摘要:課程學習是保障研究生培養質量的必備環節,在研究生成長成才中具有全面、綜合和基礎性作用。針對高校研究生專業課程教學中普遍存在的與本科課程同質化、部分內容與本科課程重復、與課程相關的前沿理論或技術介紹較為零散、授課模式單一、對學生創新思維能力鍛煉不夠、課程思政缺少系統設計等問題,以土木工程專業碩士研究生核心專業課程高等混凝土結構理論為例,具體分析了課程內容設置與授課模式方面存在的主要問題,圍繞授課內容、教學方法與課程思政三個方面確定了教學模式改革目標;基于教育與研究雙重屬性,提出了研究生專業課程內容建設原則,按照課前自學內容、課堂教師主講內容、補充內容三部分重構課程內容體系,明確了課堂授課重點與難點內容,提出了課程思政的切入點與目標,并建議了每部分內容的授課學時;為鍛煉與提高學生“提出、分析、解決問題能力”的教學目標,提出了“學生主講+集中討論+教師指導”模式、課題探究式教學模式、課堂內外深度融合教學模式,以及以“學術情懷與科研精神”為核心的課程思政方法,形成了多樣化的課堂授課模式,并給出了相應的示例或方法;最終,構建了“理論知識-科研能力-價值追求”“三位一體”課程教學模式,以期為同類工科專業研究生相關專業課程參考。
關鍵詞:研究生;課程內容;授課方法;課程思政;高等混凝土結構理論
中圖分類號:G642.0;TU37 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2024)05-0102-07
基金項目:長安大學研究生教育教學改革資助項目(300203221026;300103131022)
研究生教育肩負著高層次人才培養的重要使命,是教育強國建設的必然選擇[1]。《教育部關于改進和加強研究生課程建設的意見》提出,“課程學習是我國學位和研究生教育制度的重要特征,是保障研究生培養質量的必備環節,在研究生成長成才中具有全面、綜合和基礎性作用”,強調“高度重視課程學習在研究生培養中的重要作用”[2]。對碩士研究生而言,第一學年的主要任務是課程學習,是實現從本科到碩士過渡并進行科研思維能力訓練的重要時期。然而,長期以來課程建設在研究生人才培養中未得到足夠重視[3]。
與本科生課程不同,研究生課程具有教育與研究雙重屬性,其中,課程學習在人才培養中的地位決定了其教育屬性,而研究生創新能力的培養目標則決定了其研究屬性[2]。研究生課程的雙重屬性主要體現為高深知識、前沿性、跨學科、探究性四個方面,其中,前三個方面主要通過教學內容反映,最后一個方面主要通過教學方法反映[2]。通過改進研究生課程教學,提高研究生的創新能力是工程專業高等教育者需要分析解決的一個問題[4]。此外,2020年9月教育部等部門聯合發布的關于加快新時代研究生教育改革發展的意見》,強調立德樹人成效是檢驗研究生教育工作的根本標準。課程思政作為新時代黨加強高校人才培養的新要求、新舉措和新方向,逐漸成為研究生教育落實立德樹人根本任務的實踐創新。但目前研究生課程思政多套用本科課程思政建設模式,未能科學考慮心智更加成熟和行為更為社會化的研究生群體的特征[5]。
鑒于此,本文以土木工程專業碩士研究生核心專業課程高等混凝土結構理論為例,分析總結授課過程中發現的問題,從課程內容優化、授課模式改革兩方面介紹在教學實踐探索中形成的方法與措施,以期為同類工科專業研究生相關專業課程參考。
一、課程教學中存在的主要問題
混凝土結構是目前我國土木工程領域應用最多、最廣的結構形式,且是今后相當長時間內建筑結構的主要形式[6-7]。高等混凝土結構理論作為面向土木工程學科碩士研究生開設的一門專業核心課程,是本科課程混凝土結構基本原理的深化與拓展。一方面,其專業性相對于本科課程更深、更高、更專;另一方面,基于研究生科研素質、創新能力、學科視野的培養需要,還具有科學前沿性、科技先進性、學科交叉融合性等特點[8-10]。為此,從課程內容與授課方法兩個方面對存在的問題進行分析。
(一) 課程內容方面
在知識層面,研究生課程強調知識的升級;在能力層面,研究生課程需要凸顯創新能力和創新精神的鍛煉。基于上述觀點,分析認為高等混凝土結構理論課程在內容方面主要存在三個問題:(1)教材內容偏多,在有限的學時內完成授課內容,需要對課程內容進行科學取舍;(2)部分內容與本科課程重復,但同時又是研究生課程學習的基礎,不宜完全剔除,需要科學對待;(3)混凝土結構一直處于發展與完善中,但相當一部分內容還未被編入教材體系,而這些前沿性內容又需要學生了解和掌握,需要教師跟蹤學術前沿及時補充完善。
(二) 授課方法方面
隨著年齡的增長和大學階段的專業學習,研究生的自主學習能力和對專業知識的理解已具備一定基礎,因此,不宜采用與本科階段完全相同的授課方法。傳統的教師主講授課方式在知識傳授方面具有一定優勢,但在學生辯證思維能力、創新能力以及學術素養與價值追求方面也會受到影響。基于此,分析認為高等混凝土結構理論課程在授課方法方面主要存在以下三個問題:(1)多采用教師主講模式,授課模式單一,一方面導致授課效率不高,難以在有限的時間內滿足大量的教學任務;另一方面導致學生課堂參與度較低,不利于學生主動思考;(2)授課目標側重于知識傳授,與科學研究聯系不夠,對相關的前沿理論或技術的介紹較為零散,導致課程學習與科學研究脫節,對學生創新思維能力鍛煉不夠,不能滿足研究生的學習與科研需要,學生學習興趣不高;(3)對課程思政重視不夠,思政目標與切入點缺少系統設計,隨意性較大,不利于發揮課程的育人功能。
二、教學模式改革目標
基于教育與研究雙重屬性,研究生課程建設的目標是面向創新人才培養,以學生需求為導向,建設教學和科研訓練一體化平臺。針對高等混凝土結構理論課程在內容與授課方法方面存在的問題,確定具體的改革目標。
(1)教學內容改革目標:綜合考慮學生的研究方向、學習需求、計劃學時,以教材為模板確定基本教學內容,在此基礎上,圍繞與基本教學內容相關的高深專業知識、科技前沿、學科交叉領域研究熱點,強化課程內容的研究性。一方面提高課程內容的挑戰度,傳遞高深知識;另一方面關注學科前沿,保持與基本教學內容的銜接,將前沿知識與基礎內容有機結合。
(2)授課方法改革目標:以學生為中心,綜合考慮不同授課內容的特點和學生學前分析結果,靈活采用多種教學方法,提升課程的探究性。其核心是提高學生的課堂參與度,創設研究生與教師一起探究、同步思考的課堂環境。將授課內容轉化為由多個問題組成的探究庫,引導學生以問題為導向,基于“提出問題→分析問題→解決問題”主線,通過課前思考、課堂分組討論、質疑與探討再現知識的發現過程,使學生得到系統的思維能力鍛煉。
(3)課程思政改革目標:綜合考慮課程與研究生的特點,以課程內容為載體,確定課程思政目標及切入點。以“理想信念教育與科技創新教育”為主要目標,圍繞課程內容,從重大工程案例、知名專家學者、重要科技創新成果、典型科學思維方法等方面,搜集整理相關資料,建立課程思政資源庫,設計思政切入點與授課方法,形成包含課程思政在內的完整課程教案。
三、課程授課內容建設
(一) 建設原則與方法
(1)綜合考慮學科特色及學生課題研究需要,對課程授課內容進行精簡和深化,確定基本授課內容,將課程重點內容與科技前沿、具體工程實例深度融合。
(2)對本科階段已講授過的相關內容,不再重復講授,但要求學生課前自學,通過回答課堂提問來檢測學生掌握情況,在此基礎上由教師進行針對性答疑和總結。
(3)課程內容需考慮學科前沿、學科發展趨勢、學科交叉融合等,主要通過在課堂上分享國內外相關文獻,讓學生了解與課程內容相關的最新研究成果,同時激發學生的科研興趣,引導學生以文獻為載體理解并體會問題的提出、分析與解決過程。
(4)深化課程育人內涵,綜合考慮課程特點與研究生的培養需求,挖掘專業課程的思政育人元素,將課程的專業內容與思政要素緊密結合,落實立德樹人根本任務。
(二) 授課內容確定
基于上述原則與方法,以《鋼筋混凝土原理和分析》教材(過鎮海、時旭東編著)為基礎,根據授課大綱以及32個學時的要求,以章節為單位,按照課前自學內容、課堂教師主講內容、補充內容、思政切入點及目標四部分重構授課內容,如表1所示。表中“課前自學內容”主要指在本科階段已經學習過而在研究生階段需要進一步深入理解的內容;“教師課堂主講內容”主要指學生在本科階段未學習過或者雖然已涉及但難度較大或者學得不夠深入的內容,其中,對于授課難點在表1中用“*”標記;“補充內容”主要指與混凝土結構相關的新材料、新結構、新理論、新技術等。
此外,在確定授課內容及學時方面,重點考慮學院土木工程學科的特色、學生的研究方向和內容的難易程度。例如:在構件受力分析部分,將重點放在彎剪承載力與抗扭承載力的講授上,這部分內容仍存在部分基礎理論問題有待解決。此外,將構件抗震性能作為重要內容之一,因為建筑結構抗震屬于學院重要研究方向之一,部分學生的課題與之直接相關。


四、授課模式改革與實踐
基于研究生課程的教育和研究雙重屬性,面對研究生學位論文的實際需求與提升創新思維能力的核心要求,研究生課程教學應以鍛煉和提高學生“提出、分析、解決問題的能力”為目標,以授課內容為載體,重點介紹基礎理論的形成與發展脈絡、科學問題的解決思路、技術手段的工作原理等,引導學生了解并掌握科學研究的工作思路和技術方法,了解相關內容的創新及有待進一步解決之處,從而提高研究生發現科學問題并運用科學思維和現有技術手段解決實際問題的能力。
(一) “學生主講+集中討論+教師指導”模式
為提高學生的課堂參與度,促使學生主動思考,鍛煉和培養學生的創新思維能力,將傳統的教師主講授課模式轉為“學生主講+集中討論+教師指導”模式。該模式主要適用于以下兩類授課內容:一是學生已具備一定基礎的內容,特別是在本科所學內容基礎上進一步細化、深化,且難度相對較小的內容,如混凝土結構受剪與受扭分析等,可提前安排學生準備,以學生主講、課堂討論、授課導師總結答疑為主;二是處于研究中且與學生具體研究方向密切相關的內容,如高性能混凝土、高強鋼筋等,可由相關學生主持研討,授課導師點評、總結。
該模式下的授課步驟如下:首先,圍繞一個主題,以問題為導向提前讓學生準備PPT,并在課堂上主講;其次,以提前分好的討論組為單位,圍繞學生以及教師提出的問題,集中進行有組織的交流討論,促使學生主動思考,理清工程概念,明確存在的問題及需要進一步研究的內容,并通過比較、總結,建立系統知識框架;最后,由教師點評、總結、答疑。重點總結新知識及蘊含的思維方法,并還原發現問題、分析問題與解決問題的全過程。同時,引導學生將所學知識、方法與將要開展的課題研究結合,深入思考。需要說明的是,考慮到學時限制與授課效果,學生主講內容不宜安排過多。
(二) 課題探究式教學模式
高等混凝土結構理論在研一第二學期開設,此時大部分學生對科學研究有了基本認知,對自己的研究方向也已有初步了解。為進一步強化課程的研究屬性,在授課前提前統計、了解學生的研究方向與內容,精選與課程相關的代表性課題,按照自愿與方向相近原則確定課題探究小組,在授課至相關內容時,由相應的小組結合課程內容介紹課題研究思路,教師點評總結。該教學模式旨在通過模擬科學研究,強化課程學習與科研研究的關系,激發學生的學習興趣,增強創新意識,實現學生由研一課程學習到研二課題研究的自然過渡。
以2022年春季學期為例,統計結果表明,學生的研究方向主要集中在輕骨料混凝土結構、裝配式混凝土結構、混凝土結構加固補強、混凝土結構抗震韌性提升等方面,據此重點設置了高性能混凝土、裝配式混凝土結構抗震、可恢復功能新型混凝土結構三個探究式課題。
(三) 課堂內外深度融合教學模式
通常情況下,研究生相對于本科生有更充裕的課外時間。在這種情況下,如果把大量的課外時間完全交給學生自由支配,而不加以科學引導,將造成大量的時間浪費。加之,研究生專業課程的學時普遍較少,如果學生僅僅利用課堂時間則難以達到預期的課程目標。采用課堂內外深度融合的教學模式是解決該問題的有效方法。具體而言,就是將課外時間作為課程學習的必要組成部分,在課堂中重點以教材為主進行核心內容的學習,而在課堂外則以精選的文獻或參考書籍為輔,引導學生課后自學,培養學生搜集、整理文獻資料的能力,鍛煉科研基本功。
例如:對于受拉裂縫、抗扭承載力部分,屬于混凝土結構基本理論中的難點,一直受到學界的關注,至今國內外學者都在開展持續性研究,僅靠教材及課堂講授難以使學生全面、深入理解該部分內容。對此,可精選國內外代表性文獻資料,要求學生課后結合課堂授課內容進行文獻綜述分析,形成報告。此外,也可采用布置“小論文”的形式,提前擬定題目和內容,由學生自行學習、歸納和思考。一方面進一步強化學生對相關理論知識的理解;另一方面亦能夠激發學生的科研興趣,體驗科研之美,進而提升學習的主動性。
(四) 以“學術情懷與科研精神”為核心的課程思政
針對高等混凝土結構理論課程特點,確定課程思政的主要目標,即對學生進行理想信念教育與科技創新教育,而實現該目標的關鍵在于引導學生從知名專家學者、重大工程、典型科研攻關案例中體會和學習相關專家學者潛心鉆研、攻堅克難的精神,了解我國在土木工程領域取得的重大成就,并學習相關工程問題解決過程中采取的創新性方法。具體而言,主要圍繞課程內容,一方面精選代表性國內外學術大師與行業專家,搜集整理其代表性科研成果及典型人物事跡,形成思政素材,激發學生的科研熱情,引導學生學習潛心學術、淡泊名利的科學家精神;另一方面,介紹與混凝土結構相關的國內重大工程案例及科技攻關事跡,增強學生的榮譽感、自信心與使命感,引導學生樹立遠大理想,努力奮斗。
基于表1所確定的課程思政切入點,在授課時采用“教師主講+學生討論”模式。為提高授課效率,可將課程思政素材提前發給學生自學,充分利用課外時間進行思政教育,提高思政育人效果。例如:在壓彎承載力部分,針對附加彎矩考慮方法中相關系數復雜、學生理解難度大等問題,以西安建筑科技大學資深教授童岳生先生于86歲高齡發表在《工業建筑》上的學術論文《鋼筋混凝土偏心受壓構件撓曲二階效應計算方法》[11]作為教學輔助材料。一方面,指導學生課后認真研讀該篇論文徹底弄清楚附加彎矩考慮方法中相關系數及取值的由來;另一方面,鼓勵、引導學生積極投身學術研究,學習童老先生潛心學術、終身學習的高貴品質與學者風范。
此外,在課程考核方面,改變“期末考試+平時成績(出勤率)”傳統考核方式,采取與多樣化授課模式相協調、相適應的考核方法。一方面,將學生主講情況、課后報告或小論文情況等納入考核;另一方面,突出期末考試題目的綜合性和思辨性,進一步強化試題的靈活性。改革效果表明,學生的課堂參與度明顯提高,分析與解決問題的能力得到了較大提升。
五、結語
以土木工程專業碩士研究生課程高等混凝土結構理論為例,基于研究生課程教育性與研究性的雙重屬性,分析、總結課程內容設置與授課模式方面存在的問題,確定教學模式改革目標,重構課程內容體系,提出多樣化的課堂授課方法,明確了以學術情懷與科研精神為核心的課程思政方法,最終形成“理論知識-科研能力-價值追求” “三位一體”的課程教學模式。教學實踐表明,學生的學習與科研興趣得到有效激發,課堂氛圍日益活躍,學生的學習主動性明顯增強。為進一步提升教學效果,后續將在完善教學模式的基礎上,組建校內校外導師有機融合的課程教學團隊,進一步探索、完善多樣化的課程考核方式。
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Exploration and practice of the three-in-one postgraduate teaching mode of specialized course based on the dual attributes of education and research
WANG Bo, WU Tao
(School of Civil Engineering, Chang’an University, Xi’an 710061, P. R. China)
Abstract: Course learning is a necessary link to ensure the cultivating quality of postgraduate, and plays a comprehensive and fundamental role in the growth of postgraduate. This paper aims at the problems which are common in the teaching of postgraduate professional courses, such as homogeneity with undergraduate courses, duplication of some content with undergraduate course content, scattered introduction of frontier theory or technologies related to courses, single teaching mode, insufficient exercise of students’innovative thinking ability, and deficient system design of curriculum ideological and political education. Taking the graduate core specialized course of civil engineering advanced theory of concrete structures as an example, the main problems in course content setting and teaching mode are analyzed in detail, and the teaching mode reform goals are determined around three aspects: teaching content, teaching methods and curriculum ideological and political education. The principle of course content construction is proposed based on the dual attributes of education and research, and the course content is reconstructed with three parts: pre-class self-study content, instructor lecture content and supplementary content, which defines the key and difficult contents of classroom teaching. At the same time, the entry point and goal of curriculum ideological and political education are put forward, and the teaching hours of each part is suggested. To train and improve students’ability to propose, analyze and solve problems, the student lecture + concentrated discussion + teacher guidance mode, subject inquiry teaching mode, deep integration inside and outside the classroom teaching mode, and the curriculum ideological and political education method with academic feelings and scientific research spirit as the core are put forward, and the variety of teaching modes are formed, and corresponding example or method are given. Finally, a three-inone curriculum teaching mode of theoretical knowledge-scientific research ability-value pursuit is formed, which can be used as reference for related professional courses of similar engineering graduate students.
Key words: postgraduate; course content; teaching method; course ideological and political education; advanced theory of concrete structures
(責任編輯 梁遠華)