劉文光++賀紅林++馮占榮

摘 要：隨著研究生招生規(guī)模的急劇膨脹，有限資源下的研究生培養(yǎng)質(zhì)量受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)工程專(zhuān)業(yè)研究生理論聯(lián)系實(shí)際能力缺乏以及知識(shí)面和視野太窄等問(wèn)題，提出了基于問(wèn)題式學(xué)習(xí)（Problem-Based Learning，簡(jiǎn)稱(chēng)PBL）模式的研究生課程學(xué)習(xí)和基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（Project-Based Learning，簡(jiǎn)稱(chēng)PBL）的研究生科研訓(xùn)練方法。分析表明，基于PBL模型的研究生培養(yǎng)方法不僅對(duì)研究生提出了更嚴(yán)的標(biāo)準(zhǔn)，而且對(duì)授課教師和研究生導(dǎo)師提出了更高的要求。

關(guān)鍵詞：工程專(zhuān)業(yè) 培養(yǎng)方法 PBL模型

中圖分類(lèi)號(hào)：TH212；TH213.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼中：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）10（a）-0141-03

隨著現(xiàn)代科技的飛速進(jìn)步，大量的工程技術(shù)項(xiàng)目正在朝著兩個(gè)極端的方向發(fā)展，要么非常大、要么非常小，但是系統(tǒng)都非常復(fù)雜，涉及的學(xué)科范圍也非常廣泛。比如，飛機(jī)和宇宙飛船，毫無(wú)疑問(wèn)是一個(gè)非常大的項(xiàng)目，包含的學(xué)科種類(lèi)繁多。又如微電子，它盡管很小，卻小中窺大并且系統(tǒng)十分復(fù)雜。更有一類(lèi)工程項(xiàng)目，比如新能源和水工程，它可謂是宏工程。我們可以發(fā)現(xiàn)，這些工程不管或大、或小、或宏，其共同點(diǎn)都是復(fù)雜，涉及學(xué)科眾多。然而，要解決這些復(fù)雜的科技問(wèn)題，就需要高端的科技人才。因此，研究生作為教育鏈的最高端，社會(huì)對(duì)其自然就有了更高的期待。換言之，社會(huì)的發(fā)展對(duì)工程專(zhuān)業(yè)研究生提出了更高的要求?，F(xiàn)代研究生的培養(yǎng)，不僅要培養(yǎng)他們精通本學(xué)科的專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)，而且要培養(yǎng)他們對(duì)相關(guān)學(xué)科知識(shí)的理解。作為例子，社會(huì)希望工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)的研究生不僅具備扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)，而且具備良好的協(xié)調(diào)人際關(guān)系的能力。在應(yīng)對(duì)社會(huì)不斷的技術(shù)革新和組織變化方面，工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)研究生還要能夠了解工程實(shí)踐中的各種商業(yè)運(yùn)作，并懂得在工程實(shí)踐中作出正確的決策。

面對(duì)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)工程專(zhuān)業(yè)研究生教育提出的這諸多要求，世界很多發(fā)達(dá)國(guó)家都在嘗試工程專(zhuān)業(yè)研究生教育的改革。有研究表明，當(dāng)前工程專(zhuān)業(yè)研究生教育中存在的不足體現(xiàn)在[1-7]：大多數(shù)工程專(zhuān)業(yè)研究生缺乏溝通和團(tuán)隊(duì)合作能力，而且在社會(huì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)以及經(jīng)濟(jì)成本等方面的視野不夠。盡管他們大多均具備良好的科學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)知識(shí)，但在工程實(shí)踐中不懂得如何將所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際[3-4]。那么現(xiàn)代工程專(zhuān)業(yè)研究生教育的問(wèn)題在哪？究其原因：工程專(zhuān)業(yè)研究生的課程設(shè)置與本科生的課程設(shè)置類(lèi)似，缺乏充分整合，也未將這些課程與工程實(shí)踐相關(guān)聯(lián)，教育過(guò)程多為內(nèi)容驅(qū)動(dòng)；大多數(shù)研究生學(xué)術(shù)活動(dòng)，實(shí)為查閱文獻(xiàn)和撰寫(xiě)論文，沒(méi)有提供足夠的工程實(shí)踐機(jī)會(huì)給學(xué)生。所以，大多數(shù)工程專(zhuān)業(yè)研究生畢業(yè)之后，仍然缺乏交流能力和團(tuán)隊(duì)精神。

要改變這一現(xiàn)狀，工程專(zhuān)業(yè)教育需要提供更多的機(jī)會(huì)給學(xué)生用來(lái)發(fā)展這些能力。也就是說(shuō)，工程教育的課程需能夠提高學(xué)生對(duì)社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)以及法律問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。研究生的學(xué)術(shù)訓(xùn)練應(yīng)盡量結(jié)合工程實(shí)踐進(jìn)行，培養(yǎng)研究生理論聯(lián)系實(shí)際以及解決工程問(wèn)題的能力?；诖?，我們必須重新設(shè)置工程教育中的課程模塊和改變現(xiàn)有的科研訓(xùn)練模式。問(wèn)題是，重新設(shè)置課程計(jì)劃意味著需要開(kāi)發(fā)新的課程以及改變現(xiàn)有課程結(jié)構(gòu)，同時(shí)改變教學(xué)方法以幫助研究生在畢業(yè)時(shí)能獲得所需要的能力。出于成本的考慮，加之很多教職員工缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等原因，多數(shù)高?？赡苓x擇在現(xiàn)有課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行逐步的改進(jìn)。但是，也有些高?？赡懿捎没趩?wèn)題或者基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)模式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的填鴨式教學(xué)模式。

我國(guó)現(xiàn)行的研究生培養(yǎng)方案通常分為課程學(xué)習(xí)和學(xué)位論文兩個(gè)環(huán)節(jié)。為了改善工程專(zhuān)業(yè)研究生培養(yǎng)過(guò)程中存在的理論聯(lián)系實(shí)際能力缺乏、知識(shí)面和視野太窄等問(wèn)題，本文提出了基于問(wèn)題式學(xué)習(xí)（Problem-Based Learning，簡(jiǎn)稱(chēng)PBL）模型的研究生課程學(xué)習(xí)方法和基于項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（Project-Based Learning，簡(jiǎn)稱(chēng)PBL）模型的研究生科研訓(xùn)練方法。預(yù)期通過(guò)本文的討論，為提高高等工程專(zhuān)業(yè)研究生培養(yǎng)質(zhì)量尋找到一種切實(shí)可行的有效方法。

1 問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的研究生課程學(xué)習(xí)

近些年來(lái)，受研究生大量擴(kuò)招的影響以及科研評(píng)價(jià)體系的引導(dǎo)，國(guó)內(nèi)很多研究生培養(yǎng)單位對(duì)研究生的課程學(xué)習(xí)不太重視，甚至有些課程就是走過(guò)場(chǎng)。即使有些單位對(duì)研究生課程學(xué)習(xí)很重視，但是受教學(xué)資源緊缺的影響，其特點(diǎn)仍然是大教室、填鴨式以及老師為主導(dǎo)的教學(xué)模式。也就是說(shuō)，研究生課程學(xué)習(xí)仍然沿用本科生的上課模式，即填鴨式教學(xué)方法，實(shí)在難以滿(mǎn)足培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的需求。原因在于這種課程教學(xué)的缺點(diǎn)就是學(xué)生無(wú)法從中學(xué)到提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

為此，很多學(xué)者提出了各種以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，比如PBL模式。PBL模式最先在醫(yī)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域被引入，而且取得到了很好的效果。盡管如此，但是該模式對(duì)工程專(zhuān)業(yè)研究生教育課程的影響仍然甚微。與傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)法不同，PBL模式強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)為主，而非以教師講授為主。PBL的核心思想是把學(xué)習(xí)與問(wèn)題掛鉤，使學(xué)習(xí)者投入于問(wèn)題中。它需要設(shè)計(jì)真實(shí)性的任務(wù)，強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置到復(fù)雜的、有意義的問(wèn)題情景中，通過(guò)學(xué)生的自主探究和相互合作來(lái)解決問(wèn)題，從而學(xué)習(xí)隱含在問(wèn)題背后的科學(xué)知識(shí)，形成解決問(wèn)題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力。

為了達(dá)到良好學(xué)習(xí)效果，基于PBL的研究生課程學(xué)習(xí)，教師需要根據(jù)科研實(shí)踐提出課堂上需要討論的問(wèn)題，研究生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或者圖書(shū)館查找資料，在分組討論的基礎(chǔ)上，教師完成總結(jié)。因此，授課教師在備課中，首先，要結(jié)合授課內(nèi)容和科研實(shí)踐，查閱相關(guān)教材、文獻(xiàn)、工程實(shí)踐問(wèn)題等；然后，編寫(xiě)工程案例，結(jié)合工程案例提出討論問(wèn)題，在課前發(fā)給每位研究生，并要求研究生根據(jù)所提的問(wèn)題充分查找相關(guān)文獻(xiàn)資料后，在課下分組進(jìn)行討論，課堂上教師通過(guò)工程案例提出問(wèn)題，研究生以組為單位來(lái)回答，回答如有不足之處，再由其他研究生或教師進(jìn)行補(bǔ)充，最后授課教師可對(duì)研究問(wèn)題的重點(diǎn)和研究生回答模糊的問(wèn)題作出小結(jié)。

因此，通過(guò)PBL模型教學(xué)，讓研究生帶著問(wèn)題來(lái)學(xué)習(xí)，這種方法可以提高研究生挖掘問(wèn)題、解決問(wèn)題以及思考問(wèn)題的能力?；赑BL的學(xué)習(xí)是跨學(xué)科的學(xué)習(xí)模式，可以促進(jìn)研究生不斷地思考。比如，研究生為解決問(wèn)題，需不斷地查閱文獻(xiàn)，歸納和整理所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。PBL教學(xué)的優(yōu)勢(shì)在于利于培養(yǎng)研究生的自主學(xué)習(xí)精神，而且改變了傳統(tǒng)的課程教學(xué)方法，讓呆板孤立的知識(shí)片化作為整體知識(shí)鏈，觸類(lèi)旁通，突出課堂是靈魂、研究生是主體、授課教師是關(guān)鍵的教學(xué)理念。同時(shí)，PBL模式為研究生營(yíng)造了一個(gè)輕松、主動(dòng)的學(xué)習(xí)氛圍。課堂上，研究生能夠自主地、積極地暢所欲言，充分表達(dá)自己的觀點(diǎn)，也可以十分容易地獲得來(lái)自其他研究生和授課老師的信息。PBL教學(xué)可使問(wèn)題盡可能多地當(dāng)場(chǎng)暴露，在討論中可以加深對(duì)正確理論的理解，還可以不斷發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題，解答新的問(wèn)題，使學(xué)習(xí)過(guò)程縮短，印象更加深刻。所以，PBL模式不僅對(duì)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)學(xué)習(xí)大有裨益，而且鍛煉研究生們多方面的能力，比如文獻(xiàn)檢索、查閱資料的能力等，這些將對(duì)研究生今后開(kāi)展科研活動(dòng)以及工程實(shí)踐打下良好基礎(chǔ)。endprint

然而，PBL作為一種開(kāi)放式的教學(xué)模式，對(duì)授課教師自身的素質(zhì)和教學(xué)技巧有嚴(yán)格的要求。授課教師不但要對(duì)本專(zhuān)業(yè)、本課程內(nèi)容十分嫻熟，而且能扎實(shí)掌握相關(guān)學(xué)科的知識(shí)，并具備提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)具有靈活運(yùn)用知識(shí)的能力、嚴(yán)密的邏輯思維能力和良好的組織管理能力。授課教師要善于調(diào)動(dòng)研究生的積極性、寓教于樂(lè)、控制課堂節(jié)奏等。授課教師應(yīng)熟悉教學(xué)大綱和研究生的學(xué)習(xí)能力情況，這樣才能規(guī)劃好課程學(xué)習(xí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，選擇出適當(dāng)?shù)墓こ贪咐?，提出有針?duì)性的討論問(wèn)題。所以，PBL教學(xué)模式的成功開(kāi)展，需研究生的主動(dòng)配合，從準(zhǔn)備資料開(kāi)始，就要結(jié)合問(wèn)題、工程案例去查閱文獻(xiàn)，并積極與其它研究生和授課教師交流溝通，大家同心協(xié)力得出最佳結(jié)論。

總而言之，PBL教學(xué)模式，花在前期準(zhǔn)備工作上的精力遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的課堂學(xué)習(xí)，因此，需要研究生有主動(dòng)學(xué)習(xí)的自覺(jué)性，否則很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果和目標(biāo)。但是，我國(guó)研究生長(zhǎng)期受小學(xué)、中學(xué)直至本科填鴨式教學(xué)方法的影響，對(duì)傳統(tǒng)教育教學(xué)模式具有一定的依賴(lài)性。大部分研究生缺乏主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的積極性和能力。甚至有部分研究生只安于一個(gè)好的分?jǐn)?shù)，會(huì)覺(jué)得PBL教學(xué)過(guò)于消耗時(shí)間。這其實(shí)也是依賴(lài)于填鴨式教學(xué)理念和學(xué)習(xí)方法的表現(xiàn)。為了培養(yǎng)提高工程專(zhuān)業(yè)研究生的總體素質(zhì)，研究生需要從自身出發(fā)，完成角色轉(zhuǎn)換，從被動(dòng)的學(xué)習(xí)者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的主人。只有這樣才能夠提升自己的科學(xué)研究能力和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，才能順應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)他們提出的嚴(yán)苛要求。

2 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的研究生科研訓(xùn)練

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)大多數(shù)研究生培養(yǎng)單位對(duì)研究生的培養(yǎng)模式進(jìn)行了大量的改革，比如有不少單位構(gòu)建了導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)的研究生培養(yǎng)模式，但其本質(zhì)與單一導(dǎo)師制的培養(yǎng)模式一致。研究生科研訓(xùn)練也是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，通過(guò)完成導(dǎo)師申請(qǐng)的各類(lèi)課題，撰寫(xiě)小論文和學(xué)位論文。因?yàn)槲覈?guó)現(xiàn)行的本科生培養(yǎng)模式，使得大部分研究生在從本科生過(guò)渡到研究生期間，沒(méi)有受到相應(yīng)的訓(xùn)練，甚至有大量的研究生第一學(xué)年的課程學(xué)習(xí)都流于形式，對(duì)課程學(xué)習(xí)不太關(guān)注，未完成從本科生到研究生學(xué)習(xí)方法的有效轉(zhuǎn)變。所以，在研究生進(jìn)入課題之前，甚至整個(gè)研究生學(xué)習(xí)中，我們還需要設(shè)置一些相應(yīng)的學(xué)術(shù)培養(yǎng)環(huán)節(jié)來(lái)鍛煉研究生解決問(wèn)題的能力。這也正是很多單位在研究生培養(yǎng)方案中要求研究生參加國(guó)際國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議、發(fā)表學(xué)術(shù)論文等的原因所在。問(wèn)題是，受課題經(jīng)費(fèi)的限制，并不是每個(gè)研究生都有機(jī)會(huì)參加會(huì)議，甚至很多研究生在攻讀學(xué)位期間，從未經(jīng)歷過(guò)學(xué)術(shù)會(huì)議和發(fā)表過(guò)論文。

面對(duì)這一問(wèn)題，我們課題組提出了PBL科研訓(xùn)練模型。參與科研項(xiàng)目是研究生學(xué)習(xí)期間必須經(jīng)歷的訓(xùn)練環(huán)節(jié)之一，也是研究提升學(xué)術(shù)能力的重要途徑。不管是縱向課題還是橫向課題，研究生在完成項(xiàng)目的過(guò)程中都可以達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的體驗(yàn)。因此，南昌航空大學(xué)研究生院規(guī)定，導(dǎo)師沒(méi)有在研的科研項(xiàng)目就不能上崗指導(dǎo)研究生。

項(xiàng)目通常是指工程實(shí)踐項(xiàng)目中的工作單元。工程師執(zhí)行的每一個(gè)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐任務(wù)幾乎都與項(xiàng)目有關(guān)。不同項(xiàng)目具有不同的時(shí)間尺度。諸如，建造大型水壩或發(fā)電站的項(xiàng)目可能需要幾年，而其他工程師可能在任何給定時(shí)間為不同客戶(hù)完成許多小型項(xiàng)目。不同項(xiàng)目可能具有不同的復(fù)雜程度，但是所有項(xiàng)目都在某些方面與工程師的學(xué)科專(zhuān)業(yè)中的基本理論和技術(shù)相關(guān)。小項(xiàng)目可能只涉及專(zhuān)業(yè)中的某一個(gè)領(lǐng)域，而大型項(xiàng)目將是多學(xué)科，不僅包括不同學(xué)科的工程師，而且包括其他一些專(zhuān)業(yè)和非專(zhuān)業(yè)的個(gè)人及團(tuán)隊(duì)。在實(shí)踐中成功完成某一項(xiàng)目，需要各領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)受到良好的工程研究訓(xùn)練。為了更好地推進(jìn)項(xiàng)目，課題組制定了定期進(jìn)行學(xué)術(shù)研討的學(xué)術(shù)制度，通過(guò)這種方法來(lái)彌補(bǔ)有些學(xué)生沒(méi)有參加學(xué)術(shù)會(huì)議的不足。我們?cè)诮M建導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)上，在研究生導(dǎo)師指導(dǎo)下自行組織課題組學(xué)術(shù)研討會(huì)，導(dǎo)師和研究生定期做學(xué)術(shù)報(bào)告。不同研究方向的課題組之間開(kāi)展學(xué)術(shù)討論，不僅能夠讓研究生開(kāi)拓思路，而且能達(dá)到科研訓(xùn)練之目標(biāo)。

基于項(xiàng)目的科研訓(xùn)練是以學(xué)科的概念和原理為中心，研究生通過(guò)參與科研項(xiàng)目，在調(diào)查、研究、協(xié)作中最終形成產(chǎn)品或在解決問(wèn)題中建構(gòu)能力。項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的科研訓(xùn)練是一種探究性學(xué)習(xí)，它能促進(jìn)研究生自主投入科研，提高學(xué)術(shù)能力和素質(zhì)。最大特點(diǎn)是研究生是學(xué)術(shù)活動(dòng)的中心，項(xiàng)目圍繞著與科研活動(dòng)保持一致的重要學(xué)習(xí)目的。本課題組項(xiàng)目大多數(shù)是由國(guó)家自然科學(xué)基金以及企業(yè)橫向課題來(lái)推動(dòng)的。

項(xiàng)目學(xué)習(xí)的特點(diǎn)是，導(dǎo)師申請(qǐng)的每個(gè)項(xiàng)目都和真實(shí)世界相連接。在完成項(xiàng)目的過(guò)程中，研究生可以通過(guò)發(fā)表論文或申請(qǐng)專(zhuān)利來(lái)驗(yàn)證知識(shí)和技能。在完成項(xiàng)目的過(guò)程中，導(dǎo)師需要轉(zhuǎn)變角色。那些習(xí)慣于布置任務(wù)的導(dǎo)師在一個(gè)以研究生為中心的學(xué)術(shù)活動(dòng)中可能會(huì)遇到問(wèn)題。因此，在基于PBL的科研訓(xùn)練中，導(dǎo)師要學(xué)會(huì)放棄控制，允許研究生同時(shí)在不同的活動(dòng)中作不同的事情。在指定指導(dǎo)研究生選題時(shí)，導(dǎo)師需要查閱大量的文獻(xiàn)，一旦項(xiàng)目走入正軌了，導(dǎo)師在日?；A(chǔ)性的準(zhǔn)備工作上花費(fèi)的時(shí)間少了，在整個(gè)項(xiàng)目的過(guò)程中只起到督促和顧問(wèn)的作用。研究生在完成項(xiàng)目的過(guò)程中，我們應(yīng)多聽(tīng)取研究生的意見(jiàn)和建議，鼓勵(lì)研究生作出各種決定，合作完成各類(lèi)科研項(xiàng)目。

通過(guò)大量的科研活動(dòng)，研究生不僅構(gòu)建自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，同時(shí)還訓(xùn)練了溝通能力、合作能力以及正確作出決策的能力?；陧?xiàng)目的科研訓(xùn)練，這對(duì)研究生來(lái)說(shuō)不僅是一種挑戰(zhàn)，而且更貼近他們的生活，更有利于他們的科研能力的提升。因此，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的科研訓(xùn)練，不僅讓研究生們更有動(dòng)力并更好地完成課題組的科研項(xiàng)目，并且始終保持一種積極學(xué)習(xí)狀態(tài)。因?yàn)槲墨I(xiàn)閱讀是研究生在完成項(xiàng)目中經(jīng)常需要借助的工具，它不僅能增加學(xué)習(xí)體驗(yàn)，而且讓研究生盡可能地了解相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，找到科研創(chuàng)新點(diǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

從現(xiàn)代科技發(fā)展趨勢(shì)入手，總結(jié)了現(xiàn)代社會(huì)對(duì)工程專(zhuān)業(yè)研究生提出的各種要求。在傳統(tǒng)研究生培養(yǎng)模式的基礎(chǔ)上，討論了基于PBL模型的工程專(zhuān)業(yè)研究生培養(yǎng)方法。在此基礎(chǔ)上，分別討論了問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的研究生課程學(xué)習(xí)方法和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的科研訓(xùn)練方法。最后，分析了基于PBL的研究生培養(yǎng)過(guò)程中存在的難題。結(jié)論表明，基于PBL模型的研究生培養(yǎng)方法，不僅對(duì)研究生提出了更高的要求，對(duì)任課教師和研究生導(dǎo)師也提出了更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。

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