土木工程專業課堂教學中創新意識的培養

于榮，羅春燕

（青海大學土木工程學院，青海 西寧 810016）

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土木工程專業課堂教學中創新意識的培養

于榮*，羅春燕

（青海大學土木工程學院，青海 西寧 810016）

在以課堂為主的教學模式中，學生創新意識的培養將是當前教育教學改革的重要任務。文章主要闡述了在課堂教學中創新意識的培養應該以學生的學習興趣為切入點，在扎實掌握專業知識的前提下，對課堂提問、課后作業以及實踐教學環節進行改革。增加各環節問題提出的靈活性以及與工程實際結合的密切性。

課堂教學；創新意識；人才培養

0　前言

國務院學位委員會在學科簡介中對土木工程專業所下的定義是：“土木工程中適合各類工程設施的科學技術的統稱。”而在高等教育教學方面土木工程的培養目標應該是具備從事土木工程相關專業的規劃、設計、研究創新以及施工工藝的改進與對施工現場進行統籌管理的能力。而土木工程專業作為一個傳統的應用性極強的專業，在教育教學中已經經歷了從精英教育到大眾化普及的過程。而現在存在的問題是伴隨著我國綜合國力的提升以及經濟結構的轉型，傳統的建筑行業也面臨著發展與創新的問題。行業發展的問題也就是人才培養的問題，即“創新型人才”培養的問題。

目前，對于“創新型人才”的理解各有不同。多數人的概念中“創新”與“研究開發”是等同的概念。在建筑行業的從業者更多地考慮從設計的各個階段到施工的各個工種的創新。這種認知和中國工程院何繼善院士的觀點是一致的。他認為:“工程技術的創新應當是從塔尖到基礎各個層次的創新”，“否認了創新人才的普遍性與層次性，也就否定了創造型人才自身素質發展的層次性和社會人才需求的層次性”［1］。圖1可以說明科學發現是人才金字塔的塔尖，其下依次為科學方法創新、技術原理創新、技術集成創新和技術應用創新。尖端人才是需要有其本身的發展基礎，又需要社會的基礎。工程創新人才金字塔是符合人才培養和需求規律的，是合理的。也正因為此，需要把工程創新人才的培養深入到教育的各個領域和各個層次［2］。

圖1　工程創新人才金字塔

1　創新的前提需要激發學生的學習興趣

高等教育本科階段的基本要求是獲得工程師基本訓練，并具有創新意識的專業人才。這種創新意識的培養應該在以課堂為主的教學中伴隨著進行。美國的著名心理學家布魯納說過“最好的學習動機使學生對所學知識本身的內在興趣，興趣是學生的內驅力，是好知識的前提。如在一年級開設的土木工程概論基礎課中應該對本專業有一個系統詳細的介紹，介紹應涵蓋基本概況，到研究方向以及畢業后就業的方向。使學生有一個明確的學習目標，同時激發學生的學習興趣。

2　課堂理論教學應回歸淺顯的生活實例

理論源于實踐，又通過實踐驗證其準確性，筆者通過多年的教學過程發現當課堂教學從傳統的板書到多媒體呈現，對于學生而言只是每節課信息量的加大，以及圖片、視頻使教學過程更為生動和直觀，對知識點的理解并不是很深刻。如果在課堂教學中引入淺顯易懂的實例，使學生產生持續關注某一問題的興趣。比如在混凝土結構設計原理的課堂教學中，以學生所處環境的空間為例進行基本構件之間的關系進行說明，并隨著課程內容的不斷深入對構件受力情況進行具體分析，在分析的同時引導學生回顧力學知識。使學生明確所學課程知識之間的聯系，利用所學的專業知識就能很容易解決生活中的實際問題，消解學生的畏難情緒。

3　給與學生的問題要有一定的發散性

學生在課堂教學中吸收和積累知識，課堂討論問題和課后作業的提出讓學生對于所學知識進行鞏固。在筆者的實際教學過程中經常會出現作業和考試成績良好，而課程設計與畢業設計卻做得很差甚至不知如何去做的問題。根本原因就是只是存儲知識，而不知歸納提取和應用。如果在問題的提出中做一些改變，教學效果應該也有一定的改善。

在混凝土結構中，混凝土極少處在單軸受壓或受拉應力狀態，一般都處于負載受力狀態，那么在設計過程中就要考慮混凝土的復合受力強度。在這一部分的問題設置中應該從兩個方面考慮：一方面根據已有的基礎知識如何設計一個具有良好受力性能的軸心受壓框架柱，再補充理想的軸心受壓柱并不存在，如果該柱是教室中的某一框架柱，分析其實際受力情況并重新設計該框架柱，使學生結合力學知識分析實際構件的受力情況；另一方面考慮如果教室中某一框架柱由于其他因素的影響而出現承載力不足的情況，考慮運用混凝土的復合受力強度提出加固該柱的方法。對一個知識點提出針對同一構件的不同問題，使學生對已有的知識進行分析整理，尋求解決問題的途徑。另外，從兩個方面提出問題可以給與學生分析問題并提出解決方案，而在解決問題的過程中不可避免的要考慮到該方案在實際操作中的的可行性，達到了理論知識綜合運用，并使理論教學與實際工程的運用更加接近。

這樣的問題的提出與傳統訓練方法的不同之處在于學生不能摘抄并套用教材的知識點，能引導學生去思考、判斷、分析進而解決問題。

4　在實踐教學中加強綜合運用各學科知識的能力

在土木工程專業課程的教學一般的安排是先課堂教學后課程設計或生產實習兩個環節，這樣安排主要目的是課堂的理論教學結束后，使學生對課堂的理論知識應用于實際工程。通過工程實踐教學環節的教學，加深學生對課堂理論知識的理解以及各學科知識的融會貫通。在這個過程中，學生是作為主體的教師只是輔助指導的作用。但教師在對設計題目的安排上應結合課程并有助于學生自身能力的發揮，應留有思考和討論的空間。由于是設計類題目，設計條件在確定時應有一定的靈活性，使學生在解決問題的過程中有自由發揮的空間。

實踐教學要強調真實性，設計真實任務讓學生了解自己所要解決的問題有實際意義，具有挑戰性，容易激發他們探索的內部動機[2]。近些年從學生參與的各高校到全國性的結構設計大賽來看，優秀作品層出不窮。在參賽準備階段由學生自己組織小組，進行合理分工發揮每一位成員的特長（如組織、計算分析、作品成型等等），在不斷的討論、磨合的過程中形成了創新的基礎。

5　結語

隨著我國基本建設的不斷發展，建設行業中對創新人才的需求急劇加大。因此在本科教育的基礎工程教育階段，創新意識應作為教育教學改革的重要方面進行推進。尤其在課堂教學過程中應注意學習興趣的激發、專業基礎的夯實、問題提出的靈活性以及工程創新教育在課堂教學過程中自始至終的貫穿。強化未來工程師的工程整體意識與創新性思維，還可以有效縮短進入工作崗位后的適應過程，盡快適應工作節奏。

[1]何繼善.創新型工程科技人才的勝任力培養研究[A].“新形勢下工程教育的改革與發展”高層論壇報告集[R].中國工程院，2007.

[2]應惠清，等.土木工程專業教學中加強創新意識培養的探索[J].高等建筑教育，2011，20（1）：55-58.

G420

A

1007-7359(2016)03-0049-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.016

青海大學教學改革項目（TJY1505）；青海大學課堂教學和考試綜合改革項目（編號：KG-15-08）。
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于榮（1979-），女，陜西咸陽人，畢業于蘭州理工大學，碩士；講師，主要從事混凝土基本理論及工程結構加固方面的研究與教學工作。