陳貢聯，李曉克

（華北水利水電大學土木與交通學院，鄭州450045）

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

陳貢聯，李曉克

（華北水利水電大學土木與交通學院，鄭州450045）

摘 要：土木工程專業(yè)大學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是本專業(yè)教育工作的重要組成部分，而目前我國的高等教育普遍存在著重視知識教育，忽視素質和創(chuàng)新意識培養(yǎng)的現象?；诖耍A北水利水電大學土木與交通學院成立了大學生科技創(chuàng)新中心，以培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力。文章分析了大學生科技創(chuàng)新對學生自身發(fā)展的有益作用，認為大學生科技創(chuàng)新可促進學生的創(chuàng)新能力、動手能力、團結協作精神和表達能力。介紹了對培養(yǎng)和提高大學生創(chuàng)新能力的一些思考和實踐。從案例實施效果上看，通過相關培養(yǎng)，學生的能力有了較大的提高。

關鍵詞：土木工程；大學生創(chuàng)新；教學方法

對于土木工程專業(yè)來講，大學作為土木工程師培養(yǎng)的搖籃，需要培養(yǎng)出綜合素質高、適應性強、創(chuàng)新能力強的人才。而目前我國的高等教育普遍存在著重視知識教育，忽視素質和創(chuàng)新意識培養(yǎng)的現象。大學生普遍存在基本理論比較扎實，但觀察分析能力差，獨立解決實際問題的能力差的問題。這種現象對土木工程專業(yè)學生的影響尤為明顯。因此，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、協作精神、動手能力、表達能力，顯得尤為重要。

1 創(chuàng)新實踐與學生綜合素質的提高

1.1 創(chuàng)新能力

土木工程專業(yè)大學生的創(chuàng)新能力是指運用專業(yè)理論知識，在土木工程領域不斷提供具有經濟價值、社會價值、生態(tài)價值的新思想、新理論、新方法和新發(fā)明的能力［1］。大學生創(chuàng)新項目的申請者一般要求學生基礎較好、學有余力、善于獨立思考、實踐動手能力強，對科學研究、科技活動或社會實踐有濃厚的興趣。具有一定的創(chuàng)新意識和研究探索精神，具備從事科學研究的基本素質和能力。

從筆者近年來所指導的大學生創(chuàng)新項目及結構設計大賽的項目來看，學生的思路較廣，創(chuàng)新點比較多，常常有意想不到的收獲。例如2012年，我院所指導的第六屆全國大學生結構設計大賽取得了唯一的最佳創(chuàng)意獎（圖1）。

1.2 動手能力

具備較強的動手能力是對土木工程專業(yè)學生的基本要求。一個模型的制作，一個軟件的應用，甚至一個Excel表格的制作和簡單計算都會鍛煉學生的動手能力。在實際動手操作中，可以檢驗理論研究的正確性，能及時發(fā)現問題，糾正錯誤，保證創(chuàng)新成功。還可以通過操作過程中的偶然現象發(fā)現新的創(chuàng)新機會，實現更大的突破。

圖1 吊腳樓建筑抵御泥石流、滑坡等地質災害

以結構設計大賽為例，學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，多數需要數十個模型的制作，從模型的整體受力性能到節(jié)點細節(jié)的構造、桿件定位、均勻而少瑕疵的截面尺寸等，通過相關的模型制作，學生具備了相當強的動手能力，而這能力正是學生書本上學不到的（圖2）。

1.3 團結協作精神

土木工程大學生創(chuàng)新項目組一般由3～5名學生組成，因此在項目的進行中需要學生分工合作。在此過程中，每一位參賽學生要提出自己的思想，同時注重交流，相互了解，共同完成任務；具有團隊精神，成員之間分工明確、配合默契，才能取得較好的成績。在此過程中，有的同學動手能力較強，有的計算能力較強，而有的手工較為細膩，都可充分發(fā)揮他們的長處（圖3）。

圖2 學生在進行創(chuàng)新模型的制作和創(chuàng)新試驗

圖3 學生在合作進行創(chuàng)新試驗

1.4 表達能力

無論創(chuàng)新試驗、創(chuàng)新性的科研項目還是創(chuàng)新競賽，都需要學生較好的表達能力，主要包括書面表達和口頭表述。

書面表達主要體現在結構設計競賽計算書、結題報告或者研究報告中。在編寫相關書面報告時考驗學生的行文功底，鍛煉了科研性報告的寫作能力和技巧。這些都與他們所做作業(yè)不同，每一句話甚至每一個標點符號都需要仔細斟酌。通過類似訓練可大大提高學生的寫作能力。

口頭表述體現在結題時或競賽時面對評委的答辯環(huán)節(jié)（圖4）?？陬^的表述首先需要學生克服恐懼心理，在表述過程中從對語言的組織到整個項目的匯報流程都需學生爛熟于心，需要學生做出簡潔、明了又能讓評委聽懂的匯報。在對評委的答辯階段，考驗了學生的應變能力和口頭表達能力。事實證明，通過一個項目的培養(yǎng)，都會極大地提高大學生創(chuàng)新能力和實踐表達能力。

圖4 選手在答辯

2 大學生創(chuàng)新中心的建立

華北水利水電大學土木與交通學院一貫重視大學生創(chuàng)新工作，近年來先后組織參加全國大學生結構設計大賽、全國大學生混凝土材料設計大賽、全國大學生周培源力學競賽、“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽、全國大學生水利設計大賽、國家級大學生創(chuàng)新訓練計劃項目、校級大學生創(chuàng)新試驗項目等多項賽事，并在國家級、省級、校級多層次獲獎，展現了我院大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的風采。為更好地組織和管理我院的大學生創(chuàng)新活動，2013年我院成立大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心，更好地為大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務，開啟了大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)指導和管理的新篇章。中心是我院本科生科技創(chuàng)新活動的平臺，主要負責推動我院大學生科技創(chuàng)新活動的發(fā)展和各項相關學科競賽的籌辦、組辦工作，為同學們進行科技創(chuàng)作及學術交流創(chuàng)建造良好空間和氛圍。

中心的目標原則是：1）“學以致用”，積極發(fā)展第二課堂，提升第一課堂，促進大學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力鍛煉；2）開展大學生學術活動和科研活動，活躍學術思想，提高學術水平和科研能力；3）組織開展課題研究及科技競賽，引導學生進行科技開發(fā)、工藝改進等研究工作，推動學生理論與實踐相結合的能力培養(yǎng)；4）舉辦學術報告會、科普座談會，提倡學術爭鳴，活躍我院本科生學術氛圍。2.1 項目的啟動、組織和管理

以筆者的指導經驗，大學生創(chuàng)新活動一般以大二和大三的學生為主，大一學生對專業(yè)知識接觸太少，還沒有專業(yè)概念，大四學生有就業(yè)和考研的壓力，積極性不高。大二和大三的學生由于具有專業(yè)知識，同時有充足的時間去做相關的項目，且可爭取相關的創(chuàng)新學分，因此大二和大三的學生就成了創(chuàng)新項目的生力軍。

土木與交通學院大學生創(chuàng)新中心對大學生創(chuàng)新項目的組織和管理具體體現在以下幾點：1）接收國家級和省級等大學生相關創(chuàng)新競賽的文件，組織相關學生和指導教師開展項目；2）組織和開展相關專業(yè)校級大學生創(chuàng)新競賽和創(chuàng)新試驗等活動；3）匯總和評審相關的學院級大學生創(chuàng)新項目向學校推薦；4）為學生提供創(chuàng)新試驗和相關項目的場所。我院大學生結構設計大賽已經有國家級、省級、校級三個層面的參賽經驗；還有力學設計大賽、混凝土材料設計大賽、挑戰(zhàn)杯、全國水利設計大賽等，多層次、多專業(yè)、多角度培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力。

2.2 項目課題的選擇

創(chuàng)新課題從來源上大致分兩部分：一種是確定性的課題，如結構設計大賽、混凝土設計大賽等；第二種是自主性的課題，如大學生創(chuàng)新性試驗項目。

對于自主性的課題，大學生創(chuàng)新性項目的選題原則為：注重實效，強調學生在項目實施過程中創(chuàng)新思維和實踐能力方面的收獲，重點資助選題科學、思路新穎、具有創(chuàng)新和探索性、研究方案及技術路線可行、實施條件有保障的項目［3］。

在選題過程中，對短期內有實效的課題較為重要，其實效度的把握需要指導教師進行方向性的引導。在學生創(chuàng)新過程中，他們提出了一些創(chuàng)新點，如建筑沉降監(jiān)測、混凝土材料的耐久性試驗等，這些項目都不是短期內能見到效果的，如在項目結項時還未見到成效，則會打擊學生的積極性。

2.3 重視指導教師與學生的關系

創(chuàng)新項目以學生為主體，因此科技創(chuàng)新要充分發(fā)揮學生的創(chuàng)新性，整個創(chuàng)新過程由學生自主完成。在此過程中，學生從方案的初定、方案的優(yōu)化、計算機分析、多次試驗、計算書或研究報告的形成，直至答辯階段都需要充分尊重學生的主體地位。在此過程中，學生需要在牢固的基礎知識的前提下發(fā)揮自己的創(chuàng)新意識，學生既有挑戰(zhàn)又有壓力，反過來又能激發(fā)學生的學習興趣。

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

對于自主性的選題，將教師的科研與教學結合，帶領有興趣的學生做相關的創(chuàng)新項目是一個較好的方向。教師對相應的工作基礎有較好的積淀，同時對創(chuàng)新點較為明確。因此，在指導學生做相關創(chuàng)新項目時就顯得游刃有余。

3 案例實施效果

3.1 取得的成績

由于學院的重視，土木與交通學院從2006年以來在大學生創(chuàng)新項目的培養(yǎng)及大學生相關競賽中取得了不菲的成績（表1，圖5）。在大學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和由此所帶動的學習成績的提高等方面都有幫助。

表1 華北水利水電大學土木與交通學院近年來大學生創(chuàng)新成果

圖5 學生在創(chuàng)新競賽現場

3.2 對學生的培養(yǎng)效果

通過大學生創(chuàng)新活動，學生的創(chuàng)新意識明顯增強，動手能力有較大提高，團隊精神明顯增強。參加相關的競賽也可增加學生的創(chuàng)新學分，這對今后學生的工作或者讀研都有較大的幫助。由于相關活動的評委有很多是工程單位的負責人，出現了很多當即要求學生進其單位工作的意向，這也帶動了學生的就業(yè)，使得創(chuàng)新活動成為雙贏。

4 展望

依托大學生創(chuàng)新基地對大學生創(chuàng)新活動的管理和大學生的培養(yǎng)都已取得良好的效果。筆者認為，大學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)還有待從以下方面加強：

1）需要教師有意識的培養(yǎng)，培養(yǎng)可以包括兩個方面：在創(chuàng)新活動中的培養(yǎng)；在課堂中培養(yǎng)，把自己科研中的新進展向學生介紹，在課堂中潛移默化地提高學生的創(chuàng)新意識。

2）從獎勵機制上重視大學生創(chuàng)新，充分調動大學生的積極性。

參考文獻：

［1］陳俊嶺，黃皇.結構模型競賽在土木工程專業(yè)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用［J］.高等建筑教育，2014，23（2）:103-107.

［2］程遠兵，陳記豪，尹曉飛.抗泥石流沖擊吊腳樓房結構競賽模型設計［J］.力學與實踐，2013，35（4）:91-94.

［3］文永奎，盧文良，楊麗輝.基于研究型教學的土木工程專業(yè)大學生創(chuàng)新實驗活動的探討［J］.高等建筑教育，2009，18 （6）:122-125.

（責任編輯：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

中圖分類號：G420

文獻標志碼：A

文章編號：1673-2928（2016）02-0097-04

收稿日期：2015-09-19

基金項目：2012年河南省高等學?！皩I(yè)綜合改革試點”項目（教高〔2012〕859號）：土木工程。

作者簡介：陳貢聯（1980-），男，河南虞城人，華北水利水電大學講師，同濟大學博士，主要研究方向：混凝土結構、砌體結構及其抗震。