王立彬
(南京林業大學土木學院,南京210000)
近年來,隨著研究生招生規模不斷擴大,我國的研究生教育事業得到了飛速的發展,但是在研究生的培養上也出現了一些不容忽視的問題,最突出的問題之一就是研究生的創新能力不足,研究生創新成果和其相應的發展規模不相適應。諸多教育工作者對研究生創新問題展開了深刻的討論,但大多數文獻多從宏觀體制、教育模型、培養體系等方面展開論述[1-4],缺乏具體的可行行措施.文獻[5-7]就浙大的改革提出了科研主導、導師主責、激勵相容和協同創新的新理念,并作出了大量的實踐,與作者的某些思路非常吻合,但是這些文獻論文是從一個校長的角度來討論相關研究生改革的措施,本文就自己在工科研究生培養過程的一些心得體會,從一個研究生導師的角度談談在研究生創新培養方面的一些具體的思路和方法。
創新意識的培養應該貫徹在研究生培養的各個環節,從一年級的課程學習,到二年級的文獻閱讀、選題開題,到三年級的論文撰寫過程,都要培養創新意識。在文獻閱讀、試驗方案、論文研究內容、研究方法和研究目標等方面,都不能簡單的重復別人的工作,要力求有新的觀點和內容,特別是對于畢業論文,一定要在開始立題的階段,明確論文預期的研究成果在理論或者工程應用上的作用。
文獻綜述和開題報告的撰寫過程中,如何就自己的興趣點確定相應的研究范圍是學生普遍面臨的問題之一。
首先,興趣是創新的前提,因此應該針對不同研究生的特點、興趣和對將來的打算進行研究方向的選擇,根據對將來工作的目標定位,如是畢業后去工作,還是有意向繼續攻讀博士學位,走學術道路等。因此論文有的側重于理論研究、如振動理論、健康監測理論、損傷識別等前沿理論性課題;有的偏向于工程實踐,如某些創新工藝、新型截面橋梁如鋼波紋腹板橋梁、新型帶管翼緣的鋼混組合梁等的設計施工極其相關計算,對于工程碩士則直接結合重大工程項目的施工過程進行選題和立題研究。
其次,有了興趣點,在確定研究范圍時,應加大文獻的收集和檢索的力度,文獻的閱讀要達到一定的量。這時候既要看一些綜述性的文章,如《力學進展》、《力學與實踐》和其它學報中或者國際國內會議的Keynote paper中,查看一些綜述性文章,以便很好的把握某個領域的研究的歷史背景、研究的分支方向、研究的方法和思路和研究的熱點問題,特別是對該領域研究的展望,反映了該領域的需要進一步展開的研究問題,解決這些問題從某種意義上就是該領域的創新研究。
目前研究的范圍越來越細致,在自己的領域范圍內,有的時候沒有可以參閱的綜述性文獻,這就需要自己閱讀相關文獻,逐一總結各個文獻的內容方法,根據發表時間或者研究方法等不同方式演化整理出該領域的研究方法和需要進一步創新研究的問題。
如果開始閱讀量不夠,就不能鳥瞰全局,最后是論文做到那里說那里。許多研究生論文題目和研究內容不一致,開題報告和研究內容大相徑庭,多數是這個原因。
有了創新意識和創新目標,不一定能夠得到創新成果,創新目標的實現客觀上要求學生有相關理論、公式推導、計算方法及計算軟件的運用等多方面多層次的積累和儲備。而這些研究基礎和相關技能的建立需要學生和教師一起努力,甚至需要多屆學生長時間的努力,才有可能建立一個創新的環境。以下就在創新平臺建設、創新過程引導、創新的傳承和創新目標的確定等幾個方面談談自己的做法,以期對研究生在短期內快速掌握科研的基礎,具備科研的能力有所幫助。
創新需要一個大的環境。對土木工程相關知識的貯備,需要大量的瀏覽相關知識,對土木工程界相關領域的發展要有一個廣泛的認識,在學術界相關方面的研究要有一個深入的了解,大環境建設就是通過網絡和其他信息渠道建立這些信息的獲取渠道,筆者認為以下網點是該環境建設的主要支撐點。
(1)土木工程專業網站平臺。土木工程專業網站平臺包括建設、施工、軟件、交流網站平臺等。其中專業網站如鋼結構論壇網站等;數學類工具網站—matlab、mathcad數學工具平臺;計算軟件類如Ansys交流平臺網站等,各類施工和特種技術如預應力技術協會的網站,瀏覽這些平臺能及時了解行業最新進展,特別是在問題討論區能夠獲得某些棘手問題的處理方法。
(2)土木工程國際機構和國際國內知名期刊。如ASCE和AASHTO和FHWA的鏈接網站等,相關領域國際知名期刊如International Journal of Bridge Engineering等。
(3)土木工程學術會議通訊網址。如教育部的學術會議在線和國際學術會議網址,國內的土木工程學會、中國公路學會學術會議安排等,關注土木工程前沿熱點問題。
(4)土木工程排名前10的高校網址。建立網頁收藏,定期瀏覽。關注同濟、東南、浙大、西南交通大學等名牌大學土木學科的發展,同時關注美國如University of California,Berkeley、University of Illinois at Urbana-Champaign前十名的學校,密切關注國內外知名大學的學術動態。
(5)中外橋梁工程的專利介紹網站。密切關注相關領域技術革新、技術發明的方向和動態,中國專利局網站和美國專利局網站,關注美國定期公開的專利。
(6)下載各種規范和行業標準。收集各種相關規范標準,密切關注行業標準的修改和修訂工作,就相關問題進行研究,保持科學研究和工程實踐的密切結合。
(7)利用各種搜索引擎。如Google學術搜索、EI village等引擎搜索學術文獻。
除了網上的相關資料的搜尋外,發揮城市地方高校密集的特點,關注兄弟院校學術發展,經常到兄弟院校聆聽學術講座,學術報告和學術沙龍等。例如,南京市高校密集,東南大學、河海大學和南京航空航天大學等高校多次組織土木工程學科的全國性的學術報告,或者著名學者講座系列,因此,通過網絡信息和考入到這些院校的南林的同學,多渠道獲得信息,充分利用南京市的教學科研資源,擴大學術平臺的范圍,進行大環境建設,不能僅僅限制在自己學校的狹窄的學術圈子里。
富有了創新意識的學生,在學術環境中獵取到了科研的創新點,確立研究的內容和方法,并不一定能夠得到預期的創新成果,因為,做研究是一個相當復雜的過程,沒有教師的指導,學生很難獨立的完成科研任務,教師的督促、交流和指導是非常重要的環節。
交流溝通也是指導教師掌握學生科研過程,解決其疑難問題的關鍵程序。為了更好的交流,學生必須學會一定的讀書方法,做好論文札記,我要求學生撰寫學習日記,看了什么書,什么文章,書名和文章名是什么,或者瀏覽了什么網頁,受到什么啟發,對自己論文和科研有無指導意義都要做電子日記,以便交流。同時,教師和學生約定定期見面時間,可安排每周一次,或者每兩周一次,見面的時候,首先檢查學生的學習札記、日記等,然后就研究過程中的問題進行討論,要求學生首先把思路和過程講解清楚,教師與其展開討論,對于不能當時解決或者需要教師查閱一定的資料才能回答的問題,留作下一次討論的內容,不論老師或者學生,一旦得到了解決問題的方法,就可以采用郵件、訊騰QQ、飛信、電話等及時進行溝通,不一定非要等到下一次見面再討論。
目前,一個指導教師指導若干個學生,如果每個學生的研究范圍不同,教師很難一一指導的很細致,這更要求教師加強和學生的交流,教師也要做好交流札記,跟蹤每個學生的進展,只有了解了每個研究生在做什么,是怎么做的,面臨的困惑是什么,才能主動積極地幫助學生,如果學生只是單方面的給老師講一下,而老師也不甚了解學生的思路,不能提供有意義的指導,久而久之,學生也就不會熱衷于同教師的見面和討論,教師起不到指導學生的目的,行不成協同創新的局面。
在每個學期末,還要求學生填寫該學期的科研成果表,把本學期的主要成果列表存檔,這種緊迫感也會成為學生進取的動力。
這個過程客觀上給教師的能力提出了極強的挑戰,學生反饋的問題,老師要及時提出思路和方法,這促使導師在學術上不但不能停步,還必須百倍努力,不能有一點點“偷懶”。然而,與學生探討,教學相長的局面卻是這一過程中的最大收獲。
加強和學生的溝通,特別是論文科研的過程控制,每次都監察、監督學生的研究進展,如編寫程序進展、計算模型進展、公式推導進展等,并且要求學生運行相關的程序,展示模型的建立過程,講解公式推導的技巧的過程,便于教師檢查學生治學的過程,有了這個環節,就可以避免學生弄虛作假、抄襲的機會,杜絕了學生學術作假的機緣,有利于培養學生嚴謹的學術精神。
研究有了好的創新點,能夠作出成果,并不表明成果一定能夠發表到好的雜志,得到同行的認可,這里還有一個重要的環節就是撰寫論文的方法,指導教師必須讓學生實質性的參與論文的撰寫,與教師進行批改、交流。教師對論文的組織,論文的結構、相關邏輯關系、內容取舍、標題的設置、段落的轉成、語言的邏輯、符號圖標的規范、參考文獻的格式以及頁面的布置等相關內容一一指導,使其掌握基本的寫作技能。
研究要靠積淀,每次新的研究熱點來臨后,由于研究基礎不夠扎實,造成不能跟蹤研究熱點的被動局面,而花了很大的力氣補充了相關研究基礎后,研究的熱點又過去了。因此,研究基礎平臺建設和傳承非常重要,幾年來,從非線性振動到混沌研究,從可靠性分析到模糊隨機分析,從健康監測系統集成到小波損傷識別技術,一個個研究的熱點從不間斷,多年的體會是只有掌握了扎實的基礎才能跟蹤這些研究的熱點。
如果一個學生畢業了,僅僅留下一個畢業論文,其計算的模型、開發的程序不能得到下屆學生的繼承,而下一屆學生又從頭開始,簡直是時間和精力的極大的浪費。因此,每個學生所設計相關程序、論文撰寫的內容、都以固定報告的形式,統一整理,按照統一的報告文本整理格式,如對實驗方案、實驗結果、實驗過程照片、分析軟件、結論圖表、實驗報告等都要建立文檔,便于今后研究生檢索查詢,要求是每個模型都可以計算、每個數據都可以重現、每個實驗都有錄像。
對研究生學習期間到外面實習的,也要定期做報告,就參與的設計、施工或者監理項目,進行一定的材料收集、整理、每個同學都要做個幻燈片就相關內容進行報告,教師適當的時間組織自己的研究生舉辦學術沙龍、學術報告等學術交流活動,促進不同年級的學生進行學術交流,高年級學生可以帶動低年級學生進行學術研究,低年級學生以助研的形式,逐步了解高年級學生的研究內容和進展,可以很好的做到研究的繼承和延續。
只有繼承,才能創新,去過設計院的同學詳細介紹自己的設計任務,去過工地的學生詳細介紹自己參與的施工過程,發表論文的同學詳細介紹論文的計算書寫過程,這樣,沒有去過工地的同學對工地不在陌生,沒有去過設計院的同學也有了設計的經驗,沒有寫過論文的同學也有了寫作的啟發,繼承是學術創新
沒有既定的目標,學生就沒有壓力和動力,因此適當地提出一定的目標可以激發學生的學習主動性,目標的逐步完成,有利于學生看到階段性成果,激發創新的潛能。
目標的設置因人而已,如可以是公開發表一篇論文,參加一個學術會議,或者申報一個專利或者一個軟件著作權,或者參與一個工程或者申報一個研究生創新課題,參與一本專著或者教材的編寫。每個學生都要熟悉學校近年來關于優秀碩士研究生的評審標準,優秀畢業論文的條件以及其他研究生相關的獎勵政策,根據自己的條件和取得的成績,確定相應的目標。
大目標確定好,還要進行目標的分解,加強日常的步調管理,逐步解決疑難問題,最終確保目標的實現。
為了更好的體會土木工程學科的內涵,系統的了解土木工程學科的方方面面,要求學生在3a內,至少去過一個工地并吃住在工地,參加現場施工或者監理工作;或者至少去過一個設計院,參與過一個項目的設計工作。對設計、施工和監理等幾個大的環節都要有一定了了解,才能深入科研項目的研究工作。許多同學還到其他專科院校參加了教學工作,因而更能從教師的角度來理解教學內容,對科研也有很大的幫助。
幾年來,我們在研究生教研實踐中,積極探索方式方法,逐步完善研究生培養的措施,在研究生培養上,逐漸形成了自己的特色,培養的研究生開始在重要的學術期刊上發表論文,多篇論文得到了國際檢索,學生爭取到了省校的科研課題,也獲得了多項發明專利。和設計院、監理單位、施工單位形成了長期聯合培養研究生的協作模式,充分證明了所摸索的創新方法的適用性。
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