地方高校土木工程專業(yè)本科生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)探索

張猛?趙桂峰?李瑤亮

摘要：高校土木工程專業(yè)本科生是我國土建領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人才的重要后備力量，一個合格的土木工程專業(yè)本科生不僅要擁有多學(xué)科的知識儲備，而且還要具備較強(qiáng)的科研創(chuàng)新能力。以鄭州大學(xué)土木工程及相近專業(yè)的本科生為例，通過調(diào)查當(dāng)今地方高校土木工程專業(yè)本科生的科研創(chuàng)新能力現(xiàn)狀，了解了其中存在的問題，分析了其原因，從師資力量的引進(jìn)與合理分配、課堂規(guī)模與教學(xué)模式、課程考核方式以及導(dǎo)師制與校企合作培養(yǎng)模式等方面探討了提高土木工程以及相近工科專業(yè)本科生科研創(chuàng)新能力的途徑和方法。

關(guān)鍵詞：地方高校；土木工程專業(yè)；本科生；科研創(chuàng)新能力；校企合作培養(yǎng)模式

中圖分類號：G640 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）11-0026-02

土木工程專業(yè)具有很強(qiáng)的工程背景和實(shí)踐性，其學(xué)科內(nèi)容不僅包括人類對自然現(xiàn)象和自然規(guī)律的認(rèn)識和總結(jié)，而且包括解決工程問題的方法論。[1]近年來國家基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，大型工程項目逐漸增多，各類新的工程技術(shù)問題也不斷涌現(xiàn)。這給廣大土建領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員提供了充分發(fā)揮自身潛力的舞臺，同時也對高校土木工程專業(yè)本科生的教學(xué)和人才培養(yǎng)模式提出了新的要求。

高校土木工程專業(yè)本科生是我國土建領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人才的重要后備力量，在新的形勢下，一個合格的土木工程師應(yīng)具備以下能力：能正確判斷和解決土木工程中的各種復(fù)雜的實(shí)際問題；具備較強(qiáng)的交流溝通能力、合作精神以及一定的領(lǐng)導(dǎo)能力；能勝任跨學(xué)科、跨專業(yè)的合作；具有終身學(xué)習(xí)和保持科學(xué)創(chuàng)新思維的能力與習(xí)慣；能適應(yīng)社會發(fā)展的需求，勝任復(fù)雜多變的職業(yè)崗位。這就要求我們培養(yǎng)的土木工程專業(yè)本科生不僅要擁有多學(xué)科的知識儲備，而且還要具備較強(qiáng)的科研創(chuàng)新能力。當(dāng)前，社會在不斷地高速發(fā)展，科技日新月異，工程課題復(fù)雜多變，科研創(chuàng)新能力既是一個合格的工程師適應(yīng)不斷進(jìn)步的社會環(huán)境的法寶，也是一個國家立足于世界舞臺的尖兵利器。

基于上述背景，本文以鄭州大學(xué)土木工程及相近專業(yè)的本科生為例，旨在通過調(diào)查了解當(dāng)今地方高校土木工程專業(yè)本科生的科研創(chuàng)新能力現(xiàn)狀，了解其中存在的問題，分析其原因，并試圖探索一套有效的教育培養(yǎng)模式，以提高土木工程以及相近工科專業(yè)本科生的科研創(chuàng)新能力，為我國的土木工程以及相關(guān)工程領(lǐng)域的科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新注入新的力量。

一、當(dāng)前我國高校工科專業(yè)本科生科研創(chuàng)新能力整體狀況

自1999年以來，經(jīng)過13年的擴(kuò)招，我國高校工科專業(yè)在校本科生已經(jīng)突破700萬大關(guān)，在數(shù)量上居世界首位，相當(dāng)于一個小型國家的總?cè)丝诹?。[2]理論上，數(shù)目龐大的工程技術(shù)人員往往能迅速促進(jìn)社會生產(chǎn)力的發(fā)展。但就我國目前的基本國情而言，這龐大的基數(shù)并不意味著我國的工程科研創(chuàng)新能力已經(jīng)走在世界前列，培養(yǎng)出來的工程師就能很好地適應(yīng)復(fù)雜多變的工程問題，相反，在這繁榮的數(shù)字背后卻隱藏著我國高校工程專業(yè)教育的培養(yǎng)缺陷，一個明顯的事實(shí)是，現(xiàn)今世界絕大多數(shù)高新工程技術(shù)及創(chuàng)新設(shè)計方案仍舊出自于歐美日韓等發(fā)達(dá)國家。

與西方發(fā)達(dá)國家同等層次的學(xué)生相比，我國高校培養(yǎng)出來的工程類本科生的科研創(chuàng)新能力還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后的，初出茅廬的本科畢業(yè)生科研素養(yǎng)不高，甚至工作多年的工程師的科研創(chuàng)新水平仍舊相對較低，面對復(fù)雜的工程問題時往往束手無策。

據(jù)統(tǒng)計，我國高校工科專業(yè)在讀本科生和研究生的比例約為10∶1，但我國高?？蒲袆?chuàng)新的主體人員卻集中在占人數(shù)比例相對較低的碩士研究生、博士研究生和高校教師中。[3]這樣巨大的反差說明當(dāng)前我國高校工科專業(yè)本科生總體上科研創(chuàng)新能力相對較差，但同時也說明，我國高校的科研創(chuàng)新存在巨大的潛力。本科生充滿朝氣，思維活躍，在處理問題時往往能突破傳統(tǒng)思想的約束，從而釋放出巨大的創(chuàng)造力。因此，高校如能采取有效的教育培養(yǎng)模式，積極調(diào)動本科生的科研創(chuàng)新意識，充分挖掘本科生的科研創(chuàng)新能力，將能為我國的科研事業(yè)的發(fā)展和工程技術(shù)的進(jìn)步注入強(qiáng)大的推動力。

二、地方高校土木工程專業(yè)本科生科研創(chuàng)新能力現(xiàn)狀調(diào)查

以鄭州大學(xué)土木工程及相近工科專業(yè)的四年級本科生為對象展開隨機(jī)調(diào)查，之所以選擇這一群體，主要考慮到大四本科生已經(jīng)經(jīng)過近三年半的專業(yè)知識學(xué)習(xí)和短期的專業(yè)實(shí)踐實(shí)習(xí)，他們對個人能力、個人的培養(yǎng)需求、所學(xué)專業(yè)的發(fā)展方向和社會需求以及所學(xué)專業(yè)的教育培養(yǎng)模式等方面已經(jīng)有了較系統(tǒng)的、較深入的認(rèn)識，針對這一群體的調(diào)查更能反映問題，也更有利于提高調(diào)查結(jié)果的可靠性。

此次隨機(jī)調(diào)查一共發(fā)放調(diào)查問卷300份，回收262份，回收率87%。調(diào)查采用半結(jié)構(gòu)式問卷調(diào)查和深度訪談相結(jié)合的調(diào)查方式。涉及的內(nèi)容主要包括：工科專業(yè)本科生個人的教育培養(yǎng)定位、個人的志趣方向、個人科研創(chuàng)新能力的自我評估、對現(xiàn)行教育培養(yǎng)模式的認(rèn)同感以及對培養(yǎng)模式改革方向的建議。

調(diào)查結(jié)果顯示：有65.5%的被調(diào)查者贊同在學(xué)期間除了學(xué)習(xí)專業(yè)知識外，還應(yīng)重點(diǎn)培養(yǎng)其科研創(chuàng)新能力；有84.9%的被調(diào)查者對在學(xué)期間參與各類科研創(chuàng)新活動非常感興趣，但只有20.7%的被調(diào)查者對于本專業(yè)方向的創(chuàng)新科研非常感興趣；有73.6%和和21.8%的被調(diào)查者自我評估其科研創(chuàng)新能力水平為一般和不強(qiáng)。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，90%以上的被調(diào)查者強(qiáng)烈不認(rèn)同目前的教育培養(yǎng)模式和考核機(jī)制，認(rèn)為必須結(jié)合時代需求進(jìn)行變革。

對調(diào)查結(jié)果簡單分析可知，目前地方高校土木工程專業(yè)本科生參與科研創(chuàng)新的積極性較高，但該群體總體的科研創(chuàng)新能力還待提高。

該群體對科研創(chuàng)新的積極性很大程度上是基于個人的興趣愛好，專業(yè)方向跨度大，隨意性強(qiáng)。因此，對于本科生群體的科研創(chuàng)新意識必須加強(qiáng)引導(dǎo)和管理，使本科生發(fā)散性思維較強(qiáng)的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮，同時也能保證本科生參與的科研創(chuàng)新活動具有較強(qiáng)的專業(yè)針對性和實(shí)際可操作性。

導(dǎo)致本科生群體科研創(chuàng)新能力不強(qiáng)的原因有多種，大體上可以分為客觀因素和主觀因素兩方面?？陀^上，主要是我國高等教育的投入相對不足；主觀上，主要是我國的現(xiàn)行高等教育模式存在較大的缺陷，主要采用知識灌輸式的培養(yǎng)模式，使得在校大學(xué)生的學(xué)習(xí)是被動的，而不是主動求知型的，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科研創(chuàng)新意識得不到提高。此外，我國大部分高校對于學(xué)生的能力考查依然依賴于應(yīng)試教育的卷面分?jǐn)?shù)，使得學(xué)生過多地關(guān)注考試得分，而不是自我能力的提高。

三、地方高校土木工程專業(yè)本科生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式探索

1.師資力量的引進(jìn)與合理分配

師資是一個專業(yè)的靈魂。教師是學(xué)生的靈魂規(guī)劃師。

在師資的引進(jìn)中，土木工程專業(yè)更應(yīng)該傾向于吸納富有工程設(shè)計、施工、監(jiān)理以及科研經(jīng)驗(yàn)的工作者，因?yàn)檫@些工作者長期站在專業(yè)的前沿，他們不僅具有比較扎實(shí)的理論知識功底，而且對于專業(yè)的發(fā)展方向也有更為深刻的認(rèn)識。他們在課堂上不僅能完整地傳授教材理論，更能在課堂上與學(xué)生進(jìn)行互動，交流更多的前沿課題和實(shí)際工程問題。這樣的教師不僅能引導(dǎo)和激勵學(xué)生向科研創(chuàng)新方向發(fā)展，還能在很大程度上提高學(xué)生參與科研探討的興趣和能力水平。

在師資力量的分配上，應(yīng)當(dāng)考慮學(xué)生的成長和發(fā)展規(guī)律，同時還要考慮不同年齡段教師的工作特點(diǎn)。在具體的教學(xué)任務(wù)分配上，建議中老年教師多承擔(dān)低年級本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)工作，這是因?yàn)橥聊竟こ虒I(yè)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，很多專業(yè)課程的教學(xué)都要求任課教師具備足夠的科研底蘊(yùn)和工程經(jīng)驗(yàn)。因?yàn)橹欣夏杲處熅哂虚L期從事本專業(yè)教學(xué)和科研工作的經(jīng)驗(yàn)積累，已經(jīng)養(yǎng)成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，同時他們對學(xué)科和專業(yè)有更深層次的理解和感悟，由他們擔(dān)任低年級本科生專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)工作，更容易講解透徹，也更有助于本科生打好基礎(chǔ)，同時也能從思想上對本科生起到潛移默化的作用，有助于本科生端正學(xué)習(xí)態(tài)度，形成良好的學(xué)風(fēng)。建議中青年教師多承擔(dān)高年級本科生的專業(yè)課程和選修課程的教學(xué)工作，這是因?yàn)橹星嗄杲處熾m然教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足，但思維活躍，能接觸到土木工程學(xué)科最前沿的研究課題，由他們承擔(dān)專業(yè)課和選修課的教學(xué)工作，往往能站在學(xué)科的制高點(diǎn)上看待和講解問題，這將有助于開拓本科生的視野，培養(yǎng)其科研創(chuàng)新意識。

2.課堂規(guī)模與教學(xué)模式

課堂是本科生科研創(chuàng)新的激發(fā)器。

考慮到學(xué)生規(guī)模和教學(xué)資源的限制，目前很多地方高校都采用大班授課模式。大班授課的優(yōu)點(diǎn)是能夠充分利用教學(xué)資源，使用現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)技術(shù)增加課堂信息容量，從而提高了課堂授課效率。但是大班授課模式也有明顯的缺點(diǎn)，首先這種授課模式對學(xué)生的要求非常高，如果聽課學(xué)生規(guī)模較大，學(xué)生的素質(zhì)參差不齊，教師就很難準(zhǔn)確掌控講授知識的重點(diǎn)群體和講課深度；其次，由于大班學(xué)生規(guī)模較大，課堂時間有限，教師很難做到與大多數(shù)學(xué)生的深度互動，這就導(dǎo)致了課堂氣氛沉悶、單調(diào)，學(xué)生處于被灌輸，被強(qiáng)化的地位。學(xué)生的主動求知欲沒有被調(diào)到起來，學(xué)生的創(chuàng)新思維也得不到引導(dǎo)和開發(fā)，知識面得不到拓展，學(xué)生只能被動地接受前人已經(jīng)證明了的知識，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)的積極性下降。因此，實(shí)現(xiàn)課堂規(guī)模的控制是當(dāng)前教學(xué)模式改革的首要問題。在課堂規(guī)模控制上，應(yīng)縮減課堂人數(shù)規(guī)模，在本科新生入學(xué)后即進(jìn)行學(xué)習(xí)能力和志趣愛好測評，依據(jù)測評結(jié)果將能力愛好相近的學(xué)生分為適當(dāng)規(guī)模的小班，并以此來編制教學(xué)培養(yǎng)計劃并分配合適的教師。

在課堂教學(xué)模式方面，盡管多年來一直在倡導(dǎo)改革教學(xué)方法，也取得了不少的成果，但教師“講”、學(xué)生“聽”仍然是絕大多數(shù)教師的首選教學(xué)模式，缺乏有效的互動，同時由于教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)際嚴(yán)重脫節(jié)，造成學(xué)生畢業(yè)后其知識就已經(jīng)落后于時代。為此，教師應(yīng)當(dāng)在課堂上多提出與當(dāng)前生產(chǎn)和工程相關(guān)的一些實(shí)際問題，并與所講授的專業(yè)課程知識相結(jié)合，鼓勵學(xué)生們參與交流探討，從多角度分析問題，從而增強(qiáng)學(xué)生們的主動求知意識和專業(yè)學(xué)習(xí)興趣。在課堂時間使用上，還應(yīng)把學(xué)生思考問題的時間考慮進(jìn)去，使思考時間達(dá)到一定的比例。根據(jù)筆者的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，這個比例在30%左右是比較合理的，這樣既能滿足課堂教學(xué)容量的要求，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而提高其對于科研創(chuàng)新的思考。

3.課程考核方式

傳統(tǒng)的考核方式過于依賴課程考試分?jǐn)?shù)，還停留在應(yīng)試教育階段。新形勢要求土木工程專業(yè)本科生既具備扎實(shí)的專業(yè)理論知識基本功，又具備較強(qiáng)的動手實(shí)踐能力，還應(yīng)具備跨學(xué)科、跨專業(yè)知識的綜合運(yùn)用能力。因此，土木工程專業(yè)的本科生還應(yīng)當(dāng)重視專業(yè)理論知識以外的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。具體考核時，建議采取“5+3+2”的綜合考核模式，即專業(yè)理論知識占總成績的50%，專業(yè)實(shí)踐能力占總成績的30%，剩下的20%考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識和科研創(chuàng)新的能力。除此之外，還可以采用多目標(biāo)、多標(biāo)準(zhǔn)的考核方式，也即只要學(xué)生在任意一方面表現(xiàn)突出，而其他方面表現(xiàn)平平，也視為考核合格。靈活的考核方式給土木工程專業(yè)的本科生留出了較大的科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)空間。

4.導(dǎo)師制與校企合作培養(yǎng)模式

導(dǎo)師是學(xué)生科研創(chuàng)新的助跑者，是學(xué)生科研創(chuàng)新的引路人。長期以來，在我國高校，導(dǎo)師制主要是針對研究生而設(shè)立的，而大部分高校土木工程專業(yè)本科生實(shí)行的是輔導(dǎo)員管理制，這主要是我國大多數(shù)高校師資力量相對緊張，師生比例相對偏高造成的。[4]隨著本科生規(guī)模的擴(kuò)大，輔導(dǎo)員管理制在管理水平和管理效率上均已經(jīng)呈現(xiàn)明顯下滑的趨勢。

本科生群體思維活躍，接受新事物能力較強(qiáng)。為了加強(qiáng)對本科生的引導(dǎo)和管理，提高本科生的科研創(chuàng)新能力，實(shí)行本科生導(dǎo)師制是一種有效的管理模式。為了了解土木工程專業(yè)本科生對導(dǎo)師制的看法，筆者也做了隨機(jī)調(diào)查，在所有的受訪者中，有74.7%的學(xué)生期望在學(xué)期間得到導(dǎo)師的指導(dǎo)，有83.9%的學(xué)生對于導(dǎo)師的期望在于導(dǎo)師能直接指導(dǎo)其進(jìn)行科研創(chuàng)新工作，而不是導(dǎo)師的名氣（期望導(dǎo)師名氣的僅占5.7%）。這說明本科生對于導(dǎo)師的期望趨于實(shí)際，而不是虛無。

可見，對于土木工程專業(yè)的本科生來說，實(shí)行導(dǎo)師制既是有必要的，也是有可能的，但是僅依靠在校的專業(yè)教師，師資力量明顯緊張，同時實(shí)踐資源相對匱乏。因此，為了解決導(dǎo)師不足的問題，結(jié)合土木工程專業(yè)的特點(diǎn)，高?？梢钥紤]向企業(yè)和科研院所伸出橄欖枝，大力招攬在設(shè)計、施工、監(jiān)理、監(jiān)測等方面工作在科研和土木工程一線的工程師作為導(dǎo)師，從而增加導(dǎo)師的基數(shù)，以合約的形式聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)生。

這種校企合作的培養(yǎng)模式使本科生在學(xué)期間即能進(jìn)入工程的前沿，遇到更加實(shí)際、具體的問題，并能在自己解決實(shí)際問題的過程中開拓知識視野、提高科研素養(yǎng)、積累工作經(jīng)驗(yàn)，有助于學(xué)生在畢業(yè)后快速轉(zhuǎn)變角色，適應(yīng)崗位工作，進(jìn)而獲得企業(yè)的青睞。這種培養(yǎng)模式尤其適合實(shí)踐性很強(qiáng)的土木工程專業(yè)的本科生培養(yǎng)，也是高校、學(xué)生和企業(yè)合作共贏，具有良好社會效益的人才培養(yǎng)模式。

四、結(jié)語

當(dāng)前，社會在不斷地高速發(fā)展，科技日新月異，工程課題復(fù)雜多變，科研創(chuàng)新能力既是一個合格的工程師適應(yīng)不斷進(jìn)步的社會環(huán)境的法寶，也是一個國家立足于世界舞臺的尖兵利器。

高校土木工程專業(yè)本科生是我國土建領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人才的重要后備力量，我們培養(yǎng)的土木工程專業(yè)本科生不僅要擁有多學(xué)科的知識儲備，而且還要具備較強(qiáng)的科研創(chuàng)新能力。

本文以鄭州大學(xué)土木工程及相近專業(yè)的本科生為例，通過調(diào)查了解了當(dāng)今地方高校土木工程專業(yè)本科生的科研創(chuàng)新能力現(xiàn)狀，了解了其中存在的問題，分析了其原因，并探討了提高土木工程以及相近工科專業(yè)本科生的科研創(chuàng)新能力的途徑和方法。本文的工作為新時期相關(guān)院校土木工程專業(yè)本科生的教學(xué)和人才培養(yǎng)供了參考。

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（責(zé)任編輯：劉輝）