土木工程专业课堂教学中创新意识的培养

于荣，罗春燕

（青海大学土木工程学院，青海 西宁 810016）



土木工程专业课堂教学中创新意识的培养

于荣*，罗春燕

（青海大学土木工程学院，青海 西宁 810016）

在以课堂为主的教学模式中，学生创新意识的培养将是当前教育教学改革的重要任务。文章主要阐述了在课堂教学中创新意识的培养应该以学生的学习兴趣为切入点，在扎实掌握专业知识的前提下，对课堂提问、课后作业以及实践教学环节进行改革。增加各环节问题提出的灵活性以及与工程实际结合的密切性。

课堂教学；创新意识；人才培养

0　前言

国务院学位委员会在学科简介中对土木工程专业所下的定义是：“土木工程中适合各类工程设施的科学技术的统称。”而在高等教育教学方面土木工程的培养目标应该是具备从事土木工程相关专业的规划、设计、研究创新以及施工工艺的改进与对施工现场进行统筹管理的能力。而土木工程专业作为一个传统的应用性极强的专业，在教育教学中已经经历了从精英教育到大众化普及的过程。而现在存在的问题是伴随着我国综合国力的提升以及经济结构的转型，传统的建筑行业也面临着发展与创新的问题。行业发展的问题也就是人才培养的问题，即“创新型人才”培养的问题。

目前，对于“创新型人才”的理解各有不同。多数人的概念中“创新”与“研究开发”是等同的概念。在建筑行业的从业者更多地考虑从设计的各个阶段到施工的各个工种的创新。这种认知和中国工程院何继善院士的观点是一致的。他认为:“工程技术的创新应当是从塔尖到基础各个层次的创新”，“否认了创新人才的普遍性与层次性，也就否定了创造型人才自身素质发展的层次性和社会人才需求的层次性”［1］。图1可以说明科学发现是人才金字塔的塔尖，其下依次为科学方法创新、技术原理创新、技术集成创新和技术应用创新。尖端人才是需要有其本身的发展基础，又需要社会的基础。工程创新人才金字塔是符合人才培养和需求规律的，是合理的。也正因为此，需要把工程创新人才的培养深入到教育的各个领域和各个层次［2］。

图1　工程创新人才金字塔

1　创新的前提需要激发学生的学习兴趣

高等教育本科阶段的基本要求是获得工程师基本训练，并具有创新意识的专业人才。这种创新意识的培养应该在以课堂为主的教学中伴随着进行。美国的著名心理学家布鲁纳说过“最好的学习动机使学生对所学知识本身的内在兴趣，兴趣是学生的内驱力，是好知识的前提。如在一年级开设的土木工程概论基础课中应该对本专业有一个系统详细的介绍，介绍应涵盖基本概况，到研究方向以及毕业后就业的方向。使学生有一个明确的学习目标，同时激发学生的学习兴趣。

2　课堂理论教学应回归浅显的生活实例

理论源于实践，又通过实践验证其准确性，笔者通过多年的教学过程发现当课堂教学从传统的板书到多媒体呈现，对于学生而言只是每节课信息量的加大，以及图片、视频使教学过程更为生动和直观，对知识点的理解并不是很深刻。如果在课堂教学中引入浅显易懂的实例，使学生产生持续关注某一问题的兴趣。比如在混凝土结构设计原理的课堂教学中，以学生所处环境的空间为例进行基本构件之间的关系进行说明，并随着课程内容的不断深入对构件受力情况进行具体分析，在分析的同时引导学生回顾力学知识。使学生明确所学课程知识之间的联系，利用所学的专业知识就能很容易解决生活中的实际问题，消解学生的畏难情绪。

3　给与学生的问题要有一定的发散性

学生在课堂教学中吸收和积累知识，课堂讨论问题和课后作业的提出让学生对于所学知识进行巩固。在笔者的实际教学过程中经常会出现作业和考试成绩良好，而课程设计与毕业设计却做得很差甚至不知如何去做的问题。根本原因就是只是存储知识，而不知归纳提取和应用。如果在问题的提出中做一些改变，教学效果应该也有一定的改善。

在混凝土结构中，混凝土极少处在单轴受压或受拉应力状态，一般都处于负载受力状态，那么在设计过程中就要考虑混凝土的复合受力强度。在这一部分的问题设置中应该从两个方面考虑：一方面根据已有的基础知识如何设计一个具有良好受力性能的轴心受压框架柱，再补充理想的轴心受压柱并不存在，如果该柱是教室中的某一框架柱，分析其实际受力情况并重新设计该框架柱，使学生结合力学知识分析实际构件的受力情况；另一方面考虑如果教室中某一框架柱由于其他因素的影响而出现承载力不足的情况，考虑运用混凝土的复合受力强度提出加固该柱的方法。对一个知识点提出针对同一构件的不同问题，使学生对已有的知识进行分析整理，寻求解决问题的途径。另外，从两个方面提出问题可以给与学生分析问题并提出解决方案，而在解决问题的过程中不可避免的要考虑到该方案在实际操作中的的可行性，达到了理论知识综合运用，并使理论教学与实际工程的运用更加接近。

这样的问题的提出与传统训练方法的不同之处在于学生不能摘抄并套用教材的知识点，能引导学生去思考、判断、分析进而解决问题。

4　在实践教学中加强综合运用各学科知识的能力

在土木工程专业课程的教学一般的安排是先课堂教学后课程设计或生产实习两个环节，这样安排主要目的是课堂的理论教学结束后，使学生对课堂的理论知识应用于实际工程。通过工程实践教学环节的教学，加深学生对课堂理论知识的理解以及各学科知识的融会贯通。在这个过程中，学生是作为主体的教师只是辅助指导的作用。但教师在对设计题目的安排上应结合课程并有助于学生自身能力的发挥，应留有思考和讨论的空间。由于是设计类题目，设计条件在确定时应有一定的灵活性，使学生在解决问题的过程中有自由发挥的空间。

实践教学要强调真实性，设计真实任务让学生了解自己所要解决的问题有实际意义，具有挑战性，容易激发他们探索的内部动机[2]。近些年从学生参与的各高校到全国性的结构设计大赛来看，优秀作品层出不穷。在参赛准备阶段由学生自己组织小组，进行合理分工发挥每一位成员的特长（如组织、计算分析、作品成型等等），在不断的讨论、磨合的过程中形成了创新的基础。

5　结语

随着我国基本建设的不断发展，建设行业中对创新人才的需求急剧加大。因此在本科教育的基础工程教育阶段，创新意识应作为教育教学改革的重要方面进行推进。尤其在课堂教学过程中应注意学习兴趣的激发、专业基础的夯实、问题提出的灵活性以及工程创新教育在课堂教学过程中自始至终的贯穿。强化未来工程师的工程整体意识与创新性思维，还可以有效缩短进入工作岗位后的适应过程，尽快适应工作节奏。

[1]何继善.创新型工程科技人才的胜任力培养研究[A].“新形势下工程教育的改革与发展”高层论坛报告集[R].中国工程院，2007.

[2]应惠清，等.土木工程专业教学中加强创新意识培养的探索[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

青海大学教学改革项目（TJY1505）；青海大学课堂教学和考试综合改革项目（编号：KG-15-08）。
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于荣（1979-），女，陕西咸阳人，毕业于兰州理工大学，硕士；讲师，主要从事混凝土基本理论及工程结构加固方面的研究与教学工作。