土木工程材料課程學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

【摘 要】木工程材料是土木工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，通過該課程教學(xué)，不僅要讓學(xué)生掌握材料的基本知識，還需要培養(yǎng)其實踐能力和創(chuàng)新能力。采用課堂教學(xué)、課程作業(yè)、課程實驗和開展課外科技活動相結(jié)合的系統(tǒng)措施和方法，在實踐中不斷進行改革和探索，增加學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣，培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力。

【關(guān)鍵詞】土木工程材料；創(chuàng)新能力；培養(yǎng)措施

21 世紀是知識、經(jīng)濟逐漸占主導(dǎo)地位的新世紀，未來的競爭主要是科學(xué)技術(shù)和創(chuàng)新人才的競爭，創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力是21世紀時代發(fā)展的必然要求，也是高等教育人才培養(yǎng)的發(fā)展方向[1]。高校作為科技人才的主要培養(yǎng)基地，如何培養(yǎng)有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才是高等教育工作者需要共同探討的問題之一。

土木工程材料課程是土木工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，其任務(wù)是使學(xué)生獲得有關(guān)土木工程材料的技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用的基本知識與必要的基礎(chǔ)理論，以及獲得土木工程材料主要試驗方法的基本技能訓(xùn)練。本文根據(jù)土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)，結(jié)合學(xué)科的發(fā)展，對土木工程材料課程中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進行了一系列的探索與改革，提出一些能提高學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)措施和方法。

1.在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)課堂教學(xué)是大學(xué)理論知識傳授、學(xué)習(xí)的主要途徑，通過老師在課堂講授和引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，從而使學(xué)生獲取知識。由于該課程所講述材料繁雜多樣， 而課程特點又決定了其敘述多而推理少， 對于習(xí)慣了嚴密邏輯推理的工科學(xué)生而言， 學(xué)習(xí)時不易把握要點， 很快就會喪失學(xué)習(xí)興趣；為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思想和創(chuàng)新理念，在課堂教學(xué)中須做好以下幾點：

1.1結(jié)合工程實例，介紹學(xué)科前沿進展

在具體理論教學(xué)過程中，教師可結(jié)合工程案例，介紹一些土木工程材料在生產(chǎn)、施工和使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識分析問題出現(xiàn)的原因，嘗試著提出解決問題的措施，這都可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

1.2應(yīng)用多媒體教學(xué)手段，充實教學(xué)內(nèi)容

多媒體教學(xué)為課堂教學(xué)提供了一個直觀的手段，在課堂上可通過動畫演示、 播放錄像等方法讓學(xué)生充分了解一些難于操作的實驗過程。將一些材料的制備過程圖片、組成和微觀結(jié)構(gòu)圖片、性能檢測試驗視頻和材料在實際工程中應(yīng)用視頻等資料展示給學(xué)生，增加其感性認識， 便于學(xué)生理解掌握[2]。

1.3豐富教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生興趣

如何充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生對科研創(chuàng)新的興趣，是教師在課堂教學(xué)中必須要面對的重要問題，這就需要教師不斷改進和優(yōu)化教學(xué)方法，把以“滿堂灌式”為主的教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢l(fā)式”教學(xué)方法上來。實行教學(xué)方式的多樣化，積極實踐案例教學(xué)法，激發(fā)學(xué)生獨立思考和創(chuàng)新的意識，增強其科研創(chuàng)新能力。

2.在課程作業(yè)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

課后作業(yè)是課堂以外學(xué)生學(xué)習(xí)土木工程材料相關(guān)知識的另一個途徑。作業(yè)除了布置讓學(xué)生鞏固掌握書本知識的作業(yè)外，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和興趣，同時布置大作業(yè)，促使學(xué)生去看、去想、去深入思考問題，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新的理念。

作業(yè)中學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)思路及做法具體如下：

2.1布置作業(yè)，要求學(xué)生查閱文獻

布置創(chuàng)新作業(yè)的同時，要求每個學(xué)生至少查閱與作業(yè)內(nèi)容相關(guān)的科技文獻，目的是通過查資料、看資料，培養(yǎng)資料收集整理能力，奠定創(chuàng)新及科研基礎(chǔ)。同時了解材料科學(xué)發(fā)展的現(xiàn)狀。

2.2完成作業(yè)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

通過查資料、看資料，分析相關(guān)內(nèi)容研究進展，分析存在問題、提出問題，結(jié)合布置的作業(yè)，鼓勵學(xué)生創(chuàng)新，去想解決的辦法，去發(fā)明創(chuàng)新新材料。同時，通過完成作業(yè)培養(yǎng)學(xué)生動手、動腦能力及科研寫作能力。

2.3課堂討論，促進創(chuàng)新思考

土木工程材料課程教學(xué)大綱中安排了一定學(xué)時的討論課，結(jié)合學(xué)生提交的課程作業(yè)，讓作業(yè)完成較好、有創(chuàng)新的學(xué)生在討論課上把自己完成的內(nèi)容講給大家聽，同學(xué)們一起討論，相互學(xué)習(xí)和借鑒，形成討論促進創(chuàng)新思考的學(xué)習(xí)氛圍。

3.在課程實驗課中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式只是先由實驗教師講解實驗任務(wù)和實驗過程，然后學(xué)生按教師的要求分組進行驗證性實驗。實踐證明，這種“驗證式”的實驗教學(xué)模式難以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前以素質(zhì)教育為核心，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為重點的高等教育體制，同時實驗課相對較少讓很多學(xué)生很難進行一些大型的綜合性設(shè)計性的創(chuàng)新型實驗[3]。為切實解決實驗教學(xué)中存在的問題，可以加強以下幾個方面來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

3.1鞏固基礎(chǔ)性實驗

通過這些實驗，可以讓學(xué)生掌握基本的實驗方法，熟悉儀器操作，驗證理論知識，增強感性認識，同時培養(yǎng)實際操作能力，為將來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。雖然這些實驗多是傳統(tǒng)材料的性能檢測實驗，但它們是材料科學(xué)深入研究的基礎(chǔ)。學(xué)生只有完成這些實驗后才能進行研究生創(chuàng)新型實驗研究，真正實現(xiàn)自己設(shè)計實驗、 自己動手完成實驗。

3.2開展研究性創(chuàng)新型實驗

基礎(chǔ)性實驗基本是驗證性實驗，其原理和操作都較易掌握，不能發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新能力，所以必須在基礎(chǔ)性實驗之外開設(shè)研究性創(chuàng)新型實驗。研究性創(chuàng)新型實驗對一些學(xué)有余力且對土木工程新材料、新工藝的設(shè)計和研究感興趣的部分學(xué)生， 在業(yè)余時間完成。在整個試驗過程中教師只給出實驗任務(wù)和目的，簡單提示實驗原理，學(xué)生利用現(xiàn)有實驗條件，自行設(shè)計方案，完成整個實驗項目。通過開展研究性創(chuàng)新試驗， 培養(yǎng)了學(xué)生實事求是、團結(jié)協(xié)作、勇于探索、大膽質(zhì)疑的科學(xué)作風(fēng)，更有效地激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新精神。

3.3改革實驗室管理制度

要真正提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，還需要為學(xué)生提供一個充分開放和自由的實驗環(huán)境，為此，實驗室的管理制度也應(yīng)進行相應(yīng)的改革。例如：儀器設(shè)備由學(xué)生自行安裝與調(diào)試，實驗員進行指導(dǎo)；實驗室不限時開放，學(xué)生可根據(jù)自己的課程安排，隨時在課余時間進入實驗室進行實驗；實驗不做刻板要求，實驗成績采取彈性學(xué)分制等。

4.通過開展課外科技活動培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

在繼續(xù)加強現(xiàn)有的實踐教學(xué)的基礎(chǔ)上，將學(xué)生的課外科技活動納入到創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過程中，將參加各類競賽、參與教師科研、指導(dǎo)學(xué)校大學(xué)生實踐創(chuàng)新項目等課外實踐活動作為培養(yǎng)創(chuàng)新人才提高學(xué)生科技創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，將課堂教學(xué)延伸到課外，吸引學(xué)生主動地有選擇地參與這些活動并根據(jù)自己的發(fā)展方向結(jié)合自己的興趣和需求，在多種創(chuàng)新活動中找到適合自己的題目或任務(wù)。大學(xué)生課外科技活動是大學(xué)創(chuàng)新教育的重要內(nèi)容，在內(nèi)涵上對大學(xué)生創(chuàng)新教育進行豐富和延伸，在實踐領(lǐng)域途中為大學(xué)生創(chuàng)新教育提供了更新更大的平臺。

5.結(jié)語

創(chuàng)新性人才培養(yǎng)是我國科技興國發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵，而創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)不是短時間可以做到的，需要在平時教學(xué)、學(xué)習(xí)和實踐中點滴積累。大學(xué)是創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的搖籃，大學(xué)各門專業(yè)課程的創(chuàng)新能力培養(yǎng)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的根本所在，這就需要在實際教學(xué)中老師要結(jié)合本課程的特點，不斷探討和研究，提高學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

【參考文獻】

[1]李偉華.土木工程專業(yè)本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2008（28）.

[2]呂恒林，周淑春，吳元周.土木工程材料課程實驗教學(xué)改革探討與實踐[J].高等建筑教 育，2006，15（4）：90-92，103.

[3]明喆，余自若，張樺，董俊.土木工程材料教學(xué)中學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)[J].高等建筑教育，2010，19（1）：102-105.