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地方行业特色工科院校力学学科发展困境及 几点建议和呼吁
发布时间:2020-08-12 点击: 发布:《教育教学论坛》杂志社
地方行业特色工科院校力学学科发展困境及
几点建议和呼吁
罗威   黄宜胜   田东方  叶永     
(三峡大学水利与环境学院 湖北宜昌 443002)
 
摘要:以湖北某省属高校工程力学学科为例,讨论和分析了目前在地方行业特色工科院校中力学学科发展存在的困难,并详细研究了造成这些困难的原因,提出了地方行业特色院校力学学科突破发展困境的几点建议和呼吁。
关键词:力学学科;发展困难;行业特色;教育教学论坛
The development predicament of mechanics in engineering colleges with local industry characteristics and
 
Several suggestions and appeals
 
Luo Wei 1) Huang Yisheng Tian Dongfang Ye Yong
 
(school of Water Conservancy and Environment, three Gorges University, Hubei Yichang 443002)
 
Absrtact: taking the subject of engineering mechanics in a Hubei province as an example, this paper discusses and analyzes the difficulties existing in the development of mechanics in engineering colleges and universities with local industry characteristics at present, studies in detail the causes of these difficulties, and puts forward some suggestions and calls for breaking through the development predicament of mechanics in colleges and universities with local industry characteristics.
 
Key words: mechanics; Development difficulties; Industry characteristics
中图分类号:G642     文献标志码:A
 
在我国高等教育的发展历程中,形成了许多具有鲜明行业特色的地方工科院校,这些院校为推动高等教育事业、相关行业以及地方社会和经济的发展和进步,做出了重要的贡献。相比于重点部属高校和综合型大学,地方行业特色工科院校在发展过程中,往往只能形成有限几个具有比较优势的重点学科,比如三峡大学的水利、土木、电气学科,武汉科技大学的冶金、材料、机械学科,西安建筑科技大学的建筑、土木、环境学科,重庆交通大学的交通、土木学科。这些重点学科的不断壮大和成长,成为了地方特色工科院校发展的主要推动力[1]
在以机械、电气、建筑、土木、水利、交通等学科为重点和特色的地方院校中,随着这些主干学科的充分发展,力学做为主要的支撑学科也得到了一定程度上的发展[2, 3]。在中央提出并实施我国高等教育发展的“双一流”战略以来,为了促进地方高等教育事业的发展,省市一级政府也相继提出了针对当地高等教育现状的政策和各种配套措施,各地方院校迎来了新一轮的发展契机。在“双一流”建设过程中,各院校的重点和优势学科必将成为优先支持和投入的对象。
尽管力学教育在高等工科教育中起着极其重要的基础性作用,但是一方面由于力学作为基础学科和技术科学的特征,并不直接面对具体的行业,即当今社会并不存在明确的“力学”行业,另一方面由于工程学科培养人才的类型以及知识结构的巨大变化,造成了在大多数工科院校仍在实行的传统力学教育不能充分满足实际的行业需求[4-7]。故总体而言,自20世纪90年代以来,在大多数地方工科行业院校中,力学学科的地位并不高,不论是整个学科的发展,还是直接从事本学科教学和科研工作教师的个人发展,都面临着很大的困难[4, 5]。这从教育部最新一轮的学科评估中也有直接体现,在这一轮学科评估中,力学学科总计80所高校参评,获得“B-”以上评价的学校共32所,其中无一地方高校[8]。由于省市政府部门,在确定重点支持和建设的学科时,很大程度上参考了此次学科评估的结果,可以预见,在新一轮高等教育的大发展中,特别是在“双一流”建设中,地方行业特色高校的力学学科很难直接得到重点投入,因而,这些高校中的力学学科的发展将面临着严峻的形势。针对上述情况,本文结合湖北某省属高校工程力学学科的具体情况,分析力学学科在地方行业特色工科院校中的发展困境,并提出几点建议和呼吁。
 
一 、该校力学学科溯源及现状
该校位于我国中部一经济较为发达城市,经过多轮院校合并后成为一所教学研究型地方综合性大学,在合并前主体部分以水利、土木、电力为主要学科,在发展过程中形成了鲜明的“水、电”特色,近年来在管理科学与工程、材料科学与工程、生物与制药工程、临床医学等学科也取得了长足进步。该校力学学科源于70年代末期成立的力学教研室,后逐步发展成为现今的力学学科、设有工程力学系,承担了全校本科工科专业绝大部分基础力学课的理论和实验教学,包含理论力学、材料力学、结构力学、工程力学、弹性力学、建筑力学等课程。2006年获批工程力学二级硕士点,支撑了水利工程、土木工程、电气工程三个一级学科博士点。
从学校整体来看,从事和力学学科高度相关的教学科研人员众多,目前主要在以下几个方面形成了研究特色:
(1)工程材料非线性力学和多场耦合理论,
(2)重大水利土木工程安全关键力学问题,
(3)岩土力学及地质灾害致灾机理和防治,
(4)水力学及渗流力学,
(5)工程问题数值计算方法。
但仅对该校工程力学系而言,目前拥有全职教师共18人,其中教授4人,副教授5人,讲师7人,实验人员3人,66.7%具有博士学位,45岁中青年教师以下占比72.2%。另外,在学生方面,无本科专业,目前工程力学二级学科硕士点共有在读学生十余人。
 
二、存在问题及面临的困难
    通过对上述现状进行分析,并与其它学科对比,不难发现该力学学科目前主要存在以下几个方面的问题和困难:
(1)教学科研人员欠缺。该校的水利、土木、电气、机械等强势学科中有着众多人员从事力学相关的科学研究工作,特别是在岩土力学、环境与灾害力学方面拥有成熟的研究团队,在国内外拥有较高的研究声誉,故而从整体上来讲,该校在力学学科拥有一定的实力。但是,这些人员的编制都固定在相应的学科上,仅对工程力学系而言,目前在人员规模上就显得严重不足了。学科教师要承担大量的本科教学任务,据统计该系多年人均本科年教学工作量在380标准课时以上,远远超出了该校人均标准。如此繁重的教学任务,客观上既使得教学质量难以得到持续改进,又使得教师在科研上投入的时间和精力很难得到充分保证,限制了学科实力的提升。历年来,学科一直致力于增强师资力量,学校和学院也给予了较强支持,据调查,该工程力学系从2012年-2017年先后共有9人入职,截至2018年初,9人中除了3人离职外,6年来年均保证了1人稳定就职,且新入职人员均具有博士学位和良好的科研基础,特别是,新入职人员在入职两年内基本都获得了国家自然科学基金的资助,展现了较强的学术发展潜力。可以发现,近年来该学科的师资力量在逐步增强,只是增长速度暂时还不能充分满足学科发展的需求。
(2)硕士生培养规模不足和招生困难。该工程力学二级学科硕士点多年来年平均只能招收4-5名硕士研究生,而且绝大部分都是调剂生,第一志愿录取的很少,生源质量比较一般。造成该力学学科硕士生招生困难的原因是多方面的,其中最主要的原因有两个:一是相比于水利、土木、交通、电气、机械、环境等学科,力学专业硕士生不论就业机会还是就业质量都处于弱势地位;二是该力学学科的实力不强,特色不够鲜明。由于硕士研究生的招生困难,许多需要研究生参与的科研项目不能充分开展,也进一步导致了该学科教师在学术研究上深入发展的困难。在全国高校正在进行学科优化的大背景下,在该校内部甚至出现了取消和置换该工程力学二级学科硕士点的声音。但是,该校从长远发展的角度,经过广泛征求意见,考虑到力学作为该校水利、土木、机械、电气特色学科的主要基础和支撑学科,目前仍然保留了该硕士点。但这样一种声音,也给该力学学科敲响了警钟。
(3)实验设备老化和缺乏。该力学学科的实验室由材料力学和结构力学实验室两部分组成,实验设备和条件主要定位于满足本科生基础力学课程实验教学的要求。在研究生培养方面,目前虽然能够满足国务院学位办对二级学科硕士点建设和管理的基本要求,但在硕士研究生培养所需求的具有探索性和综合性实验设备上还比较欠缺。
同时,根据权威部门发布的数据和广泛调研,可以发现该校力学学科发展所面临的问题在众多地方行业特色工科院校中也十分突出。在2016年,全国共有8所高校撤销力学学科下属二级学科硕士点、2所高校撤销力学一级学科硕士点;在2017年,全国共有5所高校撤销力学学科下属二级学科硕士点、1所高校撤销力学一级学科硕士点;两年来只有1所高校增设力学学科一级硕士点[9]。这些院校撤销力学相关硕士点可能是出于学科优化的目的,但是也必须承认这也将导致这些院校中力学学科的进一步削弱甚至是消亡。对地方行业工科院校而言,在新形势下“有所为有所不为”将成为其可持续发展的必然选择。在教育资源投入有限的前提下,力学学科极容易处于“鸡肋”的地位,即必不可少,但又得不到重视,极易重新成为单一的教学单位,即我国高校曾经普遍存在的力学教研室。可以预见,在“双一流”建设的背景下,在地方行业工科高校中处于弱势的力学学科将面临更加严峻的形势,许多高校将撤销力学相关学位点,这将不利于我国工科教育质量的改进和国家创新能力的提升。
 
三、几点建议和呼吁
前面,我们以某典型地方行业工科高校为例,分析了在地方高校中力学学科生存和发展所面临的严酷现实和严峻形势,以期引起全国力学界的重视。众多有识之士和著名学者早已指出了力学学科对我国科技进步和国民经济发展的重要性,近年来我国在土木、水利、交通等领域的发展已处于世界前列和领先地位,在航空、航天、机械等领域也取得了长足进步,这与我国工科教育历来对力学的高度重视是分不开的。新中国成立以后,以周培源、钱学森、钱伟长、郭永怀、谈镐生等为代表的一批著名力学家深刻洞见了力学与工程学科的关系,他们的远见卓识和大力倡导促使各级工科高校高度重视力学教育,培养了一批具有坚实力学基础的工程师和相关研究人员,也奠定了我国工程科技蓬勃发展的坚实基础。应当明确的是,对力学的高度重视,是我国工科教育的一大特色和优势,也应当得到坚持和发扬。
当前地方工科院校的力学学科面临着严峻形势,应充分挖掘自身潜力、加强学科建设、积极推动教学和科研改革创新,以改变目前不利状况。具体而言,可从以下几个方面大力改进:
 (1) 加强力学教学改革,促进工程教育。对于地方院校的力学学科而言,教学是学科生存和发展的根基。而现实是,根据调研,在多数地方工科院校,力学教育仍然采用的是传统的课程体系和授课方法,在加之生源质量的变化,因而出现了学生课堂参与度低、学习积极性不高、学习成效下降,教师教学成就感衰退的不良局面,从而也导致了学生甚至其他学科教师对力学的认识不足,以及对力学学科认可程度的降低。故而,必须深刻认识信息时代传统力学课程体系和教学模式的不足,加强力学教学改革,提高力学课程的教学成效,促进相关工科专业学生培养质量的提升。具体而言可以从以下几点入手:一、提高课堂吸引力和对具体专业的针对性。在地方院校,往往出现不同的专业,力学基础课授课的内容却一样的现象;应根据不同的专业的特点,吸收科技前沿成果,及时更新授课内容,提高课堂吸引力。二、消化吸收国内外的先进经验。比如清华大学“钱学森班”[7, 10]、南京航空航天大学“钱伟长班”和“冯如班”[11]、以及同济大学航空航天学院在力学课程和教学改革都取得了显著的成效[12, 13],做为地方院校应当结合自身情况,借鉴这些院校的有益经验。三、改进教学方法,探索传统课堂与对分课堂、翻转课堂等模式在教学过程中的融合应用。
  (2) 凝练学科方向,增强学科特色,注意和所在院校主流学科的联系和差异。对于地方工科行业院校中的力学学科而言,既要保持一定的独立性,又要加强与主流学科的协同发展。这就要求力学学科应充分挖掘地方院校主流和特色学科中的关键和核心问题,为解决这些问题从力学的角度提出可能的新思想和新方法,充分发挥力学研究人员的优势,为主流学科的发展起到不可替代的作用,从而在此基础上获得发展的动力。这就要求地方院校力学学科的教学科研人员开展广泛的学术交流、行业调研、找到能够充分发挥自身优势的契入点,其中必然经历一个走出力学学科——深入主流和特色学科——回到力学学科的过程。总之,地方行业院校的力学学科,只有植根于所处的行业和地域,充分凝练特色,才能有所发展和进步。
  (3) 加强师资建设,支持青年教师成长。师资是学科建设的核心,拥有一支充足且高质量的教师队伍,是一切工作顺利开展的必备基础。对多数地方行业工科院校的力学学科而言,增强师资力量是当务之急,但是由于条件的限制,很难引进学界知名的教授和学者,因而比较现实的是大力引进青年教师。在引进青年教师时,应注意学源结构,特别是研究方向能够契合学校的主流和特色学科,这样才有利于青年教师扎下根来,顺利开展教学和研究工作,从而才能稳步增强力学学科的师资力量。对入职的青年教师,在教学上加强指导,帮助青年教师逐步站稳讲台;在科研上,帮助青年教师融合合适的科研团队;在思想帮助青年教师完成从学生到教师的转变。此外,也应积极尝试引进学界知名学者和教授到学科兼职工作,做到“不求所有,但求所用”。
  同时,鉴于力学对提高我国工程学科教育质量的重要意义,并且为了保证我国力学学科具有良好健康的生态,本文提出以下几点呼吁:
  (1) 力学工作者应大力宣传力学对促进我国工程学科教学发展的重要意义,提高工程学科工作者和学习者(特别是青年学生)对力学重要性的认识。
  (2) 中国力学学会和省级地方力学学会把相当部分的学会活动放到地方院校举行,以促进和帮助地方院校力学学科的发展。
  (3) 地方工科院校在学科建设资源上应保证对力学学科的基本发展,并适当照顾。
  (4) 相关管理部门允许地方院校的力学学科根据学校特色和条件,自主设置力学二级学科硕士点,如力学与土木水利工程、力学与环境,改变目前往往令学生望而生畏的“一般力学与力学基础”、“固体力学”、“流体力学”、“工程力学”四个二级学科名称,以增强地方院校力学学科的特点和吸引力。
 四、结束语
    本文以一所地方工科行业院校力学学科为例,分析了此类院校中力学学科发展面临的困境,并提出了几点建议和呼吁。在“双一流”建设的形势下,地方院校的力学学科如何发展,有待全国同仁一同探索。
参考文献
1 孙冰红, 杨向卫. 行业院校办学特色形成应注意处理几个关系. 中国高等教育, 2018, 17: 34-36
2龙驭球, 崔京浩, 袁驷, 陆新征. 力学筑梦中国. 工程力学, 2018, 35(1): 1-54
3 杨卫. 中国力学60年. 力学学报, 2017, 49(5): 973-977
4 胡海岩. 对力学教育的若干思考. 力学与实践, 2009, 31: 0-72
5 教育部高等学校力学类专业教学指导分委员会. 力学学科专业发展战略研究. 高等理科教育, 2004, 57(5): 5-13
6 刘人怀. 我国力学专业教育现状与思考. 中国大学教学, 2017(1): 30-32
7 郑泉水. 论创新型工科的力学课程体系. 力学与实践, 2018, 40(2): 194-202
8教育部学位与研究生教育发展中心. 全国高校学科评估结果. 中国学位与研究生教育信息网, 2017.
9国务院学位委员会. 国务院学位委员会关于下达2016年动态调整撤销和增列的学位授权点名单的通知. 2016, 9月23日 // 国务院学位委员会关于下达2017年动态调整撤销和增列的学位授权点名单的通知. 2018, 3月27日
10 李俊峰. 清华大学钱学森班的理论力学教学实践. 力学与实践, 2018, 40(4): 422-427
11 范钦珊, 殷雅俊, 唐静静等. 改革教学, 创新教学——"材料力学"课程教学改革实践与体会. 力学与实践, 2018, 40(5): 543-549
12汤可可, 王华宁. 以创新能力培养为导向的理论力学教学体系探索. 力学与实践, 2017, 39(1): 68-70, 67
13 吴艾辉. 研究型大学工科专业力学课程教学方法创新与实践. 力学与实践, 2017, 39(3): 299-301
基金项目:三峡大学研究生教研项目(SDYJ201801)、宜昌市应用基础研究项目(A18-302-a15)。
作者简介:罗威,博士,副教授,从事基础力学教学工作,主要研究方向为多场耦合力学,