全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生高等巖石力學(xué)課程建設(shè)探討

王樂華，李建林

(三峽大學(xué) 土木與建筑學(xué)院，湖北 宜昌 443002)

一、前言

長期以來，我國碩士研究生教育主要以培養(yǎng)獨(dú)立從事科學(xué)研究或教學(xué)工作的人才為目標(biāo)。但隨著社會市場需求的不斷變化和研究生招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大，碩士研究生的就業(yè)形勢呈現(xiàn)新的特點(diǎn)，主要體現(xiàn)在畢業(yè)生由教學(xué)、科研崗位(教育部門)轉(zhuǎn)向生產(chǎn)一線(企事業(yè)單位)。另外，從其他發(fā)達(dá)國家的研究生教育狀況來看，他們的碩士研究生教育基本以面向?qū)嶋H應(yīng)用為主，從事教學(xué)科研的人才更多來源于博士研究生群體。因此，亟待重新審視和定位我國碩士研究生的培養(yǎng)目標(biāo)，進(jìn)一步調(diào)整和優(yōu)化碩士研究生的結(jié)構(gòu)類型，逐漸實(shí)現(xiàn)碩士研究生人才培養(yǎng)從“學(xué)術(shù)型”為主向“應(yīng)用型”為主的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)研究生教育的可持續(xù)性發(fā)展。為此，教育部決定自2009年起，擴(kuò)大招收以應(yīng)屆本科畢業(yè)生為主的全日制碩士專業(yè)學(xué)位范圍，積極發(fā)展具有中國特色的專業(yè)學(xué)位教育。

為貫徹執(zhí)行教育部的規(guī)定，結(jié)合三峽大學(xué)“水利水電特色鮮明”的辦學(xué)定位，該校建筑與土木工程專業(yè)碩士點(diǎn)也設(shè)置有“學(xué)位型”研究生，旨在解決基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中遇到的設(shè)計、施工等實(shí)際難題。因此，課程建設(shè)應(yīng)緊扣工程實(shí)踐的需求，突出工程應(yīng)用背景。顯然，當(dāng)前“學(xué)術(shù)型”的研究生課程教學(xué)難以滿足現(xiàn)實(shí)的要求，建立適合“學(xué)位型”教學(xué)模式的課程建設(shè)迫在眉睫。高等巖石力學(xué)是專業(yè)學(xué)位型碩士研究生的核心主干課程，是實(shí)際工程應(yīng)用中的基礎(chǔ)。

二、課程建設(shè)

專業(yè)學(xué)位研究生的課程不僅要注重本領(lǐng)域基礎(chǔ)理論的教學(xué)，還要重視先進(jìn)的技術(shù)方法和現(xiàn)代技術(shù)手段在工程中的實(shí)際應(yīng)用。因此，課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程、教學(xué)方法要瞄準(zhǔn)“應(yīng)用型”的目標(biāo)協(xié)調(diào)開展。

1.課程設(shè)置

課程設(shè)置要以工程實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向，以職業(yè)崗位需求為目標(biāo)，以綜合素養(yǎng)和應(yīng)用知識與能力的提高為核心。高等巖石力學(xué)是土木工程專業(yè)學(xué)位碩士研究生的核心主干課程，在巖石邊坡開挖支護(hù)、地下洞室、隧道等大型工程中均需用到高等巖石力學(xué)工程的知識。

為了體現(xiàn)該課程的自身特色(基礎(chǔ)知識課程)及授課對象的差異(強(qiáng)調(diào)工程應(yīng)用能力)，該課程設(shè)置6 個專題，分別為:巖石力學(xué)性質(zhì)專題;地應(yīng)力專題;試驗(yàn)專題;數(shù)值模擬專題;巖石加固專題;工程應(yīng)用專題。

“學(xué)術(shù)型”碩士研究生和“學(xué)位型”研究生的教學(xué)內(nèi)容專題對比，如表1;專題的課時分布對比，如圖1。

表1 “學(xué)術(shù)型”和“學(xué)位型”教學(xué)內(nèi)容對比

圖1 “學(xué)術(shù)型”和“學(xué)位型”教學(xué)時間對比

對比分析表1 可知，專題6 的內(nèi)容是“學(xué)位型”和“學(xué)術(shù)型”研究生課程設(shè)置的最大差別之處?！皩W(xué)位型”研究生注重如何把理論知識應(yīng)用到工程實(shí)踐中，尋求理論和實(shí)踐的直接對接，突出“應(yīng)用”的培養(yǎng)目標(biāo);“學(xué)術(shù)型”研究生則注重追蹤和把握學(xué)科的前沿發(fā)展，著重理論和試驗(yàn)方法方面的創(chuàng)新和突破，體現(xiàn)“基礎(chǔ)性研究”的培養(yǎng)思路。教學(xué)時間上“學(xué)術(shù)型”研究生主要分布在專題一的基礎(chǔ)理論，占總學(xué)時的43．8%;而“學(xué)位型”研究生在專題一的分布時間只占總學(xué)時的25%，工程應(yīng)用專題的分布時間與專題一持平。

2.教學(xué)內(nèi)容

專業(yè)學(xué)位型碩士研究生的課程要突出應(yīng)用能力的培養(yǎng)，注重實(shí)際應(yīng)用的素養(yǎng)提升，故高等巖石力學(xué)課程在教學(xué)內(nèi)容上也做了具體的精心安排，具體簡述如下:

巖石力學(xué)性質(zhì)專題包括概述(巖石力學(xué)發(fā)展過程、研究現(xiàn)狀、分析方法)，物理性質(zhì)(包括容重、空隙性、滲透性、水理性等)，力學(xué)性質(zhì)(包括結(jié)構(gòu)面、結(jié)構(gòu)體等性質(zhì)，重點(diǎn)講解單節(jié)理強(qiáng)度效應(yīng))，巖石質(zhì)量評價(包括巖體工程分類、質(zhì)量評價)，本構(gòu)關(guān)系與屈服準(zhǔn)則(主要結(jié)合一些已有的經(jīng)典的理論并結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)開展的試驗(yàn)進(jìn)行講解)等內(nèi)容。

地應(yīng)力專題主要講解地應(yīng)力認(rèn)識過程、自重應(yīng)力計算、構(gòu)造應(yīng)力計算模擬、地應(yīng)力測量方法，該專題為后續(xù)數(shù)值計算提供初始條件。

試驗(yàn)專題主要針對巖石的力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)，重點(diǎn)講解試驗(yàn)注意事項(xiàng)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、試驗(yàn)結(jié)果處理，并演示巖石單軸、三軸壓縮試驗(yàn)、卸載試驗(yàn)、加卸載試驗(yàn)與流變試驗(yàn)，為工程宏觀判斷和數(shù)值模擬分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

數(shù)值模擬專題主要講解常見的數(shù)值分析方法與軟件，注重學(xué)生對數(shù)值模擬軟件的實(shí)際應(yīng)用能力培養(yǎng)，以期進(jìn)入設(shè)計院等企業(yè)后能快速為工程設(shè)計服務(wù)。

巖石加固專題結(jié)合具體工程實(shí)際講解加固機(jī)理、加固措施、加固優(yōu)化等內(nèi)容，該部分內(nèi)容是工程應(yīng)用的具體方法，數(shù)值計算等措施是為工程加固提供決策和參考。

工程應(yīng)用專題以典型的工程為案例，著重講解整個工程的分析思路與流程。綜合運(yùn)用各種分析方法和工程處理措施，對比分析不同計算方法和加固措施的治理效果，遴選最優(yōu)的工程處理方案。課程教學(xué)中將結(jié)合小灣水電站壩肩邊坡穩(wěn)定分析和加固為案例進(jìn)行全面講解。

以上專題內(nèi)容體現(xiàn)了學(xué)位型碩士研究生重視“應(yīng)用”的教學(xué)特點(diǎn)，淡化了對機(jī)理分析方面的掌握，凸顯了對試驗(yàn)具體操作步驟、數(shù)值分析軟件的應(yīng)用技巧以及工程加固措施的應(yīng)用對比等方面的要求。

3.教學(xué)過程

教學(xué)過程要重視運(yùn)用團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)、案例分析、現(xiàn)場研究、模擬訓(xùn)練等方法，要注重培養(yǎng)學(xué)生研究實(shí)際問題的意識和能力。

高等巖石力學(xué)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)共有5 人，根據(jù)各自研究領(lǐng)域側(cè)重點(diǎn)各異。巖石力學(xué)性質(zhì)專題安排一位經(jīng)驗(yàn)豐富的二級教授講授，地應(yīng)力專題安排從事該領(lǐng)域研究的博士副教授講授，試驗(yàn)專題安排長期從事室內(nèi)試驗(yàn)的副教授講授，數(shù)值模擬專題的主講教師是研究生《有限單元法原理及程序設(shè)計》課程的主講教師，巖石加固專題與工程應(yīng)用專題安排多次主持參與實(shí)際工程應(yīng)用方面研究的副教授講授。

教學(xué)過程中注重案例分析，結(jié)合開課單位的實(shí)際，選取有代表性的三峽庫區(qū)白水河范家坪滑坡砂巖以及大渡河丹巴水電站引水隧洞石英云母片巖為室內(nèi)試驗(yàn)對象，課程建設(shè)成員分別于2013年4月、7月到兩地取樣，全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生招收對象多為應(yīng)屆本科畢業(yè)生，部分同學(xué)在本科階段沒有開設(shè)《巖石力學(xué)》課程，或?qū)嶋H動手做試驗(yàn)的少，建筑與土木工程專業(yè)的研究生畢業(yè)去向一般為設(shè)計、施工、管理等單位。室內(nèi)試驗(yàn)專題講授時安排學(xué)生自己動手試驗(yàn)，包括單軸壓縮試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn)等，并分析各自試驗(yàn)結(jié)果，分析巖石力學(xué)特性;地應(yīng)力專題結(jié)合講授教師承擔(dān)的科研課題進(jìn)行講解;數(shù)值模擬專題結(jié)合開課單位現(xiàn)有的條件，重點(diǎn)講授巖石力學(xué)分析中常用的極限平衡法與有限單元法分析軟件的使用，利用計算軟件進(jìn)行具體工程問題的分析工作;加固專題與工程應(yīng)用專題，學(xué)生在掌握基礎(chǔ)理論知識的前提下，結(jié)合具體工程實(shí)際分析計算。

4.教學(xué)方法

教學(xué)過程中，充分運(yùn)用研討式、互動式以及啟發(fā)式等多種教學(xué)方法，盡可能地調(diào)動廣大學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性?！皩W(xué)術(shù)型”研究生以理論推導(dǎo)為主，重點(diǎn)演示系統(tǒng)的理論推演過程，讓學(xué)生了解理論的來龍去脈，其教學(xué)方法以研討式為主;“學(xué)位型”研究生教學(xué)則多以實(shí)際工程應(yīng)用為例，引導(dǎo)學(xué)生簡要了解該工程問題所涉及到的理論背景，重點(diǎn)讓學(xué)生掌握解決該問題的工程處理方法，其教學(xué)方法以啟發(fā)式為主。

三、結(jié)語

本文結(jié)合全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生高等巖石力學(xué)課程的建設(shè)，探討了課程的設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程與教學(xué)方法等方面設(shè)計思路，以期培養(yǎng)全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生具有較強(qiáng)的解決實(shí)際問題的能力，能夠承擔(dān)專業(yè)技術(shù)或管理工作。該課程已經(jīng)在該校學(xué)位型研究生中得到應(yīng)用，取得了良好的教學(xué)效果。同時，該課程的建設(shè)方法也可為建筑與土木工程專業(yè)全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生的其它課程建設(shè)提供參考。

［1］中華人民共和國教育部．關(guān)于做好全日制碩士專業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)工作的若干意見［R］．教研［2009］1 號，2009－03－19．

［2］吳啟迪．抓住機(jī)遇深化改革提高質(zhì)量積極促進(jìn)專業(yè)學(xué)位教育較快發(fā)展［J］．學(xué)位與研究生教育，2006(5):1－4．

［3］別敦榮，陶學(xué)文．我國專業(yè)學(xué)位研究生教育質(zhì)量保障體系的反思與創(chuàng)新［J］．高等教育研究，2009，30(3):42－48．

［4］胡 瑩，楊 雪．全日制專業(yè)學(xué)位研究生教育質(zhì)量管理與質(zhì)量評價的思考［J］．研究生教育研究，2012(2):66－70．