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摘 要：本文以“材料科学基础”课程为例，介绍了开展研究型教学的三种方式：课堂讨论、读书思辨、课外创新，以及所取得的初步效果。对开展研究型教学，提出了几点思考意见。
关键词：研究型教学；课堂讨论；读书思辨；课外创新
“材料科学基础”是材料科学与工程学科本科生进入专业的第一门学科基础课。该课程的特点是理论性强，微观抽象，“灌输”起来难度较大，效果欠佳。近几年来，我们在课程中探索研究型教学的具体方式，取得了较好的教学效果。
一、研究型教学在“材料科学基础”课程的实践
1. 开展“课堂讨论”，激发创新意识
我们在课程的重点和难点章节（晶体结构、位错、相图、塑性变形等）安排了4次课堂讨论，每次2学时，共8学时，约占总学时的8%。
讨论题由教师拟定，同时，也吸收了少量学生自己提出的题目。在内容上，讨论题分为基本概念、基本方法、基本能力3个方面；在难度上，讨论题分为易、较难、难3个层次。例如，针对六方晶系晶向指数的标注（重点之一，也是难点之一），提出了3个讨论题目：（1）标出六方晶胞中已知晶向的指数；（2）为什么密排六方结构是简单六方点阵；（3）对于标注六方晶系晶向指数，你有什么更好的方法？讨论题（1）属基本方法，比较容易，旨在检验学生对教材中的方法掌握的程度；讨论题（2）属基本概念，教材中没有答案，难度较大，旨在帮助学生从基本概念出发、通过自己的思考进一步加深对基本概念的理解；讨论题（3）属创新型问题，富有挑战性，难度很大，旨在激发学生创新精神、培养创新意识。
讨论题尽可能早地发给学生，以使学生有充足时间思考和准备。学生从课堂讨论得到的收获主要在于讨论前的思考和准备过程中，可以说，过程比结果更重要。讨论课以小班（30人左右）为单位进行，由学生自己主持，教师以普通一员参与讨论，并在每个讨论题结束之后予以简短点评。讨论课成绩由各班自己评定，并在课程总成绩中占一定比例（约10%）
在三届教学中实施课堂讨论的实践表明，效果明显：（1）提高了学习兴趣；（2）加深了对基本知识的理解和掌握。例如，绝大多数学生熟练掌握了六方晶系晶向指数标注这一难点；（3）提高了自主学习的能力；（4）激励了创新精神；（5）取得了实质性创新成果。2006级本科一位同学提出了确定面心立方和体心立方晶体始滑移系的新方法，并在核心期刊正式发表[1]。2007级本科一位同学提出了标注六方晶系晶向指数的新方法，也在核心期刊正式发表[2]；（6）提高了综合素质。正如学生自己所感受的那样[3]：锻炼了语言表达能力，增强了人际交流的能力，提高了同学间的合作能力。
2. 开展“读书思辨”，培养批判精神
书籍是前人知识的总结，是人类进步的阶梯。因此，读书是学习过程中的重要环节。然而，“学而不思则罔，思而不学则殆”，持何种态度读书，用何种精神去读书，用何种方法去读书，是教学过程中必须正确引导学生的重要问题。
我们在教学中安排了“读书思辨”环节，鼓励学生用怀疑的态度读书，用批判的精神读书，用思辨的方法读书，通过读书思辨激发创新精神、培养创新能力。首先要让学生不迷信书本，不迷信权威，要用怀疑的态度去读书。其次要让学生懂得前人的认识只是相对真理，是有局限性的，并不是对认识的终结，因此要用批判的精神去读书。最后要让学生懂得读书的目的不仅仅是继承，更是为了发展和创新，因此要通过自己的学习和思考尝试新的观点和见解，用思辨的方法去读书。
材料科学基础方面的现行教科书及学习辅导教材有几十种之多。我们要求学生任意选读一本，针对书中的一个问题进行思辨，在规定的时间内提交读书报告，将报告在课程网站中集中展示。并对读书报告进行成绩评定，计入课程总成绩（约占5%）。
在2007级试行的结果表明，绝大多数同学有很高的热情和兴趣，大胆地提出了各种“疑问”，并查阅参考资料，认真“思辨”，最终得出自己的见解。例如，我们所用的教科书在介绍六方ZnS的晶体结构时写道: 该类结构实际上是由负离子（S2-）和正离子（Zn2+）各自形成的密排六方点阵穿插而成，其中一个点阵相对于另一个点阵沿C轴位移了1/3的点阵矢量。教师在课堂上指出该段论述是错误的，要求同学们自己课外思考，得出正确的表述。经过思辨，不少同学认为：该段论述中有两处错误，一是“密排六方”不是“点阵”，而是“结构”；二是位移量不是“1/3”，而是“3/8”。同学们在读书报告中的观点也许还不成熟甚至错误，但没有今日的思想火花，哪会有明日的创造发明。
3. 开展“课外创新”， 提高创新能力
我们充分利用《国家级大学生创新实验计划》、《西安交通大学大学生创新实验计划》的经费支持以及学院和课程组教师的科研条件，鼓励有创新愿望并有初步设想的同学积极申报国家和学校的创新实验计划项目，指导和帮助他们完成计划，实现自己的愿望。对于创新成果优秀的学生在课程总成绩中额外加10分（但总成绩不超过100分）。
在指导学生开展课外创新活动过程中，努力做到既精心指导，又不越俎代庖。爱护学生的创新火花，引导学生独立思考，尊重学生的独立见解，真正使学生从中得到锻炼和提高。
近年来，在学习本课程时有约20%的同学参加了各类课外创新活动，并取得了优异成绩。例如，两个项目组学生的创新实验结果在著名材料类国际期刊[4，5]上发表。
课外创新活动，一方面极大地激发了学生的创新精神，提高了查阅资料获取信息的能力、自主学习能力、实验动手能力、分析和解决问题的能力、用英文撰写论文的能力；同时，通过对已经学习过的材料科学基本知识的具体运用，进一步加深了对这部分知识的深刻理解；在共同目标下，项目组成员之间也养成了分工协作、讨论交流、学术争鸣的团队精神。
二、对研究型教学的思考
1. 研究型教学适合于所有课程
研究型教学的目的，在于培养本科生的创新意识和精神。用批判的态度继承，用创新的精神学习，树立为创新而继承、为创新而学习的精神。从这个意义上讲，研究型教学只是课程教学的一种模式和方法，而不是目的，更侧重于过程而不是结果。因此，课程的研究型教学也就有别于研究生的培养。既然他是课程教学的一种模式或方法，所以也就适合于所有课程，无论是基础课、专业基础课，还是专业课。 2. 研究型教学适合于所有类型的学校
笔者认为，如果将研究型教学作为课程教学的一种模式或方法，并非一定要与具体的项目“研究”相结合。有条件结合最好，没有研究条件，也可以开展“课堂讨论”、“读书思辨”，或其他“探究式”、 “案例式” 等开放式教学，同样可以激发和培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。因此，研究性教学不应当成为研究型大学本科教学的专利。无论哪种类型的学校，都应当而且都可以进行研究型教学。
3. 研究型教学应当逐步制度化
几年来的实践表明，研究型教学确实是一种先进的教学模式。如果所有的课程都能采用这种模式，四年下来，学生的综合素质一定会得到显著提高。然而，目前情况下，研究型教学还只是教师的个人行为。也正因为如此，研究型教学的开展还存在诸多困难，如教学班规模过大（本课程140多人）不利于小班讨论；现行的课程评价体系不利于教师开展研究型教学；现行的课程考试制度也不利于学生开展研究型学习；还有，教学管理体系和制度也与之不相适应。这些，都需要学校教学管理部门进行相应的改革，使研究型教学模式逐步制度化，为培养高素质创新性人才发挥更大作用。
参考文献：
[1] 刘向东等. 以力轴指数观察法确定面心立方和体心立方晶体始滑移系[J]. 重庆大学学报（社会科学版），2009（增刊）：88-90.
[2] 桂进秋等. 用平行投影修正系数法标注六方晶系晶向指数[J]. 重庆大学学报（社会科学版），2009（增刊）：85-87.
[3] 刘虎林等. 一种培养学生自主学习与研究能力的教学方式——材料科学基础课堂讨论的收获与感受[J]. 重庆大学学报（社会科学版），2009（增刊）：82-84.
[4] Che HQ, Fan QC. Microstructural evolution during the ignition/quenching of pre-heated Ti/3Al powders[J]. J. Alloys Compd, 2009. 475 (3): 184-190.
[5] Li Y, et al. Dissolution-precipitation-decomposition-crystallization mechanism of self-propagating high-temperature synthesis of Al3Ni2[J]. Intermetallics, 2010, 18 (1): 179-187.
[项目来源：陕西省精品课程]
[责任编辑：文和平]
关键词：研究型教学；课堂讨论；读书思辨；课外创新
“材料科学基础”是材料科学与工程学科本科生进入专业的第一门学科基础课。该课程的特点是理论性强，微观抽象，“灌输”起来难度较大，效果欠佳。近几年来，我们在课程中探索研究型教学的具体方式，取得了较好的教学效果。
一、研究型教学在“材料科学基础”课程的实践
1. 开展“课堂讨论”，激发创新意识
我们在课程的重点和难点章节（晶体结构、位错、相图、塑性变形等）安排了4次课堂讨论，每次2学时，共8学时，约占总学时的8%。
讨论题由教师拟定，同时，也吸收了少量学生自己提出的题目。在内容上，讨论题分为基本概念、基本方法、基本能力3个方面；在难度上，讨论题分为易、较难、难3个层次。例如，针对六方晶系晶向指数的标注（重点之一，也是难点之一），提出了3个讨论题目：（1）标出六方晶胞中已知晶向的指数；（2）为什么密排六方结构是简单六方点阵；（3）对于标注六方晶系晶向指数，你有什么更好的方法？讨论题（1）属基本方法，比较容易，旨在检验学生对教材中的方法掌握的程度；讨论题（2）属基本概念，教材中没有答案，难度较大，旨在帮助学生从基本概念出发、通过自己的思考进一步加深对基本概念的理解；讨论题（3）属创新型问题，富有挑战性，难度很大，旨在激发学生创新精神、培养创新意识。
讨论题尽可能早地发给学生，以使学生有充足时间思考和准备。学生从课堂讨论得到的收获主要在于讨论前的思考和准备过程中，可以说，过程比结果更重要。讨论课以小班（30人左右）为单位进行，由学生自己主持，教师以普通一员参与讨论，并在每个讨论题结束之后予以简短点评。讨论课成绩由各班自己评定，并在课程总成绩中占一定比例（约10%）
在三届教学中实施课堂讨论的实践表明，效果明显：（1）提高了学习兴趣；（2）加深了对基本知识的理解和掌握。例如，绝大多数学生熟练掌握了六方晶系晶向指数标注这一难点；（3）提高了自主学习的能力；（4）激励了创新精神；（5）取得了实质性创新成果。2006级本科一位同学提出了确定面心立方和体心立方晶体始滑移系的新方法，并在核心期刊正式发表[1]。2007级本科一位同学提出了标注六方晶系晶向指数的新方法，也在核心期刊正式发表[2]；（6）提高了综合素质。正如学生自己所感受的那样[3]：锻炼了语言表达能力，增强了人际交流的能力，提高了同学间的合作能力。
2. 开展“读书思辨”，培养批判精神
书籍是前人知识的总结，是人类进步的阶梯。因此，读书是学习过程中的重要环节。然而，“学而不思则罔，思而不学则殆”，持何种态度读书，用何种精神去读书，用何种方法去读书，是教学过程中必须正确引导学生的重要问题。
我们在教学中安排了“读书思辨”环节，鼓励学生用怀疑的态度读书，用批判的精神读书，用思辨的方法读书，通过读书思辨激发创新精神、培养创新能力。首先要让学生不迷信书本，不迷信权威，要用怀疑的态度去读书。其次要让学生懂得前人的认识只是相对真理，是有局限性的，并不是对认识的终结，因此要用批判的精神去读书。最后要让学生懂得读书的目的不仅仅是继承，更是为了发展和创新，因此要通过自己的学习和思考尝试新的观点和见解，用思辨的方法去读书。
材料科学基础方面的现行教科书及学习辅导教材有几十种之多。我们要求学生任意选读一本，针对书中的一个问题进行思辨，在规定的时间内提交读书报告，将报告在课程网站中集中展示。并对读书报告进行成绩评定，计入课程总成绩（约占5%）。
在2007级试行的结果表明，绝大多数同学有很高的热情和兴趣，大胆地提出了各种“疑问”，并查阅参考资料，认真“思辨”，最终得出自己的见解。例如，我们所用的教科书在介绍六方ZnS的晶体结构时写道: 该类结构实际上是由负离子（S2-）和正离子（Zn2+）各自形成的密排六方点阵穿插而成，其中一个点阵相对于另一个点阵沿C轴位移了1/3的点阵矢量。教师在课堂上指出该段论述是错误的，要求同学们自己课外思考，得出正确的表述。经过思辨，不少同学认为：该段论述中有两处错误，一是“密排六方”不是“点阵”，而是“结构”；二是位移量不是“1/3”，而是“3/8”。同学们在读书报告中的观点也许还不成熟甚至错误，但没有今日的思想火花，哪会有明日的创造发明。
3. 开展“课外创新”， 提高创新能力
我们充分利用《国家级大学生创新实验计划》、《西安交通大学大学生创新实验计划》的经费支持以及学院和课程组教师的科研条件，鼓励有创新愿望并有初步设想的同学积极申报国家和学校的创新实验计划项目，指导和帮助他们完成计划，实现自己的愿望。对于创新成果优秀的学生在课程总成绩中额外加10分（但总成绩不超过100分）。
在指导学生开展课外创新活动过程中，努力做到既精心指导，又不越俎代庖。爱护学生的创新火花，引导学生独立思考，尊重学生的独立见解，真正使学生从中得到锻炼和提高。
近年来，在学习本课程时有约20%的同学参加了各类课外创新活动，并取得了优异成绩。例如，两个项目组学生的创新实验结果在著名材料类国际期刊[4，5]上发表。
课外创新活动，一方面极大地激发了学生的创新精神，提高了查阅资料获取信息的能力、自主学习能力、实验动手能力、分析和解决问题的能力、用英文撰写论文的能力；同时，通过对已经学习过的材料科学基本知识的具体运用，进一步加深了对这部分知识的深刻理解；在共同目标下，项目组成员之间也养成了分工协作、讨论交流、学术争鸣的团队精神。
二、对研究型教学的思考
1. 研究型教学适合于所有课程
研究型教学的目的，在于培养本科生的创新意识和精神。用批判的态度继承，用创新的精神学习，树立为创新而继承、为创新而学习的精神。从这个意义上讲，研究型教学只是课程教学的一种模式和方法，而不是目的，更侧重于过程而不是结果。因此，课程的研究型教学也就有别于研究生的培养。既然他是课程教学的一种模式或方法，所以也就适合于所有课程，无论是基础课、专业基础课，还是专业课。 2. 研究型教学适合于所有类型的学校
笔者认为，如果将研究型教学作为课程教学的一种模式或方法，并非一定要与具体的项目“研究”相结合。有条件结合最好，没有研究条件，也可以开展“课堂讨论”、“读书思辨”，或其他“探究式”、 “案例式” 等开放式教学，同样可以激发和培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。因此，研究性教学不应当成为研究型大学本科教学的专利。无论哪种类型的学校，都应当而且都可以进行研究型教学。
3. 研究型教学应当逐步制度化
几年来的实践表明，研究型教学确实是一种先进的教学模式。如果所有的课程都能采用这种模式，四年下来，学生的综合素质一定会得到显著提高。然而，目前情况下，研究型教学还只是教师的个人行为。也正因为如此，研究型教学的开展还存在诸多困难，如教学班规模过大（本课程140多人）不利于小班讨论；现行的课程评价体系不利于教师开展研究型教学；现行的课程考试制度也不利于学生开展研究型学习；还有，教学管理体系和制度也与之不相适应。这些，都需要学校教学管理部门进行相应的改革，使研究型教学模式逐步制度化，为培养高素质创新性人才发挥更大作用。
参考文献：
[1] 刘向东等. 以力轴指数观察法确定面心立方和体心立方晶体始滑移系[J]. 重庆大学学报（社会科学版），2009（增刊）：88-90.
[2] 桂进秋等. 用平行投影修正系数法标注六方晶系晶向指数[J]. 重庆大学学报（社会科学版），2009（增刊）：85-87.
[3] 刘虎林等. 一种培养学生自主学习与研究能力的教学方式——材料科学基础课堂讨论的收获与感受[J]. 重庆大学学报（社会科学版），2009（增刊）：82-84.
[4] Che HQ, Fan QC. Microstructural evolution during the ignition/quenching of pre-heated Ti/3Al powders[J]. J. Alloys Compd, 2009. 475 (3): 184-190.
[5] Li Y, et al. Dissolution-precipitation-decomposition-crystallization mechanism of self-propagating high-temperature synthesis of Al3Ni2[J]. Intermetallics, 2010, 18 (1): 179-187.
[项目来源：陕西省精品课程]
[责任编辑：文和平]