【摘 要】木工程材料是土木工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,通過該課程教學(xué),不僅要讓學(xué)生掌握材料的基本知識,還需要培養(yǎng)其實踐能力和創(chuàng)新能力。采用課堂教學(xué)、課程作業(yè)、課程實驗和開展課外科技活動相結(jié)合的系統(tǒng)措施和方法,在實踐中不斷進(jìn)行改革和探索,增加學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣,培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力。
【關(guān)鍵詞】土木工程材料;創(chuàng)新能力;培養(yǎng)措施
21 世紀(jì)是知識、經(jīng)濟逐漸占主導(dǎo)地位的新世紀(jì),未來的競爭主要是科學(xué)技術(shù)和創(chuàng)新人才的競爭,創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力是21世紀(jì)時代發(fā)展的必然要求,也是高等教育人才培養(yǎng)的發(fā)展方向[1]。高校作為科技人才的主要培養(yǎng)基地,如何培養(yǎng)有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)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(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課,其任務(wù)是使學(xué)生獲得有關(guān)土木工程材料的技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用的基本知識與必要的基礎(chǔ)理論,以及獲得土木工程材料主要試驗方法的基本技能訓(xùn)練。本文根據(jù)土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo),結(jié)合學(xué)科的發(fā)展,對土木工程材料課程中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進(jìn)行了一系列的探索與改革,提出一些能提高學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)措施和方法。
1.在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
傳統(tǒng)課堂教學(xué)是大學(xué)理論知識傳授、學(xué)習(xí)的主要途徑,通過老師在課堂講授和引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),從而使學(xué)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(xí)慣了嚴(yán)密邏輯推理的工科學(xué)生而言, 學(xué)習(xí)時不易把握要點, 很快就會喪失學(xué)習(xí)興趣;為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思想和創(chuàng)新理念,在課堂教學(xué)中須做好以下幾點:
1.1結(jié)合工程實例,介紹學(xué)科前沿進(jìn)展
在具體理論教學(xué)過程中,教師可結(jié)合工程案例,介紹一些土木工程材料在生產(chǎn)、施工和使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識分析問題出現(xiàn)的原因,嘗試著提出解決問題的措施,這都可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
1.2應(yīng)用多媒體教學(xué)手段,充實教學(xué)內(nèi)容
多媒體教學(xué)為課堂教學(xué)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(xué)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(jié)構(gòu)圖片、性能檢測試驗視頻和材料在實際工程中應(yīng)用視頻等資料展示給學(xué)生,增加其感性認(rèn)識, 便于學(xué)生理解掌握[2]。
1.3豐富教學(xué)方式,激發(fā)學(xué)生興趣
如何充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生對科研創(chuàng)新的興趣,是教師在課堂教學(xué)中必須要面對的重要問題,這就需要教師不斷改進(jìn)和優(yōu)化教學(xué)方法,把以“滿堂灌式”為主的教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢l(fā)式”教學(xué)方法上來。實行教學(xué)方式的多樣化,積極實踐案例教學(xué)法,激發(fā)學(xué)生獨立思考和創(chuàng)新的意識,增強其科研創(chuàng)新能力。
2.在課程作業(yè)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
課后作業(yè)是課堂以外學(xué)生學(xué)習(xí)土木工程材料相關(guān)知識的另一個途徑。作業(yè)除了布置讓學(xué)生鞏固掌握書本知識的作業(yè)外,為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和興趣,同時布置大作業(yè),促使學(xué)生去看、去想、去深入思考問題,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新的理念。
作業(yè)中學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)思路及做法具體如下:
2.1布置作業(yè),要求學(xué)生查閱文獻(xiàn)
布置創(chuàng)新作業(yè)的同時,要求每個學(xué)生至少查閱與作業(yè)內(nèi)容相關(guān)的科技文獻(xiàn),目的是通過查資料、看資料,培養(yǎng)資料收集整理能力,奠定創(chuàng)新及科研基礎(chǔ)。同時了解材料科學(xué)發(fā)展的現(xiàn)狀。
2.2完成作業(yè),培養(yǎng)創(chuàng)新能力
通過查資料、看資料,分析相關(guān)內(nèi)容研究進(jìn)展,分析存在問題、提出問題,結(jié)合布置的作業(yè),鼓勵學(xué)生創(chuàng)新,去想解決的辦法,去發(fā)明創(chuàng)新新材料。同時,通過完成作業(yè)培養(yǎng)學(xué)生動手、動腦能力及科研寫作能力。
2.3課堂討論,促進(jìn)創(chuàng)新思考
土木工程材料課程教學(xué)大綱中安排了一定學(xué)時的討論課,結(jié)合學(xué)生提交的課程作業(yè),讓作業(yè)完成較好、有創(chuàng)新的學(xué)生在討論課上把自己完成的內(nèi)容講給大家聽,同學(xué)們一起討論,相互學(xué)習(xí)和借鑒,形成討論促進(jìn)創(chuàng)新思考的學(xué)習(xí)氛圍。
3.在課程實驗課中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式只是先由實驗教師講解實驗任務(wù)和實驗過程,然后學(xué)生按教師的要求分組進(jìn)行驗證性實驗。實踐證明,這種“驗證式”的實驗教學(xué)模式難以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣,已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前以素質(zhì)教育為核心,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)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(xué)生很難進(jìn)行一些大型的綜合性設(shè)計性的創(chuàng)新型實驗[3]。為切實解決實驗教學(xué)中存在的問題,可以加強以下幾個方面來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。
3.1鞏固基礎(chǔ)性實驗
通過這些實驗,可以讓學(xué)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(rèn)識,同時培養(yǎng)實際操作能力,為將來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。雖然這些實驗多是傳統(tǒng)材料的性能檢測實驗,但它們是材料科學(xué)深入研究的基礎(chǔ)。學(xué)生只有完成這些實驗后才能進(jìn)行研究生創(chuàng)新型實驗研究,真正實現(xiàn)自己設(shè)計實驗、 自己動手完成實驗。
3.2開展研究性創(chuàng)新型實驗
基礎(chǔ)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(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新能力,所以必須在基礎(chǔ)性實驗之外開設(shè)研究性創(chuàng)新型實驗。研究性創(chuàng)新型實驗對一些學(xué)有余力且對土木工程新材料、新工藝的設(shè)計和研究感興趣的部分學(xué)生, 在業(yè)余時間完成。在整個試驗過程中教師只給出實驗任務(wù)和目的,簡單提示實驗原理,學(xué)生利用現(xiàn)有實驗條件,自行設(shè)計方案,完成整個實驗項目。通過開展研究性創(chuàng)新試驗, 培養(yǎng)了學(xué)生實事求是、團結(jié)協(xié)作、勇于探索、大膽質(zhì)疑的科學(xué)作風(fēng),更有效地激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新精神。
3.3改革實驗室管理制度
要真正提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,還需要為學(xué)生提供一個充分開放和自由的實驗環(huán)境,為此,實驗室的管理制度也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的改革。例如:儀器設(shè)備由學(xué)生自行安裝與調(diào)試,實驗員進(jìn)行指導(dǎo);實驗室不限時開放,學(xué)生可根據(jù)自己的課程安排,隨時在課余時間進(jìn)入實驗室進(jìn)行實驗;實驗不做刻板要求,實驗成績采取彈性學(xué)分制等。
4.通過開展課外科技活動培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
在繼續(xù)加強現(xiàn)有的實踐教學(xué)的基礎(chǔ)上,將學(xué)生的課外科技活動納入到創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過程中,將參加各類競賽、參與教師科研、指導(dǎo)學(xué)校大學(xué)生實踐創(chuàng)新項目等課外實踐活動作為培養(yǎng)創(chuàng)新人才提高學(xué)生科技創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié),將課堂教學(xué)延伸到課外,吸引學(xué)生主動地有選擇地參與這些活動并根據(jù)自己的發(fā)展方向結(jié)合自己的興趣和需求,在多種創(chuàng)新活動中找到適合自己的題目或任務(wù)。大學(xué)生課外科技活動是大學(xué)創(chuàng)新教育的重要內(nèi)容,在內(nèi)涵上對大學(xué)生創(chuàng)新教育進(jìn)行豐富和延伸,在實踐領(lǐng)域途中為大學(xué)生創(chuàng)新教育提供了更新更大的平臺。
5.結(jié)語
創(chuàng)新性人才培養(yǎng)是我國科技興國發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵,而創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)不是短時間可以做到的,需要在平時教學(xué)、學(xué)習(xí)和實踐中點滴積累。大學(xué)是創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的搖籃,大學(xué)各門專業(yè)課程的創(chuàng)新能力培養(yǎng)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的根本所在,這就需要在實際教學(xué)中老師要結(jié)合本課程的特點,不斷探討和研究,提高學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]李偉華.土木工程專業(yè)本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)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(xué)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(xué)中學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)[J].高等建筑教育,2010,19(1):102-105.