專業碩士交叉學科實踐教學理論與方法探究

程嘉瑞 竇益華 崔 璐

（西安石油大學 陜西·西安 710065）

0 前言

我國《專業學位設置審批暫行辦法》明確規定：“專業學位作為具有職業背景的一種學位，為培養特定職業高層次專門人才而設置?！睂I學位是高等學校為滿足社會對高層次應用型人才日趨強烈的需求而建立起來的一種學位類型。它和學術學位一起構成現代高等教育學位體系不可缺少的兩大組成部分。

專業學位研究生教育中，所開設課程包含了課程教學與實踐環節[1]。通常，專業學位碩士研究生的開設課程體系，綜合實踐性與創新性。逐次、遞進式地開設基礎課程、專業基礎課程和專業課程，向研究生提供數量豐富、內容新穎、實踐性強的選修課程系列[2]。區別于學術型研究生的教學體系，專業研究生教學中將實踐納入課程教學的范疇，采用課程教學實踐的一體化課程教學方法，在諸多的教學方法中，案例教學和研討式教學對于培養學生的實踐能力更為有效，教學內容圍繞專業知識和相應的實踐案例展開[1]。

有研究表明專業學位研究生的教學應該是多直觀演示、少邏輯證明；多安排成功案例、少警示點名；多排列技巧、少演繹推導；多規范、少創新；多實踐、少滿堂灌[3]。基于上述課程設置的原則，不同專業的研究者們從不同的全日制專業學位出發優化相關課程體系，如唐仁華等人對農業推廣碩士課程體系的優化[4]，殷子惠等人對獸醫碩士課程體系的優化[5]，還有專門研究針對面向機械工程領域全日制專業學位研究生的“現代控制理論”課程的教學實踐中進行的探索與改革[6]。

1 跨專業研究生實踐教學方法探究

目前研究生課程主要以學位課和非學位課為主，上課周期在一年至一年半不等。以我校研究生培養3至5年周期為例，絕大多數研究生為3年畢業，那么課程教學時間占比約30%至50%。

以目前研究生反饋信息，專業課設置科目較為聚焦專業背景，而選修課選擇更為廣泛。目前課程缺乏對于某一研究方向的交叉選課形式，甚至跨學院選課形式。例如：我所招收的專業學位研究生包含：裝備專業或能動專業、機械專業、電氣專業三類，根據他們本科學習課程和知識儲備，我所規劃的研究生學習內容占比如圖1所示。

圖1：舉例專業碩士建議知識結構圖

（1）裝備或能動專業研究生知識學習。裝備或能動專業本科生以流體力學、熱力學和固體力學為基礎，輔助學習電工電子、機械制造、管理、制圖、控制等高階專業課程。因此，在碩士階段開設課程主要以高等力學、仿真、測控為主，這其中以流體和熱力學知識占比50%規劃，鞏固本科基礎，接觸數值計算方法、多相流動、復雜傳熱等新知識，擴展接觸石油、石化、航空、航天、核能等行業背景實例。同時，可以結合高等固體力學向流固耦合，結合化學向腐蝕、煉化、合成方向，結合材料學向表面改性、新材料研發方向發展。因此，化學和材料學重要交叉學科，可以為裝備或能動專業研究生提供新的研究方向。

（2）機械專業研究生知識學習。機械專業本科生以固體力學、電工學、運動學為基礎，輔助學習機械設計、制圖、振動、儀器儀表、控制原理、機電一體化等專業知識，具備結構設計、制造、控制、分析能力。研究生階段，機械專業學生需要基于傳統力學知識，學習數值分析方法、結構設計與校核、先進制造、人工智能等內容。同時，結合流體和熱力學知識，可以延伸開展流固耦合、熱固耦合、表面強化等涉及流體、化學、材料方面的交叉方向，所以在流體、熱力和固體力學占比60%基礎上，添加30%電學知識和10%材料學知識，有助于機械專業碩士提高應用知識能力。

（3）電氣專業研究生知識學習。電氣專業學生就讀于能動專業時，具有較強的電子、信息和控制專業知識的同時缺乏力學、材料和化工知識，在學習高階力學課程和結構分析中存在困難。因此，在延續電氣學習知識體系基礎上，融入少量力學和材料學知識學習，可以強化測控及信號處理能力的同時，擴展學生對于宏觀設備、系統的掌握能力。例如在具備傳感器測試、信號傳遞和數據采集、分析能力的基礎上，學習結構強度和材料選擇知識，使得學生能夠獨立設計、測試小型儀器，提高動手能力。

根據全國專業學位研究生教育指導委員會制定的《專業學位研究生核心課程指南》，能源動力、機械和電子信息專業碩士核心課程如表1所示。以知識體系規劃專業碩士研究生課程，在限制選擇10門課程條件下，可以根據學生本科專業進行如下選擇：

表1：部分專業研究生開設課程

（1）能源動力學生選擇：Ⅰ-1、3、4、6、10，Ⅱ-1、5，以及《材料與化工現代研究方法》《試驗設計與最優化》《材料與化工安全工程》。基于以上課程可以開展設備內部流體流動和傳熱研究、復雜多相流動研究、流固耦合研究、熱固耦合研究、化工流程設計、結構失效分析等方向研究。

（2）機械專業學生選擇：Ⅱ-1、2、4、5，Ⅰ-1、4，Ⅲ-4、10、11，以及《材料與化工現代研究方法》?；谝陨险n程可以開展復雜結構設計、復雜結構強度計算、設備運行仿真、動力機械設計及評價、機器人設計等方向研究。

（3）電子信息專業學生選擇：Ⅲ-1、2、3、5、6、7、9，Ⅱ-3，以及《材料與化工現代研究方法》?；谝陨险n程可以開展控制電路、控制算法、通訊信號傳輸、并行計算、機器人等方向研究。

通過學生選課與反饋，采用跨學科課程學習為學生帶來多個領域的知識，加之參加國際、國內學術會議中的學習，使學生對于某一具體工程、項目的開展具有綜合能力。在學好知識的同時，安排每位學生參與至少一項項目的研發，增強其閱讀文獻、書籍，探索問題的能力。根據參與周期的長短，多數學生在1年期以上項目中均得到鍛煉，學會了檢索資料調研、立項申請、基礎計算、儀器選型、測試或實驗等方面內容。

2 結論

針對目前跨學科報考專業碩士研究生遇到課程陌生，轉換專業學習困難問題，根據筆者所在動力工程專業指導經驗，提出跨學科研究生選課及實踐教學思路。在兼顧學生本科所學知識基礎上，選學多門跨學科課程，在第一年學習中打下基礎，為后續實踐研究提供知識儲備。通過對于3屆研究生的調查，得出跨學科研究生延續本科專業知識，繼續開展本專業研究，同時擴展其它專業30%～50%基礎知識，對于學生就業和深造均有良好效果。