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2003—2023年土木工程专业研究生培养研究现状与展望

2024-06-25张胜李国栋张亮何叶

高教学刊 2024年19期
关键词:土木工程专业研究生培养可视化分析

张胜 李国栋 张亮 何叶

基金项目:湖南城市学院学位与研究生教学改革研究项目“基于OBE教育理念的土木与水利专业研究生课程质量评价与持续改进”(无编号);湖南省普通高等学校教学改革研究项目“基于OBE教学理念的土木工程专业力学课程教学改革与实践”(HNJG-2022-0997);湖南省社会科学成果评审委员会课题“基于产教融合的地方应用型高校创新创业教育研究”(XSP24YBC588)

第一作者简介:张胜(1984-),男,汉族,湖南安化人,博士,副教授,硕士研究生导师。研究方向为高等教育。

DOI:10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.19.018

摘  要:土木工程专业研究生培养对推动行业的技术创新和可持续发展具有至关重要的影响。该文采用CiteSpace软件,对2003—2023年中国知网发布的192篇土木工程专业研究生培养相关文献进行可视化分析。通过深入探讨该领域的发展历程,研究发现,目前的核心热点包括科研创新、工程实践、国际视野和跨学科培养等方面。此外,还强调作者间交流协作的重要性,并提出持续优化培养方法,特别是在扩大研究团队规模和促进跨地域合作方面的迫切需求,从而为土木工程专业研究生培养策略的优化提供指导。

关键词:研究生培养;土木工程专业;CiteSpace软件;研究进展与热点;可视化分析

中图分类号:G643      文献标志码:A          文章编号:2096-000X(2024)19-0070-05

Abstract: The postgraduate training in civil engineering plays a crucial role in promoting technological innovation and sustainable development in the industry. This research utilized CiteSpace software to visually analyze 192 documents on postgraduate training in civil engineering published by China National Knowledge Infrastructure from 2003 to 2023. Through an in-depth exploration of  the development process of this field, the current core focuses are identified as scientific research innovation, engineering practice, international perspective, and interdisciplinary training. In addition, this study emphasizes the importance of communication and collaboration among document authors and proposes the continuous optimization of training methods, especially the urgent need to expand the research team size and promote cross-regional cooperation, thereby providing guidance for optimizing the training strategy of postgraduates in civil engineering.

Keywords: postgraduate training; civil engineering; CiteSpace software; research hotspot; visual analysis

在全球化与科技竞争日益激烈的当下,创新已成为推动国家科技进步与持续发展的核心驱动力。中国在迈向社会主义现代化的新征程中,对高质量创新型人才的培育给予了前所未有的重视[1]。党的二十大报告明确指出,教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。其也是国家发展和社会进步的关键动力。在这一背景下,研究生教育的作用在土木工程领域显得尤为重要,因为它不仅关乎高层次人才的培育,更是推动国家基础设施建设和经济发展这一关键领域创新和科技进步的重要引擎。然而,当前土木工程专业研究生教育仍面临诸多挑战,如培养目标的模糊、课程体系的不足、培养模式的单一,以及产学研用之间的脱节[2-3]。这些问题不仅限制了土木工程专业研究生的全面发展,也阻碍了土木工程行业对高质量创新型人才的需求满足。为了深入剖析这些挑战并提出有效的改进措施,利用CiteSpace软件对2003—2023年中国知网收录的土木工程专业研究生培养相关的文献进行了系统的可视化分析。通过构建知识图谱,本文旨在全面揭示土木工程专业研究生培养的发展历程、研究热点,以及作者间的交流合作状况,从而为土木工程专业研究生培养体系的不断完善和进步提供坚实的理论基础和实践指引。

一  研究方法与数据来源

(一)  研究方法

采用CiteSpace信息可视化软件作为主要的文献分析工具[4]。借助该软件的图形展示和谱系分析双重功能,力求揭示土木工程专业研究生培养领域中的知识网络、结构互动、交叉演化等多维度关系。通过合作网络分析、共词分析和聚类分析等方法,将从时间和空间的双重维度深入剖析土木工程专业研究生培养领域的发展趋势和演进路径。

(二)  数据来源

数据源于中国知网中文期刊全文数据库。通过高级检索功能,围绕“土木工程研究生培养”或“土木工程研究生教育”或“土木工程研究生课程”等主题词进行了系统收集,时间跨度覆盖2003—2023年。初步检索获得248篇文献,经过筛选,并排除了不相关的文献,最终确定了192篇文献作为本文的数据基础。

二  研究生培养现状分析

(一)  文献发表分析

对2003—2023年间土木工程专业研究生培养相关的192篇文献进行了深入的统计分析,并据此绘制了年度发表趋势图(图1)。

分析表明,土木工程专业研究生培养领域的文献发表趋势与国家建设需求及政策导向紧密相连。在初始阶段(2003—2012年),该领域的文献数量相对较少,年均不足1篇,这反映了土木工程专业研究生培养的研究与发展尚处于起步阶段。然而,随着2013—2018年间的快速发展,文献发表数量显著增加,这主要得益于当时我国房建项目的热潮及高校在土木工程专业研究生培养方面的不断加强。随后的短暂下降与恢复期(2019—2021年)可能与国内基础设施项目的逐步完成以及社会全面步入小康阶段有关,这一时期,高校对土木工程专业研究生培养体系的构建逐渐趋向成熟。随着“十四五”规划的提出,文献数量再次呈现上升趋势。该规划强调高效、稳步迈向社会主义现代化,对人才提出了更高的要求,促使高校对现有培养体系进行深度改进,加快构建产教融合的研究生培养模式,并积极探索新途径以培养应用型人才。

(二)  文献作者分析

表1展示了土木工程专业研究生培养领域的文献作者与发文量的对应关系。通过对192篇关于土木工程专业研究生培养的文献进行了定量分析,共识别出125名作者。其中,刘晶磊和朱丽华以各自4篇文献的发表数量位居首位。为了更精确地界定核心作者群体的范围,借助普赖斯定律的关系式来进行计算。具体的计算公式为[3]

Nmin=0.749 ,

式中:Nmin和Nmax分别为核心作者群体中文献发表数量的最小值和最大值。将Nmax=4代入上述关系式,可以得到Nmin=1.498。经统计,共有50名核心作者发表了2篇以上的文献,他们合计发表了117篇文献,占比高达60.9%,超过了普赖斯定律的理论值50%。这一数据表明,在土木工程专业研究生培养领域内,已经形成了一个相对稳定的科研团队。

为了进一步探究作者间的合作网络结构与特点,本研究利用CiteSpace软件对数据集进行了深入分析。通过设定每年为独立的时间切片,选取合作作者作为节点类型,成功绘制了土木工程专业研究生培养领域的知识图谱(图2)。该图谱展示了领域内的合作网络结构,共识别出275个节点(代表作者)以及269条连线(代表作者间的合作关系)。图谱中,朱丽华、毛小勇、刘元雪、赵军和谢翡等为核心人物,围绕他们形成了五个主要的研究团队。然而,图谱显示大多数合作仅限于三至四人之间,大规模的跨团队合作相对较少。这表明在土木工程专业研究生培养领域,高校内部作者间的合作较为频繁,但跨高校、跨团队的合作仍有待加强。

三  研究生培养热点分析

(一)  研究基础分析

在土木工程专业研究生教育领域,关键词的选择对于解析核心议题和成果至关重要,有助于学术成果的有效传播和交流。通过利用CiteSpace等学术分析工具,对2003—2023年间相关文献中的高频关键词进行了共现分析,进而生成了土木工程专业研究生培养的关键词共现图谱(图3)。

分析显示,“土木工程”“研究生培养”“专业学位”“培养模式”“研究生教育”等关键词出现频率较高,突显了这些主题在研究中的核心地位。同时,“创新能力”“实践能力”“教学改革”“工程教育”“校企合作”等关键词与核心主题紧密相关,表明新的培养方案和教学理念在土木工程专业研究生培养领域得到不断探讨和实践。

中心度作为评估网络节点重要性和信息传递影响力的指标,对于理解整体网络结构和信息流动具有重要意义。根据表2的数据,“土木工程”“研究生培养”“专业学位”“培养模式”“研究生教育”“研究生”“工程教育”“培养方案”等关键词的中心度均超过0.1,表明这些主题在土木工程专业研究生培养领域占据重要地位,并对该领域的知识结构和学术交流产生显著影响。

(二)  研究热点分析

运用CiteSpace的高级功能,对土木工程专业研究生培养领域的学术主题及其演变进行了深入探索。为了全面展示该学术领域在不同时间段的研究特性与主要关注点,本文集成了关键词的出现频次、中心性及其突现性等指标。通过将相关文献资料导入CiteSpace并应用其聚类分析工具,成功构建了反映土木工程专业研究生培养主题的关键词聚类图谱(图4)。

图谱清晰地展示了关键词的聚类分布状况。尽管CiteSpace在识别研究热点时,对于低频次具有高学术价值的主题有一定局限性,但本文通过综合运用聚类图谱和广泛的文献审查,仍然成功地提炼出了以下四个核心研究热点。

1  科研创新能力培养

在知识经济时代背景下,研究生的科研创新能力对于增强国家竞争力具有举足轻重的地位。作为科技创新和学术研究的未来中坚力量,研究生在其创新能力的培养上扮演着至关重要的角色。因此,如何科学、客观地评价和提升研究生的创新能力,建立和完善科研创新能力的评价体系,成为了国家提升综合竞争力的关键。在土木工程领域,培养具备探索精神、创新思维、实验技能和学术交流能力的研究生,不仅对国家创新发展具有深远影响,也能显著提升个人的学术造诣和职业竞争力。学术界对此给予了高度重视,学者[5-6]通过实地考察和对国家发展需求的深入分析,提出了独到的见解和建议,为土木工程专业研究生的创新能力培养提供了宝贵的经验和理论支撑。

2  工程实践能力培养

在当前社会快速发展的背景下,土木工程行业正朝着更加规范化和标准化的方向发展,这对专业人员的专业素养和实践能力提出了更高的要求。这进一步凸显了专业实践在研究生教育中的核心地位。通过工程实践能力培养,研究生能够将理论知识与实际工程紧密结合,不仅提高了解决实际问题的能力,还培养了创新思维和实践能力。例如,牛荻涛等[7]在西安建筑科技大学建立的实践教学基地,通过导师面对面的指导,显著提升了研究生的实践能力和教学效果。为了有效提高研究生的创新能力和实践能力,需要采取综合措施,如加强实践教学环节、鼓励研究生参与科研项目、加强导师的指导作用等。以此促进研究生实践与科研的深度融合,为国家的科技进步和经济发展作出积极贡献。

3  国际化视野培养与全球竞争力提升

在全球化趋势日益加强的当下,培养具备国际化视野的研究生已成为高等教育的重要使命。这不仅体现了高等教育的开放性和包容性,也是实现教育国际化的核心路径。土木工程行业作为国际交流与合作的重要领域,对研究生的全球视野、跨文化交流能力和国际竞争力提出了更高要求。为了培养研究生的国际化视野并提升其全球竞争力,学术界积极探索了多种策略[8]。一方面,加强国际学术交流与合作,为研究生提供更多参与国际科研项目的机会,有助于拓宽其国际化学术视野。另一方面,通过提供跨文化沟通平台,研究生可以锻炼跨文化交流能力,为未来的国际工程实践做好准备。

4  跨学科教育与综合能力培养

在科技进步日新月异和工程挑战日益增多的背景下,土木工程领域面临着更加复杂和多元化的问题。传统的单一学科教育模式已无法满足这些实际需求,因此,跨学科教育成为培养土木工程专业研究生综合能力的关键所在。根据曾国伟等[9]的观点,“研究生教育学术史本身就是一门跨学科研究”,这凸显了跨学科教育在当代教育中的重要性。同时,武明花等[10]的研究也显示,研究生对跨学科教育持有浓厚兴趣,这反映了时代发展和研究生个人成长的双重需求。为了应对这些挑战和满足需求,加强土木工程专业研究生的跨学科教育培养显得尤为重要。这种教育模式能够打破学科壁垒,促进知识交流与技能融合,培养出具备广阔视野、综合素质和创新能力的高层次人才。

(三)  研究趋势分析

通过对土木工程专业研究生培养领域的主题性探究,可以发现相关研究热点展现出多样化和精细化的趋势,各个研究子领域均有其独特的聚焦点。为了深入掌握土木工程专业研究生培养的未来发展趋势,本文利用CiteSpace软件对关键词进行了共现时区视图绘制,结果如图5所示。

图5  关键词共现时区视图

图5直观地展现了土木工程专业研究生培养领域的研究动态和演进轨迹。在2006年之前,该领域的研究尚处于起步阶段,相关文献较少。自2006年起,随着基本理论、基础工程知识和能力培养等基础性议题的兴起,土木工程专业研究生的培养逐渐受到学术界的关注。进入2008年,研究焦点开始转向土木工程专业研究生的培养策略、研究生教育模式的创新以及创新能力的培养等方面。从2013—2020年,土木工程专业研究生的培养体系逐渐成熟,研究重点转向实践能力的培育、工程教育的改革以及校企合作等议题,突显了对应用型人才系统培养的重视。2021—2023年,随着对探索实践、科研创新、学科交叉和国际视野等核心议题的深入探讨,土木工程专业研究生的培养正步入一个更加综合化和创新化的新阶段。这一发展趋势清晰地表明,我国土木工程专业研究生的培养体系正在持续优化和完善,为土木工程领域的未来发展和人才培养奠定了坚实的基础。

四  展望

(一)  加强学术协作与交流

在土木工程专业研究生的培养过程中,深化作者间的学术协作与交流显得尤为重要。这不仅有助于促进信息资源的共享,增强研究的实用性和应用价值,还能全面提升研究生的学术素养和综合素质。通过与各研究机构的紧密合作,研究生可以充分利用先进的实验设备和丰富的研究资源,同时汲取宝贵的行业经验。此外,积极参与土木工程领域的学术会议和研讨会等交流活动,有助于打破学术壁垒,深化对土木工程专业的理解,拓宽学术视野,激发创新思维,进而提升研究效率和专业能力。跨机构的合作,如联合开展课程建设和教材编写,不仅能够丰富教育资源,还可以通过分享教学经验和教学方法,共同提升教学质量。

(二)  动态优化培养策略

在社会主义现代化建设的浪潮中,我国正朝着更高水平的发展迈进,土木工程作为国民经济的支柱性产业,正面临着前所未有的挑战和机遇。在这一背景下,土木工程专业研究生的培养方法和教育理念亟需与时俱进。因此,动态优化和调整研究生的培养策略至关重要。通过强化科研创新能力的培养、加强实践教学与科研的紧密结合、拓展国际视野、融合跨学科教育等多方面的举措,可以有效提升土木工程专业研究生的学术水平和综合竞争力。同时,密切关注行业发展动态和人才需求变化,及时调整培养方案和课程设置,确保土木工程专业研究生培养始终与行业需求保持紧密对接,为培养更多适应新时代需求的土木工程人才奠定坚实基础。

五  结束语

通过对192篇关于土木工程专业研究生培养的文献进行可视化分析,本文利用CiteSpace软件深入剖析了该领域的发展趋势、作者合作网络、研究热点及未来发展方向。研究揭示了土木工程专业研究生培养经历了起步萌芽、快速发展、初步形成和持续完善四个阶段,呈现出积极的发展态势。尽管存在研究深度和广度的提升空间,且作者团队规模相对较小、研究网络不够广泛,但研究热点已聚焦于科研创新、工程实践、国际视野以及跨学科教育等方面。

参考文献:

[1] 王卫东,彭立敏,余志武,等.土木工程专业特色人才多元化培养模式研究与实践[J].高等工程教育研究,2015(1):144-148,160.

[2] 郭广生,乌小花.构建高质量研究生教育体系全面提升人才自主培养质量——中央民族大学研究生教育的理念与实践[J].学位与研究生教育,2023(11):1-8.

[3] 陈新忠,张亮.我国研究生教育质量研究的轨迹、现状及热点——基于1986—2016年CNKI期刊的文献计量与内容分析[J].现代教育管理,2018(6):118-123.

[4] 陈悦,陈超美,刘则渊,等.CiteSpace知识图谱的方法论功能[J].科学学研究,2015,33(2):242-253.

[5] 张佳慧.建筑与土木工程全日制专业学位研究生课程体系改革与创新培养模式研究[J].高教学刊,2020(9):21-23.

[6] 罗清海,曾涛涛.地方高校专硕研究生创新与实践能力培养探索——基于南华大学土木与水利学位点建设实践[J].高等建筑教育,2023,32(1):63-72.

[7] 牛荻涛,史庆轩,任瑞西,等.建筑与土木工程领域全日制专业学位研究生培养的理论与实践[J].学位与研究生教育,2014(1):10-15.

[8] 彭晋卿,罗伊默,艾正涛,等.“双一流”背景下研究生国际联合培养的质量保障与优化策略——以土木类研究生培养为例[J].高等建筑教育,2023,32(4):11-17.

[9] 曾国伟,蔡路军,李欣宇,等.交叉学科背景下力学专业研究生创新能力培养[J].中国冶金教育,2021(1):7-8,11.

[10] 武明花,朱海玲,刘志峰.我国高校跨学科复合型研究生培养实践与启示[J].高教学刊,2021,7(36):159-162.

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