土木工程專業(yè)本科生創(chuàng)新意識培養(yǎng)

許啟鏗 張昊

摘要：河南工業(yè)大學是教育部第二批實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的高校之一。從卓越工程師對本科生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的基本要求出發(fā)，結合專業(yè)特點，分析了當前本科生創(chuàng)新意識培養(yǎng)存在的問題和產生的原因，初步探討了通過課程體系優(yōu)化、課堂教學模式改革、實踐教學等環(huán)節(jié)加強學生創(chuàng)新意識培養(yǎng)的途徑與方法。

關鍵詞：卓越工程師 土木工程；創(chuàng)新意識

中圖分類號：C961文獻標志碼：A文章編號：10052909（2012）05001704“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）是推進高等工程教育適應中國新型工業(yè)化和創(chuàng)新型國家建設需要，是中國高等工程教育領域的一項重大改革[1]。清華大學工程教育研究中心有關學者在制定本科層次工程師培養(yǎng)的通用標準中明確提出，創(chuàng)新意識和開發(fā)設計能力是“卓越計劃“高校工程專業(yè)4年制本科畢業(yè)生在知識、能力和素質方面的一個基本要求，同時指出作為本科層次卓越工程師后備人才，除了實踐能力外，重點應放在創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，而不能“跨越式”地談創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2]?；凇白吭接媱潯毕碌墓た茖I(yè)本科層次學生創(chuàng)新意識培養(yǎng)主要不同在于：一是更加突出了創(chuàng)新意識培養(yǎng)的前提是要求學生掌握扎實的工程基礎知識和本專業(yè)基本理論知識，了解本專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，并以此作為必要條件；二是創(chuàng)新意識作為“卓越計劃”對本科生提出的11條基本要求之一，與其他要求存在著相互關聯(lián)，是人才培養(yǎng)體系的有機構成要素；三是“卓越計劃”下學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)體現(xiàn)了本科、碩士和博士不同層面的基本要求，更加明確了以“勝任在現(xiàn)場從事產品的生產、營銷和服務或工程項目的施工、運行和維護[2]”為本科層次培養(yǎng)目標下的“較強創(chuàng)新意識“的培養(yǎng)，而非碩士層面的“開拓創(chuàng)新意識”和博士層面的“具有工程創(chuàng)新能力”。

基于“卓越計劃”對本科層次人才培養(yǎng)的內在要求，重點分析土木工程專業(yè)在本科生創(chuàng)新意識培養(yǎng)方面存在的問題和產生的原因，并探討通過優(yōu)化課程體系、改革課堂教學模式、深化實踐教學等進一步加強學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

一、土木工程專業(yè)本科生創(chuàng)新意識培養(yǎng)的重要性

創(chuàng)新意識是指人們根據社會生活發(fā)展的需要，引起創(chuàng)造前所未有的事物或觀念的動機，并在創(chuàng)造活動中表現(xiàn)出的意向、愿望和設想。創(chuàng)新意識是人們進行創(chuàng)新活動的出發(fā)點和內在動力，是創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力得以形成的前提[3]。胡錦濤總書記強調： “建設創(chuàng)新型國家，關鍵在人才，尤其在創(chuàng)新型人才”。過去近30年，中國基本建設得到飛速發(fā)展，被國際建筑界稱為“世界上最大的建筑工地”，土木工程領域成果豐碩，“施工技術已有部分項目趕上或超過了發(fā)達國家，在總體上也正接近發(fā)達國家的水平”[4]。但在自主知識產權的創(chuàng)新方面并未有很大突破，中國科學院一項調查表明：中國工程科學方面的原創(chuàng)性創(chuàng)新成果少，工程技術上模仿性創(chuàng)新不夠，擁有知識產權核心技術的產品數(shù)量與發(fā)達國家相比差距很大[5]。這與當前工程教育中創(chuàng)新意識培養(yǎng)不足或缺失不無關系[6]。顯然，教育部啟動“卓越計劃”正恰當其時，而強化學生的創(chuàng)新意識更是“卓越計劃”的人才培養(yǎng)目標。在土木工程專業(yè)培養(yǎng)和教學中加強創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和探索也是土木工程教學改革的重要方面。

二、土木工程專業(yè)本科生創(chuàng)新意識培養(yǎng)存在的問題

高校土木工程專業(yè)肩負著為國家培養(yǎng)高級建設人才的重任，培養(yǎng)具有扎實的基礎知識、創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的畢業(yè)生具有重要意義。然而，偏重知識教育，忽視綜合素質和創(chuàng)新意識培養(yǎng)的現(xiàn)象在高等教育中依然普遍存在，主要表現(xiàn)為如下四個方面。

（一）重視應試能力，忽視綜合素質培養(yǎng)

傳統(tǒng)教育觀念下實施的應試教育把考試和升學作為主要教育目標，在教育教學過程中片面強調高分和高升學率。在教學內容和方法上，知識的機械性記憶和重現(xiàn)成為重要內容，學生的創(chuàng)新意識培養(yǎng)基本得不到重視。

（二）重視理論教育，忽視實踐環(huán)節(jié)

土木工程專業(yè)學生不僅要具備扎實的理論功底，更要注重實踐，學會如何運用專業(yè)知識解決實際工程問題，這是土木工程專業(yè)特點與內涵要求。然而，長期以來受傳統(tǒng)封閉式教學理念的束縛，片面強調對教材知識、經驗理論的把握，忽視將理論與生產實踐及實際工程相結合，導致教學內容、教學方法單一，在知識傳授的過程中學生常處于被動地位。

（三）重視共性培養(yǎng)，輕視個性發(fā)展

傳統(tǒng)教育模式下整體劃一的人才培養(yǎng)方式和高等教育擴招帶來的人才培養(yǎng)批量化[7]，已經嚴重扼殺了學生的個性和創(chuàng)造天性，很少注意學生的針對性、可接受性、多樣性和差異性。

（四）重視教師主導，忽視學生主體

創(chuàng)新欲望是培養(yǎng)創(chuàng)新意識的內在動力，然而在以教師為主體的教育過程單向化培養(yǎng)模式下，學生主體地位被忽視，學生獨特思想常遭到批判和挑剔。學生未意識到學習目標的多重性，追求真知的動力缺乏，更感受不到創(chuàng)新的樂趣。

三、土木工程專業(yè)本科生創(chuàng)新意識培養(yǎng)途徑與方法

培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力是“卓越計劃”實施呈現(xiàn)的三個鮮明特點之一[7]，更是其目標與要求。河南工業(yè)大學作為教育部第二批實施“卓越計劃”的高校之一，至啟動以來，按照有關要求進行了有關教育教學改革，筆者結合學校土木工程專業(yè)實際，從優(yōu)化課程體系、改革課堂教學模式、深化實踐教學三個方面探討了學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)途徑與方法。

（一）課程體系優(yōu)化

課程體系對人才培養(yǎng)具有綱領性和指導性作用，優(yōu)化課程體系內容，對培養(yǎng)什么樣的人才起著很大作用[8]。以往土木工程課程體系過分注重公共基礎課、專業(yè)基礎課和專業(yè)課這三大模塊，忽視了學生興趣愛好、個性特長的選修課程模塊，學生缺少創(chuàng)新意識培養(yǎng)的機會?；诖?，在課程體系改革上，按照厚基礎、寬口徑、高素質的原則，加強文理滲透和理工結合，重點作了如下優(yōu)化。

一是，將整個課程體系分為通識平臺、學科平臺、專業(yè)平臺和實踐環(huán)節(jié)（具體學分構成詳見表1）。

二是，通過整合公共基礎課和專業(yè)課內容，精簡原計劃必修課程內容和數(shù)量，增加土木工程專業(yè)新技術及前沿選修課，適當增加以工程經濟、項目管理、工程法律法規(guī)、人文與社會科學為主的選修課。

三是，以開放性創(chuàng)新實驗教學方式，將教師最新科研成果納入創(chuàng)新實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)，增加工程實踐課程內容。這樣使課程體系中理論教學與工程實踐、基礎課與專業(yè)課、必修課與選修課、人文科學與自然科學課更好地相互協(xié)調，為學生自主設計學業(yè)計劃，實現(xiàn)個性發(fā)展，加強創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，提供更大發(fā)展空間，更好地符合知識結構的要求及能力與素質的培養(yǎng)要求。

（二）課堂教學模式改革

在土木工程專業(yè)培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)中，以教師傳授課堂教學占比最大，因此加強課堂教學過程中學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)尤為重要，并對學生持續(xù)、潛移默化地產生影響。為此重點進行了以下三點課堂教學改革：一是，教師在課堂教學開始前，根據課程特點和自身實際進行課堂教學組織和設計，深入研究教材，及時補充最新研究成果，精練授課內容，增加學生自學和課堂討論內容和學時。二是，進行啟發(fā)式教學，引導學生聯(lián)想，在土木工程專業(yè)教學中，通過各種淺顯工程實例，使學生產生聯(lián)想，加強基本理論理解與創(chuàng)新意識培養(yǎng)。三是，要設計具有創(chuàng)新意識的綜合性題目，進行小組討論，要求學生廣泛收集相關資料，充分利用所學基本理論與知識研究討論，撰寫報告并進行匯報答辯。在此環(huán)節(jié)，追求過程享受，讓學生體會運用已學知識解決問題帶來的樂趣，開拓學生思維，探索未知。

（三）實踐教學

實踐環(huán)節(jié)是土木工程專業(yè)教學的一個重要環(huán)節(jié)，與課堂教學不同，可以使學生得到直接集中的訓練，旨在培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的綜合能力和創(chuàng)新意識。創(chuàng)新思維來源于實踐，創(chuàng)新能力是在不斷解決實際問題的過程中鍛煉和培養(yǎng)出來的[9]。目前，學校土木工程專業(yè)本科（四年）設置的集中性實踐教學環(huán)節(jié)包括：認識實習、實驗教學、課程設計、生產實習、畢業(yè)實習與畢業(yè)設計、社會實踐等，在此基礎上，結合“卓越計劃“對本科生實踐能力的基本要求，從以下三個方面加強了實踐教學。

一是，推進實踐課程內容的改革和創(chuàng)新。針對材料力學、土力學、建筑材料、土木工程結構試驗與檢測等課程的實驗教學進行改革，逐步減少驗證性實驗，增設綜合性、設計性和研究性實驗，給學生更多的自由想象空間進行方案設計，并動手完成整個實驗過程，培養(yǎng)學生的啟發(fā)性思維和創(chuàng)新意識。

二是，依托行業(yè)和省內外工程設計施工企業(yè)，通過校企聯(lián)合培養(yǎng)加強校內外實踐教學基地建設，通過學生到企業(yè)去實踐、學習、鍛煉，提高學生實際動手能力。選取專業(yè)素質較高的學生，按照具體工程項目要求進行校企聯(lián)合畢業(yè)設計，收到了良好效果。例如：2011屆土木工程專業(yè)約25%畢業(yè)生的設計題目源自實際工程項目，并在正從事著設計任務的指導教師帶領下，通過必要任務分解，學生按照正式施工圖要求進行設計，畢業(yè)答辯時，優(yōu)秀畢業(yè)設計均來自這批學生。

三是，將學生創(chuàng)新實踐活動納入正常的實踐教學中，結合“挑戰(zhàn)杯”競賽、結構設計大賽、力學競賽等科技創(chuàng)新活動，建立工程實踐科技創(chuàng)新環(huán)境平臺，將創(chuàng)新活動賽事、教師科研活動、專業(yè)前沿和熱點問題作為創(chuàng)新活動內容，按照不同年級和層次定期開展創(chuàng)新活動，鍛煉學生知識綜合運用能力。例如：由學院教師指導的第十二屆“挑戰(zhàn)杯”科技競賽作品—《非規(guī)則球形網架結構構型原理與方法及其力學性能數(shù)值模擬》，結合教師科研項目和專業(yè)前沿，由大四、大三和大二不同年級學生，土木工程、建筑學和力學不同專業(yè)學生組成的聯(lián)合研究團隊，經過近一年的努力，取得了全國一等獎的好成績。

四、結語

創(chuàng)新意識是“卓越計劃”對高校工程專業(yè)4年制本科畢業(yè)生的一個基本要求，也是“卓越工程師”應有的基本素質。研究專業(yè)教學中創(chuàng)新意識的培養(yǎng)具有深刻的現(xiàn)實意義和長遠意義，高校應將其貫穿于教育教學的全過程，轉變觀念，在課程體系建設、課堂教學組織與設計、實踐教學體系建設等方面深化改革與實踐，為提高學生整體創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)適應現(xiàn)代化建設需要的創(chuàng)新型土木工程技術人才奠定基礎。

參考文獻：

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Innovative ideology cultivation for undergraduates majored in civil engineering

XU Qikeng， ZHANG Hao

（School of Civil Engineering and Architecture， Henan University of Technology，

Zhengzhou 450001， Henan Province， P. R. China）

Abstract： Henan University of Technology is one of the second batch of colleges and universities that implement “A plan for educating and training out standing engineers” designed by the Ministry of Education. We introduced basic requirements of the plab of innovative ideology and innovation capability for undergraduates， analyzed existing problems and causes of the current cultivation of innovative ideology for undergraduates based on characteristics of the specialty， and discussed approaches and methods to enhance the cultivation by optimizing the curriculum system， reforming the teaching model， and strengthening the practical teaching.

Keywords：standing engineer； civil engineering； innovative ideology

（編輯梁遠華）