土木工程創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)研究

范小平

（湖北工業(yè)大學(xué)）

一、引言

隨著經(jīng)濟全球化的加劇，國與國之間的競爭日趨激烈，這歸根到底還是人才的競爭，這在教育界已形成共識。培養(yǎng)人才的源頭在于教育，高等院校的根本任務(wù)就是為國家培養(yǎng)人才，然而當(dāng)下我國還不是一個創(chuàng)新型國家，國家的整體科技水平不高，原因可歸咎于大學(xué)所培養(yǎng)的創(chuàng)新性人才不足。曾有一位科學(xué)家指出，我國高等教育的短板就是沒能按照創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式去培養(yǎng)人才，因此出不了特別卓越的人才、在科學(xué)技術(shù)上創(chuàng)新的拔尖人才[1]。他指出了阻礙我國經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸問題，同時也強調(diào)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要性和緊迫感。因此，怎樣才能培養(yǎng)出創(chuàng)新性人才，是我國高等院校特別是一些工科院校所面臨的一項重要課題。文章根據(jù)土木工程專業(yè)的特點，探討了如何培養(yǎng)創(chuàng)新性人才問題。

二、什么是創(chuàng)新人才

培養(yǎng)創(chuàng)新人才，首先要弄清楚什么是創(chuàng)新人才，創(chuàng)新人才具有什么特質(zhì)。所謂創(chuàng)新人才，簡單地解釋，就是指哪些本身有創(chuàng)造能力，即具備創(chuàng)造素質(zhì)，通過不斷地創(chuàng)新探索而獲得一定創(chuàng)新成果的人[2]。具體來說，創(chuàng)新人才通常具備豐富的理論基礎(chǔ)知識，且知識面涉獵十分廣泛，人格完善，具有開放、靈活、想象力豐富、對任何事物充滿好奇的個性，表現(xiàn)出不安于現(xiàn)狀、樂于冒險、勇于探索未知世界的精神。他們往往觀察能力敏銳，善于在實踐中發(fā)現(xiàn)問題，有自己的真知灼見，并能用所掌握的知識靈活完美解決問題，進而獲得創(chuàng)新性的成果。像牛頓、愛因斯坦，還有當(dāng)代的諾貝爾物理獎獲得者楊振寧博士等，就是創(chuàng)新創(chuàng)造性人才的典范。進一步提高我國高校的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，對建設(shè)創(chuàng)新型國家具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

三、土木工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)存在的問題

（一）傳統(tǒng)的教學(xué)方法制約著對學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)

傳統(tǒng)的教學(xué)方法關(guān)注的是知識的傳承和知識的灌輸，以教師的講授為主，它被形象地稱為“填鴨式”教學(xué)，這種教學(xué)方法比較單一，教師在講臺上，學(xué)生在下面聽，其實質(zhì)是以教師為中心、課堂為中心、教材為中心的教學(xué)理念。這種教學(xué)方法在我國一定歷史時期進行知識的傳播發(fā)揮過巨大的作用，但在大力提倡創(chuàng)新人才培養(yǎng)的今天，逐漸暴露出許多問題。主要體現(xiàn)在以下幾點：第一，這種以教師為中心的教學(xué)方式，造成學(xué)生只是知識的學(xué)習(xí)者，而不去思考問題本質(zhì)，限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性和想象力的發(fā)揮。這種“填鴨式”的教學(xué)過程片面地強調(diào)以教師為中心，而忽視了接受知識的主體對象是學(xué)生，學(xué)生的思維活動只能聽從教師的指揮，沒有自己的思考空間，長期下去，會極大地扼殺學(xué)生的創(chuàng)新意識，泯滅了學(xué)生的創(chuàng)新激情，這也是現(xiàn)代教學(xué)不愿意見到的效果。第二，這種以課堂為中心的封閉的教學(xué)方式，造成學(xué)生學(xué)而不用，導(dǎo)致缺少創(chuàng)新的土壤。學(xué)生不能接觸社會這個創(chuàng)新的土壤，就不能去發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實中的問題，也就不能夠提出問題，更談不上解決問題，創(chuàng)新創(chuàng)造能力也得不到鍛煉。第三，這種以教材為中心的教學(xué)方式，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)而不研，會極大地限制學(xué)生獨立思考問題的能力，教師把教材當(dāng)作圣旨，學(xué)生緊跟教師走，不敢對教材中的內(nèi)容提出任何異議。耶魯大學(xué)校長雷文曾就中國學(xué)生發(fā)表過自己的看法，他認為，中國學(xué)生普遍學(xué)習(xí)刻苦，但就是太“聽話”了，不敢向老師挑戰(zhàn)，不敢同老師爭論[1]。這說明我們的傳統(tǒng)的教學(xué)方式存在弊端，阻礙了對創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

（二）實踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，限制了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

土木工程是一個實踐性很強的工科專業(yè)，實踐對于該專業(yè)來說是一個很重要的環(huán)節(jié)。實踐作為課堂理論教學(xué)的一個補充，它通常包括以下幾個形式：實驗、實習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等，雖然課時量在總課時量中的占比較以前有所增加，但實踐教學(xué)仍然是一個薄弱環(huán)節(jié)，教學(xué)效果不盡如人意，如實驗教學(xué)中，實驗課開設(shè)的多是一些驗證性實驗、演示性實驗，設(shè)計性和專業(yè)性實驗較少，這樣的實驗課怎能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和研究興趣？[3]再如課程設(shè)計內(nèi)容陳舊，與實際工程項目脫鉤，聯(lián)系不夠緊密，學(xué)生又怎能提出問題，而且有創(chuàng)造性地加以解決？實踐教學(xué)暴露出諸多問題，而這些問題制約了對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

四、土木工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)的對策

（一）采取科學(xué)的教學(xué)模式

教學(xué)模式要做到與時俱進，隨著時代的發(fā)展作一些變革和調(diào)整。

（1）在教學(xué)方式上，必須變革傳統(tǒng)的“填鴨式”的教學(xué)方式，根據(jù)課程特點和課程內(nèi)容，可以靈活采用適宜的教學(xué)方式，如啟發(fā)式、案例式、問題討論式等。例如在給學(xué)生講授房屋建筑學(xué)課程中屋頂構(gòu)造的時候，教師可以先設(shè)問屋頂構(gòu)造的關(guān)鍵問題是什么？如何去實現(xiàn)？可以采用哪些方法？要求學(xué)生圍繞屋頂構(gòu)造這個專題展開討論，教師僅僅起引導(dǎo)作用，學(xué)生成為整個教學(xué)的中心，從而激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)的積極性和主動性，培養(yǎng)了他們獨立思考問題、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力?？傊?，在教學(xué)方式上要徹底改變傳統(tǒng)的“以教師為中心”的局面，而變?yōu)椤耙詫W(xué)生為中心”，實現(xiàn)教學(xué)角色中心的轉(zhuǎn)換，才能更好地培養(yǎng)學(xué)生的思維方式，使學(xué)生會學(xué)習(xí)，并遇到類似問題時能觸類旁通。

（2）在教學(xué)內(nèi)容上，要重視教材的選擇和課程結(jié)構(gòu)體系的設(shè)置。因為教材和課程體系直接決定了學(xué)生能獲得怎樣的知識結(jié)構(gòu)，這對于人才的培養(yǎng)有著深遠的影響。教材和課程體系結(jié)構(gòu)也應(yīng)隨著科學(xué)技術(shù)水平的進步作相應(yīng)的調(diào)整和變革。在教材的選擇上，應(yīng)該保持其先進性，應(yīng)該能夠反映本專業(yè)最前沿的科學(xué)技術(shù)成就，體現(xiàn)創(chuàng)新教育。課程體系結(jié)構(gòu)的設(shè)置上，應(yīng)該是開放和動態(tài)的，要緊跟當(dāng)前的科技發(fā)展趨勢。如土木工程中，隨著BIM技術(shù)的興起，我院就建立了BIM研究中心，課程體系中就加入了BIM技術(shù)應(yīng)用課程。課程體系設(shè)置中要加強基礎(chǔ)課程的教育，如美國加州大學(xué)伯克利分校把熟悉藝術(shù)、文學(xué)、數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和社會科學(xué)作為本科生畢業(yè)生必須具備的素質(zhì)之一[4]。另一方面，當(dāng)前學(xué)科之間的交叉滲透現(xiàn)象隨著科技的發(fā)展越來越顯著，因此課程體系的設(shè)置應(yīng)推崇跨學(xué)科教育、文理科滲透，增加選修課程的比重。這些有利于拓寬學(xué)生的基礎(chǔ)、擴大專業(yè)的視野和增強適應(yīng)能力，這也是創(chuàng)新能力培養(yǎng)所必須具備的素質(zhì)。

（二）加強實踐教學(xué)

土木工程是與實踐結(jié)合非常緊密的一個專業(yè)，實踐是對理論教學(xué)的補充和拓展，實踐也是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，只有將課本上的理論知識與實踐結(jié)合起來，才會漸漸變得具體生動，學(xué)生才會加深對理論知識的理解。

（1）關(guān)于實習(xí)。土木工程的實習(xí)一般到工地進行，包括認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)，但由于受到實習(xí)經(jīng)費的限制，以及施工單位考慮到自己安全生產(chǎn)的需要，他們對學(xué)生的各種實習(xí)都不愿意接受，即便同意學(xué)生實習(xí)也非常勉強。這導(dǎo)致學(xué)生無論進行哪種實習(xí)都是“走馬觀花”式，無法參與到施工過程實踐當(dāng)中去，無法完成學(xué)校制訂的實習(xí)內(nèi)容，實習(xí)效果欠佳。要想改變這種局面，必須實現(xiàn)學(xué)校和企業(yè)的實質(zhì)性長期合作，建立足夠多的校企合作實習(xí)培訓(xùn)基地。土建學(xué)院非常重視大學(xué)生素質(zhì)的全面發(fā)展，我院的土木工程專業(yè)在北京、大連、深圳、蘇州等地設(shè)有80余個教學(xué)實習(xí)基地，與中建三局、中鐵大橋局等大型企業(yè)深度合作，開展課題研究，與東方雨虹防水公司開展校企合作，成立的“東方雨虹班”，成為校企合作培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才的典范，縮短了學(xué)生從學(xué)校走向社會的適應(yīng)時間。

（2）關(guān)于實驗。高校實驗室在人才培養(yǎng)中一直占據(jù)著重要地位，為了更好地發(fā)揮實驗平臺的教學(xué)作用，必須對當(dāng)前的實驗教學(xué)狀況作一些調(diào)整，比如盡量減少演示性實驗、驗證性實驗的課時，增加設(shè)計性實驗和專業(yè)性實驗的教學(xué)學(xué)時，比如增加鋼結(jié)構(gòu)球形節(jié)點連接實驗，鋼筋混凝土簡支梁力學(xué)性能實驗等，在實驗中，要求學(xué)生親自動手制備試件，自己操作，記錄數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)等，也就是實驗的整個過程盡量親力而為。經(jīng)過訓(xùn)練，同學(xué)們的動手能力和處理問題的能力可以得到質(zhì)的飛躍。另外，針對土木工程專業(yè)的實驗特點，許多實驗占據(jù)時間較長，為了確保實驗質(zhì)量，應(yīng)加大實驗室對外開放力度。另外，為了適應(yīng)土木工程行業(yè)發(fā)展的需要，培養(yǎng)社會急需的BIM各方面人才，實驗室應(yīng)建設(shè)BIM教學(xué)與實訓(xùn)中心，增設(shè)BIM相關(guān)實驗課程，實現(xiàn)BIM的本科教學(xué)[5]。

（三）搭建科研創(chuàng)新平臺

科研是綜合運用所學(xué)理論知識，采用科學(xué)的方法去探索某一學(xué)科上的未知問題或解決生產(chǎn)過程中的難點、問題，可見科研就是要創(chuàng)新，創(chuàng)新是科研的靈魂。為了實現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)與教師的科研項目的結(jié)合，我校開啟了“凌云計劃”科研項目，鼓勵大學(xué)本科生參與到教師的科研項目中，以獲得基本的科研訓(xùn)練，旨在培養(yǎng)優(yōu)秀科研人才?！傲柙朴媱潯本哂刑剿餍院蛣?chuàng)新性強、研究過程時間長的特點，大學(xué)生通過該科研過程的訓(xùn)練，其動手能力、數(shù)據(jù)處理能力、試驗分析能力、論文撰寫能力明顯提高，并且取得了一系列科研成果。受訓(xùn)學(xué)生在教師指導(dǎo)下完成了EI檢索論文2篇、核心期刊論文多篇。這段經(jīng)歷對受訓(xùn)學(xué)生來講，是他們?nèi)松械囊还P財富，培養(yǎng)了創(chuàng)新思維能力，為他們未來就業(yè)或進一步深造打下了堅實的基礎(chǔ)。此外，學(xué)生在科研實踐中還相互協(xié)作、相互配合，因此對他們的協(xié)調(diào)能力、溝通能力、交際能力、組織能力等的培養(yǎng)也起到一定作用。

（四）構(gòu)建課外創(chuàng)新競賽活動體系

競賽活動作為課堂教學(xué)的延伸，是培養(yǎng)土木工程創(chuàng)新人才的有效手段之一。土木工程專業(yè)可以構(gòu)建的創(chuàng)新競賽體系包括：“互聯(lián)網(wǎng)”+大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽、測量競賽、數(shù)學(xué)建模大賽、結(jié)構(gòu)設(shè)計信息技術(shù)競賽、力學(xué)競賽等。通過參加學(xué)科競賽可以提高教學(xué)質(zhì)量，促進學(xué)科的發(fā)展。湖北工業(yè)大學(xué)土木與環(huán)境學(xué)院非常重視各學(xué)科的競賽，并且取得突出的成績，特別是結(jié)構(gòu)競賽更是成績顯著，自2013年以來獲得全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)競賽二等獎3項、三等獎3項，受到兄弟院校的一致好評。在2020年全國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中也取得了不錯的成績。通過組織學(xué)生參與這些課外競賽活動，激發(fā)了學(xué)生對專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣，加強了學(xué)生的理論知識結(jié)構(gòu)體系，增強了他們的動手能力，顯著提高了他們的創(chuàng)新能力。

（五）加強師資隊伍建設(shè)

培養(yǎng)創(chuàng)新人才必須要有一支高質(zhì)量的師資隊伍作為支撐。當(dāng)前，我院為了提高教師教學(xué)科研水平，采取了如下措施：（1）加強建設(shè)“生態(tài)環(huán)境巖土與河湖生態(tài)修復(fù)學(xué)科引智創(chuàng)新示范基地”，從一些著名的國內(nèi)外大學(xué)和科研院所引進知名的專家學(xué)者開展學(xué)術(shù)講座，以提高教師的科研水平。（2）考慮加強與相關(guān)企業(yè)的合作。我校采用聘評職稱的時候給予一定政策傾斜，鼓勵青年教師到工地現(xiàn)場掛職鍛煉，提高實際解決問題的能力，同時也鼓勵教師積極開展實用性橫向科研課題的研究，以掌握行業(yè)的最新發(fā)展動態(tài)，提升教師的工程素質(zhì)和專業(yè)素養(yǎng)，提高教學(xué)質(zhì)量。另一方面，聘請行業(yè)專家和企業(yè)的高級工程師到學(xué)校給學(xué)生講座，與教師交流。在學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的時候，聘請了設(shè)計院的一線工程師給學(xué)生做兼職導(dǎo)師，指導(dǎo)學(xué)生做設(shè)計，合作培養(yǎng)學(xué)生。

總之，教師有了創(chuàng)新能力才有可能培養(yǎng)出有潛力的創(chuàng)新學(xué)生。

（六）加大創(chuàng)新經(jīng)費的投入力度

培養(yǎng)創(chuàng)新人才的活動過程中需要充足的經(jīng)費支持,如建立各種學(xué)生競賽平臺，組織學(xué)生到相關(guān)企業(yè)進行各種實習(xí)實踐、實驗室的建設(shè)和改造升級等，然而高校用于創(chuàng)新的經(jīng)費不足，可以說經(jīng)費問題已成為制約高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)的一個瓶頸。學(xué)生創(chuàng)新經(jīng)費的來源可以來自以下幾個方面：一方面，作為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的主體單位也就是高校，本身應(yīng)該建立國家大學(xué)生創(chuàng)新教育培訓(xùn)專項基金，這是創(chuàng)新資金來源的主要部分；另一方面，可以爭取地方政府每年從財政支出中抽出一定比例的經(jīng)費用于支持大學(xué)生創(chuàng)新活動；第三，高校爭取社會成功人士特別是出色校友進行捐贈來擴展經(jīng)費的來源。當(dāng)然創(chuàng)新基金的來源也可以來自與高校合作的一些企業(yè)。高校的創(chuàng)新經(jīng)費充足了，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)才有可靠的保障。

（七）推動創(chuàng)新人才的國際視野培養(yǎng)

隨著國家綜合實力、技術(shù)裝備水平的迅猛發(fā)展，參與國際競爭力的日益增強，我國的交通土建承包項目在國際工程承包市場的份額不斷增長，承擔(dān)的國際工程項目遍及所有發(fā)展中國家，涉及建筑、鐵路、港口碼頭、橋梁等眾多領(lǐng)域，急切需要大量的具備國際視野的高素質(zhì)創(chuàng)新型土木人才。培養(yǎng)的國際化土木工程創(chuàng)新型人才，既要掌握好專業(yè)知識，又要有良好的外語溝通能力。為此，學(xué)生應(yīng)要加強外語的學(xué)習(xí)力度，教師在授課時可以采用雙語教學(xué)等手段來提升學(xué)生的專業(yè)和外語綜合能力。再者還應(yīng)提高學(xué)生運用法律法規(guī)的能力去應(yīng)對紛繁復(fù)雜的經(jīng)濟活動，這要求培養(yǎng)的土木工程創(chuàng)新型人才還需要懂得必要的經(jīng)濟法規(guī)。因此，要加強“工程經(jīng)濟學(xué)”“工程招標(biāo)與投標(biāo)”“工程項目管理”及“建設(shè)工程法律法規(guī)”等課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有一定的法律和管理知識，為學(xué)生日后工作中洽談國際合作項目及熟悉合作方所在國的法律法規(guī)打下堅實的基礎(chǔ)。

五、結(jié)束語

當(dāng)下，我國正在實行產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級，正在建設(shè)一個創(chuàng)新型國家。創(chuàng)新是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力，也是一個國家和民族進步的靈魂，增強經(jīng)濟競爭力的關(guān)鍵在于科技創(chuàng)新，一個沒有創(chuàng)新力的民族難以屹立世界民族之林。創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，是我國教育，特別是高等教育所要承擔(dān)的重要責(zé)任。然而創(chuàng)新人才的培養(yǎng)絕不是一件容易的事情，俗話說，“十年樹木，百年樹人”，可見人才的培養(yǎng)要經(jīng)歷漫長的過程，需要國人不懈的努力和探索。對于土木工程創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，高校要結(jié)合自身實際情況,根據(jù)專業(yè)的特點,堅持實踐出真知，勇于創(chuàng)新教學(xué)策略，土木工程才會迎來更加燦爛輝煌的明天。