素质与能力导向的研究生课程教学改革与实践

素质与能力导向的研究生课程教学改革与实践

梁春雨  谭国金  吴春利  王浩淞

吉林大学交通学院

摘要：路基路面综合设计理论是道路与铁道工程专业研究生的重要专业基础课程，结合路基路面综合设计理论课程特点及其广泛的工程应用需求背景，通过素质与能力导向的参与式教学、以“科教融合+能力提升”为教学目标，开展教学改革实践探索。将教学内容与科研实践相结合，通过典型的综合性研究案例，将从事科学研究的基本方法和科研项目的实施过程融入研究生课程理论教学的各个环节，强化理论知识在科研实践中的应用，培养锻炼研究生的科研能力素质，取得较好的教学效果。

关键词：研究生教育；课程改革；素质与能力；参与式教学；科教融合

为了适应新的科技革命与产业变革，支撑和服务创新驱动发展、“交通强国”等国家重大战略，作为国家教育体系中的最高层次，研究生教育肩负着培养高端人才的重要任务。课堂教学在研究生培养环节中占据着重要的地位，在研究生教育实践中发挥着基础和关键性的作用，既关系到学生基础知识体系的形成和建立，也是培养学生自主学习和创新能力的重要途径。

但目前我国的研究生培养常常忽视课堂教学，研究生专业课程教学一直以来都是侧重于对理论知识的传授和讲解，而忽略了学生综合素质和实践能力的培养，教学和科研实践环节联系不紧密成为课程实施中的软肋，课程作为人才培养核心要素的重要作用未得到足够重视[1]，无法满足国家发展对高端人才素质和能力培养的需求。因此，国家及教育部提出推动高校研究生教育改革，倡导教学和素质培养、科研实践紧密结合，从而提升研究生的科研创新能力。

硕士研究生入学后第一年的主要任务是课程学习，这个阶段是实现从本科到硕士学习思维转变并开始逐渐形成科研思维能力的重要时期。通过课程教学方法改革，不断提高研究生的综合能力，是完善研究生培养目标的重要举措之一[2]。路基路面作为道路的主体部分，与提高道路的使用性能和使用品质，实现长寿命路面等问题息息相关。路基路面综合设计理论是道路与铁道工程专业的重要专业基础课程，也是一门实践性很强的课程。主要讲述路基路面结构分析、设计方法、材料组成、微细观结构、宏观性能及其相互关系原理等内容。通过课程教学，让研究生学会运用路面力学、沥青材料流变学、混凝土材料损伤力学和高等土质土力学相关理论和知识，分析理解路基路面材料的性能、微细观结构与组成、工艺之间的相互关系等，解决土木工程实践中相关路基路面材料和结构设计问题，提高分析、解决问题的能力。由于研究生的相关专业知识背景与未来实际需求存在差异，使得在这门课程在教学过程中存在诸多困难。为此，结合路基路面综合设计理论课程特点及其广泛的工程应用需求背景，通过素质与能力导向的参与式教学、以“科教融合+能力提升”为教学目标，开展教学改革实践探索，取得较好的教学效果。

一、课程教学改革的目标和模式

1、“科教融合+能力提升”的课程教学改革目标

结合前期调研，在了解研究生对课程的期望和需求的基础上，本次路基路面综合设计理论课程改革明确了“科教融合+能力提升”的教学目标。

基于建构主义的当代教育理论，教师和学生均是学习过程的参与者，教学过程是要让学习者通过内容的学习，理解内容隐含的思想和智慧，而不是仅仅关注显性知识[3]。不同于传统的课程教学，科教融合人才培养模式是一种深度的学习合作，科研实践是实现教育教学目标的手段和过程，通过体验知识的形成过程，把教育教学从知识传授为主转向自我学习意识的提升，并在这个过程中渗透认识自然、理解社会的正确路径[4]。

为此，在路基路面综合设计理论课程教学实践中积极引入科教融合的教学理念，以培养创新能力为导向、以学生为中心优化教学目标，重建课程体系，更新和完善教学内容，创新教学模式，探索多样性教学方法，改革考核内容和评价方式。鉴于教学目标的侧重点发生了明显转变，本课程教学设计以交通行业和吉林省地方区域交通建设需求为中心，利用学院道路与铁道工程学科自身的研究特色案例，践行科教融合理念，将课堂理论学习与科研实践相结合，着力提升研究生的科研创新能力。

2、研究生课程教学改革的参与式新模式

以学生课题研究需求为导向，以培养科研水平与能力为目标，构建以工程实践为主、理论教学为辅的参与式课堂教学模式。重新整合课程的理论知识体系，将科研项目的研究成果与教学内容相结合，授课内容与学生的课题研究紧密有效衔接，将路基路面新材料研发、结构设计新理念、新方法融入课程的学习中，加强路基路面耐久性、长寿命路面结构研究方面的实践教学内容，提高数值仿真、图像处理、分子动力学模拟等技术的应用比例，让学生边学习理论知识边研究实践，全面提升学生的学习兴趣、结构设计能力以及从事科学研究的基本能力与素养。

结合学生课题研究需求，总结、提炼研究课题的共性部分，提高学生课堂的参与性和主动性，形成学生提出问题、教师指导、学生查阅资料、分析研究、师生研讨得出相关结论的参与式课堂教学模式，多方面综合提升学生从事科学研究的整体能力与素质。

结合课程需求与实践教学改革目标，探索具有创新性的综合考评体系，将原有单一闭卷考试的考核方式转变为课程的参与度综合考评模式，包括课程研究项目的完成度、创新性、研究汇报与研讨效果等；将面向应试学习转变为面向科研实践与工程应用的学习，全面提升学生的团队协作创新能力、语言沟通表达能力以及学习的积极性和主动性。

二、教学改革实践的具体过程

采用科研项目案例教学与基于研究过程相结合的参与式教学法，针对路基路面结构设计方法、材料多尺度性能分析、结构材料一体化设计等问题，授课时采用“提出问题→相关理论基础→研究项目案例分析→学生自主学习→学生汇报→师生研讨→研究结果分析”的教学过程。课程研究与实践实施过程主要包括以下几个环节：

（1）任务安排：结合课程的教学内容和目的，考虑学生将来的研究方向，教师提出本课程的相关研究领域和方向，与学生一起设计学习板块，提出相应的研究问题，布置学习任务。

（2）理论教学：根据确定的学习板块和研究方向，教师需要在课堂上对相关的理论知识框架和主要内容进行讲解与分析，结合本专业已有的研究项目对学生进行科研项目的研究指导。

（3）小组学习：学生在理论知识学习和科研案例分析的基础上，分组针对所要研究的内容查阅相关资料。各小组提交初步研究方案，同时和教师探讨研究过程中存在的问题，形成合理可行的方案。

（4）研究汇报与讨论：各小组对研究的问题采用PPT的形式进行汇报，教师和学生一起进行讨论，强化理论知识在解决实际问题中的应用，对所讨论的问题进行系统的分析，结合国内外研究现状和前沿技术总结现有的研究成果，明确还存在的问题和今后的研究需求，为学生将来科研选题提供思路。

（5）综合评价：根据学生在学习过程中的具体表现(如课堂主动性、积极性、任务参与度、完成度、独立解决问题的能力、团队协作能力等)、问题研究的完成情况及实施过程的创新性等对小组的平时成绩进行综合评价。对学生的研究资料的整理、分析与表述等能力与课程达成度进行全面评价，同时对课程的改革效果进行综合评价与分析。

三、教学改革效果分析

以“路基路面综合设计理论”课程为研究目标，探索以科教融合+能力提升为目标的参与式项目教学法的改革与实施方法，将教学内容与科研实践相结合，通过提炼典型的综合性研究案例，将从事科学研究的基本方法和科研项目的实施过程融入研究生课程理论教学的各个环节，强化理论知识在科研实践中的应用，培养锻炼研究生的科研能力素质。通过该课程改革实践取得了以下初步的成效：

（1）转变了研究生课程教学的理念，以提升研究生基础科研能力和独立实施课题研究过程为目标，形成理论知识与科研实践相结合的教育教学思路。

（2）将科研项目的研究成果与教学内容相结合，开展基于项目研究过程的参与式教学法课程实施方案的探索与实践，以保证课堂教学效果、提高教学质量。

（3）将新思想、新知识和新技术引入课堂教学体系，以典型科研案例为引导，提升学生在科研选题、方案制定、研究思路与方法、分析与处理等方面的整体能力。

参考文献：

[1]吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学,2018,(12):4-9.

[2]袁本涛,杨佳乐,王传毅.变革中的硕士生培养目标:概念、动力与行动[J].学位与研究生教育,2018,(12):14-20.

[3]赖绍聪.以学习者为主体的课堂教学[J].西北工业大学学报(社会科学版),2018,(03):39-42.

[4][美]伯顿·克拉克.探究的场所———现代大学的科研和研究生教育[M].王承绪，译.杭州：浙江教育出版社，2001.

基金：吉林大学研究生教育教学改革项目（2021JGY26）

作者简介：梁春雨(1974—)，女，吉林长春人，教授，研究方向：路面结构与材料优化设计与性能提升研究。