岩土工程专业研究生课程教学中的“学―研”创新模式探索

刘先珊，谢 强，许 明

（1.山地城镇建设与新技术教育部重点实验室（重庆大学） 重庆 400045；2.重庆大学土木工程学院 重庆 400045）

工科研究生的创新能力培养是我国研究生教育的核心内容[1]，其课程教学过程的“知行合一”[2]是逐步挖掘他们创新潜能的重要保障。近年，国家相继制定了研究生教育创新的一些政策“《关于深化研究生教育改革的意见》（教研〔2013〕1 号）”，以研究生创新为基础的课程体系教学模式备受各高校的重视，并取得了一些成效[3]。

著名教育专家Burton Clark 教授指出“当大学首先被理解为探究的场所时，研究和教学活动不仅是互相渗透的，且本质上是兼容的”。借鉴国外著名高校的研究生教育模式，可进一步完善国内研究生的培养体系。如美国提倡互动性很强的“教”和“学”过程，实现多学科的知识融会贯通，研究生的创新兴趣大步提升，教学效果良好。德国强调研究生创新能力的培养，使得学生在研究生阶段能更好地发挥和提高自身的创新能力。

可见，研究生课程教学不再是简单的知识传承，更要立足研究与创新，帮助研究生构建创新思维和提升科研能力[4]。

1 研究生专业课程教学中的问题[5-6]

教学模式缺乏创新，采用的教学模式依然为本科简单延伸化。教学内容“浅”和“泛”，教学方式也与本科相仿；课堂上师生互动缺乏。特别是课程涉及较多前沿科技，很多学生很难跟上老师的节奏，听讲积极性不够。

教学内容滞后于科技发展。岩土工程大多课程设置落后于前沿。即使一些新兴课程采用国外原版教材，也忽视了国内专业的特点与需求。另外，教学中引入的科研课题常常流于形式，导致理论教学脱离或落后于实际。

专业课程内容多与学时少的突出矛盾。研究生培养目标由学科型向创新复合型转变，教学学时越来越少与教学内容越来越多的矛盾使得研究生对学科前沿了解不够，学习动力不足。

教学过程中的“放羊式”管理。研究生数量较多，“个体式自学”与“本科式灌输”的教学模式依然存在，“导”的效应不足，其创新潜力不能正常体现，“知行合一”的目标无法达成。

可见，随着岩土工程前沿科技发展的日新月异，研究生教学应达成“授人以鱼不如授人以渔”的教育共识[7]，由师教生学过渡到师生共研的合作关系[8-9]，实现“导―学―研”的创新教学模式。

2 “学―研”创新理念下的研究生专业课程教学设计

2.1 多元化教学模式研究

双语教学。设置教学PPT、经典文献及习题的部分内容全英文，授课沿用中文模式。教师基于英文原版教材及国外名校教学资源，制作别具一格的全英文课件。

案例教学。将典型工程问题提炼为教学案例，以提升研究生分析问题的能力。讲授“岩石动力学”课程的多自由度系统，结合汶川地震项目，再现地震中的滑坡过程；“渗流理论与测试”课程讲解岩体渗流时，结合意大利瓦伊昂大坝的失事，再现水力耦合过程，由此拓宽学生的视野。

雨课堂教学。要求学生微信在线回答测试题，激发了学生的主动参与意识，量化学生的学习效果，把握学生的学习轨迹。

经典文献阅读心得分享。如“岩石动力学”教学中，精选动力学、地震响应等学术论文；“渗流理论与测试”教学中，选择渗流、多场耦合理论方面的论文，供研究生讨论课交流心得。

2.2 与科技发展协同并进的教学内容优化

紧密结合与岩土工程的先进技术，突破常规的“填鸭式”知识教学模式，增加研究式、探索式实验比重，培养学生的创新思维能力。如“岩石动力学”教学中，涉及多源信息大数据清洗及AI 预测地震技术；“渗流理论与测试”教学中，涉及热储的岩心重构技术、微细观粒子成像技术。与前沿动态相关的课程内容均能提高研究生的创新意识，促其适应当前的社会需求。

2.3 “学―研”理念下的课程项目实践过程研究

结合岩土工程专业的特点，制订了研究生课程项目的实施方案：教师讲授如何进行优秀文献阅读；学生自拟选题；确定考核和评价标准：选题背景与文献分析(25%) 、研究内容(15%)、关键问题(10%)、研究方案与技术路线(30%)及成果展示(20%) 。每周选定2―3 位研究生开展研讨交流，教师点评，学生再次展示“阶段成果”，最后进行项目答辩及评分。

3 研究生专业课程的“学―研”创新教学策略

3.1 课程教学中“学”到“研”的角色转换

研究生的角色转换是关键，将“学习”置换为“研究”，学生开展查阅模仿，完成论文写作的研究总结，构建一次闭环。学生自我“know what”到“know how”，实现“螺旋式上升和波浪式前进”，形成“粗线条的研究工作训练”，掌握有效的研究方法。同时，为了促进研究生角色的快速转换，通过实际工程的具体实施提升其创新思维，形成创新能力的原动力，如图1 所示。如“矿山开采的地压控制研究”项目中，导师与甲方联合带领研究生现场调研并熟悉开采工艺，在实践中总结地压控制亟待解决的问题，导师指导研究数值模拟地压分布，找到理论研究的前沿问题，训练研究生理论创新和解决复杂问题的高级思维，促其顺利完成从“学”到“研”的角色转换。

图1 基于项目创新的研究生角色转换模式

3.2 研究生课程教学中的模仿创新实践过程

基于导师的指导及自主阅读，聚焦问题并分析原因，进行方法的纵横对比并给出优劣评价，达到科研思维训练的目的；重复并验证相关论文的实验结果，做到“知行合一”，寻求导师的再次指导调整；基于“侧移思维”的思路，完成场景变换后的模仿创新，“形似”转为“神似”，达到深层次的模仿创新；继而与导师进一步协调完善，开展深入的模仿创新演练，整合多领域技术和方法，实现深度创新。如图2 所示，仿创、综创甚至原创的训练是可通过一篇前沿科技论文开展多次“螺旋式上升”及“闭环”训练，达到研究生自主探究创新的目的。

图2 师生互动的研究生模仿创新训练

3.3 研究生课程教学中模仿创新模式的实施方案

借助同伴教学与翻转课堂的概念，设计表征课外时空的“查、写”及课内时空的“讲、听、议”的教学模式。

课外时空中的“查”与“写”作为课堂教学的课外环节，学生的自主性很重要，否则教学过程易失控。

课内时空中的“讲、听、议”是对“讲者”的强化训练，要求学生能对课程内容追溯求源；作为“听者”，要求提问有实有据，并能给出研究方向；作为“议者”，要求全程参与“头脑风暴”并开展肯定或批判，学生被强制置于“批判性的学术环境中”，易于培养研究生的学术人格。

分组的课堂形式：通过分组团队协作的方式，实现资源共享、求同存异、择善而从、共勉共进，最终实现互利共赢。

课程尾声需形成一份调查问卷，包括学生的自研内容整理、教师的教学完成度评估、“教”与“学”建议及模仿创新的“学”到“研”启发，形成目标达成度问卷，即达到“查、讲、听、议、写”的目标。

3.4 “学―研”创新模式的教学效果

改变传统的教师“教”与学生“学”的输出式教学模式，形成研究式学习方式，提升学生的创新学习能力。

“以学促研”的理念旨在激发学生的研究兴趣，培养其学习的主观能动性，提升解决问题的能力。

以“知行合一”为核心，提升学生的研究能力，达到现学以致“知”、致“用”并致“慧”，并启智开悟，实现模仿的“形似”到“神似”，进而“青出于蓝而胜于蓝”。

由“以教为主”转为“以学为主”，形成“导―学―研”的师生共研合作关系，实现“学科专业平台化，师生全员创客化，能力建构个性化”。

4 结语

岩土工程专业研究生教学中的“学―研”理念使得学习对研究的推动作用及研究对学习的能动作用得到完美体现，挖掘了研究生的创新潜能，使其快速适应行业要求，适时调整学习的方向，迸发个人在相关领域的创新能量。

可见，岩土工程专业课程教学的模仿创新模式是要求研究生除了掌握专业基础知识外，更多的是拓宽视野，以具备宽泛的专业技能和工程素养，成为现代具有创新精神、忧患意识、指挥才干和领导胆识的真正岩土工程师。因此，积极运用现代化教学手段，提升研究生的创新意识及创新能力，为培养与国际接轨的高素质创新人才奠定坚实的基础。