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摘要:本文分析了我国土木工程专业大学生创新实验教育的现状,指出了土木工程专业大学生创新实验教学体系建立的原则。以吉林大学土木工程专业国家级大学生创新实验项目为例介绍了实验教学体系的具体实践要点,阐述了吉林大学土木工程专业将大学生创新实验教学与传统教学相结合的具体做法。
关键词:创新实验;大学教育;教学体系;实践;土木工程
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)35-0272-02
创新教育是培养创新人才的重要手段。近年来,各兄弟院校围绕大学生创新能力的培养,在教学方面做了不少有益的尝试,取得了很好的效果。吉林大学建筑工程系近年来开展了以土木工程专业“大学生创新实验计划”为核心的教学体系改革与探索,对培养本科生的创造性取得了一定的成效。
一、土木工程专业创新实验教育现状
土木工程专业作为我国开设最早和社会需求最大的专业之一,培养出具有创新思维、探索精神和独立解决问题能力的本科毕业生,是土木工程本科教学的根本目的。然而从我国土木工程专业高等教育的现状看,目前国内多数高校由于实验设备购置经费紧缺或课程实验材料费不足,多数专业课程实验都是演示性的实验,或十几个学生一组做一个试件,大部分学生动手实践机会严重不足。从培养创新能力的角度而言,由于本科生专业知识准备不够,很难进行深入的科学研究,多数老师更喜欢指导硕士研究生协助其完成科研项目,本科生的创新能力几乎没有机会得到训练。
正是在这样的大背景下,教育部在全国高校范围内开展了“大学生创新实验计划”。“大学生创新实验计划”是我国为加强本科阶段创新性人才的培养工作而推出的一项重要举措,其主要目的是推动普通高等学校的本科教育改革,探索创新性人才的培养模式,建立以学生自主发现问题和自主解决问题为核心的教学方法。其指导思想是以“活动”为载体,为学生个性化培养搭建一个新的平台;激发学生对实验创新的兴趣,培养学生的创新思维、实践能力和团队意识,提高学生的实践能力和创新能力[1]。
这几年国家和学校经费资助的大学生创新实验计划,本科生参与的积极性非常高,但由于名额有限,还是有很多本科生不能获得资助,即使获得项目资助的本科生,多数项目也只有1500元~3000元钱的资助,对于土木工程这种实验耗费较大的专业,经费使用还是非常紧张。如何在经费紧张的实际情况下最大化地培养大学生的实践与创新能力,如何把创新思想和实践能力融入每一门本科专业课程的理论讲授与实习教学环节,如何把“实践和创新”作为土木工程专业教育的特色固定下来,使其常态化、规范化,需要我们积极探索和解决。
二、创新实验教学体系的建立原则
为了解决上述问题,吉林大学建筑工程系调整了大学本科的培养计划,形成一套适应当前社会需要的大学生创新实验教学体系,较好地缓解了“大学生创新实验计划”在实施过程中遇到的问题。大学生创新实验教学体系的建立应遵循以下四个基本原则:
1.创新应具有很强的土木工程专业特色。在创新研究的过程中始终围绕土木工程的专业特点这个核心,培养具备土木工程专业特色的创新人才。应选择专业上处于研究热点和很具实用前景的题目作为主要的选题方向,不能把创新泛泛化,做一些与本专业无关或较冷的选题。
2.保持课堂教学与创新实践的相容性和一贯性。以往的创新实践活动往往容易间断,只在活动期间能够培养学生的实践创新能力,但不能形成长时间的合力。要通过教学体系研究与建设把实践创新作为土木工程专业教育的特色固定下来,使其常态化、规范化,能够使本科生在整个四年的学习中始终贯穿学习和创新两条主线。
3.注重各专业课讲授时的横向协调。加强专业课的横向联系,注意课程间的相互协调和对应,从而拓宽学生专业知识面,避免专业知识的零散和片面,培育专业创新的萌芽。要做到上述要求,必须从每位专业课任课教师的每节课讲授做起,注意加强各门课程的照应和对学生横向的启发,注意培养学生的探索能力和举一反三能力。
4.创新实验教学体系应向国际化靠拢。创新实验教学体系的核心是“创新”,创新不能闭门造车,创新必须放眼于世界范围内的土木工程学科,着眼于专业前沿问题和热点问题。可能本科生尚不能开展非常深入的研究,但在探索过程中其发现问题和解决问题的能力会得到极大的提升。发达国家都在努力培养具有全球化视野的创新人才以保持竞争力,作为崛起的中国,唯有加倍重视高等教育国际化和全球化战略方能掌握未来世界的主动性[2]。
三、大学生创新实验项目的具体实践
“大学生创新实验计划”的每个具体项目的实施都是一个小型科研课题的执行过程,总结近几年我系承担的若干项国家级“大学生创新实验计划”项目的情况,认为项目的具体实践应注意以下几方面:
1.研究题目的选择。“大学生创新实验计划”的题目选择应难易适中。创新实践内容必须适合本科生的思维特点,并且具有土木工程专业特色。在内容的选择上必须既能激发学生的创造力,使其品尝到成功的喜悅,又不能太容易,不具备创新的价值。
2.大学生创新团队的组建。创新团队由负责人、成员和指导教师三部分构成。负责人和团队成员应为学有余力、有较强的独立思考能力和创新意识的同学,应以大二或大三学生为主。指导教师应由专业知识丰富、对本专业学术前沿和工程实用前景较熟悉、有责任心和精力的专业教师担任。
3.项目的实施和管理。项目的经费、进度、人员分工与调配等均由负责人(学生担任)管理。指导教师的角色应为提供技术指导和专业知识咨询,而非领导者或负责人。指导教师要遵循参与项目的本科学生或创新团队成员“兴趣导向、自主实验”的原则,培养其对科学研究有浓厚兴趣[3]。
4.项目的结题和完成。顺利完成项目申请时的各项承诺和预期成果后,负责人和团队成员可以开始撰写项目结题报告,并按照学校的统一安排参加结题答辩。但结题时不能唯成果论,毕竟“大学生创新实验计划”不能等同于科研项目,更应该看重项目的实施过程和学生在实践过程中对创新能力的提升。 四、创新实验教学与传统教学的结合
“大学生创新实验计划”的教学不是孤立的,必须与学校正常的课堂教学有机地结合起来,把创新思想和实践能力融入每一门本科专业课程的理论讲授与实习教学环节,才能使其最大程度地激励本科生去探索、去创造、去自己发现问题和解决问题,才有可能在本科阶段培养出有创新能力和科研能力的高层次毕业生。具体可以从以下四个方面把大学生创新实验教学与传统的课堂教学结合起来:第一,改革传统的课堂教学内容,夯实基础知识的同时增加自主学习和拓展学习的比重。基础知识是本,创新来源于厚实的基础知识,在保证基本知识的学习的基础上,做好专业课程内在的改革更新和外延选修课程的拓展学习,把创新思想和实践能力融入土木工程专业每一门本科专业课程的理论讲授与实习教学环节。同时应积极挖掘现代化教学手段,基于计算机和多媒体技术,开发实验CAI课件和仿真实验教学系统,使学生掌握用现代化技术手段研究问题的能力[4]。第二,开展土木工程专业课程内的研究性学习和课程外以科研项目为基础的研究性学习,这对大学生创新能力的提升非常重要。在课堂教学环节中增加学术前沿的介绍和学术辩论的比例,帮助学生在探索中学习,在各种思想的碰撞中提高其创造性。要充分利用课程设计、实验课和毕业设计培养学生综合运用知识的能力。第三,增加土木工程专业各门课程的横向联系,在纵向与横向形成立体交叉式的教学体系,注意相互协调和对应,从而拓宽学生专业知识面,避免专业知识的零散和片面,培育专业创新的萌芽,建立宽口径复合型人才的培养模式。本科生不同于硕士研究生,还处于未分专业研究方向的阶段,如果仅注重基础课程、专业基础课程和专业课程间纵向的衔接,不注重不同专业课程之间的联系,只能培养出“应试型”学生和“高分低能”学生。第四,充分利用好“大学生创新实验计划”这个教学平台,增加学生动手实践机会,把课堂上的教学、理论、计算与探索、设计、实际制作有机地结合起来,运用激励机制,使学生们感到学有所用,同时让本科生在实践中体会专业理论知识,检验自己的学习效果,又避免了纸上谈兵、闭门造车。土木工程专业是一门实践性很强,对动手能力和创造能力要求很高的专业。我国目前很多的土木工程专业院校,往往只要把教学大纲中规定的专业知识讲授给学生,学生能够进行计算与设计就认为完成了教学任务。但是学生在学习这些晦涩的計算理论和设计原则的过程中,由于目的性不强,不知道实际中如何应用或者到底在哪里运用这些知识,所以会感到枯燥、迷茫甚至厌学。“大学生创新实验计划”正好可以从根本上改变这种情况。
五、结语
随着“大学生创新实验计划”的具体实施和大学生创新实验教学体系的逐步建立,大学生的创新思维能到了一定程度的训练,提高了学生的实践动手操作能力,同时营造出良好的学习氛围,也使指导教师的科研能力得以提高,课程设置和课程讲授趋于符合时代要求,这种师生共赢的局面将为培养出具有创新思维、探索精神和独立解决问题能力的土木工程专业本科毕业生奠定坚实基础。
参考文献:
[1]董亮.大学生创新实验活动的实践与思考[J].教育与教学研究,2011,25(8):87-89.
[2]林光彬,罗卓笔.从创新型人才培养体系看素质课程设置原则[J].中国大学教学,2012,(1):23-25.
[3]文永奎,卢文良,杨丽辉.基于研究型教学的土木工程专业大学生创新实验活动探讨[J].高等建筑教育,2009,18(6):122-125.
[4]周莉.土木工程专业实践性教学体系的研究与实践[J].黑龙江高教研究,2005,129(1):156-157.
关键词:创新实验;大学教育;教学体系;实践;土木工程
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)35-0272-02
创新教育是培养创新人才的重要手段。近年来,各兄弟院校围绕大学生创新能力的培养,在教学方面做了不少有益的尝试,取得了很好的效果。吉林大学建筑工程系近年来开展了以土木工程专业“大学生创新实验计划”为核心的教学体系改革与探索,对培养本科生的创造性取得了一定的成效。
一、土木工程专业创新实验教育现状
土木工程专业作为我国开设最早和社会需求最大的专业之一,培养出具有创新思维、探索精神和独立解决问题能力的本科毕业生,是土木工程本科教学的根本目的。然而从我国土木工程专业高等教育的现状看,目前国内多数高校由于实验设备购置经费紧缺或课程实验材料费不足,多数专业课程实验都是演示性的实验,或十几个学生一组做一个试件,大部分学生动手实践机会严重不足。从培养创新能力的角度而言,由于本科生专业知识准备不够,很难进行深入的科学研究,多数老师更喜欢指导硕士研究生协助其完成科研项目,本科生的创新能力几乎没有机会得到训练。
正是在这样的大背景下,教育部在全国高校范围内开展了“大学生创新实验计划”。“大学生创新实验计划”是我国为加强本科阶段创新性人才的培养工作而推出的一项重要举措,其主要目的是推动普通高等学校的本科教育改革,探索创新性人才的培养模式,建立以学生自主发现问题和自主解决问题为核心的教学方法。其指导思想是以“活动”为载体,为学生个性化培养搭建一个新的平台;激发学生对实验创新的兴趣,培养学生的创新思维、实践能力和团队意识,提高学生的实践能力和创新能力[1]。
这几年国家和学校经费资助的大学生创新实验计划,本科生参与的积极性非常高,但由于名额有限,还是有很多本科生不能获得资助,即使获得项目资助的本科生,多数项目也只有1500元~3000元钱的资助,对于土木工程这种实验耗费较大的专业,经费使用还是非常紧张。如何在经费紧张的实际情况下最大化地培养大学生的实践与创新能力,如何把创新思想和实践能力融入每一门本科专业课程的理论讲授与实习教学环节,如何把“实践和创新”作为土木工程专业教育的特色固定下来,使其常态化、规范化,需要我们积极探索和解决。
二、创新实验教学体系的建立原则
为了解决上述问题,吉林大学建筑工程系调整了大学本科的培养计划,形成一套适应当前社会需要的大学生创新实验教学体系,较好地缓解了“大学生创新实验计划”在实施过程中遇到的问题。大学生创新实验教学体系的建立应遵循以下四个基本原则:
1.创新应具有很强的土木工程专业特色。在创新研究的过程中始终围绕土木工程的专业特点这个核心,培养具备土木工程专业特色的创新人才。应选择专业上处于研究热点和很具实用前景的题目作为主要的选题方向,不能把创新泛泛化,做一些与本专业无关或较冷的选题。
2.保持课堂教学与创新实践的相容性和一贯性。以往的创新实践活动往往容易间断,只在活动期间能够培养学生的实践创新能力,但不能形成长时间的合力。要通过教学体系研究与建设把实践创新作为土木工程专业教育的特色固定下来,使其常态化、规范化,能够使本科生在整个四年的学习中始终贯穿学习和创新两条主线。
3.注重各专业课讲授时的横向协调。加强专业课的横向联系,注意课程间的相互协调和对应,从而拓宽学生专业知识面,避免专业知识的零散和片面,培育专业创新的萌芽。要做到上述要求,必须从每位专业课任课教师的每节课讲授做起,注意加强各门课程的照应和对学生横向的启发,注意培养学生的探索能力和举一反三能力。
4.创新实验教学体系应向国际化靠拢。创新实验教学体系的核心是“创新”,创新不能闭门造车,创新必须放眼于世界范围内的土木工程学科,着眼于专业前沿问题和热点问题。可能本科生尚不能开展非常深入的研究,但在探索过程中其发现问题和解决问题的能力会得到极大的提升。发达国家都在努力培养具有全球化视野的创新人才以保持竞争力,作为崛起的中国,唯有加倍重视高等教育国际化和全球化战略方能掌握未来世界的主动性[2]。
三、大学生创新实验项目的具体实践
“大学生创新实验计划”的每个具体项目的实施都是一个小型科研课题的执行过程,总结近几年我系承担的若干项国家级“大学生创新实验计划”项目的情况,认为项目的具体实践应注意以下几方面:
1.研究题目的选择。“大学生创新实验计划”的题目选择应难易适中。创新实践内容必须适合本科生的思维特点,并且具有土木工程专业特色。在内容的选择上必须既能激发学生的创造力,使其品尝到成功的喜悅,又不能太容易,不具备创新的价值。
2.大学生创新团队的组建。创新团队由负责人、成员和指导教师三部分构成。负责人和团队成员应为学有余力、有较强的独立思考能力和创新意识的同学,应以大二或大三学生为主。指导教师应由专业知识丰富、对本专业学术前沿和工程实用前景较熟悉、有责任心和精力的专业教师担任。
3.项目的实施和管理。项目的经费、进度、人员分工与调配等均由负责人(学生担任)管理。指导教师的角色应为提供技术指导和专业知识咨询,而非领导者或负责人。指导教师要遵循参与项目的本科学生或创新团队成员“兴趣导向、自主实验”的原则,培养其对科学研究有浓厚兴趣[3]。
4.项目的结题和完成。顺利完成项目申请时的各项承诺和预期成果后,负责人和团队成员可以开始撰写项目结题报告,并按照学校的统一安排参加结题答辩。但结题时不能唯成果论,毕竟“大学生创新实验计划”不能等同于科研项目,更应该看重项目的实施过程和学生在实践过程中对创新能力的提升。 四、创新实验教学与传统教学的结合
“大学生创新实验计划”的教学不是孤立的,必须与学校正常的课堂教学有机地结合起来,把创新思想和实践能力融入每一门本科专业课程的理论讲授与实习教学环节,才能使其最大程度地激励本科生去探索、去创造、去自己发现问题和解决问题,才有可能在本科阶段培养出有创新能力和科研能力的高层次毕业生。具体可以从以下四个方面把大学生创新实验教学与传统的课堂教学结合起来:第一,改革传统的课堂教学内容,夯实基础知识的同时增加自主学习和拓展学习的比重。基础知识是本,创新来源于厚实的基础知识,在保证基本知识的学习的基础上,做好专业课程内在的改革更新和外延选修课程的拓展学习,把创新思想和实践能力融入土木工程专业每一门本科专业课程的理论讲授与实习教学环节。同时应积极挖掘现代化教学手段,基于计算机和多媒体技术,开发实验CAI课件和仿真实验教学系统,使学生掌握用现代化技术手段研究问题的能力[4]。第二,开展土木工程专业课程内的研究性学习和课程外以科研项目为基础的研究性学习,这对大学生创新能力的提升非常重要。在课堂教学环节中增加学术前沿的介绍和学术辩论的比例,帮助学生在探索中学习,在各种思想的碰撞中提高其创造性。要充分利用课程设计、实验课和毕业设计培养学生综合运用知识的能力。第三,增加土木工程专业各门课程的横向联系,在纵向与横向形成立体交叉式的教学体系,注意相互协调和对应,从而拓宽学生专业知识面,避免专业知识的零散和片面,培育专业创新的萌芽,建立宽口径复合型人才的培养模式。本科生不同于硕士研究生,还处于未分专业研究方向的阶段,如果仅注重基础课程、专业基础课程和专业课程间纵向的衔接,不注重不同专业课程之间的联系,只能培养出“应试型”学生和“高分低能”学生。第四,充分利用好“大学生创新实验计划”这个教学平台,增加学生动手实践机会,把课堂上的教学、理论、计算与探索、设计、实际制作有机地结合起来,运用激励机制,使学生们感到学有所用,同时让本科生在实践中体会专业理论知识,检验自己的学习效果,又避免了纸上谈兵、闭门造车。土木工程专业是一门实践性很强,对动手能力和创造能力要求很高的专业。我国目前很多的土木工程专业院校,往往只要把教学大纲中规定的专业知识讲授给学生,学生能够进行计算与设计就认为完成了教学任务。但是学生在学习这些晦涩的計算理论和设计原则的过程中,由于目的性不强,不知道实际中如何应用或者到底在哪里运用这些知识,所以会感到枯燥、迷茫甚至厌学。“大学生创新实验计划”正好可以从根本上改变这种情况。
五、结语
随着“大学生创新实验计划”的具体实施和大学生创新实验教学体系的逐步建立,大学生的创新思维能到了一定程度的训练,提高了学生的实践动手操作能力,同时营造出良好的学习氛围,也使指导教师的科研能力得以提高,课程设置和课程讲授趋于符合时代要求,这种师生共赢的局面将为培养出具有创新思维、探索精神和独立解决问题能力的土木工程专业本科毕业生奠定坚实基础。
参考文献:
[1]董亮.大学生创新实验活动的实践与思考[J].教育与教学研究,2011,25(8):87-89.
[2]林光彬,罗卓笔.从创新型人才培养体系看素质课程设置原则[J].中国大学教学,2012,(1):23-25.
[3]文永奎,卢文良,杨丽辉.基于研究型教学的土木工程专业大学生创新实验活动探讨[J].高等建筑教育,2009,18(6):122-125.
[4]周莉.土木工程专业实践性教学体系的研究与实践[J].黑龙江高教研究,2005,129(1):156-157.