土木工程材料課程學生創新能力的培養

【摘 要】木工程材料是土木工程專業一門重要的專業基礎課，通過該課程教學，不僅要讓學生掌握材料的基本知識，還需要培養其實踐能力和創新能力。采用課堂教學、課程作業、課程實驗和開展課外科技活動相結合的系統措施和方法，在實踐中不斷進行改革和探索，增加學生學習專業課程的興趣，培養學生實踐創新能力。

【關鍵詞】土木工程材料；創新能力；培養措施

21 世紀是知識、經濟逐漸占主導地位的新世紀，未來的競爭主要是科學技術和創新人才的競爭，創新精神和創新能力是21世紀時代發展的必然要求，也是高等教育人才培養的發展方向[1]。高校作為科技人才的主要培養基地，如何培養有創新意識和創新能力的高素質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的一門重要專業基礎課，其任務是使學生獲得有關土木工程材料的技術性質及應用的基本知識與必要的基礎理論，以及獲得土木工程材料主要試驗方法的基本技能訓練。本文根據土木工程專業人才培養的目標，結合學科的發展，對土木工程材料課程中學生創新能力的培養進行了一系列的探索與改革，提出一些能提高學生創新能力的培養措施和方法。

1.在課堂教學中培養學生創新能力

傳統課堂教學是大學理論知識傳授、學習的主要途徑，通過老師在課堂講授和引導學生學習，從而使學生獲取知識。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， 對于習慣了嚴密邏輯推理的工科學生而言， 學習時不易把握要點， 很快就會喪失學習興趣；為了激發學生學習熱情、培養學生的創新思想和創新理念，在課堂教學中須做好以下幾點：

1.1結合工程實例，介紹學科前沿進展

在具體理論教學過程中，教師可結合工程案例，介紹一些土木工程材料在生產、施工和使用過程中經常出現的問題，引導學生應用所學知識分析問題出現的原因，嘗試著提出解決問題的措施，這都可以大大提高學生的學習興趣。

1.2應用多媒體教學手段，充實教學內容

多媒體教學為課堂教學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、組成和微觀結構圖片、性能檢測試驗視頻和材料在實際工程中應用視頻等資料展示給學生，增加其感性認識， 便于學生理解掌握[2]。

1.3豐富教學方式，激發學生興趣

如何充分調動和激發學生對科研創新的興趣，是教師在課堂教學中必須要面對的重要問題，這就需要教師不斷改進和優化教學方法，把以“滿堂灌式”為主的教學方式轉變為“啟發式”教學方法上來。實行教學方式的多樣化，積極實踐案例教學法，激發學生獨立思考和創新的意識，增強其科研創新能力。

2.在課程作業中培養學生創新能力

課后作業是課堂以外學生學習土木工程材料相關知識的另一個途徑。作業除了布置讓學生鞏固掌握書本知識的作業外，為培養學生的創新能力和興趣，同時布置大作業，促使學生去看、去想、去深入思考問題，培養學生創新意識和創新的理念。

作業中學生創新能力培養思路及做法具體如下：

2.1布置作業，要求學生查閱文獻

布置創新作業的同時，要求每個學生至少查閱與作業內容相關的科技文獻，目的是通過查資料、看資料，培養資料收集整理能力，奠定創新及科研基礎。同時了解材料科學發展的現狀。

2.2完成作業，培養創新能力

通過查資料、看資料，分析相關內容研究進展，分析存在問題、提出問題，結合布置的作業，鼓勵學生創新，去想解決的辦法，去發明創新新材料。同時，通過完成作業培養學生動手、動腦能力及科研寫作能力。

2.3課堂討論，促進創新思考

土木工程材料課程教學大綱中安排了一定學時的討論課，結合學生提交的課程作業，讓作業完成較好、有創新的學生在討論課上把自己完成的內容講給大家聽，同學們一起討論，相互學習和借鑒，形成討論促進創新思考的學習氛圍。

3.在課程實驗課中培養學生創新能力

傳統的實驗教學模式只是先由實驗教師講解實驗任務和實驗過程，然后學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”的實驗教學模式難以激發學生自主學習的興趣，已經不適應當前以素質教育為核心，以培養學生創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生很難進行一些大型的綜合性設計性的創新型實驗[3]。為切實解決實驗教學中存在的問題，可以加強以下幾個方面來培養學生的創新思維和創新能力。

3.1鞏固基礎性實驗

通過這些實驗，可以讓學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，同時培養實際操作能力，為將來的學習打下基礎。雖然這些實驗多是傳統材料的性能檢測實驗，但它們是材料科學深入研究的基礎。學生只有完成這些實驗后才能進行研究生創新型實驗研究，真正實現自己設計實驗、 自己動手完成實驗。

3.2開展研究性創新型實驗

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

3.3改革實驗室管理制度

要真正提高學生的實踐能力和創新能力，充分發揮學生的主體作用，還需要為學生提供一個充分開放和自由的實驗環境，為此，實驗室的管理制度也應進行相應的改革。例如：儀器設備由學生自行安裝與調試，實驗員進行指導；實驗室不限時開放，學生可根據自己的課程安排，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分制等。

4.通過開展課外科技活動培養學生創新能力

在繼續加強現有的實踐教學的基礎上，將學生的課外科技活動納入到創新能力培養的過程中，將參加各類競賽、參與教師科研、指導學校大學生實踐創新項目等課外實踐活動作為培養創新人才提高學生科技創新能力的重要環節，將課堂教學延伸到課外，吸引學生主動地有選擇地參與這些活動并根據自己的發展方向結合自己的興趣和需求，在多種創新活動中找到適合自己的題目或任務。大學生課外科技活動是大學創新教育的重要內容，在內涵上對大學生創新教育進行豐富和延伸，在實踐領域途中為大學生創新教育提供了更新更大的平臺。

5.結語

創新性人才培養是我國科技興國發展戰略的關鍵，而創新型人才的培養不是短時間可以做到的，需要在平時教學、學習和實踐中點滴積累。大學是創新性人才培養的搖籃，大學各門專業課程的創新能力培養是創新人才培養的根本所在，這就需要在實際教學中老師要結合本課程的特點，不斷探討和研究，提高學生實踐創新能力的培養。

【參考文獻】

[1]李偉華.土木工程專業本科生創新能力培養的幾個關鍵環節[J].中國科教創新導刊，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.土木工程材料教學中學生實踐能力的培養[J].高等建筑教育，2010，19（1）：102-105.