《地下結(jié)構(gòu)工程》研究生課程創(chuàng)新能力培養(yǎng)

陳國慶　查鳳妹　劉梁

摘要：目前學(xué)校的課程教學(xué)多采用灌輸式的教學(xué)方式，忽略了學(xué)生的興趣、好奇心和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。尤其對于研究生課程的教學(xué)，更要注重研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以適應(yīng)學(xué)科發(fā)展和前沿需求。本文構(gòu)建了一種研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法，面向?qū)W科前沿課題，進(jìn)行互動模式教學(xué)。以《地下結(jié)構(gòu)工程》研究生課程為實踐，通過查閱文獻(xiàn)、討論互動和實踐教學(xué)等方式，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。該方法收到了良好的教學(xué)效果，有利于學(xué)生興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：研究生課程；地下結(jié)構(gòu)工程；創(chuàng)新培養(yǎng)；互動教學(xué)

中圖分類號：G643.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）08-0179-03

一、研究生課程體系現(xiàn)狀

研究生課程教學(xué)與本科生課程不同，前者要求有更強的理論性、研究性、創(chuàng)新性和學(xué)科動態(tài)。長久以來，我國研究生教育過于側(cè)重高校和導(dǎo)師承擔(dān)的科研成果及科研項目，對研究生課程的創(chuàng)新及改革則重視不足。目前的研究生課程體系存在以下問題。

1.科研創(chuàng)新能力不足。創(chuàng)新能力在研究生的科研實踐和學(xué)習(xí)中有著重要地位，缺乏創(chuàng)新能力的研究生無法對本學(xué)科進(jìn)行深層次的探索，很難提出自己的見解并進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

2.基礎(chǔ)理論不牢。很多研究生雖然通過了本科階段的學(xué)習(xí)，對本學(xué)科形成了一定的知識體系，但未在本科階段打下堅實的基礎(chǔ)，導(dǎo)致其在進(jìn)行研究時遇到許多困難，研究成果的準(zhǔn)確性和理論性均不足。

3.學(xué)科交叉融合不強。在科研現(xiàn)階段中，很多科研點都出現(xiàn)在各交叉學(xué)科內(nèi)，而我們的教學(xué)中對學(xué)科間的相互合作這一方面重視不足，各個專業(yè)課程直接缺乏聯(lián)系。

4.前沿動態(tài)涉及較少。課堂中教師一味的進(jìn)行“填鴨式”教育，沒有很好的聯(lián)系學(xué)科實際的發(fā)展，部分課程理念陳舊，涉及本學(xué)科前沿動態(tài)、方法的較少，導(dǎo)致學(xué)生興趣不高，且學(xué)到的內(nèi)容過于枯燥、陳舊。

5.實踐教學(xué)缺乏。相關(guān)的實踐、實習(xí)和專業(yè)技能培養(yǎng)過少，使一些學(xué)生感覺到“學(xué)無所用”，也不利于理論知識的消化。發(fā)達(dá)國家十分重視對青少年開展科普活動，一方面，科學(xué)博物館等科普設(shè)施十分普遍；另一方面，好學(xué)校都重視教學(xué)實驗課和實驗設(shè)施。這些的缺乏在一定程度上遏制了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和發(fā)展。

為此，本文構(gòu)件了一種研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法（如圖1），面向?qū)W科前沿課題，進(jìn)行互動模式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，收到了良好的教學(xué)效果。

二、探究自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

1.強調(diào)創(chuàng)新能力培養(yǎng)。研究生教育是本科階段教育的后續(xù)深造和學(xué)習(xí)的教育方式，更加注重學(xué)生科研能力的培養(yǎng)。因此，不僅要使學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識和系統(tǒng)深入的專業(yè)知識，還應(yīng)該注重學(xué)生的科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在保證專業(yè)知識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，定期對研究生進(jìn)行一些學(xué)習(xí)研究方法和學(xué)科前沿進(jìn)展的教育。例如：可以定期組織學(xué)生集中學(xué)習(xí)學(xué)科前沿進(jìn)展，并互相討論交流。此外，對研究生進(jìn)行一些學(xué)科常用軟件的相關(guān)培訓(xùn)也是很有必要的。

2.提升師資力量水平。教學(xué)質(zhì)量的提升離不開師資力量水平的提升，特別是在研究生教育中，這一點就更為重要。只有教師自身能力提升了，才能提高教學(xué)質(zhì)量，才能增強教學(xué)的生動性，激發(fā)學(xué)生的積極性。課堂教學(xué)永遠(yuǎn)是學(xué)校的中心環(huán)節(jié)，應(yīng)該讓最好的教師講課，好的教師不僅對所講的知識有深刻的了解，而且善于用易懂的語言表達(dá)出來。①在研究生教育中，很多知識和科研實踐及其成果只有教師有機會、有能力接觸和經(jīng)行專業(yè)性的視角進(jìn)行精確的解析和評價。這就要求教師自身的專業(yè)知識要過硬，同時還要具備較高的科研水平和科學(xué)素養(yǎng)，這樣才能以身作則，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和創(chuàng)新的能力。另外，還要求教師要時常關(guān)注學(xué)科發(fā)展的新動態(tài)，并在課堂上與學(xué)生互動探討，真正做到“教學(xué)相長”。②教師還需要不斷的提升自己的專業(yè)能力。這要求教師必須有自身所承擔(dān)的科研或工程項目。這樣，教師不但可以教授研究生基礎(chǔ)知識，還能為研究生提供一定的實踐機會，讓他們在實踐中學(xué)習(xí)知識，掌握科學(xué)思想和研究方法。

3.面向?qū)W科前沿課題研究。在培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新能力的同時，要提高研究生運用基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識進(jìn)行科學(xué)研究的能力，以及在工程應(yīng)用的背景下進(jìn)行設(shè)計、開發(fā)的能力。因此，在研究生的教學(xué)過程中，不能只是簡單的進(jìn)行基礎(chǔ)知識傳授，而是要面向?qū)W科的前沿進(jìn)行培養(yǎng)教育。在這個培養(yǎng)過程中，教師要緊密圍繞國家科技重大專項和重大關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，以及學(xué)院承擔(dān)的重大科學(xué)研究項目的應(yīng)用需求來進(jìn)行專業(yè)課程設(shè)置，突出研究生培養(yǎng)面向科學(xué)研究的特點，使研究生參與一定的科研項目，承擔(dān)一定的科研任務(wù)，在實踐中了解學(xué)科和課題的前沿內(nèi)容，掌握最新的技術(shù)方法，提高科研創(chuàng)新能力。

4.互動模式教學(xué)。在研究生的教學(xué)過程中，不能以單純的灌輸知識為教學(xué)目的，而是采取不同的方法來激勵學(xué)生，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中不斷思考。“授人以魚，不如授人以漁”。教會學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，幫助他們找到自己的興趣點。好奇心是科學(xué)研究的驅(qū)動力，是創(chuàng)新人才最重要的素質(zhì)，互動式教學(xué)一直是激發(fā)學(xué)生好奇心的佼佼者。它有著如下幾種方式：①課堂討論。如何培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的品味，最好的辦法是讓學(xué)生在實踐和濃厚的創(chuàng)新氣氛中去“悟”。這是課堂討論的基本模式。教師通過選材、布置等手段規(guī)定或選擇一些學(xué)科相關(guān)的前沿內(nèi)容，在課堂內(nèi)與學(xué)生進(jìn)行“發(fā)言式”或分組討論，交流彼此的思想和認(rèn)識。②觀看教學(xué)影片。這是課堂討論的一個補充。教師選擇學(xué)科相關(guān)的前沿發(fā)展成果介紹視頻，在課堂上與學(xué)生一同觀看并討論，首先讓學(xué)生從感性上去認(rèn)識新知識、新事物，進(jìn)而激發(fā)出學(xué)生進(jìn)一步研究的興趣和動力。③學(xué)生模擬教學(xué)。這是課堂討論的一個發(fā)展和延伸。教師通過布置或?qū)W生自主選題，由學(xué)生通過演講的方式闡述自己的認(rèn)識和觀點，再通過教師評述或集體討論對該問題進(jìn)行深入探討。該方法使學(xué)生深度的參與到了一個題目中來，在思考、演述和討論中深化對該問題的認(rèn)識及理解。

三、教學(xué)案例——以《地下結(jié)構(gòu)工程》為例

首先，進(jìn)行了基礎(chǔ)課程的教學(xué)，對地下結(jié)構(gòu)工程的基本理論知識進(jìn)行了講述，使學(xué)生先從理論的層面系統(tǒng)地認(rèn)識整個學(xué)科。課題依托成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點實驗室（SKLGP）的國家重大前沿課題進(jìn)行教學(xué)。SKLGP肩負(fù)著我國西部地區(qū)重大地下工程的前沿課題，如國家自然科學(xué)基金重點項目——《多場耦合作用下深埋長大隧道巖爆災(zāi)害的機理及預(yù)測》、交通運輸部西部重點課題——《汶川地震震中區(qū)都汶公路隧道修復(fù)與建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究》、國家自然科學(xué)基金青年項目—《高應(yīng)力高地溫下花崗巖隧道巖爆災(zāi)害的溫度效應(yīng)研究》等，以這些重大前沿課題為依托，可為地下結(jié)構(gòu)工程研究生課程提供翔實而難得的素材。然后，面對地下結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域的前沿課題，進(jìn)行分組討論，對“高地溫條件下隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)處理技術(shù)”、“高寒地區(qū)隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)處理技術(shù)”、“關(guān)于地下結(jié)構(gòu)抗震的簡述”、“V型溝谷連拱隧道支護(hù)技術(shù)及施工方法”、“突泥災(zāi)害簡介及其防治措施”和“地下工程中的軟巖大變形和硬巖巖爆”等專題進(jìn)行了互動討論。例如：“高地溫條件下隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)處理技術(shù)”一題，首先要求學(xué)生利用所學(xué)的專業(yè)知識進(jìn)行初步的分析理解。然后查閱相關(guān)文獻(xiàn)，通過閱讀文獻(xiàn)了解題目相關(guān)背景和研究進(jìn)展，在自我思考的基礎(chǔ)上提出實現(xiàn)的方法，進(jìn)行相關(guān)的仿真試驗。最后撰寫研究報告。通過這一系列的教學(xué)過程，使學(xué)生能夠較為完整地完成本學(xué)科專業(yè)課程的一次研究活動，有利于幫助學(xué)生完整全面地掌握知識和培養(yǎng)科學(xué)研究能力。

四、結(jié)論

1.創(chuàng)新能力培養(yǎng)在研究生教學(xué)中具有相當(dāng)重要的地位。研究生作為科學(xué)研究的后備力量，除了要有過硬的基礎(chǔ)專業(yè)知識外，還要具備相當(dāng)高的科研能力，而培養(yǎng)科研能力的關(guān)鍵就在于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.以創(chuàng)新性培養(yǎng)為重點，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。教學(xué)質(zhì)量的提升離不開師資水平的提升，在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)強調(diào)案例教學(xué)、互動教學(xué)和學(xué)科前沿教育的重要性。依托SKLGP承擔(dān)的重大前沿課題，以《地下結(jié)構(gòu)工程》研究生課程為例，取得了良好的教學(xué)效果。

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基金項目：本項目受到四川省教改項目（巖土工程教學(xué)團隊）的資助

作者簡介：陳國慶，博士，副教授，從事地下工程專業(yè)教學(xué)和科研工作。