鄭德乾,吳梅梅,黃海榮,王 迪
(河南工業(yè)大學土木工程學院 河南 鄭州 450001)
在新的歷史時期,加大應用型人才培養(yǎng)力度已經成為國際研究生教育的主要趨勢;專業(yè)學位研究生教育不只是研究生教育的重要組成部分,還是高層次應用型專業(yè)人才培養(yǎng)的主要渠道[1]。研究生教育改革發(fā)展的重要任務是加快推進專業(yè)學位研究生教育綜合改革[2]。習近平總書記關于研究生教育工作的重要指示,教育部及國務院學位委員會聯(lián)合印發(fā)的《專業(yè)學位研究生教育發(fā)展方案(2020―2025)》等,為加快推動新時代研究生教育的改革發(fā)展提供根本遵循,同時明確了專業(yè)學位研究生教育高質量、高效率發(fā)展的必要性[3-4]。
自1991 年開始設立專業(yè)學位至今,我國專業(yè)學位研究生教育經過了從無至有、培養(yǎng)類別由少變多逐步發(fā)展的過程。尤其是自2009 年來,伴隨研究生培養(yǎng)結構的調整和全日制專業(yè)學位研究生的招生,我國專業(yè)學位研究生教育開始了高速發(fā)展。提高質量、內涵發(fā)展已成為新時代研究生教育的首要核心任務,而如何培養(yǎng)符合企業(yè)要求的具有良好職業(yè)素養(yǎng)的實踐型人才,是研究生培養(yǎng)單位共同面臨的問題[5]。
專業(yè)學位研究生的培養(yǎng)是在學術學位研究生培養(yǎng)的基礎上進行探索,從套用學術型人才培養(yǎng)模式開始,經過近年來的發(fā)展探索,形成了人才培養(yǎng)特色和構建應用導向的多元主體參與培養(yǎng)模式[6]。近年來,社會對專業(yè)學位研究生教育質量要求的不斷提升,高校只有不斷改革創(chuàng)新專業(yè)學位研究生教育,著眼社會需求,探索特色化的人才培養(yǎng)模式;加強實踐性課程建設,創(chuàng)新教學模式;加強課程建設,提高職業(yè)素養(yǎng),才能符合社會發(fā)展和國家建設的要求,更高質量地培養(yǎng)高層次應用型專門人才,有力服務國家和地方經濟建設。精品教學案例庫的建設不只是規(guī)范案例開發(fā)和案例教學的理論工具,還是包含管理創(chuàng)新和制度優(yōu)化在內的系統(tǒng)工程,是推動高校人才的培養(yǎng)、實現(xiàn)理論和實踐相結合的有效策略,也是推動高校人才培養(yǎng)模式改革的高效途徑[7-8]。
河南工業(yè)大學1998 年獲批結構工程碩士學位授予權,2006 年獲土木工程一級學科碩士學位授予權;2010 年獲批建筑與土木工程專業(yè)學位碩士授權點,2019 年根據(jù)專業(yè)目錄調整,更名為土木水利專業(yè)碩士學位授權點。學位點所屬的土木工程學科長期致力于倉儲建筑基本理論與關鍵技術研發(fā),是國內唯一把糧油倉廠結構作為主要研究對象的學科,研究成果廣泛應用于“世行項目”“國家糧食儲備庫”“糧食物流園區(qū)”“糧安工程”等四批國家重點建設工程,取得了較好的社會和經濟效益。因此,結合糧油倉廠項目工程特色,探索土木水利專業(yè)學位研究生教學案例庫的建設路徑,有利于進一步完善土木水利專業(yè)學位研究生的培養(yǎng)模式,對研究生工程能力等綜合素質的提升大大有益。
土木水利專業(yè)學位的人才培養(yǎng),要求學生不僅要具備牢固的理論知識和系統(tǒng)的專業(yè)知識基礎,還要熟練掌握解決工程各類復雜問題時使用到的先進技術方法和現(xiàn)代技術手段,也需要兼具創(chuàng)新意識和能獨立承擔工程技術或工程管理工作的能力,以培養(yǎng)出基礎堅實、綜合素質全面、工程實踐能力超強,并且極富有創(chuàng)新能力的復合型、應用型工程管理和高層次工程技術人才,如圖1 所示。
結合專業(yè)學位點的人才培養(yǎng)目標和學科特色,以解決復雜工程問題為牽引,制定了“厚基礎、強特色”的教學案例庫建設目標。“厚基礎”主要是以土木工程領域為基礎,以工程問題的原理和應用為線索,將基礎理論和公式應用要點整合聯(lián)系起來,促使學生形成完整合理的知識體系?!皬娞厣敝刚蔑@糧油倉廠基礎設施領域特色;將相關糧油倉廠建設項目涉及的問題和知識點整合使得與各課程內容相匹配,從教學內容及時間安排兩個維度設計了與理論課程體系高度匹配的“知識理論―特色案例”一體化教學體系,課堂講解分析,引導學生思考討論。進而將實踐與社會需求、人文素養(yǎng)、環(huán)境保護等統(tǒng)一于工程案例項目的設計、評價和研究中,培養(yǎng)整合知識運用能力,以及知識、能力、素養(yǎng)的系統(tǒng)學習,提升學生的工程實踐能力和創(chuàng)新意識,如圖2 所示。
圖2 教學目標分類及案例教學思路
結合“厚基礎、強特色”的建設目標,確立土木水利專業(yè)學位研究生特色教學案例庫建設過程,如圖3 所示(p22)。
圖3 案例庫建設途徑
2.1.1 生成初級案例
收集案例素材要遵循時效性、客觀性、真實性、創(chuàng)新性、系統(tǒng)性原則,符合“厚基礎、強特色”的教學案例庫建設目標,能夠在課程教學中運用,并可在相近課程范圍內共享。一方面,要著重收集工程中實際遇到的一些主要難題和解決問題時采取的相應技術措施。譬如對于深厚軟土地基,需要綜合選擇哪些方法和利用哪種技術手段來解決哪一類特殊問題,最終取得的相關成果是否可以推廣,知悉理論在實際應用中的注意事項。在課堂上,老師與學生一起討論現(xiàn)場施工對基礎工程安全性的影響,還可以進一步研究水平荷載對樁基承載力的影響。另一方面,也應重點收集那些反映新施工方法、新工藝、新科技的工程實際案例。收集的這些重點案例能夠幫助師生及時地了解到學科發(fā)展的新動向,達到課堂教學與科研相結合的目的[9]。收集工程資料,不僅要進行文本資料的收集,也需要盡可能地注意收集現(xiàn)場的相關照片和錄像視頻資料。從學校與企業(yè)合作、課題組主持或參與的科研項目依托工程中,收集大量素材,將收集到的素材依據(jù)理論知識的教學內容及教學進度認真仔細地加以斟酌、整理、篩選、編排、修改、完善和再創(chuàng)造,使其成為符合課堂教學規(guī)律和與教學特點相匹配的初級案例。
2.1.2 案例的實踐應用
案例庫在土木水利專業(yè)學位研究生課程中的應用,根據(jù)工程技術發(fā)展和教學反饋情況進行動態(tài)擴充、改進和完善。教學方式主要采用討論式學習,如圖4 所示。課前,學生通過在線學習方式預習相關案例。由于工科專業(yè)課具有一定的系統(tǒng)性,在學生掌握了一定的基本知識后,才可以在課堂上深入了解所講案例,并運用案例庫中的案例,從而獲得理論聯(lián)系實際、學以致用的效果;課中,教師傳授課本知識,再預留1 課時以用于匹配案例的討論學習,由教師來講解與相關理論知識所配套的實際工程案例,結合工程案例進行新技術理論教學的補充強化,依照教學目標和教學內容的需要,圍繞工程中實際存在的問題展開一系列地描述、分析、思考與討論;課后,通過案例作業(yè)相關題目檢查學習效果,并搜集相關案例的反饋意見。
圖4 “厚基礎、強特色”案例庫教學模式的構建
2.1.3 案例庫的修正完善
分析并總結案例應用中的反饋意見,提出修正方案,針對問題進行案例補充、修正和完善[10]。
根據(jù)全國專業(yè)學位研究生教育指導委員會編寫的《專業(yè)學位研究生核心課程指南(試行)》土木水利專業(yè)碩士學位所列出的核心課程,結合學位點實際,圍繞糧油倉廠基礎設施領域特色,突出原創(chuàng)性、典型性、先進性和創(chuàng)新性,著力打造了《高等混凝土結構理論與應用》《結構動力學及其工程應用》《巖土工程理論與應用》《彈塑性力學及有限元》《現(xiàn)代土木工程項目管理》等5 門專業(yè)核心課程的教學案例庫,已獲批2 項省級精品教學案例庫、3 項校級精品教學案例庫項目,如圖5 所示(p23)。
圖5 特色教學案例庫的構建
①省級精品教學案例項目——高等混凝土結構理論與應用:根據(jù)科研團隊近年來的研究課題,收集甄選實際工程案例。涉及受彎構件撓度計算、壓彎構件承載力計算和最大裂縫計算案例,多種糧倉結構混凝土力學性能和混凝土高溫抗爆性能試驗案例,框架―剪力墻結構抗震性能和框架結構、鋼筋混凝土結構疲勞性能等工程破壞案例。將工程結構設計理論、新型倉儲結構體系、糧食散體物料壓力理論等方面的研究與課程內容相結合,如高大平房倉、大直徑淺圓倉、樓房倉等現(xiàn)已主導倉型的設計,糧食大堆載、綠色儲糧、特殊工藝需求等復雜條件下新倉型設計理論、散體―倉體―地基相互作用、災后損傷評估與修復等關鍵科學問題的研究成果。案例目前主要應用到河南工業(yè)大學土木水利專業(yè)型碩士研究生的課程教學中,已取得了良好的教學效果。
②省級精品教學案例項目——結構動力學及其工程應用:為解決課程理論性強、應用性強等教學難點問題,通過引入糧油倉廠基礎設施特色工程案例。案例庫的編寫包含有實際的糧油倉廠工程項目和土木建筑工程學院往屆畢業(yè)生關于糧油倉廠結構設計的一些過程稿及計算稿。借助對設計方案的分析,帶領學生再現(xiàn)糧油倉廠結構設計的整個過程,從而讓學生參與到糧倉結構初步設計和調整中,并和其他的相關課程相互滲透,融會貫通。讓學生討論筒倉結構的動力特性和地震響應,通過對實際筒倉的建模、計算、分析,總結不同貯料狀態(tài)和不同筒倉結構形式結構的動力特性,增強學生理論聯(lián)系實踐的能力以及科研創(chuàng)新能力。
③校級精品教學案例項目——巖土工程理論與應用:從地基沉降、巖土邊坡、基坑開挖等方面選取編寫教學案例,并進行加工,建立了本課程的教學案例庫。將課程內容與糧倉特色結合,服務國家糧倉安全、糧食安全的需求。將新型地下糧倉結構體系、散體物料壓力理論、糧倉能源樁基礎等研究前沿與課程內容相結合,考慮糧食―糧倉結構―能源樁基礎―地基的多場耦合作用,積極實施綠色地基基礎理論在糧倉建設和綠色儲糧領域的發(fā)展,形成相應的工程案例教學的課程體系,并利用信息技術,形成線上線下相結合使用及推廣的課程資源。
新時代新形勢,以社會主義現(xiàn)代化建設促進人的全面發(fā)展和社會全面進步為背景,對研究生培養(yǎng)提出了新要求,高校只有不斷改革創(chuàng)新專業(yè)學位研究生教育,才能符合社會發(fā)展和國家建設的要求,更高質量地培養(yǎng)高層次應用型專門人才,有力服務國家和地方經濟建設。河南工業(yè)大學土木水利專業(yè)碩士學位授權點結合自身的糧油倉廠基礎設施領域學科專業(yè)特色,將按照“厚基礎、強特色”的教學案例庫建設目標,堅持內涵高質量發(fā)展,加強產學研合作,解決企業(yè)需求,有力服務行業(yè)和地方經濟建設的同時,切實提高專業(yè)學位研究生培養(yǎng)質量,以培養(yǎng)適合行業(yè)特色與發(fā)展、具備專業(yè)知識、能力和素養(yǎng)的高層次應用型人才。