研究生专业课课堂教学模式改革与探索-以《现代隧道工程技术》课堂教学为例

黄阜，肖南 

(1.长沙理工大学 土木工程学院，湖南 长沙 410114)

摘要：针对目前我国研究生专业课程教学中存在的一些问题，通过分析研究生专业课程教学与本科生专业课课程教学的不同，结合研究生专业课程《现代隧道工程技术》的教学实践，提出了采用互动式教学，实时更新教学内容并在此基础上融合现代化教学手段以提升课堂教学效果的实施方案。文章通过探索研究生专业课课堂教学改革的实施方案，为提高研究生课程教学质量提供了一些有益参考。

关键词：课堂教学改革；教学模式；研究生专业课；隧道工程

中图分类号：G 642               文献标志码：A               文章编号：

 

The reform and exploration of classroom teaching mode of specialized course for postgraduate – taking “modern tunnel engineering technology” as an example

HUANG Fu, XIAO Nan

(1. School of Civil Engineering, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114)

Abstract: Based on some problems in classroom teaching of specialized course for postgraduate, the difference of teaching concept between classroom teaching of undergraduate and the classroom teaching of postgraduate was studied in this paper. Taking the postgraduate specialized course “modern tunnel engineering technology” as an example, the teaching mode which is composed of interactive teaching, real-time update of teaching content and modernized teaching method was proposed. This paper explored the reform scheme of classroom teaching mode of specialized course for postgraduate, which provides some references to improve the quality of postgraduate course teaching. 

Key words: reform of classroom teaching mode; teaching mode; specialized course of postgraduate; tunnel engineering

引言

研究生教育中的专业课程学习是目前研究生培养环节中的必需内容，通过学习相关的专业课程，研究生不但可以获取培养方案中规定修习的学分，而且也为将来科研工作的开展夯实了基础。专业课程教学是研究生培养中不可或缺的一个

 

环节，而教学质量又是保障研究生培养质量的关键因素。但是由于研究生的生源结构、学习方式与本科生有很大区别，如果在教学过程中不能体现研究生课程的特殊性，就很难达到提升教学质量的目的。因此有必要针对研究生教学的特点，构建以学生为中心、以能力培养为目标的研究生课程保障体系，从而为研究生课程教学改革提供思路。

目前，已经有一些学者针对研究生课程教学改革开展了有益的探索。张林华等[1]通过调研建筑类硕士专业课程的教学现状，以土木工程的暖通专业为例，从专业课课程体系建设、课程评价标准调整和实践化教学方法应用等方面，研究了专业学位硕士专业课程教学改革实践的效果，并提出了改革思路。傅军等[2]以浙江理工大学建筑工程学院开设的《混凝土结构理论与应用》课程为研究对象，从教学过程、教材选用、实践教学和考核方式等方面提出了课程改革思路，并通过在课程教学中进行实践，分析了改革方案的成效。杨长斌[3]等通过分析我国航空航天医学专业研究生专业课教学中存在的问题，提出了基于问题、基于实验与讨论的专业课教学模式这一新方式，并在课堂教学中进行了实践。史莉等[4]将社会主义核心观的具体要求潜移默化地引入到研究生《高级土壤学》课堂教学中，通过营造和谐课堂氛围、强化教师德育作用的方式进行了一系列教学方式改革，并取得了较好的效果。

虽然研究生专业课课程教学改革的重要性已经引起了教学研究界的重视，并开展了一系列研究，但是目前研究生专业课课程教学中还存在一些问题，严重影响了研究生专业课课程教学质量的提升。因此，相关专业教师有必要对现有专业课程的授课模式和教学方法进行系统性地改革，以提升研究生的培养质量，为研究生开展学术研究工作奠定良好的基础。因此，本文通过分析研究生专业课程教学过程中存在的问题，结合研究生专业课程《现代隧道工程技术》的教学现状，从该课程的教学模式入手，对于课堂教学改革的途径和实施方法开展分析，以期为相关高校研究生专业课程的教学改革提供参考。

一、研究生专业课课程教学中存在的问题

1. 专业课程难以找到合适的教材

目前，高校的研究生培养体系中，对于公共基础课，如综合英语、自然辨证法概论等课程，由于选课人数多，且每个学校都会开设相近的课程，所以出版社为这些课程量身打造了相应的教材。而专业课则不同，由于选课人数相对较少，且课程设置专业性强，开设方向相对分散，导致教师和学生很难找到合适的教材。以笔者承担的土木工程专业研究生课程《现代隧道工程技术》为例，课程针对桥梁与隧道工程专业（隧道工程方向）的研究生开设。课程的教学目标要求学生熟悉并掌握现代隧道工程的最新设计理念和施工方法，了解现代隧道工程的发展现状与存在的问题。该课程是相关专业的学生在本科阶段学习过隧道工程这一专业课的基础上，通过学习当前隧道工程领域最新的设计方法和施工技术，对已经掌握的专业知识进行深化和拔高。因此，本课程的教学内容是在本科阶段《隧道工程》的基础上的进一步升华，不宜采用现有的《隧道工程》教材进行重复教学。而目前介绍的隧道工程新技术、新理论的专业书籍大都针对某一类型隧道或者某种新技术进行论述，很少有专业书籍对于隧道工程领域的新技术、新理论进行全面地介绍和总结。因此，本课程一直没有找到一本合适的专业书籍作为本课程的指定教材，导致学生只能根据教师的授课PPT和讲义学习相关知识。而PPT和讲义对于相关知识点的阐述与专业书籍相比不够全面，不利于学生进行深入地学习。

2. 学生的专业水平参差不齐

   在本科生的课堂教学中，同一级学生的专业水平一致，老师只需要按照课程大纲的要求进行教学即可。而研究生专业课教学则要面对不同层次和不同学习背景的学生，尤其很多学生是跨专业方向考研，导致同一门课程选修学生的专业水平相差很大。例如，土木工程一级学科下设桥梁、隧道、岩土、道路和建筑工程等数个专业方向，很多学校在大二开始进行专业方向分流，不同专业方向的培养方案和课程设置都有所侧重，一些非隧道和地下工程专业方向的学生，在本科阶段都没有学习过《隧道工程》这门专业课程。当这些学生，跨专业方向考上研究生的隧道工程专业后，根据研究生的培养方案都会选修《现代隧道工程技术》这门专业课程。而本课程是在学生对于隧道的勘察、设计和施工各方面的基本知识都有了一定掌握的基础上，对隧道工程新理念、新技术的进一步学习。如果在授课过程中不考虑学生掌握专业知识的实际情况，就按照预定的教学大纲进行授课，必然会导致部分在本科阶段没有学习过隧道工程的学生跟不上学习进度，影响整体的教学效果。

3. 课程内容与社会需求脱节

   随着基础理论的发展和科学技术的进步，各个行业的生产工艺和设备的更新速度都非常快。研究生课程的教学大纲一般几年才修订一次，因此一些已经在工程中得到应用的新理论、新工艺、新设备很难及时在教学大纲中得到体现。而研究生课程教学是严格按照学校制定的教学大纲和教学计划开展的，教学大纲一旦通过学校审核，授课教师必须按照教学大纲的内容进行授课，不能随意调整教学内容。所以，一些工程中的新理论、新工艺、新设备很难及时出现在课堂教学中，导致授课内容与工程实践的实际需求脱节。

4. 授课模式不合理

   研究生专业课程是在相应的本科专业课程的基础上，对相关知识进行深入地学习和拓展，因此对于学生的学习要求也有所不同。本科教学要求学生掌握的专业知识比较“宽”和“泛”，而研究生由于需要对某个领域进行深入的钻研和探索，要求对于相关知识点的理解更加“深”和“精”，以便为将来的科研工作奠定基础。这就要求研究生课堂教学的模式应该与本科生的课堂教学模式有所区别。然而，目前大部分研究生课堂教学还是采用的传统教学模式，以灌输式教学方法为主，教师按照教学大纲制定的教学内容，将课本上的知识点传授给学生，学生被动地接受一个个知识点。这样的教学模式，忽视了学生的个体差异，不注重对于知识的探索过程，不能引领学生的创新热情，容易导致研究生产生“研究生课程与本科生课程没什么区别”的心理，从而降低学习期望，打击学习积极性。

二、研究生专业课教学改革思路

基于研究生专业课程《现代隧道工程技术》课堂教学的现状，结合土木工程类硕士研究生的培养目标，将该课程的教学改革将贯穿于教学内容优化和教学方式改革这两个环节，以达到课程内容紧扣现代隧道工程技术发展现状的教学效果，从而提高学生的学习和创新能力。

(一) 结合科研优化教学内容

教学内容作为课堂教学的立足之本，是保证教学效果和人才培养质量的基础，根据《现代隧道工程技术》课程的特点，结合当前隧道工程技术的发展趋势，制定了符合土木工程学科的专业特征的教学大纲。同时根据国内外隧道工程的技术发展，将一些新技术、新工艺引入到课堂教学中，这不仅有利于研究生把握行业的发展趋势，也符合对其工程应用能力培养的要求。

以《现代隧道工程技术》课程为例，随着盾构技术的成熟和广泛应用，盾构法成为了城市地铁区间隧道施工采用的主流方法。常规的盾构隧道施工在盾构机的始发和接收阶段，都必须设置始发井和接收井，这两个施工竖井在施工过程中不但对周边环境影响大，而且往往是盾构施工过程中安全风险最高的地方。此外，当地铁需要从地面高架进入地下的区段时，竖井两侧连接高架与地下隧道的区段一般都采用明挖法施工，需要对地面交通进行疏导和房屋拆迁，严重干扰地面交通的正常运行，对居民的正常出行造成不利影响。为更好地解决地铁施工过程中，地面与地下隧道连接段的施工问题，一种新的盾构施工技术“地面出入式盾构法”应运而生，较好地解决了常规盾构施工中出现的问题。

地面出入式盾构法是指盾构机从地表始发，在浅覆土条件下掘进，最后在目的地钻出地表到达的一种新型盾构技术。由于该技术在盾构隧道的整个施工过程中不需要施作常规盾构法中的深大工作井，可以减小地面开挖面积，从而减少拆迁和对周围环境的影响，是一种真正意义上的全过程盾构施工方法。笔者在对于盾构隧道相关的科研课题进行调研过程中，接触到了地面出入式盾构法这一新的技术，意识到该技术具有降低施工风险，缩短施工工期，节省工程造价等诸多优势，是未来盾构隧道施工技术的发展方向。于是，经过精心准备，笔者将原教学大纲中没有的地面出入式盾构法加入到讲授内容中。笔者在课堂教学中通过对比地面出入式盾构法和常规盾构法的不同特点，介绍了地面出入式盾构法在城市地铁隧道施工中的优势以及该方法中一些新的新技术和工艺，最后利用典型的工程案例加深了学生对该方法的理解，取得了较好的教学效果。

(二) 采用现代化教学手段提高学生学习兴趣

传统课堂教学的一对多讲授模式是一种典型的灌输式教学模式，教师采用“填鸭式”的方法对知识点进行讲解，学生在课堂上被动地接受各个知识点，不利于学生对知识的吸收消化，久而久之会导致教与学脱节，形成“教师难教、学生难学”的局面。针对这一现象，结合笔者在现代隧道工程技术课堂教学中的实践，通过对传统的工程课堂教学模式进行改革，探寻构建以学生为中心的教学方法。

传统的课堂教学模式中，教师在讲台上进行讲授，可能在课程的前十几分钟，学生还能做到注意力的高度集中，但是随着时间的流逝，学生很难保持这样的专注力，尤其在一些理论性较强的课程中更是如此。这就需要教师采用一些方式，通过引入一些新的元素来刺激学生的视听感受，使得他们的注意力再度回到课堂上来，而智能化教学手段在课堂教学中的应用就是这样一种有效方法。随着现代化教学手段的发展，一些新开发的软件也进入课堂教学中，为智能化教学提供了多样化的选择。笔者在课堂教学过程中采用了“雨课堂”这一教学软件作为智能化教学的实施工具，取得了比较好的教学效果。雨课堂的优势体现在以下几个方面：

1. 传统的课堂教学过程中，学生没有授课教师的PPT，在讲授到一些关键知识点时，要依靠用笔抄写或者拍照的方式记录，不但学习效率较低，而且不利于学生将全部注意力集中到听课上。而采用雨课堂教学后，授课教师可以将授课PPT推送到每位同学的微信上，学生不必担心重要知识点由于翻页而遗漏，可以专注听课和思考。

2. 利用雨课堂的随堂测试功能，在授课过程中，选择适当的时机发送课前准备好的问题，并要求学生在手机上作答，通过反馈的答案，实时掌握学生对于相关问题的理解程度。

3. 在授课前，可以利用雨课堂制作“预习课件”并向学生手机端推送，学生通过学习“预习课件”在上课前了解讲授的内容，在正式上课时，学生可以带着问题听讲，提高学习效率。

(三) 采用互动式教学提升课堂教学效果

针对传统课堂教学中存在的一些弊端，结合近两年来在研究生专业课《现代隧道工程技术》课堂教学中采用互动式教学的实践情况，总结了在研究生专业课课堂教学中采用互动式教学的具体实施方案。

研究生专业课课堂教学的规模较小，正好有利于互动式教学模式的实施。根据教学班级人数将全班分为5个小组，每个小组4-5人，且每个小组推选一个组长，组长负责组织本小组的自学和小组讨论。在前期准备中，笔者按照现代隧道工程技术课程教学大纲，选定一个章节，将该章节的知识点进行分解，每个小组分配一个知识点。小组成员利用课余时间对相应的知识点进行自学并展开讨论。由于本课程的主要目的是通过介绍隧道工程中的新理论、新技术和新工艺，让学生学习和了解目前隧道工程设计和施工中相关技术的发展趋势。所以，在自学过程中，对于最新的文献和相关资料的搜索、查找就显得尤为重要。在辅导过程中，笔者发现大部分学生不会查找和检索英文文献，这就限制了这部分学生对于国外一些先进理论和技术的获取。针对这一问题，笔者结合自己科研过程中对于国外文献的查找经验，把一些国外数据库的使用技巧和检索方法传授给学生。此外，笔者还指导学生利用endnote等文献管理软件提高相关文献的搜索和管理效率。每个小组对相应的隧道工程新技术进行大量文献检索和收集之后，再对其中的关键内容进行归纳总结，最后制作一个用于讲解该知识点的PPT。在采用互动式教学的课堂教学中，各个小组派出一个代表利用本小组制作的PPT向其它组同学讲授该知识点，并在讲授结束后提出在自学过程中遇到的问题。其他学生可以通过自己的理解回答这些问题，也可以根据听讲情况提出自己的问题。教师在此过程中组织学生开展讨论，并对学生提出的问题进行点评，与此同时还要根据学生讲解PPT和提问回答的情况进行记录，为课程的考核评分提供依据。

互动式教学采用课堂讨论的教学方式作为授课模式，但是它的精髓并不仅仅体现在课堂上的45分钟之内。采用互动式教学，意味着老师和学生都需要在课前做大量的准备工作。只有准备工作做得充分、全面，在课堂上才能针对各个问题开展深入的讨论，从而激发学生的想象力和创造力，达到更好的教学效果。此外，在互动式教学前的自学过程中，学生不但树立了勤于思考的意识，还锻炼了他们发现问题和解决问题的能力，为今后科研工作的开展奠定了基础。

结语

笔者针对目前研究生专业课课程教学中存在的一些问题，结合研究生《现代隧道工程技术》课堂教学的实践经验，通过对比研究生课堂教学模式与本科生课堂教学模式的差异，探索了适用于研究生专业课课堂教学的一些方法，并提出了具体实施思路，为相关课程的改革提供了借鉴。经过近年来针对该课程的教学改革和实践，取得了一定的成效，提高了学生的创新能力和知识获取能力，对于学生今后从事相关科研工作大有裨益。

 

参考文献

[1] 张林华，徐琳，曲云霞，刘乃玲. 全日制专业学位硕士课程教学改革研究-以山东建筑大学暖通空调方向为例[J]. 山东建筑大学学报, 2018,33(2): 90-94.

[2] 傅军，叶佳斌，于悦. 土木工程专业研究生课程“混凝土结构理论与应用”教学改革与实践[J]. 浙江理工大学学报, 2019, 42(2): 8-13.

[3] 杨长斌，王永春，孙喜庆，张舒，石菲，曹新生. 探索航空航天医学专业研究生专业课新的教学模式[J]. 西北医学教育, 2014, 22(6): 1123-1125.

[4] 史莉，岳献荣，夏运生，张乃明，史静. 社会主义核心价值观融入专业课教学的改革探索-以研究生课程《高级土壤学》为例[J]. 农业教育研究, 2016, 86: 46-48.

 

基金项目：长沙理工大学2019年教学改革研究项目

作者简介：

  黄阜，1983年5月，男，湖南湘潭，博士，长沙理工大学土木工程学院岩土与隧道工程系，副教授，主要从事隧道与地下工程稳定性研究

        肖南，1987年11月，男，湖南涟源，博士，长沙理工大学土木工程学院岩土与隧道工程系，讲师，主要从事隧道与地下工程稳定性研究