依托科技創(chuàng)新基地培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力

陳貢聯(lián)，李曉克

（華北水利水電大學(xué)土木與交通學(xué)院，鄭州450045）

?

依托科技創(chuàng)新基地培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力

陳貢聯(lián)，李曉克

（華北水利水電大學(xué)土木與交通學(xué)院，鄭州450045）

摘 要：土木工程專(zhuān)業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是本專(zhuān)業(yè)教育工作的重要組成部分，而目前我國(guó)的高等教育普遍存在著重視知識(shí)教育，忽視素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)的現(xiàn)象。基于此，華北水利水電大學(xué)土木與交通學(xué)院成立了大學(xué)生科技創(chuàng)新中心，以培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力。文章分析了大學(xué)生科技創(chuàng)新對(duì)學(xué)生自身發(fā)展的有益作用，認(rèn)為大學(xué)生科技創(chuàng)新可促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神和表達(dá)能力。介紹了對(duì)培養(yǎng)和提高大學(xué)生創(chuàng)新能力的一些思考和實(shí)踐。從案例實(shí)施效果上看，通過(guò)相關(guān)培養(yǎng)，學(xué)生的能力有了較大的提高。

關(guān)鍵詞：土木工程；大學(xué)生創(chuàng)新；教學(xué)方法

對(duì)于土木工程專(zhuān)業(yè)來(lái)講，大學(xué)作為土木工程師培養(yǎng)的搖籃，需要培養(yǎng)出綜合素質(zhì)高、適應(yīng)性強(qiáng)、創(chuàng)新能力強(qiáng)的人才。而目前我國(guó)的高等教育普遍存在著重視知識(shí)教育，忽視素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)的現(xiàn)象。大學(xué)生普遍存在基本理論比較扎實(shí)，但觀察分析能力差，獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力差的問(wèn)題。這種現(xiàn)象對(duì)土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的影響尤為明顯。因此，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、協(xié)作精神、動(dòng)手能力、表達(dá)能力，顯得尤為重要。

1 創(chuàng)新實(shí)踐與學(xué)生綜合素質(zhì)的提高

1.1 創(chuàng)新能力

土木工程專(zhuān)業(yè)大學(xué)生的創(chuàng)新能力是指運(yùn)用專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，在土木工程領(lǐng)域不斷提供具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值的新思想、新理論、新方法和新發(fā)明的能力［1］。大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的申請(qǐng)者一般要求學(xué)生基礎(chǔ)較好、學(xué)有余力、善于獨(dú)立思考、實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)，對(duì)科學(xué)研究、科技活動(dòng)或社會(huì)實(shí)踐有濃厚的興趣。具有一定的創(chuàng)新意識(shí)和研究探索精神，具備從事科學(xué)研究的基本素質(zhì)和能力。

從筆者近年來(lái)所指導(dǎo)的大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽的項(xiàng)目來(lái)看，學(xué)生的思路較廣，創(chuàng)新點(diǎn)比較多，常常有意想不到的收獲。例如2012年，我院所指導(dǎo)的第六屆全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽取得了唯一的最佳創(chuàng)意獎(jiǎng)（圖1）。

1.2 動(dòng)手能力

具備較強(qiáng)的動(dòng)手能力是對(duì)土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的基本要求。一個(gè)模型的制作，一個(gè)軟件的應(yīng)用，甚至一個(gè)Excel表格的制作和簡(jiǎn)單計(jì)算都會(huì)鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。在實(shí)際動(dòng)手操作中，可以檢驗(yàn)理論研究的正確性，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，糾正錯(cuò)誤，保證創(chuàng)新成功。還可以通過(guò)操作過(guò)程中的偶然現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)新的創(chuàng)新機(jī)會(huì)，實(shí)現(xiàn)更大的突破。

圖1 吊腳樓建筑抵御泥石流、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害

以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽為例，學(xué)生所做模型的材料基本為白卡紙、竹皮、木材等，所做模型從方案的初定到逐步修改，多數(shù)需要數(shù)十個(gè)模型的制作，從模型的整體受力性能到節(jié)點(diǎn)細(xì)節(jié)的構(gòu)造、桿件定位、均勻而少瑕疵的截面尺寸等，通過(guò)相關(guān)的模型制作，學(xué)生具備了相當(dāng)強(qiáng)的動(dòng)手能力，而這能力正是學(xué)生書(shū)本上學(xué)不到的（圖2）。

1.3 團(tuán)結(jié)協(xié)作精神

土木工程大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目組一般由3～5名學(xué)生組成，因此在項(xiàng)目的進(jìn)行中需要學(xué)生分工合作。在此過(guò)程中，每一位參賽學(xué)生要提出自己的思想，同時(shí)注重交流，相互了解，共同完成任務(wù)；具有團(tuán)隊(duì)精神，成員之間分工明確、配合默契，才能取得較好的成績(jī)。在此過(guò)程中，有的同學(xué)動(dòng)手能力較強(qiáng)，有的計(jì)算能力較強(qiáng)，而有的手工較為細(xì)膩，都可充分發(fā)揮他們的長(zhǎng)處（圖3）。

圖2 學(xué)生在進(jìn)行創(chuàng)新模型的制作和創(chuàng)新試驗(yàn)

圖3 學(xué)生在合作進(jìn)行創(chuàng)新試驗(yàn)

1.4 表達(dá)能力

無(wú)論創(chuàng)新試驗(yàn)、創(chuàng)新性的科研項(xiàng)目還是創(chuàng)新競(jìng)賽，都需要學(xué)生較好的表達(dá)能力，主要包括書(shū)面表達(dá)和口頭表述。

書(shū)面表達(dá)主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽計(jì)算書(shū)、結(jié)題報(bào)告或者研究報(bào)告中。在編寫(xiě)相關(guān)書(shū)面報(bào)告時(shí)考驗(yàn)學(xué)生的行文功底，鍛煉了科研性報(bào)告的寫(xiě)作能力和技巧。這些都與他們所做作業(yè)不同，每一句話(huà)甚至每一個(gè)標(biāo)點(diǎn)符號(hào)都需要仔細(xì)斟酌。通過(guò)類(lèi)似訓(xùn)練可大大提高學(xué)生的寫(xiě)作能力。

口頭表述體現(xiàn)在結(jié)題時(shí)或競(jìng)賽時(shí)面對(duì)評(píng)委的答辯環(huán)節(jié)（圖4）。口頭的表述首先需要學(xué)生克服恐懼心理，在表述過(guò)程中從對(duì)語(yǔ)言的組織到整個(gè)項(xiàng)目的匯報(bào)流程都需學(xué)生爛熟于心，需要學(xué)生做出簡(jiǎn)潔、明了又能讓評(píng)委聽(tīng)懂的匯報(bào)。在對(duì)評(píng)委的答辯階段，考驗(yàn)了學(xué)生的應(yīng)變能力和口頭表達(dá)能力。事實(shí)證明，通過(guò)一個(gè)項(xiàng)目的培養(yǎng)，都會(huì)極大地提高大學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐表達(dá)能力。

圖4 選手在答辯

2 大學(xué)生創(chuàng)新中心的建立

華北水利水電大學(xué)土木與交通學(xué)院一貫重視大學(xué)生創(chuàng)新工作，近年來(lái)先后組織參加全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)大學(xué)生混凝土材料設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)大學(xué)生周培源力學(xué)競(jìng)賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生水利設(shè)計(jì)大賽、國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目、校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新試驗(yàn)項(xiàng)目等多項(xiàng)賽事，并在國(guó)家級(jí)、省級(jí)、校級(jí)多層次獲獎(jiǎng)，展現(xiàn)了我院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的風(fēng)采。為更好地組織和管理我院的大學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)，2013年我院成立大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心，更好地為大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)，開(kāi)啟了大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)和管理的新篇章。中心是我院本科生科技創(chuàng)新活動(dòng)的平臺(tái)，主要負(fù)責(zé)推動(dòng)我院大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)的發(fā)展和各項(xiàng)相關(guān)學(xué)科競(jìng)賽的籌辦、組辦工作，為同學(xué)們進(jìn)行科技創(chuàng)作及學(xué)術(shù)交流創(chuàng)建造良好空間和氛圍。

中心的目標(biāo)原則是：1）“學(xué)以致用”，積極發(fā)展第二課堂，提升第一課堂，促進(jìn)大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力鍛煉；2）開(kāi)展大學(xué)生學(xué)術(shù)活動(dòng)和科研活動(dòng)，活躍學(xué)術(shù)思想，提高學(xué)術(shù)水平和科研能力；3）組織開(kāi)展課題研究及科技競(jìng)賽，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科技開(kāi)發(fā)、工藝改進(jìn)等研究工作，推動(dòng)學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力培養(yǎng)；4）舉辦學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)、科普座談會(huì)，提倡學(xué)術(shù)爭(zhēng)鳴，活躍我院本科生學(xué)術(shù)氛圍。2.1 項(xiàng)目的啟動(dòng)、組織和管理

以筆者的指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)，大學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)一般以大二和大三的學(xué)生為主，大一學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)接觸太少，還沒(méi)有專(zhuān)業(yè)概念，大四學(xué)生有就業(yè)和考研的壓力，積極性不高。大二和大三的學(xué)生由于具有專(zhuān)業(yè)知識(shí)，同時(shí)有充足的時(shí)間去做相關(guān)的項(xiàng)目，且可爭(zhēng)取相關(guān)的創(chuàng)新學(xué)分，因此大二和大三的學(xué)生就成了創(chuàng)新項(xiàng)目的生力軍。

土木與交通學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新中心對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的組織和管理具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：1）接收國(guó)家級(jí)和省級(jí)等大學(xué)生相關(guān)創(chuàng)新競(jìng)賽的文件，組織相關(guān)學(xué)生和指導(dǎo)教師開(kāi)展項(xiàng)目；2）組織和開(kāi)展相關(guān)專(zhuān)業(yè)校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新競(jìng)賽和創(chuàng)新試驗(yàn)等活動(dòng)；3）匯總和評(píng)審相關(guān)的學(xué)院級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目向?qū)W校推薦；4）為學(xué)生提供創(chuàng)新試驗(yàn)和相關(guān)項(xiàng)目的場(chǎng)所。我院大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽已經(jīng)有國(guó)家級(jí)、省級(jí)、校級(jí)三個(gè)層面的參賽經(jīng)驗(yàn)；還有力學(xué)設(shè)計(jì)大賽、混凝土材料設(shè)計(jì)大賽、挑戰(zhàn)杯、全國(guó)水利設(shè)計(jì)大賽等，多層次、多專(zhuān)業(yè)、多角度培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力。

2.2 項(xiàng)目課題的選擇

創(chuàng)新課題從來(lái)源上大致分兩部分：一種是確定性的課題，如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽、混凝土設(shè)計(jì)大賽等；第二種是自主性的課題，如大學(xué)生創(chuàng)新性試驗(yàn)項(xiàng)目。

對(duì)于自主性的課題，大學(xué)生創(chuàng)新性項(xiàng)目的選題原則為：注重實(shí)效，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力方面的收獲，重點(diǎn)資助選題科學(xué)、思路新穎、具有創(chuàng)新和探索性、研究方案及技術(shù)路線可行、實(shí)施條件有保障的項(xiàng)目［3］。

在選題過(guò)程中，對(duì)短期內(nèi)有實(shí)效的課題較為重要，其實(shí)效度的把握需要指導(dǎo)教師進(jìn)行方向性的引導(dǎo)。在學(xué)生創(chuàng)新過(guò)程中，他們提出了一些創(chuàng)新點(diǎn)，如建筑沉降監(jiān)測(cè)、混凝土材料的耐久性試驗(yàn)等，這些項(xiàng)目都不是短期內(nèi)能見(jiàn)到效果的，如在項(xiàng)目結(jié)項(xiàng)時(shí)還未見(jiàn)到成效，則會(huì)打擊學(xué)生的積極性。

2.3 重視指導(dǎo)教師與學(xué)生的關(guān)系

創(chuàng)新項(xiàng)目以學(xué)生為主體，因此科技創(chuàng)新要充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新性，整個(gè)創(chuàng)新過(guò)程由學(xué)生自主完成。在此過(guò)程中，學(xué)生從方案的初定、方案的優(yōu)化、計(jì)算機(jī)分析、多次試驗(yàn)、計(jì)算書(shū)或研究報(bào)告的形成，直至答辯階段都需要充分尊重學(xué)生的主體地位。在此過(guò)程中，學(xué)生需要在牢固的基礎(chǔ)知識(shí)的前提下發(fā)揮自己的創(chuàng)新意識(shí)，學(xué)生既有挑戰(zhàn)又有壓力，反過(guò)來(lái)又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

在學(xué)生的創(chuàng)新過(guò)程中，指導(dǎo)教師的作用至關(guān)重要。指導(dǎo)教師要充分尊重學(xué)生的創(chuàng)新意愿，如各個(gè)同學(xué)的分工、學(xué)生提出的創(chuàng)新點(diǎn)等。教師除在選題過(guò)程中需要把握大方向外，還需為學(xué)生制定較為合理的研究方法和路線。另外，要充分發(fā)揮學(xué)生的積極性，不要將課題或者相關(guān)的內(nèi)容定得太死而讓學(xué)生失去科研的激情。

對(duì)于自主性的選題，將教師的科研與教學(xué)結(jié)合，帶領(lǐng)有興趣的學(xué)生做相關(guān)的創(chuàng)新項(xiàng)目是一個(gè)較好的方向。教師對(duì)相應(yīng)的工作基礎(chǔ)有較好的積淀，同時(shí)對(duì)創(chuàng)新點(diǎn)較為明確。因此，在指導(dǎo)學(xué)生做相關(guān)創(chuàng)新項(xiàng)目時(shí)就顯得游刃有余。

3 案例實(shí)施效果

3.1 取得的成績(jī)

由于學(xué)院的重視，土木與交通學(xué)院從2006年以來(lái)在大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的培養(yǎng)及大學(xué)生相關(guān)競(jìng)賽中取得了不菲的成績(jī)（表1，圖5）。在大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)和由此所帶動(dòng)的學(xué)習(xí)成績(jī)的提高等方面都有幫助。

表1 華北水利水電大學(xué)土木與交通學(xué)院近年來(lái)大學(xué)生創(chuàng)新成果

圖5 學(xué)生在創(chuàng)新競(jìng)賽現(xiàn)場(chǎng)

3.2 對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)效果

通過(guò)大學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)明顯增強(qiáng)，動(dòng)手能力有較大提高，團(tuán)隊(duì)精神明顯增強(qiáng)。參加相關(guān)的競(jìng)賽也可增加學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)分，這對(duì)今后學(xué)生的工作或者讀研都有較大的幫助。由于相關(guān)活動(dòng)的評(píng)委有很多是工程單位的負(fù)責(zé)人，出現(xiàn)了很多當(dāng)即要求學(xué)生進(jìn)其單位工作的意向，這也帶動(dòng)了學(xué)生的就業(yè)，使得創(chuàng)新活動(dòng)成為雙贏。

4 展望

依托大學(xué)生創(chuàng)新基地對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)的管理和大學(xué)生的培養(yǎng)都已取得良好的效果。筆者認(rèn)為，大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)還有待從以下方面加強(qiáng)：

1）需要教師有意識(shí)的培養(yǎng)，培養(yǎng)可以包括兩個(gè)方面：在創(chuàng)新活動(dòng)中的培養(yǎng)；在課堂中培養(yǎng)，把自己科研中的新進(jìn)展向?qū)W生介紹，在課堂中潛移默化地提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

2）從獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制上重視大學(xué)生創(chuàng)新，充分調(diào)動(dòng)大學(xué)生的積極性。

參考文獻(xiàn)：

［1］陳俊嶺，黃皇.結(jié)構(gòu)模型競(jìng)賽在土木工程專(zhuān)業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用［J］.高等建筑教育，2014，23（2）:103-107.

［2］程遠(yuǎn)兵，陳記豪，尹曉飛.抗泥石流沖擊吊腳樓房結(jié)構(gòu)競(jìng)賽模型設(shè)計(jì)［J］.力學(xué)與實(shí)踐，2013，35（4）:91-94.

［3］文永奎，盧文良，楊麗輝.基于研究型教學(xué)的土木工程專(zhuān)業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的探討［J］.高等建筑教育，2009，18 （6）:122-125.

（責(zé)任編輯：王彥永）

Cultivate Students Relying on Science and Technology Innovation Innovation Ability

CHEN Gonglian，LI Xiaoke
（School of Civil Engineering and Communication，North China University of Water Resources and Electric Power，Zhengzhou 450045，China）

Abstract:The cultivation of innovative ability of college students in civil engineering is an important part of the professional education.At present，there is a widespread emphasis on knowledge education，neglect the quality and the cultivation of innovative consciousness in higher education in China.So，in order to develop students'in?novation ability，the college students'science and technology innovation center was founded in School of Civil Engineering and Communication，North China University of Water Resources and Electric Power.In this paper，the beneficial effect of college students'scientific and technological innovation on students'development is analy?sised.It is believed that students'scientific and technological innovation can promote the students'innovation ability，practical ability and the spirit of unity and cooperation.Also，some thoughts and practices on cultivating and improving students'innovation ability are introduced.From the effect of the implementation of the case，through the relevant training，the students have a greater ability of improvement.

Key words:civil engineering；college students'innovation；teaching method

中圖分類(lèi)號(hào)：G420

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1673-2928（2016）02-0097-04

收稿日期：2015-09-19

基金項(xiàng)目：2012年河南省高等學(xué)校“專(zhuān)業(yè)綜合改革試點(diǎn)”項(xiàng)目（教高〔2012〕859號(hào)）：土木工程。

作者簡(jiǎn)介：陳貢聯(lián)（1980-），男，河南虞城人，華北水利水電大學(xué)講師，同濟(jì)大學(xué)博士，主要研究方向：混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)及其抗震。