海洋技术学报

新工科教育理念下海洋技术方向硕士研究生培养 

来源:海洋技术学报 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-02-23

一、引言

当前我国“新工科”的建设与改革在新时代教育思想的推动下,从“复旦共识”到“天大行动”,再到形成“北京指南”“三部曲”,起承转合、渐入佳境[1,2]。目前教育部正在全国高校组织开展“新工科”研究与实践立项,鼓励高校审时度势、超前预判、主动适应、积极应答,充分发挥基层首创精神,探索实践工程教育的新理念、学科专业的新结构、人才培养的新模式、教育教学的新质量和分类发展的新体系,以此推动高校深入探索和实践习近平新时代教育思想[3]。

国防科技大学作为工程技术类学府,顺应新时代高校的改革趋势,也开展了“新工科”建设。国防科技大学的海洋科学学科始于2010年,是海洋科学与计算机科学与技术、物理学、软件工程、光学和气象学融合的新兴交叉学科方向,下设物理海洋学、海洋技术等主干方向[4]。这其中海洋技术方向在海洋科学体系中处于基础地位,是传统海洋科学与网络通信、传感器、信号与信息处理、计算技术等现代信息科学融合交汇的前沿,是海洋科学走向信息化、智能化的桥梁。

本文对“新工科”建设理念下海洋技术方向硕士研究生的培养模式进行了探索,从课程教学环节和创新能力培养环节两个方面提出了践行“新工科”建设理念所进行的几点思考。

二、课程教学环节

(一)适应新工科教育需求,构建基于CDIO模式的一体化课程体系

先进的教育理念是成功的高等教育的前提,在课程体系设计中有机吸纳和融入国际、国内具有时代特点的新教育理念,并把这些理念的原理与海洋技术方向硕士研究生的培养任务和定位相结合。CDIO模式(Conceive—构思,Design—设计,Implement—实施,Operate—运行)在国际工程教育中有着广泛的实践基础[3],近年来在国内教育改革中也得到了充分实践。CDIO模式强调让学生以主动的、实践的、课程之间具有有机联系的方式学习和获取工程能力[3]。在CDIO模式下,课程体系的设计是培养目标、培养手段和培养效果一体化设计的过程。我校海洋技术方向硕士研究生的培养目标与其将来的岗位需求密切相关,以培养能够解决国家建设实际问题的高级专业人才或高级管理指挥人才为目标;在培养手段上,具备理论、仿真、实践和实习多种方式;在培养效果上,建立了课程体系对培养目标的支撑矩阵,同时形成了对培养方案的评估办法。

综合考虑三个方面的因素,海洋技术方向硕士研究生的课程体系包括了三个模块:专业基础模块、专业课程模块和专业实践模块。课程学习环节的持续时间为一年半,分为三个主要学期。按照CDIO模式,第一个学期为能力培养基础课程学习,充分考虑海洋技术多学科交叉的特点,设置了自然科学、文史、数理基础和工程基础类课程,以必修课程为主;第二学期以专业课程学习模块为主,针对海洋环境探测、水下目标探测、海洋动力学仿真、海洋数值预报等方向设置专业课程,以选修为主;第三个学期以专业实践课程为主,突出针对未来需求的岗位实践,以选修为主。具体内容如图1所示。

图1 海洋技术方向硕士研究生课程体系设计

(二)适应海洋技术多学科交叉融合的特点,突出通用的专业数理基础课程

海洋技术方向具有典型的多学科交叉的特点,与计算机科学与技术、物理学、软件工程、光学和气象学等各相关学科领域联系密切。对于海洋技术方向的硕士研究生而言,通常在校培养时间为两年半,其中约一年半时间用来完成毕业论文,只有一年半时间进行课程学习。由于海洋技术多学科交叉的特点,学生在本科阶段很难具备其他交叉学科的专业基础,而在仅仅一年半的时间中完成各交叉专业的课程学习是不现实的。

针对这一海洋技术学科和硕士研究生的特点,在课程设置中,突出通用数理基础课程,设计高等数学物理系列课程作为学生必修课,为其进一步选修物理学、计算机科学、光学和气象学等专业的相关课程提供必需的支撑。在创新能力培养环节,需要了解其他交叉学科的专业基础,可根据需求选修相关课程,此时学生所打下的坚实的数理基础将为其提供重要支撑。因此,硕士研究生的高等数学物理系列课程与本科阶段的数学物理方法类课程有着非常大的差异,除基本数学物理理论外,在海洋科学及各教学学科领域的实际应用是课程教学的重要内容,是针对海洋科学方向专门设计的专业类数学物理课程。

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