建筑與土木工程類專業碩士《計算力學》教學方法初探

高亞楠　趙鵬　高峰　張志鎮　蘇海健　孟慶彬

摘要：本文針對建筑與土木工程類專業碩士學位課《計算力學》教學中存在的問題，從學生學科背景、基礎情況進行分析，對《計算力學》教學方法進行了初探。

關鍵詞：計算力學；專業碩士；教學方法

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）34-0230-02

一、現狀與趨勢分析

為了更好地適應我國經濟社會對高層次應用型人才的需要，調整優化研究生教育類型結構，進一步完善研究生教育培養體系，以推動碩士研究生教育從以培養學術型人才為主的模式向以培養應用型人才為主的模式轉變[1-3]，近年來，中國礦業大學將全日制碩士研究生招生劃分為學術型碩士（學碩）和專業學位碩士（專碩）兩類，不僅如此，專碩的招生數量龐大，以2017年為例，我校招生學術型碩士研究生約1260名、專業學位碩士研究生約1000名[4]，加上非全日制碩士的招生，專碩人數占總招生人數的50%以上，可見，專碩的培養質量直接影響著我校的研究生培養質量。

專碩人數多，最重要的原因在于其培養目標，即：培養具有較強解決實際問題的能力、能夠承擔專業技術或管理工作、具有良好職業素養的高層次應用型專門人才。可見，從某種程度上說，專碩的培養與業界用人單位更加接軌，在就業上更有優勢。同時，專業碩士不僅招生指標多，競爭也是十分激烈的。從招生錄取率來說，以力學與土木工程學院為例，近三年，專碩招生錄取率比學碩專業招生錄取率還要低（見表1）[5]；從錄取分數線來看，以2017年為例，專碩的分數約370分，而學碩的錄取分數線約360，這都說明了專碩在錄取過程中的競爭更加激烈，專碩的生源質量不亞于學碩。由此可見，專碩的培養質量不應該低于學碩。

然而，目前在研究生培養過程中存在誤區，很多導師和學生自身都認為，學碩主要做科研、寫論文，因此，注重基礎知識的學習，而專碩主要在于實踐和工程能力，因此，忽視基礎的訓練。實際上，專碩不等于專科，所謂的專，應該是術業有專攻，要高質量的專、重基礎的專，絕對不能是低要求的專。學位課是研究生培養的第一環節，盡管專碩與學碩的學位課不同[6-7]，但學位課的重要性是相同的。專碩的培養必須基礎扎實，從學位課做起。

申請人在承擔建筑與土木工程專業碩士的計算力學教學過程中，發現三大問題：

1.專業型碩士學科背景復雜，教學定位難，學生來源于結構工程、巖土工程、市政工程、建筑學、工程管理、地質工程等六個專業；

2.相當一部分學生先修課程不足，教學質量差，如近三分之一的學生沒有學習過計算力學的先（必）修課程，如彈性力學；

3.學生的需求不同，教學目標模糊，不同的專業背景，對于計算力學的需要不同，如結構工程的學生需要對建筑結構如梁、桿系的知識，巖土工程、地質工程的學生需要地下工程圍巖穩定分析的訓練。

為了提高研究生培養質量，以學位課課程學習為切入點，針對以上問題，本項目擬展開建筑與土木工程類專業碩士《計算力學》教學方法研究與實踐。

二、教學方法改革設想

在對我校學術型碩士和專業學位碩士錄取情況充分調研基礎上，以提高研究生培養質量為目標，針對目前專碩計算力學課程教學中所遇到的問題提出。結合①專業型碩士學科背景復雜，教學定位難；②學生先修課程不足，教學質量差；③學生學習需求不同，教學目標模糊等三個問題，擬開展如下工作：

1.通過案例教學，使得學生準確定位課程性質，明確學習目的，激發學生學習積極性；

2.通過課堂互動，反轉課堂，結合課后作業，彌補學生先修課程不足的短板，提高教學質量；

3.通過邊學邊用的引導式教學，滿足學生的多學科背景需求，讓課程知識成為研究生科研的有力工具，幫助研究生今后更好地進行科研工作。

創新點：

（1）改善研究生課程中教、學、練、用分離的不足。研究生課程相對學時少，課程緊湊集中，因此，在教學中，對于整門課，要么理論講述，要么分組作業，要么以個人課程報告的形式進行，教學質量不足，也滿足不了研究生學習的目的，通過案例教學、互動教學、反轉課堂、團隊考核等方式，讓老師的教、學生的學、練、用相結合，全面提升教學質量和教學效果；

（2）案例教學，讓學生在應用中彌補先修課程不足，以用促學，提高教學質量。建筑學、工程管理甚至地質工程專業的一些學生根本沒有力學概念，對于計算力學的學習可謂是空中樓閣，以往的教學中，計算力學采用課程試卷考試的考核方式，學生集中復習相關基礎知識，雖然能掌握一定的計算力學基本概念，但是無法進行工程分析，通過案例教學，分組任務布置，把必要的先修知識作為作業或者小組匯報的一部分，結合反轉課堂，彌補學生的不足，同時以用促學，讓學生不僅學會知識，更重要的是讓學生學會用知識，讓理論學習通過應用訓練升華成科研工具。

實現目標：

（1）提高多學科背景下研究生計算力學的教學質量；

（2）通過探索，提出彌補研究生先修課程不足的方法；

（3）學以致用，讓學生會學、會用。

三、小結

通過實踐和探索，提出完整的建筑與土木工程專業學位碩士計算力學課程教學方案，提高該課程教學質量，激發學生學習興趣，使學生通過學習，獲得有力的科研工具，更好、更快地上手科研工作，提升自身業務水平。

參考文獻：

[1]蘇堪華，龍學淵，官正強，等.大石油工程實驗教學內容改革探索——面向工程實踐能力培養[J].重慶科技學院學報（社會科學版），2014，（04）：157-159，162.

[2]王春玲，張海燕，聶耿青.軟件工程專業學位碩士研究生“高級數據庫技術”課程的建設與實踐[J].中國林業教育，2014，32（02）：47-49.

[3]陸媛，羅瓊.淺議全日制工程碩士專業學位研究生教育質量保障機制[J].中國電力教育，2010，（33）：45-48.

[4]中國礦業大學研究生院.2017年招收攻讀碩士學位研究生招生簡章[Z].

[5]中國礦業大學研究生院.我校近五年碩士研究生報錄情況及復試分數線（2012-2016年）[Z].

[6]李繼強，雷登生，龍學淵，等.全日制工程碩士專業核心課程建設探索與實踐[J].重慶科技學院學報（社會科學版），2016，（08）：133-136，140.

[7]徐環李，韓成貴，張國珍.《植物有害生物鑒定與監測》專業學位課程構建與探索[J].教育教學論壇，2012，（04）：145-146.