基于“大工程觀”的專業型碩士研究生產學研培養模式探索與實踐

趙志方　章斌　王立成

摘要：

針對中國工科研究生工程素質普遍偏低、實踐能力偏弱的現狀，基于“大工程觀”的理念與實踐，探索了建筑與土木工程專業專業型碩士研究生的產學研培養模式。通過改革課程體系、建立產學研聯合培養基地、進行企業實踐和建立合理的研究生質量評價體系，充分利用高校和企業的育人環境，為研究生提供良好的工程實踐平臺，以提高其工程素質和實踐能力。

關鍵詞：大工程觀；專業型碩士研究生；產學研培養模式；工程素質

中圖分類號：G643文獻標志碼：A文章編號：

10052909（2018）02002305

一、“大工程觀”理念與產學研聯合培養模式

（一）“大工程觀”理念

20世紀末，美國教育界和工程界發現工程教育過分偏重學術化，將可能偏離工程應用實際。為此，美國掀起了“回歸工程”的浪潮，MIT的喬爾-莫西斯在此期間提出“大工程觀”理念。他認為這是工程教育的一種回歸，其核心內容是重構工程教育，讓學生不僅能夠熟知工程科學的知識和理論，而且還能夠對大規模復雜系統的分析及管理有一定認識。

“大工程觀”理念強調從實踐方面來培養學生，尤其注重培養工科學生發現問題和針對復雜情況運用所學知識解決實際問題的能力，為此，要進行工程教育調整、整合，加強對工程人才實踐能力培養的重視，使培養出來的研究生在具備綜合理論知識的同時，還具有多學科綜合性的知識和人文涵養，并具備一定的創造性和創新能力，以應對未來復雜的技術、環境、社會及全球化挑戰。

“大工程觀”理念的宗旨是培養一批工程實踐能力和創新能力出眾，擁有綜合學科知識及整體性思維方式，并具備優良職業道德和人文精神的社會工程精英。培養學生的“大工程觀”是當今國際工程教育的主流理念[1]。以“大工程觀”為指導培養高素質的現代工程師是高等工程教育的必然選擇[2]。

（二）產學研聯合培養模式

研究生產學研聯合培養是建設創新型國家的戰略需要，是研究生教育培養模式改革的一種重要探索，是教育培養綜合性創新人才的重要舉措，符合當今工程學院人才培養的目標，使培養出來的研究生不僅具備扎實的理論基礎，而且還有發現和解決實際問題，以及與他人協同合作的能力。

針對目前高校課程學習過分偏理論，缺乏實踐鍛煉和專業技能培養，無法將所學的知識轉化為生產力的現狀，產學研聯合培養模式將充分利用高校、科研院所和企業等部門合作的綜合優勢，有效地培養具備夯實理論基礎和可靠實踐能力的研究生。中心任務是研究生培養，宗旨是促使研究生的教學活動為科研和生產服務，同時又使科研和生產活動保持獨立。

產學研聯合培養使高校、科研院所和企業三方互利共贏。合作單位通過聯合培養研究生，充分利用資源，得到大量的人才儲備。同時，又能有效緩解學校在實踐、教學和科研等方面存在的場地、設備、經費不足等問題。

此外，產學研培養模式能顯著提升研究生的就業競爭力，為他們參與社會實踐活動提供多種快捷渠道。在聯合培養過程中，研究生通過在校園和社會兩個不同環境的活動，漸漸建立自我意識，并養成自身獨特的人格和氣質，提升和發展其素質及社會責任感。有機地結合校園環境與社會環境，也為研究生在校園學習過程中創造了更多接觸和了解社會的機會，從而自覺地對自身行為方式進行調整，提高對環境的適應能力。

二、建筑與土木工程專業理論與實踐教學現狀分析

雖然中國高等工程教育規模居世界之首，但偏離工程實踐現象明顯，缺乏對國際前沿新知識和新技術的洞察力。在建筑與土木工程專業研究生教育中也存在著相同的問題。

（一）理論教學現狀分析

傳統建筑與土木工程專業理論教學過程中，往往過分注重專業知識的傳授，相對輕視了學生綜合能力的培養，教師傳授知識的方式相對固定，培養機構層次相對單一，培養模式不能與國際工程前沿認知與時俱進，導致培養出來的學生存在知識面窄、人文素質不高，缺乏對國際工程知識和技術前沿動態的了解；因此，必須調整和完善理論教學體系，增加新型研究技術和工程應用知識，引入人文素質教育，構建基于“大工程觀”教育理念的理論教學體系。

（二）實踐教學現狀分析

傳統建筑與土木工程專業理論教學過程中，由于中國研究生教育規模的迅速膨脹，高校研究生教學和培養資源緊張等問題日益突出。現在的學生缺乏實踐訓練的機會，除了課程安排的課程設計以及畢業實習外，很少有其他實踐教學活動，導致培養出來的學生脫離工程實際，缺乏對現代企業工作情況和企業文化的了解，缺乏溝通能力，缺乏工程實踐能力、創新能力及團隊合作精神，不能較快地融入現代企業工作[3]；因此，我們必須及時改革傳統實踐教學模式，構建一套基于“大工程觀”教育理念的實踐教學體系，培養真正有用的社會工程人才。

三、基于“大工程觀”教育理念的教學體系構建

近年來，中國研究生教育事業發展迅速，截止2008年在校研究生總人數已近120萬人。面對研究生教育發展過程中存在的問題，國家對研究生教育結構進行調整，將單一學術型的教育類型向專業技術型、應用型轉變。這不僅擴大了研究生培養規模，也豐富了研究生學位的類型。在此背景下，研究生教育的教學體系也應隨之作適應性和功能性調整[4-5]。

（一）理論教學體系的構建

由于土木工程實踐具有一定的復雜性，基礎設施工程技術問題的解決僅依靠單一的學科知識結構無法滿足，這就需要建筑與土木工程專業培養具備跨學科知識結構的人才，因此要整合工程類課程體系，打破傳統的知識結構，結合國外前沿知識和技術，建立知識結構模塊，以培養學生扎實、寬廣的工程知識基礎，實現“大工程觀”教學思想的技術綜合。

基于“大工程觀”教育理念的人才培養目標和建筑與土木工程專業研究生培養要求，構建了如圖1所示的基于“大工程觀”教育理念的建筑與土木工程專業理論教學體系。該理論教學體系由數值分析方法知識模塊、土木工程力學知識模塊、建筑研究技術知識模塊、外語知識技能知識模塊和哲學及人文情懷知識模塊五大模塊構成。

通過開設支撐這些知識模塊的具體課程，可實現建筑與土木工程專業人才的高規格培養，進而培養系統專業知識全面、工程素養良好兼具人文情懷的專業型碩士研究生。

通過數值分析方法知識模塊，學習專業領域數值分析方法，培養學生數學建模、有效分析數據的能力。通過土木工程力學知識模塊，學習建筑與土木工程中重要的力學知識，讓學生學會構建力學體系，在實際工程實例中，運用所學的力學知識，簡化復雜工程問題，進而有效解決實際問題。通過建筑研究技術知識模塊，不僅學習經典的建筑研究技術，而且還了解和研究了國際前沿新技術和動態，培養了學生科技創新的能力。通過外語知識模塊，加深對外國語言、文化背景的了解，提升學生對外語的理解與應用能力，有利于培養學生閱讀外國文獻、發表外文論文的能力。通過哲學及人文情懷知識模塊，掌握社會、經濟、文化、道德、環境、政治等諸多人文知識，有利于培養學生良好的人文素養。

高校聘請產學研合作單位的優秀專家與學校的優秀教師共同擔任碩士、博士研究生導師，一起培養研究生，即實現雙導師制。研究生在研一期間認真學習課程，積累并掌握專業理論知識，隨后，直接參與單位導師的課題研究，接觸該領域較為前沿的研究，并親身參與科研與工程應用。這種安排更加明確了研究生三年的學習科研任務，同時也督促其更加努力學習，為后續的課題研究打下基礎。此時，隨著互聯網+時代的到來，僅僅通過教師課堂傳授理論知識已無法滿足學生所需，為此引進智慧教育，將其貫穿于工程碩士產學研課程體系的變革之中，為學生提供充足的教學資源。變革和創新以往的學習方式、教學方式和評價方式，為學習者提供了個性化的混合式教育模式。學生通過使用網絡或移動互聯網終端查閱及搜索資料、下載應用、閱讀文獻拓寬自身知識水平，為自主課外學習提供必要的幫助。總之，智慧教育促進了“大工程觀”教育理念中關于人文、工程素養和創新能力等培養目標的實現。

除此之外，完善專業性碩士研究生培養質量評價，建立全面的評價指標體系。重新調整各項指標權重，不僅關注論文的數量和質量，還應考察學生解決實際問題的能力以及參與科研項目的創新程度、創新成果轉化的最終效益。充分發揮校內導師和校外導師雙重負責評價的導向作用。

（二）實踐教學體系的構建

實踐教學是培養工程碩士工程實踐能力和創新能力的重要途徑。基于“大工程觀”教育理念的人才培養目標和建筑與土木工程專業人才培養規格，為培養學生實踐能力和創新能力，構建了如圖2所示的以重要工程項目為對象的實踐教學體系。

由圖2可以看出，以重要工程項目為對象的實踐教學體系包含了三個層次。第一層次為構造基礎層次。在這個層次中，學生主要在校內參加集中實踐和分段實踐。通過實踐活動，

了解和熟悉專業基礎知識體系，掌握混凝土配置的基本工藝流程及相關儀器設備的操作規范。為進一步加深學生對施工工藝的理解，增強學生實踐動手的能力，提出了技術工藝層次。在這個層次中，學生通過聯合培養基地這個平臺，走進企業，親身接觸體驗實際重要工程項目，將所學的知識有效地與實際工程聯系起來，做到學用結合、學以致用。在實踐過程中，不斷地提出問題，解決問題，培養自身溝通交流、獨立思考等能力。在掌握技術工藝之后，作為未來祖國的建設者，要有突破自己，勇于創新的精神，因此提出了設計研發層次。在這個層次中，學生巧妙運用自己所掌握的知識，參閱國內外最新研究文獻，在企業的支持和導師的共同幫助下，設計和研發綠色節能混凝土，為社會的發展和環境的改善出謀劃策。同時，研究生可結合自己的論文思路從相關研究中選題，并自主制定實驗計劃實施方案，以此完成學位論文。產學研聯合培養也將大大提高研究生的動手能力。

（a）三峽大壩工程（b）國家重點工程大渡河第14級梯級水電站工程

圖3中國葛洲壩集團公司在長江三峽工程與大渡河第14級梯級水電站工程建立產學研聯合培養基地

一直以來，研究生教育十分缺乏產學研的實踐基地和實踐平臺，這也成為工程碩士培養的瓶頸[3]。為了讓學生有更多接觸實踐工程項目的機會，筆者作為課題負責人及其團隊成員，多年來與中國能源建設集團（中國葛洲壩集團公司）、南京水利科學研究院和南京蘇博特新材料有限公司就長江三峽大壩工程、四川大崗山水電站、浙江省安吉長龍山抽水蓄能電站工程（亞洲第二大抽水蓄能電站）有密切合作，組建了浙江工業大學和中國能源建設集團的校企合作、協同創新聯合培養基地。結合課題負責人三次赴美訪學的經歷，組建了浙江工業大學與國外名校的工程碩士聯合培養基地。

通過已建立的校企和國際合作的關系，以“綠色節能大壩混凝土-無波特蘭水泥大壩混凝土”的試驗研究為背景，搭建國內外兩類合作創新聯合培養平臺，培養“產學研”工程碩士。通過引入先進的“無波特蘭水泥大壩混凝土”思想和技術，逐漸將成果用于未來葛洲壩集團公司承擔的國家重點工程建設項目。宏工程是培育大工程觀最好的場所[6]。通過這樣的工程實踐環節，培養工程碩士發現工程中的科學問題，并為企業解決問題。

四、產學研聯合培養模式的實踐

為有效貫徹“大工程觀”的教學理念，實施了與中國葛洲壩集團的校企合作項目，同時構建了系統性、綜合性的實踐教學項目。

國資委主管的特大央企-中國能源建設集團，以四川雅安大崗山210 m高大型雙曲拱壩施工與研究為依托，開展科研合作。派工程碩士研究生到葛洲壩集團公司、南京水科院和南京蘇博特新材料有限公司進行溫度-應力試驗。通過實踐，嘗試產學研聯合培養模式，多途徑探索“大工程觀”的工程碩士培養模式。

校內外導師帶領碩士研究生一起到武漢大學水電學院和蘇博特新材料有限公司參與試驗研究。試驗前，組織碩士研究生上網查文獻，學習溫度-應力試驗機使用方法，制訂試驗計劃。隨后帶領學生親自動手，先用國產的溫度-應力試驗機做預試驗，讓每個學生結合親手操作取得的試驗數據與查閱的參考文獻撰寫預試驗報告。

通過一系列實戰訓練，移師南京水科院與蘇博特新材料有限公司的兩個國家重點實驗室。學生在企業導師的指導下，赴大壩工程現場采集實測數據，并根據校內外導師提供的參考文獻以及查閱的文獻處理數據，確定大壩混凝土的徐變、徐變度、徐變-收縮比和應力松弛系數等指標。最終，通過校外導師與研究生的合作，課題組完成了技術含量高的溫度-應力試驗，研發了早齡期具有較好抗裂性的超高摻粉煤灰混凝土。若將此應用于大壩混凝土，可取消大量昂貴的降溫措施，經濟效益可觀。

工程碩士研究生通過在企業承擔的國家重點重大工程建設中發現問題并展開研究，為解決工程實踐中的問題作出了貢獻，經“大工程觀”教育模式的系統培養，工程碩士自身的科技創新能力和服務社會的能力顯著增強。

五、結語

基于“大工程觀”教育理念，對土木工程的專業型碩士產學研培養模式進行了探索。通過重新構建理論及實踐教學體系，優化教學課程模塊，達到明確學習目標，增強研究生動手實踐能力的目的。依托國內大型企業與高新研究院所，建設校企和學校與海外知名大學間的協同創新聯合培養基地，以此增加研究生接觸實際工程、了解國際工程知識和技術前沿動態的機會，同時也起到引導、訓練和培養研究生的科研能力、創新能力和實踐能力的作用。

通過以上探索與實踐，讓研究生從狹小的課堂，走向廣闊的天地。落實基于“大工程觀”教育理念的實施，將有助于解決目前研究生教育所存在的問題。參考文獻：

[1]徐飛.辦一流工程教育育卓越工科人才[J].高等工程教育研究，2016（6）：47-51.

[2]黃鐵成.淺談產學研聯合培養對提升研究生培養質量的作用[J].西江月， 2013.

[3]楊娜.論我國研究生的聯合培養模式[J].中國管理信息化，2013， 16（2）：101-102

[4]沈文欽.博士培養質量評價：概念、方法與視角[J].新華文摘，2009（16）：113.

[5]李鵬.產學研聯合培養研究生模式與策略[J].繼續教育研究，2015（10）：86-87.

[6]張來斌.大工程觀視野下高等工程教育改革的探索與思考[J].中國高教研究，2009（8）：8-10.

Abstract：

In order to change the current situation of our engineering postgraduate students which is that the students have low engineering quality and weak practical abilities， based on the idea and practice of concept of large engineering， the training mode of production study research combination for professional degree of civil engineering specialty was explored. The engineering quality and practical abilities can be improved by the reform of the curriculum system， establishing the joint research training base of production study research combination， enterprise practice， establishing a reasonable quality evaluation system for postgraduate， and make full use of the education environment of university and enterprise to provide the best engineering practical platform for the students..

Keywords： concept of large engineering；professional degree； training mode of productionstudyresearch combination； engineering literacy

（編輯梁遠華）