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摘要：本文针对力学与土木类博士“非线性力学与数值方法”中存在的问题，从双一流建设背景下，集合学生学科背景、基础情况进行分析，对“非线性力学与数值方法”教学方法研究进行了初探。
关键词：非线性力学与数值方法；双一流；教学方法
本文引用格式：高亚楠等.“双一流”背景下力学与土木类博士《非线性力学与数值方法》教学方法初探[J].教育现代化，2019，6（98）：176-178.
On the Teaching Method of“Nonlinear Mechanics and Numerical Method”by Doctor of Mechanics and Civil Engineering under the Background of“Double First Class”
GAO Ya-nan1，JIANG Tao1，GAO Feng1，WEI Li-yuan1，SU Hai-jian1，MENG Qing-bin1，SU Ben-yu2
(1.School of Mechanics and Civil Engineering，China University of Mining and Technology，Xuzhou，Jiangsu；2.School of Resources and Geosciences，China University of Mining and Technology，Xuzhou，Jiangsu）
Abstract:In this paper,according to the problem of“nonlinear mechanics and numerical method”within the background of“Double-First Class”,the characteristics,such as basic knowledge,of the Ph.D students of mechanics and civil engineering are analyzed.Then,the reform of teaching method for computation method for is discussed.
Key words:nonlinear mechanics and numerical method；Double-First Class；teaching method
一 现状与趋势分析：
世界一流大学和一流学科建设，简称“双一流”；建设世界一流大学和一流学科，是中国共产党中央委员会、中华人民共和国国务院做出的重大战略决策，亦是中国高等教育领域继“211工程”“985工程”之后的又一国家战略[1]，培养拔尖创新人才，提升科学研究水平，是双一流建设中的两个具体任务。我校安全科学与工程、矿业工程2个学科入选“双一流”建设学科名单，并提出矿业学科群和安全工程学科群两个发展方向（具体见表1）。
然而，从表1中可以悉知，除职业健康与应急救援、低碳化利用与零排放之外，其余建设方向均与力学与土木工程两个一级学科直接相关（如力学学科的矿山岩体力学、土木工程学科的岩土工程、防灾减灾工程），换言之，力学与土木工程是双一流建设的重要支撑学科。与此同时，众所周知博士生的科研能力对学科的发展及创新水平起到及其重要的作用[3]，博士生是高水平科研成果的造血库，因此，力学与土木工程学科博士生水平的提高，既符合拔尖创新人才、提升科学研究水平的国家层面“双一流”建设任务，也是我校双一流建设的重要一环。
要提高博士生的培养质量和创新能力，首当其冲就是提高博士生的科研能力[4]。而科研能力的培养，应该从入学抓起，目前，博士生培养中存在的一大问题就是：博士生的科研能力只依靠“做”代替“练”，也就是说，博士生在入学及课程学习阶段过去之后，真正上手导师课题，才开始逐渐培养科研能力，如试验设计、数值计算等能力。换言之，博士生在课程学习阶段，并没有根据自己的研究方向，有目的、有计划地提前培养自己的科研能力，这样就会造成博士生的课程学效果差、甚至课程学习成为时间的浪费。由于这样的现象存在，致使很多博士生的课程含金量不高，课堂的学习以“讲故事、听故事”的形式存在。
如果能从学位课开始，就提高学生的科研能力，不仅可以避免上述情况，同时可以提高博士生的培养效率，让博士生从课程学习阶段无缝对接到课题研究之中。当今力学与土木工程学科的发展，纯理论和纯实验的思路既不能满足研究的需要也很难产出高水平成果，必须将理论、实验及数值计算有机结合[5-6]。非线性力学及其数值计算方法既是热点、难点、重点，同时也是每个力学和土木工程博士生在课题研究和论文撰写过程中不可回避的问题。正是如此，力学与土木工程学院与深部岩土力学与地下工程国家重点实验室也于2017年首次设置了“非线性力学与数值方法”的课程。申请人作为该门课程的第一主讲教师，本着提升学生能力的态度开展教学，然而，发现以下问题：
（一）课程内容涵盖量大，教学内容杂
非线性力学与数值方法包含了现代力学的核心内容：连续介质非线性力学与非连续介质力学，同时也包含了各种现代计算机数值模拟方法：有限元、离散元、超级元等方法，教学内容多而杂，必须针对学生学科背景高度提炼。
（二）学科背景复杂，教学定位难
尽管授课对象是力学与土木两个一级学科的博士生，但是学生来源于结构工程、岩土工程、市政工程、岩土工程、防灾减灾工程、工程力学等六个二级学科，教学定位难。
（三）学生的需求不同，教学目标模糊
不同专业背景的学生，对于知识的需要不同，如结构工程的学生需要对建筑结构如梁、杆系的连续非线性力学与计算方法深入学习，岩土工程、地质工程的学生需要针对非连续介质力学及其计算方法方面汲取知识。在“双一流”建设的背景下，为了提高博士生培养质量，以学位课课程学习为切入点，同时申请人结合课程教学中的问题，拟展开力学与土木工程类博士生“非线性力学与数值方法”教学方法研究与实践。
二教学方法改革设想
本课题在我校“双一流”建设背景下，以提高研究生培养质量为目标，针对目前非线性力学与数值方法课程教学中所遇到的问题提出。针对1.课程内容涵盖量大，教学内容杂；2.学科背景复杂，教学定位难；3.学生学习需求不同，教学目标模糊等三个问题，拟开展如下教学初探。
（一）教学初探
1.通过对力学与土木工程学科在“双一流”建设中的定位以及我校该专业博士生的主流研究方向，提炼教学内容，使得教学内容清晰且专业。
2.通过案例教学，使得学生准确定位课程性质，明确学习目的，激发学生学习积极性。
3.通过课堂互动，反转课堂，结合课后作业，使得学生主动学习，提高教学质量。
4.通过边学边用的引导式教学，满足学生的多学科背景需求，让课程知识成为研究生科研的有力工具，帮助研究生今后更好上手科研。
（二）特色
1.改善研究生课程中教、学、练、用的脱节研究生课程相对学时少，课程紧凑集中，因此，在教学中，对于整门课，要么理论讲述，要么分组作业，要么以个人课程报告的形式进行，教学质量不足，也满足不了研究生学习的目的，通过案例教学、互动教学、反转课堂、团队考核等方式，让老师的教、导、引与学生的学、练、用相结合，全面提升教学质量和教学效果。
2.以用促学，让课程学习通过训练升华为科研工具通过案例研讨，使得学生明确学习的目的，迅速将自己的研究方向在课程中定位，主动寻找学习落脚点，结合自身研究，自主得去找理论，学方法，同时以用促学，让学生不仅学会知识，更重要地让学生学会用知识，让知识通过课堂学习和应用训练升华成科研工具。
（三）实现目标
1.让学生学以致用，会学、会用。
2.提高研究生科研能力，使课程与科研无缝对接。
3.延展课堂，让知识升华为科研工具。
三 小结
在我校“双一流”建设背景下，以培养拔尖创新人才、提升科学研究水平为目的，通过实践和探索，提出完整的力学与土木工程类博士“非线性力学与数值方法”课程教学方案，提高该课程教学质量，激发学生学习兴趣，使学生通过学习，获得有力的科研工具，更好、更快的上手科研工作，提升自身业务水平。
本文提出的改革方案实施将会对研究生课堂质量和科研创新能力有积极的促进作用，同时，将会对博士生整个学制内的整体培养效率进行提升。
参考文献
[1]国务院.国务院关于印发统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案的通知(国发〔2015〕64号)[EB/OL]（.2015-11-05）.http://www.gov.cn/zhengce/content/2015-11/05/content_10269.htm.
[2]申新.中国矿业大学“双一流”建设实施方案[D].中国矿业大学，2018.
[3]周安.“双一流”建设背景下博士生教育改革成效探析——基于南京大学物理学院博士生教育改革的探索和研究[J].高教学刊，2017（17）：8-11.
[4]李朋军.“双一流”建设背景下博士生培养相关问题探析[J].研究生教育研究，2017（3）：23-25.
[5]胡海岩.博士生导师的使命[J].中国研究生，2005（1）：49-50.
[6]罗丹，李峻.中美创新人才培养衔接比较研究——以四所大学土木工程专业为例[J].高校教育管理，2015，9（6）：35-40.
[7]庞倩茹,蔡小春,熊振华.博士生导师指导学生的科学评价体系研究[J].教育现代化,2018,5(37):89-90.
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