工學碩士創新能力培養模式的探索

摘要：本文結合我校巖土工程專業研究生培養特點，提出了視覺形象與思維感悟一體化的教學理念、學術體系與生產問題一體化的培養模式；通過幾年實踐取得了良好的效果；從而提升了研究生的知識能力、解決工程問題能力和創新能力，并取得了良好的效果。

關鍵詞：知識能力；視覺形象；感悟

巖土工程專業屬于應用型技術，要求學生通過現場實踐的視覺觀察和問題發現與知識能力的培養，要具備發現問題和解決綜合技術問題的技能。而學生綜合運用各門知識的能力差，是當前研究生中普遍存在的共性問題。產生這些問題的根本原因是由于各門課程之間缺少相互聯系、融會貫通的橋梁和紐帶。因此，如何提升學生知識能力是研究生培養過程中必須重視的課題。為了夯實學生的理論基礎，充分調動學生學習的積極性，同時提高學生綜合運用知識和理論聯系實際的能力，需要在理論教學和各個實踐環節中加強和重視能力的培養。項目組先后在近十年完成20多項科研課題，對學生的學術能力與工程實戰能力有針對性的培養，下面將結合生產實際問題就研究生的能力培養方法和取得的業績做一總結。

一、前沿理論探索與生產實際問題的結合

1.視覺形象與思維感悟一體化的教學理念。在理論教學方面，在著重探索現代教學模式與教學理念的前提下，重點介紹當前生產實際問題與當代現有理論方法不匹配問題，注重前沿理論教學和實踐能力教學一體化的概念，適應學科發展與社會需求協調一致的原則。具體方法是積極改進傳統授課模式，由過去單純理論授課，發展為充分利用現代多媒體技術和網絡信息技術，使部分純講解變為更加形象生動的可重復再現的學術問題分解、解決問題方案效果分析及其不利因素分析、以及當前理論的欠缺，整個過程全部由視覺圖形動態演示，其啟發效果和學生思維、思考有機結合；豐富課堂內容、激發學生主動學習的興趣、提高課堂效率。同時積極進行精品課程建設和精品教材建設，部分課程建設了配套完整的教學資源網站，方便學生下載課件、及時了解課程相關信息、并大量講授生產過程中存在的實際問題，讓學生了解目前生產實際現狀和亟待解決的技術問題。

2.網絡資源利用。充分利用網絡圖書館、期刊數據庫等中外文電子資源，多渠道、寬口徑收集工程和科研領域的最新信息，及時補充和更新教學內容，使課程常講常新，改善教學效果。并在授課過程中引入相關的工程照片和錄像，增加信息量，使課堂教學信息化。

3.學術體系與生產問題一體化的培養模式。在實踐教學方面，提出知識能力的培養模式，構建循序漸進、逐漸深化的實踐與學術能力培養的教學體系。首先多帶學生到生產一線，查看現場實際現狀及其存在問題，針對問題找出相關理論方法，然后針對現有理論方法解決問題存在的不足，提出理論方法的完善步驟，再探索其通用性。主要做法是增加了開放性實踐研究項目，如聘請國內外知名專家進行科技專題討論、實際工程問題討論與科研方法的研究等；并與校內外多家單位聯合，建立了以工程實踐能力培養為目的的研究生實習、實訓基地。把實踐教學環節從實驗室進一步延伸到實際工程中去，構成了一個較為全面系統的實踐環節訓練體系，有效提升了學生分析問題和解決實際工程問題的能力。整個理論教學和實踐教學體系循序漸進、逐漸深化，同時也讓學生掌握了解決實際工程問題和學術思維的基本方法。通過前面各個環節的鍛煉，學生初步具備了綜合分析問題和解決實際問題的能力，此后進入了畢業論文的提升階段。在畢業論文中著重研究較復雜的專業技術問題，培養和鍛煉他們的解決實際問題和知識運用能力。

4.構建滿足專業需求的實踐創新體系。以培養現代建設需要的應用型人才為目標，以認知實習、感悟實習和參與實踐為主，以現場工程實踐、系列科技競賽和創業活動等載體為輔，增強研究生對理論知識的理解和解決工程問題的綜合能力；并通過開展學術沙龍和以研究生為主體的學術交流活動，突破研究生思維定式，拓寬研究生學術視野，在實現理論與實踐進一步融合的同時，促進對研究生技術創新能力的激發和培養。①積極組織研究生參與各級各類科技競賽和創業活動，這些科技活動的選題一般與學科熱點和前沿問題結合緊密、難度和規模適中且過程完整，為研究生充分發揮想象力和創造力提供了較大的自由度。②積極組織研究生深入現場參觀工程案例，參與工程實際問題的討論、方案論證和解決工程問題的研究。在這一環節中，鼓勵研究生提出自己的觀點和建議，引導學生實現理論知識與工程實際應用的進一步結合。③研究生學術涉獵局限性決定了思維方式太窄，為了使研究生及時了解科技前沿動態與發展趨勢，拓寬學術視野，我們定期聘請行業內的知名專家、學者前來講學，增加前沿學術問題信息量；定期舉辦學科組學術討論、每年舉辦一次大學科組的研究生學術交流會，研究生們通過親自作大會報告、提問、答疑和教授點評等環節來交流和展示創新研究的感悟，凝練所學知識，深化理論水平，培養和激發創新能力，同時培養競爭、合作與交流意識。④設立獎勵機制，對發表的高水平論文、發明專利、國內國際重大競賽獲獎、參與的科研項目獲重大突破性成果等的研究生進行表彰獎勵，以此激勵廣大研究生，形成比、趕、超的良好學術氛圍。近年來，先后有35名研究生獲優秀碩士論文獎，71名研究生獲優秀研究生稱號。

二、培養效果

上述三階段的研究生培養模式，形成了“教學、實踐、科研”三位一體，“產、學、研、用”環環相系的循序漸進、逐漸深化的“實驗—實踐—實戰”培養體系。不僅為研究生打下了扎實的理論知識和實踐動手能力基礎，穩步提高了研究生綜合運用專業知識的解決實際工程問題的能力，也在實戰中培養和激發了研究生的學術（技術）創新的興趣和潛力。近5年筆者所在科研團隊畢業研究生16人，他們先后參加各類課題20多項；由研究生參與完成的研究成果中，獲國家科技進步二等獎2項，省部級科技進步一等獎2項、二等獎1項；平均每年一項省部級以上科技進步獎。同時研究生參加研究的成果申請專利9項，批準一項；研究生參加編寫專著兩部、編著一部、發表學術論文30多篇，取得了良好的學術業績和效果，同時也有效地鍛煉了他們綜合解決工程問題的能力，走上工作崗位后成為單位的學術骨干。幾年來，研究生共參與各類科技競賽和創業活動項目31項，獲得各類獎項22項，發表科技論文187篇；共開展各類學術講座百余場次，1000余人次學生參加了學術報告會；目前，研究生學術交流會已成功舉辦5屆，200多名研究生進行了學術報告交流，參與師生近千人。

參考文獻：

[1]孫世國，劉向東，高振林，姜德民，宋小軟.土木工程專業實驗教學體系建設的探索[C].2006年北京高教學會實驗室工作研究會會議論文集，2006.

基金項目：國家自然科學基金（41172250）、國家十二五科技支撐項目（2012BAK09B06）、北京市創新人才項目（PHR201006118）、北京市科技成果轉化項目、北方工業大學重點項目與創新團隊提升計劃項目聯合資助

作者簡介：孫世國，博士（后），教授，博導，先后獲得國家科技進步二等獎2項，省部級科技進步獎10項，北京市教學成果二等獎1項，出版專編著5部，教材2部。