“卓越工程師計劃”專業(yè)碩士基礎(chǔ)課程教學(xué)方法研究

吳嬌蓉，孫海浩

摘要：“卓越工程師”專業(yè)碩士課程的教學(xué)方法探索對于培養(yǎng)未來真正卓越工程師的綜合能力具有重要作用，本文從分析碩士研究生階段專業(yè)課程教學(xué)中的常見問題入手，通過對“卓越工程師”專業(yè)碩士課程教學(xué)方法體系的解讀，介紹了筆者在《交通運輸規(guī)劃與管理的實驗與實踐》專業(yè)課程教學(xué)實踐中的課堂教學(xué)方法改革、實驗與實踐教學(xué)體系建立、課程考評體系等方面的探索，總結(jié)上百位研究生反饋的教學(xué)建議，為“卓越工程師”專業(yè)碩士培養(yǎng)中專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)方法改革及其具體實施提供了參考。

關(guān)鍵詞：卓越工程師;專業(yè)碩士;專業(yè)基礎(chǔ)課程;實驗與實踐教學(xué)體系;考評體系

中圖分類號：G643???? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A???? 文章編號：1674-9324（2014）41-0167-04

一、引言

我國的高等工程教育令世界矚目，不緊培養(yǎng)了上千萬的工程科技人才，擁有位居世界第一的高等工程教育規(guī)模，還形成了比較合理的高等工程教育結(jié)構(gòu)和體系。我國高等工程教育業(yè)已具備更好發(fā)展的基礎(chǔ)，為促進(jìn)我國由工程教育大國向工程教育強(qiáng)國邁進(jìn)，實現(xiàn)了把我國建設(shè)成為創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)。教育部于2010年啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，同濟(jì)大學(xué)作為首批試點高校，按照“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的要求，積極從拓展基礎(chǔ)、加強(qiáng)實踐、注重創(chuàng)新、強(qiáng)調(diào)主動、面向國際、引入競爭等舉措來構(gòu)架新一代卓越工程師的培養(yǎng)體系。交通運輸工程學(xué)科作為同濟(jì)大學(xué)的優(yōu)勢學(xué)科，其卓越工程師培養(yǎng)的重點是高端的工程精英和領(lǐng)軍人才，采用“4+2+3”三段制培養(yǎng)模式，即4年達(dá)到初級卓越工程師（本科工程型人才）、繼續(xù)讀研2年達(dá)到中級卓越工程師（碩士工程型人才）、再繼續(xù)攻博3年達(dá)到高級卓越工程師（博士工程型人才），也著重強(qiáng)調(diào)了“交通運輸工程卓越工程師培養(yǎng)”中與“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”相適應(yīng)的師資隊伍建設(shè)、專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定、課程體系建設(shè)、企業(yè)實訓(xùn)、創(chuàng)新實踐等舉措的具體實施。其中，課程體系建設(shè)中主要是調(diào)整課程組成的知識結(jié)構(gòu)以適應(yīng)未來工程師的需要;適當(dāng)壓縮課時來增加實踐教育的時間，并提出與企業(yè)結(jié)合的科學(xué)的實踐教育方案;調(diào)整課時安排以適應(yīng)培養(yǎng)具有國際視野的強(qiáng)化國際交流的教育模式;強(qiáng)調(diào)專業(yè)教學(xué)方法的改進(jìn)與完善。具體到“卓越工程師”專業(yè)型碩士課程教學(xué)上，筆者則在分析總結(jié)專業(yè)基礎(chǔ)課《交通運輸規(guī)劃與管理的實驗與實踐》教學(xué)方法改革試點效果的同時，展開“卓越工程師”培養(yǎng)中專業(yè)課程教學(xué)方法的研究。

二、碩士研究生階段專業(yè)課程教學(xué)常見方法與問題

目前，往往是基于培養(yǎng)學(xué)術(shù)研究人才的角度出發(fā)，碩士研究生階段的專業(yè)課程教學(xué)方法較為傳統(tǒng)呆板，即過多的強(qiáng)調(diào)對學(xué)生專業(yè)理論知識的加深，把學(xué)生學(xué)術(shù)水平和工程應(yīng)用能力的提高寄托于參與導(dǎo)師的科研課題上。這對學(xué)生真正掌握某門專業(yè)課程的教學(xué)效果往往不太理想。用圖1所示的流程框圖的解釋則對當(dāng)前碩士研究生專業(yè)課程教學(xué)的問題及致因一目了然。

碩士研究生階段專業(yè)課程的教學(xué)方法實際上是本科階段專業(yè)課程教學(xué)方法的簡單延伸和再次應(yīng)用，課堂教學(xué)仍然是“一言堂”的現(xiàn)象，即過分強(qiáng)調(diào)教師的主角地位，忽視了研究生的主體地位，課堂上缺乏互動。尤其是在選課人數(shù)較多的課堂上，教師少有機(jī)會也不太可能與研究生進(jìn)行廣泛交流。教學(xué)手段單一，“填鴨式”的教學(xué)仍然常見，仍然是專業(yè)理論知識講授占絕對主導(dǎo)。如何通過問題討論及剖析更深理解專業(yè)理論，如何把專業(yè)理論應(yīng)用于專業(yè)實驗及工程實踐等環(huán)節(jié)往往缺失。專業(yè)課程教學(xué)中的考核方式單一，往往還是課程結(jié)束的考試加平時課程作業(yè)的考查來檢驗學(xué)生掌握這門專業(yè)課程的程度和教師對這門課的教學(xué)效果。而這樣就往往難以檢驗日常的課堂教學(xué)效果和學(xué)生在日常專業(yè)課程學(xué)習(xí)中能力與水平的提升過程?！白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計劃”中明確關(guān)注學(xué)生的綜合能力的培養(yǎng)，而在專業(yè)課程教學(xué)中對學(xué)生能力培養(yǎng)的核心在于學(xué)生能夠主動積極地參與課程的學(xué)習(xí)，成為課程的主人，培養(yǎng)其求知的欲望、對事物的好奇、解決問題的勇氣。對于“碩士工程型卓越工程師”的培養(yǎng)更是要與工程實踐相結(jié)合，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和解決實際問題的能力。為此，面對業(yè)已存在的諸多問題，需要探索和創(chuàng)新高等工程教育中“碩士工程型卓越工程師”培養(yǎng)中專業(yè)課程教學(xué)方法的體系，包括教學(xué)中的考核方式和教學(xué)效果的評估體系。

三、“卓越工程師”專業(yè)碩士課程教學(xué)方法探索

基于對過去碩士研究生專業(yè)課程教學(xué)的總結(jié)和對“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的理解，梳理面向“卓越工程師”專業(yè)碩士課程教學(xué)方法體系如圖2所示。即：專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容通常包括理論教學(xué)、實驗教學(xué)、實踐教學(xué)等;相應(yīng)的教學(xué)環(huán)境除了教室、實驗室外，還包括現(xiàn)場或其他場所;相應(yīng)的教學(xué)方法或手段如今也相當(dāng)豐富，如課堂上的板書、多媒體、案例教學(xué);實驗中的演示、驗證到綜合設(shè)計實驗等;實踐中的介紹與指導(dǎo)等。對于學(xué)生學(xué)習(xí)效果的考核則有：作業(yè)、課程設(shè)計、實驗或?qū)嵺`報告、考試、論文撰寫等。這樣的方法體系，嚴(yán)格來講，并不是一種新型的教學(xué)方法體系。對于面向“碩士工程型卓越工程師”專業(yè)課程教學(xué)方法改革的探索，就難以且沒必要全面的調(diào)整。那么在改革探索的思路上則需要遵循以下的原則：以現(xiàn)存問題為導(dǎo)向，尋找并選擇教學(xué)方法改革的突破點;專業(yè)課程的教學(xué)方法改革要圍繞其教學(xué)目標(biāo)與要求展開;從細(xì)節(jié)入手，強(qiáng)調(diào)實驗與實踐，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容與方式的同時，建立有效的實驗與實踐教學(xué)體系;專業(yè)課程教學(xué)的考核方式多樣化，成績評定綜合化。以上幾個方面有機(jī)銜接，形成邏輯體系。

以《交通運輸規(guī)劃與管理的實驗與實踐》這門專業(yè)課程為例相應(yīng)闡述了在上述原則指導(dǎo)下的教學(xué)方法改革實踐。這門課的教學(xué)目標(biāo)是全面、系統(tǒng)地介紹交通系統(tǒng)規(guī)劃的基本方法和應(yīng)用案例，教學(xué)要求是強(qiáng)化城市綜合交通系統(tǒng)理論、實踐的結(jié)合能力，幫助學(xué)生形成批判性思維和創(chuàng)新性思維，并進(jìn)一步提高他們主動學(xué)習(xí)和探索交通科學(xué)問題的能力。

1.課堂教學(xué)方法改革的實踐。①啟發(fā)式理論教學(xué)的廣泛運用。專業(yè)理論教學(xué)過程往往是由教師機(jī)械的、“填鴨式”的實施。如何盡可能多的運用啟發(fā)式理論教學(xué)，是專業(yè)理論教學(xué)的難點。在《交通運輸規(guī)劃與管理的實驗與實踐》這門課的教學(xué)實踐中，可以采用引導(dǎo)和探索的方法對相關(guān)理論知識進(jìn)行深入講授，以體現(xiàn)啟發(fā)式理論教學(xué)的運用。例如：通過生動的實例引出城市綜合交通規(guī)劃、可持續(xù)發(fā)展交通規(guī)劃、基于數(shù)據(jù)處理與分析的交通規(guī)劃基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù);通過對交通系統(tǒng)規(guī)劃與其他相關(guān)城市規(guī)劃、交通發(fā)展戰(zhàn)略等之間的相互關(guān)系或影響機(jī)理的闡述，并通過對抽象模型的演化剖析，建立交通運輸規(guī)劃與管理中科學(xué)的規(guī)劃理念和規(guī)劃發(fā)展觀。總之，在各個環(huán)節(jié)的理論教學(xué)中，大多是以指向性明確的思考問題引出理論教學(xué)內(nèi)容，并以深入探討該類問題為要求，在課堂討論或?qū)嶒炁c實踐中進(jìn)一步深化學(xué)生對該門課程中專業(yè)理論知識的理解。②強(qiáng)化實踐意識的案例教學(xué)教師的單方面授課通常較難發(fā)揮研究生的主觀能動性，針對《交通運輸規(guī)劃與管理的實驗與實踐》這門課強(qiáng)調(diào)“實驗與實踐”的教學(xué)特點，增加案例教學(xué)的比重。案例教學(xué)的形式則以圍繞理論教學(xué)中的導(dǎo)向性思考問題進(jìn)行課堂討論并由教師總結(jié)為主，直接由教師進(jìn)行案例講解的形式只是作為輔助。這樣，既增加了課堂教學(xué)的互動性，又強(qiáng)化了學(xué)生的實踐意識。特別是圍繞思考問題，收集案例資料、查找相關(guān)文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)、進(jìn)行總結(jié)分析，并在課堂上演講、發(fā)表自身見解供大家提問、討論，這一過程不僅提高了學(xué)生的實踐能力，還擴(kuò)大了他們的信息量，拓寬了知識面，同時鍛煉了獨立思考、發(fā)現(xiàn)和分析問題的能力，極大提高了他們學(xué)習(xí)的主觀能動性。在近幾年的課堂教學(xué)方法探索實踐中，案例教學(xué)以圍繞某一主題進(jìn)行分組討論的形式效果良好，學(xué)時安排上也由最初的5%上升為25%，繼而上升到目前的40%;而理論教學(xué)的學(xué)時由最初的95%下調(diào)為75%，繼而下調(diào)到目前的55%。這樣的調(diào)整反而使得學(xué)生更為牢固的掌握了專業(yè)理論知識，并可以較好地運用。

2.實驗與實踐教學(xué)體系建立的實踐。圍繞相應(yīng)的專業(yè)課程建立全方位的實驗與實踐教學(xué)體系是學(xué)好專業(yè)理論知識、實現(xiàn)理論聯(lián)系實際和把理論應(yīng)用與實際的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在《交通運輸規(guī)劃與管理的實驗與實踐》這門課的教學(xué)方法探索中，嘗試建立了從小到大、由局部到全面、循序漸進(jìn)的實驗與實踐教學(xué)體系。（1）課程作業(yè)。在教師對專業(yè)理論知識的授課過程中或在案例討論的互動交流中可能出現(xiàn)同學(xué)比較生疏的問題或產(chǎn)生具有深入討論意義的小課題。此時，可由教師順勢利導(dǎo)，及時布置課后思考題，要求同學(xué)們課后查閱相關(guān)文獻(xiàn)、資料，按照自己的理解與思路，完成課程作業(yè)。在后續(xù)課堂教學(xué)中，抽出一些時間與所有同學(xué)共享優(yōu)秀的思考題論述方案，提高學(xué)生分析問題的能力及對相關(guān)理論的理解能力，同時加強(qiáng)學(xué)生互相學(xué)習(xí)的氛圍。（2）實驗、實踐報告。例如，在《交通運輸規(guī)劃與管理的實驗與實踐》這門課的學(xué)習(xí)中，交通調(diào)查是交通規(guī)劃項目獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的基本方法，是制定科學(xué)合理的交通規(guī)劃的基本前提和極其重要的環(huán)節(jié)。因此，可從教師指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計交通調(diào)查方案開始，采取分組形式，由學(xué)生自行組織交通調(diào)查，獲取有效的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)存的交通問題，形成現(xiàn)狀調(diào)查與分析報告。在現(xiàn)狀調(diào)查與分析的基礎(chǔ)上，選取并標(biāo)定交通模型，設(shè)計實驗方案，運用專業(yè)軟件工具進(jìn)行模型驗證并輸出實驗結(jié)果進(jìn)行比較分析，提出問題解決方案，形成綜合設(shè)計型實驗報告。繼而，可以綜合現(xiàn)狀調(diào)查分析、實驗方案與實驗結(jié)果、進(jìn)一步的方案描述或結(jié)論描述等，形成并提交針對某一交通規(guī)劃專題的整體課程實踐報告。（3）課程結(jié)業(yè)論文。選取課程涵蓋領(lǐng)域中的典型問題，要求學(xué)生完成課程結(jié)業(yè)論文?？稍趯W(xué)期開始的時候提出各種選題，通過一學(xué)期的課程教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問題分析、文獻(xiàn)查找、文獻(xiàn)閱讀、方法實現(xiàn)、撰寫研究報告和研究成果表述方面的訓(xùn)練，使之能夠較為完整的完成本課程涉及領(lǐng)域的一次研究活動，幫助學(xué)生掌握專業(yè)知識，培養(yǎng)其進(jìn)行科學(xué)研究的基本技能。

3.課程考評體系完善的實踐。對課程考評體系，尤其是對《交通運輸規(guī)劃與管理的實驗與實踐》這種專業(yè)課程考評體系的理解，筆者認(rèn)為包括以下幾個方面：考評方式，即涵蓋哪幾種考評方式，最終成績是通過考試評定還是多種方式綜合評定;面向課程所采用的考評方式的具體考核標(biāo)準(zhǔn)是怎樣的;當(dāng)多種考評方式綜合采用時，考核的時機(jī)應(yīng)該如何選擇。此外，就是課程進(jìn)行中或結(jié)束時，需要教師及時對該課程教學(xué)的效果有個自我評估，以便在后面的教學(xué)中改進(jìn)相對薄弱的一面。

其實，課程考評體系的建立與完善，旨在檢驗學(xué)生，特別是“卓越工程師”專業(yè)碩士培養(yǎng)中各個方面能力的提高情況。如：專業(yè)理論知識的實際運用能力;案例分析能力，即發(fā)現(xiàn)現(xiàn)存問題、分析問題、提出解決問題方法思路的能力;文獻(xiàn)搜索和閱讀能力;軟件運用和實驗測試能力;表達(dá)和交流能力;組織協(xié)調(diào)能力及分工協(xié)作的能力;研究報告撰寫能力;等等。①考評方式的確定。當(dāng)前，大學(xué)里的專業(yè)課程考核形式一般就是考試（閉卷或開卷），頂多再輔以平時成績（作業(yè)成績或考試出勤率等），這很難達(dá)到對“碩士型卓越工程師”科學(xué)研究和工程實踐能力的訓(xùn)練要求，也較難評定相應(yīng)的培養(yǎng)質(zhì)量。同時，也存在著考核次數(shù)少、考核方式單一、考核內(nèi)容陳舊、考核規(guī)范化程度低等問題。作為“卓越工程師”培養(yǎng)中的專業(yè)碩士基礎(chǔ)課程考評，必然要增加課程教學(xué)的考評方式，并加以綜合采用。例如，對于《交通運輸規(guī)劃與管理的實驗與實踐》這門課，最終課程考評成績由五部分組成：一是課堂表現(xiàn)，如就回答思考問題、課堂討論中的發(fā)言情況等角度來評定。二是課程實驗、實踐報告，從報告的邏輯結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)分析、結(jié)論建議等角度來評定。三是案例的介紹、演講成績，從其對選題的理解、演講中的邏輯思維和表達(dá)情況來評定。四是結(jié)合課堂思考題的課后作業(yè)，從對思考題的論述、作業(yè)的理論應(yīng)用程度及工整性等角度評定。五是課程結(jié)業(yè)論文，從論文結(jié)構(gòu)、論述的邏輯性、論證的嚴(yán)謹(jǐn)性以及研究結(jié)論的可信度等角度評定。②考核標(biāo)準(zhǔn)的確定。對學(xué)生該門課程最終成績的確定，需把各部分成績按照一定權(quán)重進(jìn)行加權(quán)平均。經(jīng)過幾年的探索，對以上五部分的考核評定進(jìn)行了如下的權(quán)重劃分：課堂表現(xiàn)占研究生課程總成績的10%，課程實驗、實踐研究報告占總成績的25%，案例講解成績占總成績的30%，課后作業(yè)成績占總成績的15%，結(jié)業(yè)論文成績占課程總成績的20%。而對于每一部分的成績評定，有些適合由教師單獨進(jìn)行成績評定，有些則讓學(xué)生參與進(jìn)來，這樣成績評定更相對客觀和更容易被學(xué)生接受。例如：在案例討論（或互動教學(xué)）中，對學(xué)生這部分的成績評定就可以讓學(xué)生自己參與進(jìn)來，如表1所示對評優(yōu)演講討論的投票。當(dāng)然，在具體給出各部分成績時，可采用百分制、分級制（優(yōu)良中差或ABCDE等），但最終要歸為一種成績分制。由表1可以看出：把9組選題進(jìn)一步歸類，進(jìn)行了三次投票，投票結(jié)果相對客觀地反映了該小組案例討論中表述討論內(nèi)容的質(zhì)量和演講水平及表達(dá)能力。當(dāng)然對于得票數(shù)差距不大的情況，可由教師進(jìn)一步給出較為客觀的考核成績。③考核時機(jī)的把握。專業(yè)課程的考核并不在課程的最后進(jìn)行，而是貫穿于整個課程教學(xué)過程中，因為過程是培養(yǎng)“卓越工程師”素質(zhì)的重要手段。對教學(xué)過程的每一個環(huán)節(jié)，例如討論發(fā)言、回答問題的情況、課程作業(yè)的完成情況等進(jìn)行記錄，作為衡量學(xué)習(xí)效果、進(jìn)行成績評定、檢驗課堂教學(xué)質(zhì)量的一個重要指標(biāo)。而諸如課程實驗、實踐報告的要求，則可以在課程開始階段先布置下去，如講述所涉及到的專業(yè)知識和參考書或參考文章目錄，同時對獲取和提交成果的過程和形式等做出要求，以便給學(xué)生充足的時間，引導(dǎo)他們?nèi)ニ伎?，實現(xiàn)理論和實踐的結(jié)合，利于更好的完成能力訓(xùn)練和課程考核。④教學(xué)效果評價。對于教師來講，課程教學(xué)中對學(xué)生的考核，也是對自身在這門課程上的教學(xué)效果考核，要及時分析總結(jié)學(xué)生在各個部分考核成績的情況，找出教學(xué)中相對薄弱的環(huán)節(jié)。同時，還要及時收集學(xué)生對課程教學(xué)的反饋意見和建議。良好的教學(xué)反饋意見不僅能夠反映教師的教學(xué)效果，而且能使研究生積極參與到課堂教學(xué)活動中去。在《交通運輸規(guī)劃與管理的實驗與實踐》這門課的教學(xué)實踐中，收集了上百位學(xué)生提出的反饋及改進(jìn)意見，總結(jié)下來好多方面對改進(jìn)課程教學(xué)方法有很大的益處。如：希望教師能提前指導(dǎo)案例匯報內(nèi)容，提高案例信息量和制作質(zhì)量;案例討論主題最好與專業(yè)理論教學(xué)大致同步;案例教學(xué)中引入失敗案例加以解讀，形成對比。在課堂學(xué)時分配方面，希望學(xué)生主導(dǎo)的討論時間比例能達(dá)到35%～45%，以提高學(xué)生參與課堂互動的積極性，同時，教師能夠及時對討論內(nèi)容進(jìn)行點評，突出關(guān)鍵知識點。

“卓越工程師”專業(yè)碩士課程的教學(xué)方法探索對于培養(yǎng)未來真正卓越工程師的綜合能力具有重要作用。本文從分析碩士研究生階段專業(yè)課程教學(xué)中的常見問題入手，通過對“卓越工程師”專業(yè)碩士課程教學(xué)方法體系的解讀，介紹了筆者在《交通運輸規(guī)劃與管理的實驗與實踐》專業(yè)課程教學(xué)實踐中的課堂教學(xué)方法改革、實驗與實踐教學(xué)體系建立、課程考評體系等方面的探索，為“卓越工程師”培養(yǎng)中的專業(yè)碩士基礎(chǔ)課程的教學(xué)方法改革及其具體實施提供了參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]林健.面向“卓越工程師”培養(yǎng)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革[J].高等工程教育研究，2011，（5）.

[2]呂思為.我國研究生課程與教學(xué)改革[J].理工高教研究，2004，（5）.

[3]劉博航，王慶敏，張文勝，閆小勇.《交通工程學(xué)》課程教學(xué)體系與教學(xué)方法建設(shè)[J].價值工程，2010，（16）.

[4]曹雷.研究生課程考核方式及研究生質(zhì)量保證體系研究[J].技術(shù)與創(chuàng)新管理，2010，（4）.

[5]涂丹.研究生專業(yè)課程考核的幾點思考[J].文教資料，2007，（13）.

作者簡介：吳嬌蓉，女，同濟(jì)大學(xué)交通運輸工程學(xué)院交通工程系，教授，工學(xué)博士，主要研究方向為交通運輸規(guī)劃與管理;孫海浩，男，同濟(jì)大學(xué)交通運輸工程學(xué)院交通工程系講師，工學(xué)博士，主要研究方向為交通運輸規(guī)劃與管理。