农业工程与土木工程交叉学科研究生课程体系研究

　　摘要：跨学科培养研究生是打造创新型复合人才的有效途径。在对现有交叉学科课程体系现状进行分析的基础上，结合黑龙江八一农垦大学工程学院农业工程与土木工程学科发展的交叉方向，以问卷调查结果为基础，构建了两个交叉学科的课程体系研究。

　　关键词：农业工程；土木工程；交叉学科；研究生课程

　　作者：郑鑫，杨光，葛建锐

　　中图分类号：G642.3文献标识码：A文章编号：1002-4107（2013）08-0040-02

　　随着经济与社会的高速发展，对复合型高素质人才的需求越来越大。面对这种现状，培养具有跨学科、交叉学科学习背景的复合型人才，是当下研究生教育需要认真解决的问题，也是未来培养创新型研究生的必经之路，更是研究生教育教学改革的主要方向。要想达到这种要求，合理设置交叉学科的课程体系是成功的关键。

　　一、构建交叉学科课程体系的意义

　　（一）构建交叉学科课程体系是培养创新型人才的基础保障

　　交叉学科设置课程可以帮助研究生夯实数、理、化基础、计算机应用和程序设计技术等基本知识，为参与交叉学科项目研究提供基础保障。在国内，北京大学于2006年成立“前沿交叉学科研究院”，该研究院下设有理论生物学中心（CenterforTheoreticalBiology，CTB）。CTB的课程由4门必修课程、13门专业选修课程、20门专业限选课程、15门跨专业选修课程和8门跨专业限选课程组成。研究生必须根据不同的专业背景进行课程学习，50%为跨学科专业课程[1]。在国外，美国威斯康辛大学麦迪逊分校（theUniversityofWisconsin-Madison，简称UWM）于1998年发起了一项大学/州伙伴关系创新性计划（ClusterHiringInitiative，简称CHI）[2]。在教学上，CHI中几乎每个研究集群都开发了新的课程，一些研究集群甚至已开发出新的跨学科计划[3]。

　　（二）构建交叉学科课程体系是增强研究生创新能力的有效手段

　　交叉学科的课程体系，会结合跨学科课题所涉及的知识面的宽度及学科的前沿性调整研究生教学的选课及授课内容。交叉学科的课程体系一般涵盖不同学科的基础必修课程、选修课及相关方向的补修课。一个人具备了广博的知识才能从整体上把握知识间的纵横关系，充分发挥知识间的相互启发、相互促进的作用[4]。因此，如何构建合理的交叉学科课程体系是研究生增强创新能力的有效手段。

　　（三）构建交叉学科课程体系是培养研究生学术兴趣的必要途径

　　交叉学科一般涉及学科的多个领域，通过对多学科课程内容的整合，课程的精彩程度和趣味性会有很大提高。研究生在交叉学科领域学习过程中，会结合自身的长处、特点，在交叉学科领域的课题研究中找到落脚点，有利于发挥学生的主观能动性，有益于开发学生的探索精神，有利于激发学生的创新动力。

　　二、当前跨学科课程体系的弊端

　　（一）课程体系固化，以专业为主

　　从高校研究生培养计划可以看出，研究生的课程受专业限制很大，这就导致本专业研究生与跨专业研究生几乎没有什么区别，个体差异关注不够，课程内容前沿性、综合性不够，交叉学科课程、综合性课程较少[5]。

　　（二）跨学科人才培养中，研究生课程体系构建导师起主导作用

　　首先，由于理工类研究生大多是在各自导师的指导下进行个别培养，受导师自身专业背景的局限与依赖，各学科之间存在着较大跨度等原因，致使学生很难进行跨学科研究[6]。其次，当前的研究生培养模式中，导师的课题方向决定研究生的选课方向。

　　（三）院系设置以学科为主导，不利于跨学科课程整合

　　目前，我国高校主要以学科为主导设置院系，而以跨学科设置院系的高校较少。现有院系设置不利于不同学科之间的沟通与交流，不利于不同专业之间的课程整合。这样的局面势必会影响学生对知识的追求热情，势必会影响学生的科研积极性，势必会影响学生的创新欲望。

　　三、农业工程与土木工程跨学科课程体系的构建

　　前面系统地讨论了建立跨学科培养研究生课程体系的意义及目前存在的弊端，现结合黑龙江八一农垦大学工程学院农业工程与土木工程两个学科的实际，对北方寒区农业水利工程与水利资源利用和设施农业结构防灾减灾两个方向进行跨学科课程体系分析。在确立课程体系时我们设计了《农业工程和土木工程跨学科培养研究生课程体系建设调查问卷》。在制作调查问卷设计时，我们充分考虑两个交叉专业可能出现的课程共通性，尽可能设计更多的课程，力求使交叉学科的研究生具有宽泛的理论基础，使交叉学科的研究生所学到的知识适应两个专业发展的需要。

　　（一）调查问卷统计

　　本次发放调查问卷的对象是黑龙江八一农垦大学工程学院的在职教师，共收到23份有效问卷。参与问卷调查的教师年龄集中在28―38岁和38岁以上两个年龄区间，具有硕士研究生以上学历的占95.65%，具有副教授职称和教授职称的总和占65.20%，问卷填写教师的任职专业主要集中在机械设计制造及其自动化专业，农业机械化及其自动化专业和土木工程专业，其他专业总和低于10%。

　　（二）交叉学科课程体系分析

　　1.北方寒区农业水利工程与水利资源利用方向。交叉学科研究生培养方案要求学术型研究生所修学分总数大于等于30学分，扣除英语、中国特色社会主义理论与实践研究及自然辩证法概论等必修课外，交叉学科研究生必须选修不少于五门的基础必修课，其中数值分析是学位必修课，还需要选修4门基础必修课。基础必修课的数据统计结果如下：在备选的15门课程中，数值分析得票最高23票，土壤水文过程模拟得票最少仅为8票。考虑到交叉学科研究内容的宽泛性，结合统计结果，去掉土壤水文过程模拟、土壤物理化学、喷微灌理论与技术三门课程。这样在北方寒区农业水利工程与水利资源利用方向就剩下12门课在基础必修课模块内供交叉学科研究生选修。课程名称如下：数值分析、数学物理方程、土壤水动力学、水工建筑物健康监测与检测、节水灌溉工程学、计算流体力学、水土资源规划与评价、高等水工建筑物、新型建筑材料及其应用、灌溉原理与技术、地下水资源评价理论与方法、流体仿真与软件应用。研究生培养方案要求在选修课模块所修学分大于等于10学分，而每门课的学分分配是1.5或2学分。结合统计结果，选修课模块去除土壤学与肥料学及环境水利学两门课，保留其余12门得票较多的课程供交叉学科研究生选修。课程名称如下：水生态工程学、粘性流体动力学、弹塑性力学、生态水文学、现代环境监测与控制、环境水动力学、土壤学与农作物学、水工钢结构、水工混凝土、水文学与水利计算、农田水利学水力学。

　　2.设施农业结构防灾减灾方向。交叉学科研究生培养方案要求研究生所修学分大于等于30学分。去掉中国特色社会主义理论与实践研究、自然辩证法概论、英语及学位课数值分析，每位交叉学科的研究生必需选择不少于4门基础必修课。问卷结果表明，除设施环境工程学获得11票外，其他13门课，每门课程所得票数比较均衡，最低票数是15票，最高票数是22票。考虑到设施环境工程学和防灾减灾的关联性不是很大，结合统计结果把设施环境工程学去掉不作为基础必修课的选用课程，这样基础必修课就改成13门课，供交叉学科研究生选择。课程名称如下：数值分析、数学物理方程、农业设施概论、农业生物环境工程、结构动力学、高等结构力学、计算力学、有限元原理、工程结构加固技术、建筑火灾安全新技术、地震工程学、建筑结构抗风设计、工程结构优化设计。

　　在选修课模块中，共列出了10门课，供调查问卷填写人投票选择。统计结果可以看出土壤学与农作学仅有6人投票，考虑到这门课自身的内容和防灾减灾的关联性不大，所以决定把这门课去掉，不在研究生选修课范围内。振动信号处理虽然只得到11位问卷填写人的投票，考虑到模态分析与参数识别需要对数字振动信号处理的技巧和理论基础，所以，振动信号处理仍供交叉学科的研究生选修。其他8门课，每门课的票数相对较均衡，故不作调整。课程如下：弹塑性力学、工程结构分析与软件应用、模态分析与参数识别、振动信号处理、混凝土结构设计原理、钢结构、砌体结构、农业设施环境控制、农业设施设计制造。

　　文中论述了确立交叉学科课程体系的意义及目前存在的问题。结合这些问题，设计了交叉学科课程体系建设的调查问卷，并在黑龙江八一农垦大学工程学院的相关专业的专职教师进行问卷调查共获得有效问卷23份，通过对23份问卷的基本信息及数据信息进行统计分析，最终确立了农业工程和土木工程两个学科的两个交叉方向的课程体系。本文来自《农业工程技术》杂志