范小平
(湖北工業(yè)大學(xué))
隨著經(jīng)濟(jì)全球化的加劇,國(guó)與國(guó)之間的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,這歸根到底還是人才的競(jìng)爭(zhēng),這在教育界已形成共識(shí)。培養(yǎng)人才的源頭在于教育,高等院校的根本任務(wù)就是為國(guó)家培養(yǎng)人才,然而當(dāng)下我國(guó)還不是一個(gè)創(chuàng)新型國(guó)家,國(guó)家的整體科技水平不高,原因可歸咎于大學(xué)所培養(yǎng)的創(chuàng)新性人才不足。曾有一位科學(xué)家指出,我國(guó)高等教育的短板就是沒能按照創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式去培養(yǎng)人才,因此出不了特別卓越的人才、在科學(xué)技術(shù)上創(chuàng)新的拔尖人才[1]。他指出了阻礙我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸問題,同時(shí)也強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要性和緊迫感。因此,怎樣才能培養(yǎng)出創(chuàng)新性人才,是我國(guó)高等院校特別是一些工科院校所面臨的一項(xiàng)重要課題。文章根據(jù)土木工程專業(yè)的特點(diǎn),探討了如何培養(yǎng)創(chuàng)新性人才問題。
培養(yǎng)創(chuàng)新人才,首先要弄清楚什么是創(chuàng)新人才,創(chuàng)新人才具有什么特質(zhì)。所謂創(chuàng)新人才,簡(jiǎn)單地解釋,就是指哪些本身有創(chuàng)造能力,即具備創(chuàng)造素質(zhì),通過不斷地創(chuàng)新探索而獲得一定創(chuàng)新成果的人[2]。具體來說,創(chuàng)新人才通常具備豐富的理論基礎(chǔ)知識(shí),且知識(shí)面涉獵十分廣泛,人格完善,具有開放、靈活、想象力豐富、對(duì)任何事物充滿好奇的個(gè)性,表現(xiàn)出不安于現(xiàn)狀、樂于冒險(xiǎn)、勇于探索未知世界的精神。他們往往觀察能力敏銳,善于在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題,有自己的真知灼見,并能用所掌握的知識(shí)靈活完美解決問題,進(jìn)而獲得創(chuàng)新性的成果。像牛頓、愛因斯坦,還有當(dāng)代的諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者楊振寧博士等,就是創(chuàng)新創(chuàng)造性人才的典范。進(jìn)一步提高我國(guó)高校的教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,對(duì)建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家具有十分重要的戰(zhàn)略意義。
傳統(tǒng)的教學(xué)方法關(guān)注的是知識(shí)的傳承和知識(shí)的灌輸,以教師的講授為主,它被形象地稱為“填鴨式”教學(xué),這種教學(xué)方法比較單一,教師在講臺(tái)上,學(xué)生在下面聽,其實(shí)質(zhì)是以教師為中心、課堂為中心、教材為中心的教學(xué)理念。這種教學(xué)方法在我國(guó)一定歷史時(shí)期進(jìn)行知識(shí)的傳播發(fā)揮過巨大的作用,但在大力提倡創(chuàng)新人才培養(yǎng)的今天,逐漸暴露出許多問題。主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):第一,這種以教師為中心的教學(xué)方式,造成學(xué)生只是知識(shí)的學(xué)習(xí)者,而不去思考問題本質(zhì),限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性和想象力的發(fā)揮。這種“填鴨式”的教學(xué)過程片面地強(qiáng)調(diào)以教師為中心,而忽視了接受知識(shí)的主體對(duì)象是學(xué)生,學(xué)生的思維活動(dòng)只能聽從教師的指揮,沒有自己的思考空間,長(zhǎng)期下去,會(huì)極大地扼殺學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),泯滅了學(xué)生的創(chuàng)新激情,這也是現(xiàn)代教學(xué)不愿意見到的效果。第二,這種以課堂為中心的封閉的教學(xué)方式,造成學(xué)生學(xué)而不用,導(dǎo)致缺少創(chuàng)新的土壤。學(xué)生不能接觸社會(huì)這個(gè)創(chuàng)新的土壤,就不能去發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)中的問題,也就不能夠提出問題,更談不上解決問題,創(chuàng)新創(chuàng)造能力也得不到鍛煉。第三,這種以教材為中心的教學(xué)方式,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)而不研,會(huì)極大地限制學(xué)生獨(dú)立思考問題的能力,教師把教材當(dāng)作圣旨,學(xué)生緊跟教師走,不敢對(duì)教材中的內(nèi)容提出任何異議。耶魯大學(xué)校長(zhǎng)雷文曾就中國(guó)學(xué)生發(fā)表過自己的看法,他認(rèn)為,中國(guó)學(xué)生普遍學(xué)習(xí)刻苦,但就是太“聽話”了,不敢向老師挑戰(zhàn),不敢同老師爭(zhēng)論[1]。這說明我們的傳統(tǒng)的教學(xué)方式存在弊端,阻礙了對(duì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。
土木工程是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的工科專業(yè),實(shí)踐對(duì)于該專業(yè)來說是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)。實(shí)踐作為課堂理論教學(xué)的一個(gè)補(bǔ)充,它通常包括以下幾個(gè)形式:實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等,雖然課時(shí)量在總課時(shí)量中的占比較以前有所增加,但實(shí)踐教學(xué)仍然是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié),教學(xué)效果不盡如人意,如實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)課開設(shè)的多是一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、演示性實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)性和專業(yè)性實(shí)驗(yàn)較少,這樣的實(shí)驗(yàn)課怎能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和研究興趣?[3]再如課程設(shè)計(jì)內(nèi)容陳舊,與實(shí)際工程項(xiàng)目脫鉤,聯(lián)系不夠緊密,學(xué)生又怎能提出問題,而且有創(chuàng)造性地加以解決?實(shí)踐教學(xué)暴露出諸多問題,而這些問題制約了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
教學(xué)模式要做到與時(shí)俱進(jìn),隨著時(shí)代的發(fā)展作一些變革和調(diào)整。
(1)在教學(xué)方式上,必須變革傳統(tǒng)的“填鴨式”的教學(xué)方式,根據(jù)課程特點(diǎn)和課程內(nèi)容,可以靈活采用適宜的教學(xué)方式,如啟發(fā)式、案例式、問題討論式等。例如在給學(xué)生講授房屋建筑學(xué)課程中屋頂構(gòu)造的時(shí)候,教師可以先設(shè)問屋頂構(gòu)造的關(guān)鍵問題是什么?如何去實(shí)現(xiàn)?可以采用哪些方法?要求學(xué)生圍繞屋頂構(gòu)造這個(gè)專題展開討論,教師僅僅起引導(dǎo)作用,學(xué)生成為整個(gè)教學(xué)的中心,從而激發(fā)了學(xué)生的求知欲望,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)了他們獨(dú)立思考問題、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。總之,在教學(xué)方式上要徹底改變傳統(tǒng)的“以教師為中心”的局面,而變?yōu)椤耙詫W(xué)生為中心”,實(shí)現(xiàn)教學(xué)角色中心的轉(zhuǎn)換,才能更好地培養(yǎng)學(xué)生的思維方式,使學(xué)生會(huì)學(xué)習(xí),并遇到類似問題時(shí)能觸類旁通。
(2)在教學(xué)內(nèi)容上,要重視教材的選擇和課程結(jié)構(gòu)體系的設(shè)置。因?yàn)榻滩暮驼n程體系直接決定了學(xué)生能獲得怎樣的知識(shí)結(jié)構(gòu),這對(duì)于人才的培養(yǎng)有著深遠(yuǎn)的影響。教材和課程體系結(jié)構(gòu)也應(yīng)隨著科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步作相應(yīng)的調(diào)整和變革。在教材的選擇上,應(yīng)該保持其先進(jìn)性,應(yīng)該能夠反映本專業(yè)最前沿的科學(xué)技術(shù)成就,體現(xiàn)創(chuàng)新教育。課程體系結(jié)構(gòu)的設(shè)置上,應(yīng)該是開放和動(dòng)態(tài)的,要緊跟當(dāng)前的科技發(fā)展趨勢(shì)。如土木工程中,隨著BIM技術(shù)的興起,我院就建立了BIM研究中心,課程體系中就加入了BIM技術(shù)應(yīng)用課程。課程體系設(shè)置中要加強(qiáng)基礎(chǔ)課程的教育,如美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校把熟悉藝術(shù)、文學(xué)、數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)作為本科生畢業(yè)生必須具備的素質(zhì)之一[4]。另一方面,當(dāng)前學(xué)科之間的交叉滲透現(xiàn)象隨著科技的發(fā)展越來越顯著,因此課程體系的設(shè)置應(yīng)推崇跨學(xué)科教育、文理科滲透,增加選修課程的比重。這些有利于拓寬學(xué)生的基礎(chǔ)、擴(kuò)大專業(yè)的視野和增強(qiáng)適應(yīng)能力,這也是創(chuàng)新能力培養(yǎng)所必須具備的素質(zhì)。
土木工程是與實(shí)踐結(jié)合非常緊密的一個(gè)專業(yè),實(shí)踐是對(duì)理論教學(xué)的補(bǔ)充和拓展,實(shí)踐也是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),只有將課本上的理論知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合起來,才會(huì)漸漸變得具體生動(dòng),學(xué)生才會(huì)加深對(duì)理論知識(shí)的理解。
(1)關(guān)于實(shí)習(xí)。土木工程的實(shí)習(xí)一般到工地進(jìn)行,包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí),但由于受到實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)的限制,以及施工單位考慮到自己安全生產(chǎn)的需要,他們對(duì)學(xué)生的各種實(shí)習(xí)都不愿意接受,即便同意學(xué)生實(shí)習(xí)也非常勉強(qiáng)。這導(dǎo)致學(xué)生無(wú)論進(jìn)行哪種實(shí)習(xí)都是“走馬觀花”式,無(wú)法參與到施工過程實(shí)踐當(dāng)中去,無(wú)法完成學(xué)校制訂的實(shí)習(xí)內(nèi)容,實(shí)習(xí)效果欠佳。要想改變這種局面,必須實(shí)現(xiàn)學(xué)校和企業(yè)的實(shí)質(zhì)性長(zhǎng)期合作,建立足夠多的校企合作實(shí)習(xí)培訓(xùn)基地。土建學(xué)院非常重視大學(xué)生素質(zhì)的全面發(fā)展,我院的土木工程專業(yè)在北京、大連、深圳、蘇州等地設(shè)有80余個(gè)教學(xué)實(shí)習(xí)基地,與中建三局、中鐵大橋局等大型企業(yè)深度合作,開展課題研究,與東方雨虹防水公司開展校企合作,成立的“東方雨虹班”,成為校企合作培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才的典范,縮短了學(xué)生從學(xué)校走向社會(huì)的適應(yīng)時(shí)間。
(2)關(guān)于實(shí)驗(yàn)。高校實(shí)驗(yàn)室在人才培養(yǎng)中一直占據(jù)著重要地位,為了更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的教學(xué)作用,必須對(duì)當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)狀況作一些調(diào)整,比如盡量減少演示性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的課時(shí),增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和專業(yè)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)學(xué)時(shí),比如增加鋼結(jié)構(gòu)球形節(jié)點(diǎn)連接實(shí)驗(yàn),鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)等,在實(shí)驗(yàn)中,要求學(xué)生親自動(dòng)手制備試件,自己操作,記錄數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)等,也就是實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程盡量親力而為。經(jīng)過訓(xùn)練,同學(xué)們的動(dòng)手能力和處理問題的能力可以得到質(zhì)的飛躍。另外,針對(duì)土木工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)特點(diǎn),許多實(shí)驗(yàn)占據(jù)時(shí)間較長(zhǎng),為了確保實(shí)驗(yàn)質(zhì)量,應(yīng)加大實(shí)驗(yàn)室對(duì)外開放力度。另外,為了適應(yīng)土木工程行業(yè)發(fā)展的需要,培養(yǎng)社會(huì)急需的BIM各方面人才,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建設(shè)BIM教學(xué)與實(shí)訓(xùn)中心,增設(shè)BIM相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程,實(shí)現(xiàn)BIM的本科教學(xué)[5]。
科研是綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí),采用科學(xué)的方法去探索某一學(xué)科上的未知問題或解決生產(chǎn)過程中的難點(diǎn)、問題,可見科研就是要?jiǎng)?chuàng)新,創(chuàng)新是科研的靈魂。為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)與教師的科研項(xiàng)目的結(jié)合,我校開啟了“凌云計(jì)劃”科研項(xiàng)目,鼓勵(lì)大學(xué)本科生參與到教師的科研項(xiàng)目中,以獲得基本的科研訓(xùn)練,旨在培養(yǎng)優(yōu)秀科研人才?!傲柙朴?jì)劃”具有探索性和創(chuàng)新性強(qiáng)、研究過程時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn),大學(xué)生通過該科研過程的訓(xùn)練,其動(dòng)手能力、數(shù)據(jù)處理能力、試驗(yàn)分析能力、論文撰寫能力明顯提高,并且取得了一系列科研成果。受訓(xùn)學(xué)生在教師指導(dǎo)下完成了EI檢索論文2篇、核心期刊論文多篇。這段經(jīng)歷對(duì)受訓(xùn)學(xué)生來講,是他們?nèi)松械囊还P財(cái)富,培養(yǎng)了創(chuàng)新思維能力,為他們未來就業(yè)或進(jìn)一步深造打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外,學(xué)生在科研實(shí)踐中還相互協(xié)作、相互配合,因此對(duì)他們的協(xié)調(diào)能力、溝通能力、交際能力、組織能力等的培養(yǎng)也起到一定作用。
競(jìng)賽活動(dòng)作為課堂教學(xué)的延伸,是培養(yǎng)土木工程創(chuàng)新人才的有效手段之一。土木工程專業(yè)可以構(gòu)建的創(chuàng)新競(jìng)賽體系包括:“互聯(lián)網(wǎng)”+大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽、測(cè)量競(jìng)賽、數(shù)學(xué)建模大賽、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息技術(shù)競(jìng)賽、力學(xué)競(jìng)賽等。通過參加學(xué)科競(jìng)賽可以提高教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)科的發(fā)展。湖北工業(yè)大學(xué)土木與環(huán)境學(xué)院非常重視各學(xué)科的競(jìng)賽,并且取得突出的成績(jī),特別是結(jié)構(gòu)競(jìng)賽更是成績(jī)顯著,自2013年以來獲得全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)競(jìng)賽二等獎(jiǎng)3項(xiàng)、三等獎(jiǎng)3項(xiàng),受到兄弟院校的一致好評(píng)。在2020年全國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中也取得了不錯(cuò)的成績(jī)。通過組織學(xué)生參與這些課外競(jìng)賽活動(dòng),激發(fā)了學(xué)生對(duì)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣,加強(qiáng)了學(xué)生的理論知識(shí)結(jié)構(gòu)體系,增強(qiáng)了他們的動(dòng)手能力,顯著提高了他們的創(chuàng)新能力。
培養(yǎng)創(chuàng)新人才必須要有一支高質(zhì)量的師資隊(duì)伍作為支撐。當(dāng)前,我院為了提高教師教學(xué)科研水平,采取了如下措施:(1)加強(qiáng)建設(shè)“生態(tài)環(huán)境巖土與河湖生態(tài)修復(fù)學(xué)科引智創(chuàng)新示范基地”,從一些著名的國(guó)內(nèi)外大學(xué)和科研院所引進(jìn)知名的專家學(xué)者開展學(xué)術(shù)講座,以提高教師的科研水平。(2)考慮加強(qiáng)與相關(guān)企業(yè)的合作。我校采用聘評(píng)職稱的時(shí)候給予一定政策傾斜,鼓勵(lì)青年教師到工地現(xiàn)場(chǎng)掛職鍛煉,提高實(shí)際解決問題的能力,同時(shí)也鼓勵(lì)教師積極開展實(shí)用性橫向科研課題的研究,以掌握行業(yè)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài),提升教師的工程素質(zhì)和專業(yè)素養(yǎng),提高教學(xué)質(zhì)量。另一方面,聘請(qǐng)行業(yè)專家和企業(yè)的高級(jí)工程師到學(xué)校給學(xué)生講座,與教師交流。在學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候,聘請(qǐng)了設(shè)計(jì)院的一線工程師給學(xué)生做兼職導(dǎo)師,指導(dǎo)學(xué)生做設(shè)計(jì),合作培養(yǎng)學(xué)生。
總之,教師有了創(chuàng)新能力才有可能培養(yǎng)出有潛力的創(chuàng)新學(xué)生。
培養(yǎng)創(chuàng)新人才的活動(dòng)過程中需要充足的經(jīng)費(fèi)支持,如建立各種學(xué)生競(jìng)賽平臺(tái),組織學(xué)生到相關(guān)企業(yè)進(jìn)行各種實(shí)習(xí)實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和改造升級(jí)等,然而高校用于創(chuàng)新的經(jīng)費(fèi)不足,可以說經(jīng)費(fèi)問題已成為制約高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)的一個(gè)瓶頸。學(xué)生創(chuàng)新經(jīng)費(fèi)的來源可以來自以下幾個(gè)方面:一方面,作為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的主體單位也就是高校,本身應(yīng)該建立國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新教育培訓(xùn)專項(xiàng)基金,這是創(chuàng)新資金來源的主要部分;另一方面,可以爭(zhēng)取地方政府每年從財(cái)政支出中抽出一定比例的經(jīng)費(fèi)用于支持大學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng);第三,高校爭(zhēng)取社會(huì)成功人士特別是出色校友進(jìn)行捐贈(zèng)來擴(kuò)展經(jīng)費(fèi)的來源。當(dāng)然創(chuàng)新基金的來源也可以來自與高校合作的一些企業(yè)。高校的創(chuàng)新經(jīng)費(fèi)充足了,創(chuàng)新人才的培養(yǎng)才有可靠的保障。
隨著國(guó)家綜合實(shí)力、技術(shù)裝備水平的迅猛發(fā)展,參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的日益增強(qiáng),我國(guó)的交通土建承包項(xiàng)目在國(guó)際工程承包市場(chǎng)的份額不斷增長(zhǎng),承擔(dān)的國(guó)際工程項(xiàng)目遍及所有發(fā)展中國(guó)家,涉及建筑、鐵路、港口碼頭、橋梁等眾多領(lǐng)域,急切需要大量的具備國(guó)際視野的高素質(zhì)創(chuàng)新型土木人才。培養(yǎng)的國(guó)際化土木工程創(chuàng)新型人才,既要掌握好專業(yè)知識(shí),又要有良好的外語(yǔ)溝通能力。為此,學(xué)生應(yīng)要加強(qiáng)外語(yǔ)的學(xué)習(xí)力度,教師在授課時(shí)可以采用雙語(yǔ)教學(xué)等手段來提升學(xué)生的專業(yè)和外語(yǔ)綜合能力。再者還應(yīng)提高學(xué)生運(yùn)用法律法規(guī)的能力去應(yīng)對(duì)紛繁復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)活動(dòng),這要求培養(yǎng)的土木工程創(chuàng)新型人才還需要懂得必要的經(jīng)濟(jì)法規(guī)。因此,要加強(qiáng)“工程經(jīng)濟(jì)學(xué)”“工程招標(biāo)與投標(biāo)”“工程項(xiàng)目管理”及“建設(shè)工程法律法規(guī)”等課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生具有一定的法律和管理知識(shí),為學(xué)生日后工作中洽談國(guó)際合作項(xiàng)目及熟悉合作方所在國(guó)的法律法規(guī)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
當(dāng)下,我國(guó)正在實(shí)行產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級(jí),正在建設(shè)一個(gè)創(chuàng)新型國(guó)家。創(chuàng)新是一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力,也是一個(gè)國(guó)家和民族進(jìn)步的靈魂,增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵在于科技創(chuàng)新,一個(gè)沒有創(chuàng)新力的民族難以屹立世界民族之林。創(chuàng)新人才的培養(yǎng),是我國(guó)教育,特別是高等教育所要承擔(dān)的重要責(zé)任。然而創(chuàng)新人才的培養(yǎng)絕不是一件容易的事情,俗話說,“十年樹木,百年樹人”,可見人才的培養(yǎng)要經(jīng)歷漫長(zhǎng)的過程,需要國(guó)人不懈的努力和探索。對(duì)于土木工程創(chuàng)新人才的培養(yǎng),高校要結(jié)合自身實(shí)際情況,根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn),堅(jiān)持實(shí)踐出真知,勇于創(chuàng)新教學(xué)策略,土木工程才會(huì)迎來更加燦爛輝煌的明天。