边交 流边讨论。此种讨论方式解决问题的时效性较强,不会出现 遗忘情况。另一种是汇报完毕后集中讨论。这种讨论交流方 式会增强问题的针对性和系统性,也会引起讨论的广泛性。

在组织过程中,教师可以针对情况灵活选取,以提高教 学效果。

4.内容完善与再交流 根据讨论情况,汇报者要进行总结,课下针对建议内容 进行再调研、再学习、再总结,教师可酌情组织简短的课上 交流或课下交流,确保讨论问题得到有效解决。

在纳米复合镀一章教学中,讨论的问题主要有:(1) “纳米复合镀技术”的定义;
(2)纳米材料在镀液中的应 用与表征方法;
(3)纳米颗粒在镀层中的强化机理。针对以上讨论比较热烈的问题,教师主要明确以下几个 问题:(1)定义、理论、论据的确切参考文献;
(2)参与 讨论的论点的科学性与正确性;
(3)对交流内容提出改进 意见和建议。

5.教学效果 该教学法已经在3轮博士、硕士研究生课程中进行了试 点改革。在2013级博士教学过程中,对参与教学的7名博士 研究生进行了问卷调查。结果如图5所示。7名博士生中,有 6人认为该种教学方式有利于所学知识的巩固;
6人认为能够 开阔思路,通过讨论他人研究成果中出现的问题和失误,指 导自己今后的课题研究工作;
所有人都认为通过该课程教学 掌握了更多有效的科研工作方法。

四 小结 通过Seminar课堂教学实践,主要有如下心得体会:
第一,Seminar教学法比较适合研究生课程尤其是公共 基础课程的教学。参与讨论的学生可以找到较多的共鸣点, 容易引发讨论。第二,Seminar教学法的实施离不开细致全面的准备。

尽管准备工作并不是课堂教学的一个部分,但是准备工作的 作用是不能忽视的,它能够直接影响课堂教学的顺利推进。

前期准备工作做得认真仔细的学生,在课堂讨论的时候占据 了比较大的优势,陈述也更加全面,辩驳更加有力。

第三,教师实施Seminar教学法的时候需要做好以下几 个方面的工作。一是要制定一个全面的教学计划。二是在汇 总整理材料的时候要认真分析。三是教师在开场介绍的时候 要平铺直述,不做任何评价、不带任何观点,避免由于教师 的主观好恶对参与者造成心理影响,影响学生的自我判断。

同时,教师应该鼓励学生尽可能多地提出怀疑和反对意见, 在讨论过程中为意见的交锋创造良好的气氛。四是要善于引 导学生,驾驭整个课堂。

参考文献 [1]沈文捷、朱强.Seminar教学法:研究生教学的新模 式[J].学位与研究生教育,2002(Z2) [2]马启民.“Seminar”教学范式的结构、功能、特征 及其对中国大学文科教学的启示[J].比较教育研究,2003 (2)