穆銳 劉元雪 姚未來
摘要:“新工科”的建設(shè)和發(fā)展對(duì)研究生培養(yǎng)提出了更高要求,研究生除掌握扎實(shí)的理論基礎(chǔ)外,提升其科研創(chuàng)新能力與工程實(shí)踐能力至關(guān)重要。陸軍勤務(wù)學(xué)院在長(zhǎng)期探索和近30年巖土工程專業(yè)研究生培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,以“先進(jìn)教育理念”和“建構(gòu)主義”為指導(dǎo)思想,探索構(gòu)建了研究生課程體系“一體三維”的理論框架,基于該理論框架,對(duì)本專業(yè)研究生培養(yǎng)的課程體系、教學(xué)模式、實(shí)踐平臺(tái)、教材改革等方面進(jìn)行了探索實(shí)踐,介紹了取得的實(shí)踐成效。
關(guān)鍵詞:新工科;研究生課程體系;巖土工程;研究生教育;建構(gòu)主義
作者簡(jiǎn)介:穆銳,陸軍勤務(wù)學(xué)院設(shè)施系,巖土力學(xué)與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室講師,重慶 401331;劉元雪,陸軍勤務(wù)學(xué)院設(shè)施系,巖土力學(xué)與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,教授,重慶 401331;姚未來,陸軍勤務(wù)學(xué)院設(shè)施系,巖土力學(xué)與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室講師,重慶 401331。
改革開放以來,我國(guó)研究生教育在體系發(fā)展、教育規(guī)模、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、資金投入、人才培養(yǎng)質(zhì)量、高等教育改革以及國(guó)際化等方面,取得了顯著的成績(jī)[1]。很多學(xué)者針對(duì)研究生課程體系的基本特征、培育目標(biāo)及路徑等方面進(jìn)行了深入研究和探討,對(duì)研究生課程體系的改革和發(fā)展給出了建議和實(shí)施路徑[2-7]。經(jīng)過多年的努力,我國(guó)研究生教育取得了較大發(fā)展,但研究生教學(xué)體系不適應(yīng)“新工科”發(fā)展的特點(diǎn)和人才培養(yǎng)要求,導(dǎo)致學(xué)生綜合能力素質(zhì)薄弱,很難滿足“新工科”創(chuàng)新型人才隊(duì)伍建設(shè)的現(xiàn)實(shí)需要[8-9]。
2017年2月,教育部在上海組織召開“全國(guó)高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)”,探討了“新工科”的內(nèi)涵特征、建設(shè)與發(fā)展路徑,探索構(gòu)建人才培養(yǎng)新模式、新質(zhì)量、新體系等,并對(duì)“新工科”背景下高等工程教育發(fā)展的新要求達(dá)成以下共識(shí):①促進(jìn)學(xué)科交叉融合、推動(dòng)人才全面發(fā)展;②構(gòu)建創(chuàng)新育人體系、著力培養(yǎng)創(chuàng)新人才;③借鑒國(guó)際先進(jìn)理念、加強(qiáng)國(guó)際交流合作;④優(yōu)化學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)、筑牢核心關(guān)鍵技術(shù)[10]。然而,研究生教育作為高等工程人才培養(yǎng)的關(guān)鍵階段,要實(shí)現(xiàn)“新工科”建設(shè)中對(duì)“卓越工程師”培養(yǎng)的終極目標(biāo),就必須積極推動(dòng)新工科背景下研究生教育的改革。隨著對(duì)高等教育的深入研究,建構(gòu)主義理論被國(guó)內(nèi)外學(xué)者、教師們所關(guān)注[8,11]。該理論強(qiáng)調(diào)以學(xué)習(xí)者為中心,通過其已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和深度學(xué)習(xí)對(duì)新知識(shí)進(jìn)行加工處理,堅(jiān)持在教學(xué)過程中的“情境對(duì)話”以完成對(duì)核心知識(shí)點(diǎn)的建構(gòu),進(jìn)而獲得新知。本文以巖土工程專業(yè)為例,將發(fā)展教育、創(chuàng)新教育、開放教育、終身教育指導(dǎo)思想,與課程思政一起融入研究生課程體系,以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ),突出研究生培養(yǎng)的中心地位,建構(gòu)新工科背景下研究生課程體系,以提升研究生的創(chuàng)新意識(shí)、科研與應(yīng)用能力。
一、新工科背景下巖土工程研究生課程體系的建構(gòu)目標(biāo)
研究生教育的本質(zhì)特征是實(shí)現(xiàn)“學(xué)習(xí)、教學(xué)、科研、實(shí)踐”的有機(jī)融合,即“學(xué)習(xí)·教學(xué)·科研·實(shí)踐”融合體,其實(shí)現(xiàn)過程較為復(fù)雜。因而,要想達(dá)到“新工科”背景下研究生課程體系的建構(gòu)目標(biāo)就必須要有明確的指導(dǎo)思想。近年來,隨著“發(fā)展教育”“創(chuàng)新教育”“開放教育”“終身教育”等先進(jìn)教育理念被不斷提出,其基本內(nèi)涵為:①發(fā)展教育強(qiáng)調(diào)在全周期工程教育中使研究生的各項(xiàng)基本素質(zhì)得到全面可持續(xù)發(fā)展,要求應(yīng)采取實(shí)際措施促進(jìn)研究生在各個(gè)維度的綜合素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展[3],其特征表現(xiàn)為全面性和持續(xù)性。②創(chuàng)新教育則是以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新素質(zhì)等為目的的教育,具有首創(chuàng)性、差異性和多樣性等特點(diǎn)[12-13]。③開放教育蘊(yùn)含了多形式、多學(xué)科、多技術(shù)跨界整合的教育模式,突出了教育的綜合性和交叉性特征[14]。④終身教育指出知識(shí)能以多形式在多階段中被循環(huán)使用,顯現(xiàn)出階段性和周期性[15]??梢?,上述先進(jìn)教育理念的基本屬性與研究生教育的本質(zhì)特征聯(lián)系十分緊密,使其在高等教育改革實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用并取得了顯著成效。然而,新工科的建設(shè)和發(fā)展離不開新興技術(shù)產(chǎn)業(yè),急需大量創(chuàng)新型人才,這意味著研究生教育需要建立具有創(chuàng)新性、科學(xué)性、全面性等綜合化特征的人才培育模式。巖土工程專業(yè)作為傳統(tǒng)工科的典范,是新工科建設(shè)的重要組成部分,其傳統(tǒng)的研究生課程體系已很難適應(yīng)現(xiàn)階段的人才培養(yǎng)特點(diǎn),很難應(yīng)對(duì)新工科建設(shè)和發(fā)展中的挑戰(zhàn)。因此,結(jié)合新工科對(duì)研究生教育的內(nèi)涵及要求,借鑒先進(jìn)教育理念重構(gòu)研究生課程體系,是實(shí)現(xiàn)卓越工程人才培養(yǎng)的重要途徑。巖土工程研究生課程體系的建構(gòu)目標(biāo)主要包含以下四個(gè)方面。
1.以發(fā)展教育理念重塑研究生課程體系
要實(shí)現(xiàn)研究生從能力塑造向全面發(fā)展的轉(zhuǎn)變,以“思維”“技能”與“精神”為特色,促進(jìn)“專業(yè)教育、工程教育、科學(xué)教育、人文教育”的深度融合,關(guān)注研究生個(gè)體的個(gè)性化發(fā)展、智力發(fā)展、精神發(fā)展與需求發(fā)展等相協(xié)調(diào)的全面發(fā)展至關(guān)重要[16]。顯然,全面發(fā)展是新工科背景下對(duì)研究生培養(yǎng)質(zhì)量提出的最新要求。為能培養(yǎng)出適應(yīng)“新工科”建設(shè)和發(fā)展的卓越人才,結(jié)合發(fā)展教育理念的基本內(nèi)容及特征,重塑巖土工程專業(yè)研究生課程體系很有必要。結(jié)合傳統(tǒng)研究生課程體系的優(yōu)勢(shì)及新工科建設(shè)的要求,回歸研究生教育的本質(zhì),除了使研究生掌握有深度的專業(yè)知識(shí)外,更要重視人文素養(yǎng)、科學(xué)倫理與專業(yè)知識(shí)的融會(huì)貫通,按照研究生培養(yǎng)方案,將研究生的人才培養(yǎng)、能力塑造等和發(fā)展教育理念有效結(jié)合,重塑巖土工程專業(yè)研究生課程體系,發(fā)揮學(xué)科綜合優(yōu)勢(shì),注重全面發(fā)展。該課程體系應(yīng)具備以下特征:①以發(fā)展理念為導(dǎo)向,合理設(shè)計(jì)研究生核心課程,融入學(xué)科交叉新內(nèi)容,引導(dǎo)研究生在課中自主探究并獲得新知,增強(qiáng)研究生創(chuàng)新精神培養(yǎng)。②在傳統(tǒng)課程體系的基礎(chǔ)上,緊盯人才培養(yǎng)和巖土工程前沿學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì),建構(gòu)能力支架式教學(xué)模式和打造創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái),著重培養(yǎng)研究生解決實(shí)際工程問題的能力和創(chuàng)新思維,適應(yīng)新工科發(fā)展特點(diǎn)。以發(fā)展教育理念改革研究生的教育模式、實(shí)踐平臺(tái)、核心課程及教材,聚焦新工科研究生教育的特點(diǎn),推動(dòng)研究生全面發(fā)展。
2.以創(chuàng)新教育理念重置研究生培養(yǎng)目標(biāo)
在《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》及“復(fù)旦共識(shí)”中均指出,國(guó)家的發(fā)展離不開創(chuàng)新人才,我國(guó)把創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)放在引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的重要地位,是一項(xiàng)基本國(guó)策[10],這說明創(chuàng)新教育在高等工程教育中發(fā)揮著不可替代的作用。創(chuàng)新能力既是研究生培養(yǎng)的關(guān)鍵目標(biāo),也是研究生成長(zhǎng)的核心要素,很明顯,創(chuàng)新教育在研究生的培養(yǎng)過程中十分重要。高校作為國(guó)家創(chuàng)新體系的重要組成部分,對(duì)促進(jìn)創(chuàng)新型國(guó)家建設(shè)、培養(yǎng)和造就高素質(zhì)創(chuàng)新型人才發(fā)揮著重要作用[17]。現(xiàn)階段,研究生培養(yǎng)目標(biāo)存在較大局限性。一方面,人才培養(yǎng)目標(biāo)過于籠統(tǒng),忽略了研究生創(chuàng)新精神和研究能力的培養(yǎng);另一方面,研究生培養(yǎng)目標(biāo)與實(shí)際需求不符,很難滿足“新工科”建設(shè)的需要。為了解決上述問題,在研究生培養(yǎng)環(huán)節(jié)中應(yīng)以創(chuàng)新教育理念為導(dǎo)向,重置研究生培養(yǎng)目標(biāo),且貫穿整個(gè)研究生課程體系,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高等工程人才的創(chuàng)新培養(yǎng)。其基本內(nèi)涵為:①將創(chuàng)新精神作為研究生培養(yǎng)核心,重視專業(yè)知識(shí)的深度學(xué)習(xí),培養(yǎng)解決問題的能力。②將創(chuàng)新教育理念融入研究生課程體系,夯實(shí)專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ),培養(yǎng)研究生的高階思維能力。③在科學(xué)研究和工程實(shí)踐中設(shè)置創(chuàng)新教育環(huán)節(jié),激發(fā)研究生的探究潛能,使其掌握學(xué)科前沿發(fā)展動(dòng)態(tài),強(qiáng)化對(duì)研究生的科研訓(xùn)練,鼓勵(lì)研究生做出創(chuàng)新性科研成果。④推動(dòng)人才培養(yǎng)創(chuàng)新發(fā)展,善于挖掘研究生的個(gè)性化特征,突破研究生“創(chuàng)新思維”和“創(chuàng)新能力”的塑造瓶頸。⑤打造具有新工科背景特征的創(chuàng)新教育模式和實(shí)踐平臺(tái),在培養(yǎng)研究生科研素質(zhì)時(shí),使其邊學(xué)習(xí)、邊研究、邊實(shí)踐、邊完善,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)。
3.以開放教育理念推動(dòng)多學(xué)科交叉融合發(fā)展
現(xiàn)有研究生課程體系通常按照“公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)實(shí)踐課”三大模塊進(jìn)行劃分,該設(shè)置模式造成研究生的學(xué)習(xí)環(huán)境相對(duì)封閉,只重視對(duì)學(xué)科專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí),導(dǎo)致研究生的視野受限,知識(shí)面較窄,在應(yīng)對(duì)和解決實(shí)際工程問題時(shí),知識(shí)運(yùn)用能力和多維度思考意識(shí)較差。為解決上述問題,需要以開放教育理念為指導(dǎo)思想,建立具有學(xué)科交叉融合特征的研究生課程體系。發(fā)揮專業(yè)綜合優(yōu)勢(shì),重視基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí),孕育出新工科與新技術(shù)深度融合的“新結(jié)構(gòu)”,創(chuàng)建多學(xué)科交叉融合的“新方向”,搭建卓越人才培養(yǎng)的“新模式”,充分彰顯研究生教育的“結(jié)構(gòu)化、多元化、模塊化”。對(duì)于巖土工程專業(yè)而言,應(yīng)增加跨學(xué)科課程內(nèi)容,以研究生為中心,激發(fā)研究生對(duì)新技術(shù)、新方法產(chǎn)生濃厚興趣,充分發(fā)揮巖土工程專業(yè)優(yōu)勢(shì),掌握與大數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)等新技術(shù)深度融合的方法,推動(dòng)學(xué)科交叉融合發(fā)展。聚焦前沿科學(xué)研究課題,積極提升研究生培養(yǎng)的國(guó)際化水平,拓寬研究生的國(guó)際視野。通過開放教育理念推動(dòng)學(xué)科交叉融合發(fā)展,實(shí)現(xiàn)研究生從“科學(xué)知識(shí)面窄、工程能力差、綜合素質(zhì)弱”向“科學(xué)知識(shí)面寬、工程能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高”的轉(zhuǎn)變。
4.以終身教育理念改革研究生課程內(nèi)容
現(xiàn)階段研究生教育正處于教育新理念、專業(yè)新結(jié)構(gòu)、教學(xué)新質(zhì)量、人才新要求、工科新體系的不斷變化和發(fā)展時(shí)期,因此研究生課程內(nèi)容也將隨著新工科發(fā)展而不斷變化,需要及時(shí)更新、及時(shí)增減。以終身教育理念和建構(gòu)主義理論為依據(jù),以最新理論知識(shí)作為研究生課程內(nèi)容的基礎(chǔ),及時(shí)更新科學(xué)研究方法與內(nèi)容、前沿知識(shí)與熱點(diǎn),優(yōu)化研究生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),激發(fā)研究生開展創(chuàng)新性探究,積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),加深研究生對(duì)前沿專業(yè)知識(shí)的深入理解,最終形成個(gè)性化的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。此外,為解決研究生課程內(nèi)容的科研特征邊緣化問題,以巖土工程專業(yè)核心理論為脈絡(luò),將典型的科研問題穿插其中,打造研究生精品課程,鼓勵(lì)研究生運(yùn)用批判思維、合理邏輯、嚴(yán)密推演等方法對(duì)科學(xué)問題進(jìn)行探索研究,提升研究生的學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)興趣及科研激情,推動(dòng)研究生教育理論建構(gòu)、體系完善、實(shí)踐創(chuàng)新,突出研究生課程內(nèi)容的動(dòng)態(tài)性和可持續(xù)性。通過終身教育理念改革研究生課程內(nèi)容,推進(jìn)單一式階段性教育向復(fù)合式終身教育轉(zhuǎn)變。
二、基于先進(jìn)教育理念,建構(gòu)研究生課程體系
培養(yǎng)高素質(zhì)人才作為研究生教育的首要任務(wù),也是研究生教育工作的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)[18]?!靶鹿た啤北尘跋卵芯可n程體系的建設(shè)和發(fā)展既要處理好“學(xué)習(xí)、教學(xué)、科研、實(shí)踐”之間的關(guān)系,又要注重研究生的全面發(fā)展;既要實(shí)現(xiàn)卓越創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo),也要突破創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的塑造瓶頸;既要推動(dòng)學(xué)科交叉融合發(fā)展,還要大力推進(jìn)課程體系國(guó)際化的進(jìn)程;既要加強(qiáng)專業(yè)核心課程內(nèi)容改革,更要加快課程教學(xué)模式更新。建構(gòu)科學(xué)、合理、有效的研究生課程體系,需要從研究生個(gè)體出發(fā),將掌握“高層次的專業(yè)知識(shí)”和形成“研究為主要特征的探索性學(xué)術(shù)行為”作為研究生培養(yǎng)的目標(biāo),依據(jù)建構(gòu)主義理論,通過有趣課程內(nèi)容、有效教學(xué)模式、強(qiáng)化科研訓(xùn)練和打造實(shí)踐平臺(tái)等方式和手段,使研究生在研究生教育中實(shí)現(xiàn)自我提升。具體可以理解為實(shí)現(xiàn)“自主建構(gòu)”“思維建構(gòu)”“創(chuàng)新建構(gòu)”的“三層級(jí)建構(gòu)維度”,其基本內(nèi)涵為:①研究生教育應(yīng)注重研究生專業(yè)能力、創(chuàng)新能力、思維能力以及綜合素質(zhì)的全面提升,實(shí)現(xiàn)自主建構(gòu)。②將發(fā)展教育、創(chuàng)新教育、開放教育和終身教育等先進(jìn)教育理念作為研究生課程體系的建構(gòu)理念,融入家國(guó)情懷、工匠精神等思政要素,構(gòu)建符合新工科要求的研究生課程體系,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)過程中的思維建構(gòu)。③回歸“理論性、創(chuàng)新性、實(shí)踐性”為主導(dǎo)的人才培養(yǎng)體系,優(yōu)化創(chuàng)新環(huán)境,培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新建構(gòu)。具體情況如下。
1.第一層級(jí)建構(gòu)維度:“自主建構(gòu)”
在研究生培養(yǎng)過程中,包括正確觀念、理論知識(shí)、研究方法、科研素養(yǎng)及實(shí)踐能力等培養(yǎng)內(nèi)容,特別強(qiáng)調(diào)研究生自主思考、自主探究、自主發(fā)現(xiàn)的建構(gòu)過程,突出研究生在學(xué)習(xí)中的自主性,增強(qiáng)自我效能感,最終形成自主建構(gòu)。實(shí)現(xiàn)自主建構(gòu),往往需要源源不斷注入驅(qū)動(dòng)力,而這種驅(qū)動(dòng)力的來源不僅僅是教師和外在環(huán)境,其核心驅(qū)動(dòng)力來源于研究生個(gè)體。完成自主建構(gòu)主要采取以下幾個(gè)途徑:①增強(qiáng)研究生個(gè)體的自我調(diào)節(jié)機(jī)制,完成自主思考。研究生在學(xué)習(xí)過程中保持自主思考,需對(duì)學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行不斷調(diào)整,認(rèn)知水平將從一個(gè)平衡狀態(tài)向新平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變,逐步形成深度思考能力。②增強(qiáng)研究生個(gè)體發(fā)現(xiàn)、探究科學(xué)問題的能力,完成自主探究。將最新的學(xué)科前沿科研問題融入研究生課程內(nèi)容中,激發(fā)研究生的科研興趣,養(yǎng)成良好的科研嗅覺,塑造探究科研問題的能力。③加強(qiáng)研究生個(gè)性化培養(yǎng),注重挖掘研究生個(gè)性化的特征,形成個(gè)性化學(xué)習(xí)能力,在研究生培養(yǎng)過程中完成自主建構(gòu)。一方面,自主建構(gòu)在研究生獲得新知、積累經(jīng)驗(yàn)及認(rèn)知結(jié)構(gòu)改變的過程中有促進(jìn)作用;另一方面,自主建構(gòu)是將研究方法與科學(xué)觀點(diǎn)有效結(jié)合的關(guān)鍵環(huán)節(jié),發(fā)揮研究生個(gè)體的自主建構(gòu)能力,有助于培育研究生的科研嗅覺與素養(yǎng),激發(fā)研究生個(gè)體自主解決問題的潛能。
2.第二層級(jí)建構(gòu)維度:“思維建構(gòu)”
在研究生的學(xué)習(xí)、科研和實(shí)踐過程中,經(jīng)常會(huì)遇到疑難情境,用已有知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)很難直接解決問題。此時(shí)研究生就需要進(jìn)行思維建構(gòu)。結(jié)合研究生的心理和學(xué)習(xí)特征,以已有的理論知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),充分激發(fā)研究生的學(xué)習(xí)積極性和求知欲望,完成思維建構(gòu)。為進(jìn)一步促進(jìn)研究生的思維建構(gòu),研究生課程體系要遵循思維活動(dòng)和建構(gòu)過程的變化特征:①設(shè)置合理的研究生課程內(nèi)容,圍繞核心理論知識(shí)講授,將專業(yè)領(lǐng)域的最新前沿知識(shí)和研究成果融入課程內(nèi)容,把研究生引入問題情境,讓原本枯燥無味的知識(shí)變得“有趣味”“有魅力”“有意思”,提升研究生課程體系的吸引力,增強(qiáng)研究生探索知識(shí)的欲望和學(xué)習(xí)積極性,使其主動(dòng)進(jìn)行思維活動(dòng),養(yǎng)成深度學(xué)習(xí)的習(xí)慣。②更新教學(xué)模式,強(qiáng)化研究生思維轉(zhuǎn)化。實(shí)現(xiàn)由“理論”到“實(shí)踐”,由“抽象”到“具體”,由“低階”到“高階”的轉(zhuǎn)變,在獲取知識(shí)的過程中逐步完成思維建構(gòu)。③優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),拓寬研究生思維。開設(shè)學(xué)科交叉、融合的研究型課程,使研究生了解其他相關(guān)學(xué)科的新理論、新方法、新技術(shù),形成發(fā)散思維、開放思維,拓寬知識(shí)面。④搭建實(shí)踐平臺(tái),注重研究生的實(shí)踐訓(xùn)練。強(qiáng)化對(duì)研究生理論學(xué)習(xí)和工程實(shí)踐思維的訓(xùn)練,逐步形成解決實(shí)際問題的工程思維,實(shí)現(xiàn)高階思維建構(gòu)。⑤推動(dòng)國(guó)際合作,促進(jìn)研究生的思想碰撞。國(guó)際視野是新工科卓越人才應(yīng)當(dāng)具備的要素,具有國(guó)際視野,緊盯專業(yè)學(xué)科前沿,加強(qiáng)思維碰撞,才有助于構(gòu)建新工科人才思維體系。
3.第三層級(jí)建構(gòu)維度:“創(chuàng)新建構(gòu)”
培養(yǎng)“創(chuàng)新精神”和“創(chuàng)新能力”是構(gòu)建研究生課程體系的目的,也是研究生教育的高階目標(biāo)。創(chuàng)新建構(gòu)是指學(xué)習(xí)主體在已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,運(yùn)用新穎的方法解決問題并產(chǎn)生獨(dú)特的、有社會(huì)價(jià)值的思維過程[13],為學(xué)術(shù)發(fā)展做出創(chuàng)造性的貢獻(xiàn)。因此,創(chuàng)新建構(gòu)具有獨(dú)特性,取決于研究生個(gè)體的獨(dú)立思考和思維,以及相關(guān)科學(xué)問題的理論儲(chǔ)備和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。此外,研究生需要在科研訓(xùn)練中做出更多嘗試和體驗(yàn),實(shí)現(xiàn)“量變”向“質(zhì)變”的跨越,最終得到解決問題的新思想、新觀念或新方法。要形成創(chuàng)新建構(gòu),可采取以下舉措:①重塑研究生課程體系,克服傳統(tǒng)研究生課程中科研訓(xùn)練、學(xué)術(shù)性弱化問題。以發(fā)展教育理念為指導(dǎo)思想,將“公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)理論課”為主導(dǎo)的傳統(tǒng)課程體系重塑為以“課程思政、職業(yè)素養(yǎng)、理論知識(shí)、研究課題、工程實(shí)踐”為架構(gòu)的核心課程體系,激發(fā)研究生的學(xué)習(xí)興趣與創(chuàng)新激情,形成創(chuàng)新建構(gòu)的基礎(chǔ)。②以實(shí)際工程問題為導(dǎo)向,探索學(xué)科交叉融合發(fā)展的人才培育模式。以開放教育理念為指導(dǎo)思想,將科研訓(xùn)練與實(shí)際工程問題有機(jī)融合,設(shè)置問題情境引發(fā)研究生思考,通過學(xué)科交叉融合,運(yùn)用批判性思維提出科學(xué)問題并找到解決問題的思路或方法,形成創(chuàng)新建構(gòu)。③強(qiáng)化國(guó)際交流合作,開闊研究生學(xué)術(shù)視野。以創(chuàng)新教育、終身教育為指導(dǎo)思想,借助國(guó)際競(jìng)賽、學(xué)術(shù)交流和工程實(shí)踐等創(chuàng)新載體,激發(fā)研究生的創(chuàng)新建構(gòu),培養(yǎng)發(fā)散思維,突破思維定式,將抽象知識(shí)在科研訓(xùn)練中轉(zhuǎn)化為具體知識(shí),變成自己獨(dú)特的創(chuàng)新思維,儲(chǔ)備創(chuàng)新建構(gòu)能力,最終實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新建構(gòu)。
4.巖土工程研究生課程體系“一體三維”建構(gòu)
在“三層級(jí)建構(gòu)維度”的架構(gòu)下,需要進(jìn)一步明確研究生課程體系的建構(gòu)路徑,即將先進(jìn)教育理念貫穿于研究生課程體系的建設(shè)之中;以“三層級(jí)建構(gòu)維度”的特征和要求分析研究生的培養(yǎng)工作,明確研究生課程體系主要內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)研究生培養(yǎng)過程;以新工科對(duì)卓越人才培養(yǎng)提出的新要求,強(qiáng)調(diào)對(duì)研究生個(gè)體的能力塑造,明確研究生培養(yǎng)的目標(biāo)。在此基礎(chǔ)上,依據(jù)建構(gòu)主義的核心思想和方法論,以研究生培養(yǎng)的“思政要素、發(fā)展教育、創(chuàng)新教育、開放教育和終身教育理念融為一體”為核心,注重研究生自主、思維、創(chuàng)新三維度”的發(fā)展,對(duì)研究生課程體系進(jìn)行建構(gòu),形成與新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng),有利于研究生全面發(fā)展的研究生課程體系。巖土工程研究生課程體系“一體三維”建構(gòu)框架如圖1所示。該框架具有以下特點(diǎn):①以科學(xué)研究為突破口,以課程思政為有力抓手,將“先進(jìn)教育理念”和“課程思政”有機(jī)融合,使得研究生在培養(yǎng)過程中逐漸形成卓越人才必備的德育素養(yǎng),強(qiáng)化研究生個(gè)體全面素質(zhì)的培養(yǎng)。②以研究生培養(yǎng)過程為核心,與研究生培養(yǎng)的理念、目標(biāo)形成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)反饋機(jī)制,不斷優(yōu)化思政育人、文化育人、專業(yè)育人、創(chuàng)新育人、實(shí)踐育人的協(xié)同育人模式,持續(xù)優(yōu)化研究生課程體系。③凸顯研究生的主體地位,強(qiáng)調(diào)在“三個(gè)層級(jí)建構(gòu)維度”下,發(fā)揮研究生的主觀能動(dòng)性,激發(fā)他們的創(chuàng)新精神,全面塑造研究生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新素質(zhì),保證研究生的培養(yǎng)質(zhì)量。
三、“一體三維”建構(gòu)研究生課程體系的實(shí)踐效果
學(xué)院的巖土工程專業(yè)在研究生教育中,將“學(xué)科交叉融合”“創(chuàng)新精神”“工程實(shí)踐能力培養(yǎng)”“經(jīng)典理論”核心要素與專業(yè)能力的塑造加以融合,初步形成了具有新工科特征的研究生課程體系,取得了良好的人才培養(yǎng)效果。
1.以“學(xué)科交叉融合”為牽引,構(gòu)建了具有新工科特色的巖土工程課程體系
學(xué)院結(jié)合新工科建設(shè)的實(shí)際需求,以“學(xué)科交叉融合”為牽引,構(gòu)建了具有新工科特色的巖土工程研究生課程體系,即:基礎(chǔ)素質(zhì)課、專業(yè)背景課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、專業(yè)技術(shù)課及專業(yè)實(shí)踐課等六大類別(見表1)。該課程體系具有以下特征:①將思政要素融入基礎(chǔ)素質(zhì)課程中,增設(shè)了“立德樹人”思政元素,形成研究生培養(yǎng)過程中的特色模塊,夯實(shí)研究生的職業(yè)道德素質(zhì)基礎(chǔ),為培養(yǎng)思想素質(zhì)過硬的卓越工程技術(shù)人才打牢基礎(chǔ)。②以研究生科研能力培養(yǎng)為目標(biāo),充分發(fā)揮學(xué)科專業(yè)課程的主軸作用,增設(shè)了學(xué)科前沿系列講座、學(xué)科交叉融合等專業(yè)課程,建設(shè)學(xué)科示范性課程體系。③以研究生“創(chuàng)新精神”和“創(chuàng)新能力”的培養(yǎng)為契機(jī),在專業(yè)實(shí)踐課程中設(shè)置了工程案例調(diào)研與分析、校外實(shí)踐基地教學(xué)等課程內(nèi)容,探索了以“實(shí)踐”促“創(chuàng)新”的教學(xué)模式,以學(xué)術(shù)會(huì)議等活動(dòng)積極推動(dòng)對(duì)外交流,邀請(qǐng)了以鄭穎人院士為代表的巖土工程界知名專家做學(xué)科前沿系列講座40余次,主辦學(xué)術(shù)會(huì)議10余次,近年來共培養(yǎng)研究生80余名(碩士50余名、博士30名),其中:1篇論文獲評(píng)全軍優(yōu)秀碩士學(xué)位論文,1篇論文獲評(píng)中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)優(yōu)秀博士學(xué)位論文(每年只評(píng)選5篇)、2篇碩士學(xué)位論文和3篇博士學(xué)位論文獲評(píng)重慶市優(yōu)秀研究生學(xué)位論文;從事巖土力學(xué)與大數(shù)據(jù)學(xué)科交叉領(lǐng)域研究的博士生4名、碩士生6名;研究生的思想境界、科研能力和實(shí)踐能力均得到顯著提高,所培養(yǎng)的人才服務(wù)于艱苦邊遠(yuǎn)地區(qū)、基層單位、科研院所和高等院校,獲得用人單位一致好評(píng)。
2.以“創(chuàng)新精神”為引領(lǐng),改革了課程教學(xué)模式
巖土工程是陸軍勤務(wù)學(xué)院的優(yōu)勢(shì)專業(yè),以鄭穎人院士為代表的科研團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)外具有較大的影響力。學(xué)院基于研究生培養(yǎng)面臨的新挑戰(zhàn),結(jié)合多年研究生教育實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),遵循研究生培養(yǎng)規(guī)律,注重研究生“學(xué)”與“研”的能力屬性,以“創(chuàng)新精神”為引領(lǐng),強(qiáng)調(diào)在教學(xué)中形成“學(xué)研能力支架”共同體,注重研究生深度學(xué)習(xí)和科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng),形成了“學(xué)研能力支架”教學(xué)模式(見圖2),即:學(xué)習(xí)能力和科研能力融為一體,強(qiáng)化學(xué)研共同體間的相互作用,創(chuàng)設(shè)學(xué)研能力培養(yǎng)支架,進(jìn)而完成對(duì)內(nèi)容域、能力域的建構(gòu)過程。其中,內(nèi)容域的建構(gòu)是通過支架①—支架⑥間的共同作用實(shí)現(xiàn)的;能力域的建構(gòu)是指學(xué)習(xí)經(jīng)典理論,通過對(duì)基礎(chǔ)理論的深度學(xué)習(xí),強(qiáng)化科研訓(xùn)練使研究生逐步實(shí)現(xiàn)“低階思維”向“高階思維”的轉(zhuǎn)化,并貫穿課程教學(xué)、論文選題及職業(yè)選擇等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
隨著“學(xué)研能力支架”教學(xué)模式的探索與實(shí)踐,研究生逐步實(shí)現(xiàn)了從“自主建構(gòu)”向“創(chuàng)新建構(gòu)”的跨越,研究生的創(chuàng)新精神培養(yǎng)效果明顯,科研創(chuàng)新能力明顯增強(qiáng),能在學(xué)科交叉領(lǐng)域積極開展研究,特別在巖土材料塑性本構(gòu)模型、庫(kù)區(qū)滑坡地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警與大數(shù)據(jù)、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘等領(lǐng)域的研究成效顯著。其中,筆者所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)獲評(píng)學(xué)院優(yōu)秀教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新團(tuán)隊(duì);10余名研究生獲得省部級(jí)研究生創(chuàng)新項(xiàng)目資助;40余篇相關(guān)研究成果在國(guó)外優(yōu)秀期刊上發(fā)表;獲得國(guó)家(國(guó)防)發(fā)明專利30余項(xiàng),創(chuàng)新成果顯著。
3.以“工程實(shí)踐能力培養(yǎng)”為導(dǎo)向,打造了模塊化創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)
為培養(yǎng)具有較強(qiáng)專業(yè)知識(shí)背景、工程實(shí)踐能力、勝任行業(yè)發(fā)展需求的應(yīng)用型和技術(shù)、技能型人才[10],學(xué)院以“工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)”為導(dǎo)向,以“創(chuàng)新精神”和“創(chuàng)新能力”的塑造為核心,打造了以“經(jīng)典實(shí)踐模塊、工程實(shí)踐模塊和前沿實(shí)踐模塊”為一體的“三位一體”模塊化創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)平臺(tái):①在經(jīng)典實(shí)踐模塊中積極組織研究生開展經(jīng)典探究性試驗(yàn),如:三軸壓縮試驗(yàn)、直接剪切試驗(yàn)等,體驗(yàn)理論與試驗(yàn)過程,關(guān)注新現(xiàn)象、新成果的討論與分析,激發(fā)思維領(lǐng)悟和創(chuàng)新靈感,著重培養(yǎng)研究生的基本科研能力。②在工程實(shí)踐模塊中,以解決實(shí)際工程問題為驅(qū)動(dòng),讓研究生自主擬定創(chuàng)新方案,完成重大典型工程的“沉浸式”實(shí)踐,如:地質(zhì)災(zāi)害滑坡治理方案、高邊坡穩(wěn)定性分析等,瞄準(zhǔn)工程師處置實(shí)際工程問題的創(chuàng)新思維、最優(yōu)設(shè)計(jì)方案和實(shí)施路徑,實(shí)現(xiàn)“思維建構(gòu)”到“創(chuàng)新建構(gòu)”的飛躍,強(qiáng)化卓越工程師能力建構(gòu)。③在前沿實(shí)踐模塊中,立足學(xué)科前沿?zé)狳c(diǎn)問題,充分發(fā)揮師生共同體的作用,強(qiáng)化科研訓(xùn)練,撰寫并發(fā)表系列科研成果,進(jìn)行國(guó)際學(xué)術(shù)交流。同時(shí)培養(yǎng)研究生靈敏的科研洞察力和科研嗅覺,注重培養(yǎng)科學(xué)研究能力與素質(zhì),有助于確定他們終身持續(xù)性的科研方向。實(shí)施研究生模塊化創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)以來,在人才培養(yǎng)、導(dǎo)師隊(duì)伍建設(shè)和科學(xué)研究等方面均取得突出成果,獲批“重慶英才·創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)領(lǐng)軍人才項(xiàng)目(科技領(lǐng)域)”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)示范團(tuán)隊(duì)1個(gè)、陸軍勤務(wù)學(xué)院教學(xué)科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)1個(gè),5人次獲評(píng)重慶市優(yōu)秀研究生學(xué)位論文導(dǎo)師,獲評(píng)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)科研項(xiàng)目20余項(xiàng),研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力顯著提升。
4.以“經(jīng)典理論”為線索,改革了專業(yè)核心課程教材
研究生教材是研究生個(gè)體獲取知識(shí)、培養(yǎng)能力的重要載體,具有“研究性、前沿性、理論性與應(yīng)用性”的基本屬性[19]。結(jié)合新工科背景下巖土工程研究生培養(yǎng)規(guī)律,抓住研究生教材和研究生培養(yǎng)的共同特征,用創(chuàng)新建構(gòu)理論更新教材。以高等巖土塑性力學(xué)為例,將高等巖土塑性力學(xué)經(jīng)典理論作為重要線索,吸收本教研團(tuán)隊(duì)與國(guó)內(nèi)外最新研究成果,同時(shí),結(jié)合筆者所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事研究生教育的經(jīng)歷、著作和實(shí)踐應(yīng)用,以“終身教育理念”為內(nèi)涵、“創(chuàng)新能力”為導(dǎo)向,重構(gòu)了高等巖土塑性力學(xué)教材框架,將“理論基礎(chǔ)→研究方法→工程案例分析和學(xué)科熱點(diǎn)問題→展開科學(xué)研究”為改革軸線,著重改革了巖土工程研究生核心課程內(nèi)容,使教材內(nèi)容更有利于研究生“創(chuàng)新思維”和“創(chuàng)新能力”的培養(yǎng)。在國(guó)家科技出版基金資助下,團(tuán)隊(duì)分別出版了《高等巖土塑性力學(xué)》(中文)和《Plastic Mechanics of Geomaterial》(英文),均被列入“十三五”國(guó)家重點(diǎn)出版規(guī)劃項(xiàng)目。這兩本專著自出版以來,一直受到巖土工程專業(yè)領(lǐng)域高校教師、研究生、科研與設(shè)計(jì)人員的青睞,同時(shí)被陸軍勤務(wù)學(xué)院、中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所、清華大學(xué)等20余個(gè)研究生培養(yǎng)單位作為研究生教材或參考書,針對(duì)專著涉及的科學(xué)前沿問題,本團(tuán)隊(duì)在中國(guó)科學(xué)院(武漢)巖土力學(xué)所、浙江大學(xué)等高校和研究所做過50余次學(xué)術(shù)報(bào)告,對(duì)巖土工程研究生的培養(yǎng)起到了較好的作用。
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(責(zé)任編輯 周玉清)