如何在教學中培養學生的科研興趣和能力

侯世偉+劉瀟

摘要：文章基于地下結構這門課程系統地闡述了研究生教學培養中教學內容和教學理念的必然聯系，并針對具體內容討論了本科生和研究生教學在培養創新型人才中應注意的思路和事項。從教學內容和方法方面討論如何激發學生的科研興趣，從教學效果評價和考核方法討論如何培養學生的科研能力。最后總結了學校和教師的控制和引導作用。

關鍵詞：研究生教學；科研興趣；創新型人才；人才培養

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）12-0227-02

一、引言：

隨著終身學習觀念的樹立和社會競爭的激烈，越來越多的學生選擇進行專業深造，即修完本科后，繼續攻讀研究生，獲得碩士或博士學位。任何教育的關鍵和目的都是提高學生學習的能力和培養學生的素質。不同于本科生的培養，研究生是創新型人才的后備力量和基礎，是我國科技發展的未來和前途。研究生教育的核心是教學，目的是提高科研能力，最終培養具有科研能力的創新型人才。因此，如何在教學中激發學生的科研興趣和提高科研水平具有重要意義。

二、創新型人才基本要求

創新型人才這個概念可以分為兩部分來講，首先創新，其次是人才。創新是以新思維、新創作、新發明和新描述為特征的一種概念化過程。它有三層含義：第一，更新；第二，創造新的東西；第三，改變。人才是具有一定的專業知識或專門技能，進行創造性勞動并對社會做出貢獻的人。現在普遍認為人才分為學術型人才、工程型人才、技術型人才、技能型人才四類。聯合國教科文組織國際21世紀教育委員會提出了創新型人才具備的素質和7條標準：（1）有崇高的道德品質和對人類的責任感；（2）有積極進取開拓精神；（3）在急劇變化的競爭中有較強的適應能力和創造能力；（4）有寬厚扎實的基礎知識，以及廣泛聯系實際解決實際問題的能力；（5）有終身學習的本領，能適應科學技術綜合化的發展趨勢；（6）有豐富多彩的個性；（7）具有和他人協調及進行人際交往的能力。創新型人才所必須具備的創新素質，即敏捷的創新思維、合理的知識結構、較強的創新能力、向上的創新人格、獨特的人文修養和健康的身心。作為高校要培養出的人才必須具備這些基本素質才能是合格的創新型人才。

我校城市地下空間專業要培養的創新型人才是能夠在城市地下工程及相關領域從事設計、施工、管理、研發等工作。而地下結構這門課程是地下空間專業的主干課程，這門課的教學效果直接影響其他專業課程的學習。所以下面針對這門課程的教學，從教學內容和方法、教學效果和考核等方面說明如何培養地下空間專業研究生的科研興趣，并進一步提高科研水平和能力。

三、教學內容和方法

研究生教學的目的是要研究生的創新意識和能力通過訓練得到提高，這就要求在有限的課程安排中建立合理的課程體系，改革傳統的課堂教學模式。研究生教學內容較本科生在深度和廣度上都要求有所延展，首先，課程的設置和教學內容就要合理，研究生的教學內容可根據實際情況專門制定。比如目前我校研究生開設的必修課可選的有塑性力學、土塑性力學、有限單元法、高等土力學、巖土工程數值分析這樣幾門，在教學中發現這幾門課在本構模型理論部分都有內容大量交叉。而地下結構在本科生招生之前沒有開課，所以針對我校研究生的地下結構在教學內容上要由淺入深。地下結構的教學內容一般包括地下結構荷載和計算、隧道、噴錨和沉井等結構的設計和施工方法。要求學生在掌握地下結構中的設計理論和方法的基礎上，培養研究生處理和解決工程中簡單相關技術問題的能力，能夠根據地下結構所處的不同介質環境、使用功能和施工方法設計出安全、經濟和合理的結構。地下建筑結構的設計和施工有很強的經驗性。很多的設計受到施工方法的控制。所以在教學中要充分發揮教師的引導型教學特性，將抽象的工法和力學簡化與實際相結合。不局限于教材內容的學習，才能調動研究生的積極性，并培養學生養成科學研究的思路和方法。研究生的課堂教學過程應不同于本科教學過程，教師的作用是引領和指導，而不是講授和告知，充分發揮研究生的主觀能動性。地下結構的理論基礎是土力學和建筑結構，簡化計算的理論多是地上結構結合土的荷載環境的思路，但是地下結構涉及到的土與結構的相互作用和工程本身的不可預見性導致地下結構有太多的不確定因素，同一問題就沒有唯一的解答，只有更優的設計。所以除了教學內容中的基本荷載理論，教學內容的后半部分教學講授上強調的是工法，而留給學生具體問題具體分析的空間非常大。所以這部分的教學應該是教師為主導、研究生為主體的教學方法，重視和促進研究生個體的發展。對每個人感興趣的地下空間課題方向和研究趨勢有所了解基礎上，鼓勵學生選擇基于本課程的學習方向，指定適合自己的學習目標。創新型教學是教師給出問題和解決問題的方向，學生自己求解。在這個過程中鼓勵學生提出不同看法，通過自己動手查資料、寫總結、設計方案、開展工程驗證和模擬驗證。解決實際問題后，總結出結論和下一步研究的展望。這個的過程提出自己獨到的見解和想法，具有強烈的創新精神，敢于挑戰權威，敢于嘗試。教師在這個過程中要不斷給予引導，使學生形成科學的思維方法，從而為以后的科學研究打下堅實基礎。在教學過程中，如何整合和優化教學內容、革新教學方法，是任課教師面臨的難題，也對教學評價提出了更高要求。

四、教學效果和考核

研究生總體的教學質量和效果，很難從某一門教學課程中體現，所以某一門課程針對教學效果的考核要多角度地控制。研究生教學關注的是培養學生的能力，能否正確使用相關知識去做創新，所以教學效果不能只用卷面分數衡量。要培養學生的研究興趣，首先是要對教學內容感興趣，教師建立的考核體系應該是看重學生在自我創新上的努力。所以，教師要針對課程給學生提供創新的題目和機會。一個方法就是針對課上感興趣的選題寫一篇科技論文或者讀書總結。這個對本門課程內容的考核，也為繼續的科研工作打下基礎，在寫作中可以發揮創新思維和培養邏輯思維的能力。這個需要一定的文獻準備才能成文，所以在課程初始就要求學生定時定量的閱讀文獻，具體內容不限，但工作量一定要積累。如地下結構這門課程中隧道方向就可以根據施工方法的不同，分為盾構法、鉆爆法、非開挖頂管、沉管等研究方向，學生在基于對該方法有概念性了解后，可以就設計和施工中容易出現的問題進行自主學習，提出問題，確定選題。這是伴隨課程學習過程的自主學習過程，在這個過程中，學生要自己選題、查找文獻、閱讀歸納、相關閱讀，通過必要的知識積累，對學科的發展前沿要有自己的判斷和認識，可以在此基礎上提出新觀點、新方法、新理論。同時逐步養成良好的畢業論文等的寫作思路，在表述思路和想法的過程中培養邏輯思維能力，學生要努力進行全文的整體構思，提高語言的表達能力。科學論文不同于其他文章，要充分表達文章主旨和具有的學術性，要提高語言表達的精準性和邏輯性。在評定學生綜合成績時要客觀公正，根據上述內容進行分項評分。如將論文內容、新穎性、格式及排版納入評分三項，基本內容要有題目、摘要、關鍵詞、正文和參考文獻等。既滿足培養學生創新思維的教學要求，又有可供參考的定量評分依據。研究生教學的質量要從多角度進行控制，這是研究生、教師、學校不同視角綜合努力的結果。教師要對教學的課程進行總體控制，學校要根據社會和用人單位對地下空間專業學生的需求做出預測，同時通過教學質量評估機制分析教學的效果，與教師和學生之間不斷調整和溝通，建立完善的激勵和反饋修正機制。

五、結論

我國要培養高水平的科研人員，需從研究生做起，要求學生時代培養出踏踏實實做科研的能力和態度。科研要創新，研究生的培養也要創新，要勇于改革教學過程中發現的不足。教學的內容和課程體系是我校地下空間專業課程設置和建設的重點，還要配備特色的選修課完善體系。教學考核系統是保證教學質量的重要環節，教學體系的沿革在專業學科建設上尤為重要，本科的教學和研究生的教學不應完全脫離，要有計劃交叉和融合。使專業從基礎學習到工程應用到科學研究成為統一的整體，互相促進，這樣才能形成良好的產學研氛圍。而這也是創新思想的土壤，學生才能萌發科研的興趣。

參考文獻：

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