推進高校創新教學改革的若干建議

李春祥　林秋爽　史曉云

【摘 要】為了實現我國一流大學和一流學科建設的目標，高校需要不斷進行創新教學改革，培養出社會所需要的復合型創新型人才。通過借鑒哈佛大學、麻省理工學院等世界一流高校的教學理念，以學生為主體，重視教學科研實踐環節，發展BIM技術，推行創新教學，推動本科和研究生科研能力培養一體化，從而促進我國創新教學改革。

【關鍵詞】高校；教學改革；本科生科研；實踐；BIM技術

Suggestions on Promoting Innovative Teaching Reform in Universities

LI Chun-xiang1 LIN Qiu-shuang1 SHI Xiao-yun2

（1.Department of Civil Engineering，Shanghai University，Shanghai 200444，China；

2.College of Liberal Arts，Shanghai University，Shanghai 200444，China）

【Abstract】In order to realize the goal of constructing“World Class University”，universities need to constantly carry on innovative teaching reform in order to train all-rounded talents needed by the society.By drawing lessons from Harvard University，Massachusetts Institute of Technology and other top level universities，we suggest that treating students as the main body，paying attention to teaching and research practice，developing BIM technology and promoting the integration of undergraduate and postgraduate research training are ways of teaching reform.

【Key words】Universities；Educational reform；Undergraduate research training innovation；Practice；BIM technology

1 高校教學改革的必要性

2015年11月，國務院頒發了《統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》，標志著“雙一流”建設正式啟動。積極地學習和借鑒國外一流大學和一流學科的經驗成果有助于推動我國“雙一流”建設。因此，本文研究了世界一流大學運作模式，為推進我國世界一流大學和土木工程學科的建設提供參考。

任何普通教育課程都不可能永恒保留能量與活力，課程改革是大學永恒的主題。哈佛大學即有“幾年一小改，幾十年一大改”的慣例，這是哈佛精神追求的必然。國內高校也必須緊緊把握時代脈搏，根據世界、國家和地區經濟社會發展的變化趨勢和時代要求，與日俱進，適時推進教學內容，不斷調整教學手段，才能使培養的人才更好地適應時代需要。面對知識經濟的挑戰，我們需要不斷更新人才觀和教育觀。因此，與之相適應的高校教學方法也亟待變革與創新[1-2]。

目前我國高校本科教學存在一些問題：教學模式僵化單一。采用傳統的“填鴨式”教學法，主要由教師向學生灌輸知識，信息傳遞具有單向性，教師沒有及時得到學生的反饋信息。實際操作機會少，導致學生的理論知識水平高，而動手能力差，缺乏創造性研究。這種方法培養出來的學生往往雖然學習成績很好， 但不能將知識運用于實際， 更不能創造性地將理論與實踐結合。進入社會后實用知識技能薄弱，適應工作能力不強。尤其對于土木工程這種實踐性很強的專業，人才培養模式存在很大薄弱環節。對實踐教學重視程度不夠，許多實踐環節沒有切實執行，實踐教學流于形式。由此可見，我國高校推行創新教學改革，具有強烈的必要性和迫切性。

2 推進創新教學改革的舉措

縱觀世界著名高校，哈佛大學、劍橋大學、麻省理工學院等國際一流大學始終堅持真理與學術至上的教育理念，自由教育理念，創新實踐教育理念，生本教育理念等[3-6]。參考國際著名高校的教育理念，針對創新教學改革提出以下建議。

2.1 以學生為主體

劍橋大學以學生為本的教育理念培養出無數的世界一流人才。劍橋大學以學生的發展為出發點，一切工作都著眼于服務學生的需要，著眼于提高學生綜合能力，為學生的學習、生活和就業提供全面服務，值得我們借鑒。

從細節方面來講，在教學上要以學生作為主體，教師作為主導，形成教學的互動關系。在教學過程當中，最容易出現的問題是過分強調教師的主導作用，而忽略了學生作為學習主體的自主性和能動性。如果學生只是被動地接受信息，便會導致照本宣科而缺乏個性和創造性的結果。

教學中，切忌向學生灌輸知識，而應該讓學生主動地參與到教學環節中來。教師應引導學生由消極被動的知識接受者轉化為積極尋找問題，發現問題，探索并尋求解決問題方法的創造者。教師應該多從學生的角度考慮，這樣才能不斷發掘自己在教學過程中的問題，及時調整教學方法，改善學習效果。教與學的過程當中，會遇到很多問題，這應該是一個師生共同探索的過程。學生通過思考和實踐與教師形成共鳴，從而認識和發現規律，掌握知識，鍛煉獨立自主解決問題的能力。

在課堂上，切忌教師在整個課堂唱獨角戲。師生之間互動少會導致學生學習缺乏積極性，甚至出現厭學情緒。教師與學生應進行更多的“朋友式”交流和溝通，既能夠讓教師及時得到反饋，了解學生在學習過程中的困惑，又能讓學生意識到知識面前師生平等，從而充分發揮學生的主觀參與性。只有最大程度的體現學生在教學過程中的主體作用，才能達到高校教學追求的目標，即培養自主獨立型和創造性人才。

2.2 重視實踐教學

2015年5月13日國務院辦公廳發布的《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》（以下簡稱《實施意見》）指出，深化高等學校創新創業教育改革是國家實施創新驅動發展戰略、促進經濟提質增效升級的迫切需要，是推進高等教育綜合改革、促進高校畢業生更高質量創業就業的重要舉措[3]。《實施意見》指出，高校創新創業教育已經取得積極進展，但仍存在不容忽視的突出問題，典型表現之一是創新創業教育體系有待完善。理論教學與實踐教學是高校人才培養的兩個重要環節，二者相輔相成。重視實踐環節是創新教學改革的主要內容之一，尤其對于土木工程這種實踐性很強的專業，動手能力非常重要。為防止出現畢業生工作后出現上手慢和適應能力差的現象，我們需要花更多的精力對學生進行實用性技能的培訓，這對增強學生的就業競爭力和社會技能非常有幫助。

土木工程專業實踐教學體系應包括實驗、實習、課程設計、畢業設計等基本環節，要在教學計劃的制定中，改變理論教學為主、實踐教學為輔的傳統觀念，二者應相互銜接、相互滲透，并且要從整體上保證學生從入學到畢業四年實踐教學連貫進行。傳統的實踐教學過程時間短、學科涉及面窄，大多照搬往屆題目，內容和組織形式單一，缺少實際應用價值，從而導致學生對于工程建設的了解只停留在表面認識。

想要切實提高學生的工程實際能力，就應該讓學生真正參與到實際工程建設當中去，直接接觸工程實際問題。因此可與當地企業聯合，建立校外實踐基地，為學生完成實習這一主要的實踐環節提供有利條件，也為學生親身感受企業文化和實地學習工程技術提供機會。校企聯合培養需將建筑設計行業的現實需求與學校的實踐教學環節緊密地結合在一起，以企業內有豐富工程實踐經驗的工程技術人員和管理人員為指導老師，有助于增進學生工程實踐的經驗。建立相對穩定的實習基地，使學生在規定時間內完成理論到實踐的過渡，切實提高處理工程實際問題的能力。

此外，高校可以多組織并鼓勵學生參加數學建模、力學、結構設計等學科競賽。例如，學生可以通過參加結構模型競賽，實現土木工程專業各學科知識點的融會貫通，并在動手的過程中提高認識、分析和解決結構問題的能力。鼓勵學生參加學科競賽為其提供了一種有別于傳統實踐教學模式的探索性試驗機會，將以往的示范性、驗證性實踐教學模式轉變為參與性、開放性模式。將學科競賽這種課外實踐活動與傳統的課內教學有機整合，有助于促進專業教學改革。

在課堂上采用案例教學法也是一種提高學生實踐能力的有效方式。哈佛大學戴維·加文教授指出，對教育者而言，教育的成敗在相當程度上取決于所培養的對象能否適應不斷變化的實踐，培養他們判斷、決策和執行的能力[4-5]。案例教學法通過聚焦主題、分組活動、案例分解、個別指導的策略來培養學生的探索合作精神。通過積極創新教學方法，滿足學生的需求。

實驗教學是高校教學實踐環節的重要內容，對提高本科生、研究生的專業素質具有重要作用[6]。實驗教學是培養學生掌握基本科學實驗方法與技能、提高科學素養、實踐能力與創新能力的主要手段之一，在培養應用型人才中有著不可替代的作用。 通過實驗教學可以驗證在理論教學中學到的理論知識，還可以補充、深化書本知識。加強實驗教學，將其與其它實踐環節有機的統一起來，并與工程實際緊密結合，才能實現培養應用型人才的目標。

2.3 發展BIM技術，推行創新教學

2.3.1 發展BIM技術的重要性

Building Information Modeling（簡稱BIM）被譽為建筑業變革的革命性力量，目前已得到全球范圍建筑業界的廣泛認可。作為近年來在建筑行業廣泛推行的一種新型技術，國外很多高等院校將BIM作為輔助手段引入教學當中，英美一些高校相繼在 BIM 領域開設了相關工程實踐課程，以滿足建筑行業的要求。如美國亞利桑那州立大學是將 BIM 課程開展比較好的高校之一，賓夕法尼亞州立大學建筑工程系在 BIM 教學方法上也富有成效。與之相比，國內高校運用 BIM 開展教學改革上還處于初步階段。

從BIM技術的應用和發展趨勢來看，在國內外的建筑業中越來越受到重視，建筑行業也需要更多能夠熟練掌握BIM技術的人才。然而，縱觀國內高校土建類專業的培養模式，仍不能適應行業發展的趨勢。目前影響BIM推廣的重要因素之一就是人才缺乏。作為以服務社會為職能的高校來講，推行創新教學和人才培養改革，針對土木工程專業普及BIM的應用，是建筑行業發展趨勢的迫切需要，具有重要意義。

2.3.2 基于BIM技術實現教學創新改革的方法

BIM技術包含了基于BIM的建筑方案設計、工程結構設計、建筑功能與環境（節能、日照、通風和遮陽） 分析、溝通管理、三維算量與計價、工程虛擬施工、竣工結算等各項技術[7-8]。普及BIM的應用，實現創新教學改革，包括利用BIM技術形成特色課程體系以及開發三維可視化教學資源庫，從而實現人才培養模式與教學手段的創新。

一是，將BIM課程納入現有的課程體系。在與BIM技術密切相關的工程技術、經濟、管理類課程中融入相應的教學內容。如在工程項目管理課程中引入BIM手段輔助教學，通過模擬課外實踐環境，讓學生更為具體形象的了解項目流程，增強感性認識。

二是，將BIM與實踐內容如實習、課程設計和畢業設計等相結合，建立基于BIM的實訓平臺。建筑施工生產實習往往受到時間、場地和安全隱患等因素的限制，學生很難對整個建筑施工流程和施工工藝有完整的認知，利用BIM建模技術模擬和仿真工程施工過程，可以超越傳統教學，達到事半功倍的學習效果。

三是，提升教師的BIM技術能力。師資隊伍建設是普及BIM應用的重要保證。大多數教師缺乏BIM技術知識，這是影響高校開展BIM特色課程體系的重要限制因素。因此，加強對教師尤其是青年教師的BIM技術能力的培養迫在眉睫。高校可以通過引進BIM 技術人才、邀請 BIM 技術人員來校給校內教師授課和定期組織教師去BIM應用推廣較為成功的高校和研究機構進行培訓等方式提高教師的BIM技術能力。通過提高教師BIM實踐操作技能和知識水平，進而更好地引導和帶動學生。

2.4 本科和研究生科研能力培養一體化

2012年，由科技部、教育部等八部委聯合制定的《創新人才推進計劃實施方案》提出“培養和造就一批具有世界水平的科學家、高水平的科技領軍人才和工程師、優秀創新團隊和創業人才”的目標。然而，學術研究的技能需要經過多年艱苦的訓練才能實現科研工作的突破。因此，這種經過長期積累才有可能呈現指數增長的科研學習需要在本科階段打下堅實的基礎。通過本科和研究生科研能力培養一體化（以下稱為本科生科研模式）可以激發學生的學習動機和學術興趣，使其掌握科學研究的步驟和方法，培養他們進行科研的態度和能力。

本科生科研是指由本科生開展的調查或探究活動，既可以是師生聯合科研，也可以是生生聯合科研。通過這種科研活動，可以促進學生對學科發展做出原創性或創造性的貢獻[9]。根據學生的研究興趣，高校可以為培養學生的科研素質創造條件，例如鼓勵本科生參與在校導師的研究課題。由于很多同學在大學畢業之后都有繼續深造、從事科研工作的意愿，因此將本科課程和人才培養目標與研究生的培養目標結合在一起，改變高校教學方式具有現實意義。1998年，博耶（Ernest L. Boyer） 報告《重建本科生教育：美國研究型大學的發展藍圖》建議研究型大學應把科研納入本科生教育計劃，為學生提供在導師指導下進行科學研究或創造性活動的機會；學生從大一開始就應當參與科研，在每一門課程中都盡可能運用以發現為本的方法來獲得成功[10]。

將本科教育與科研的結合，把科學研究引入本科生教育，進而使本科生有機會參與在校導師的研究是世界一流大學的教學模式。早在1969 年，麻省理工學院（MIT）便率先在全美實施了“本科生研究機會計劃”（Undergraduate Research Opportunities Program，簡稱UROP），將教學的重點從傳授知識轉移到研究和探索性實踐之中。在 MIT 的影響下，加州理工學院（California Institute of Technology）于1979年設立了“暑期本科生科研獎學金計劃”，加州大學伯克利分校（University of California，Berkeley） 啟動了“本科生科研學徒計劃”、“校長本科生研究獎學金計劃”、“本科生研究經驗計劃”、“赫斯學者計劃”，紐約州立大學（State University of NewYork）推出了“大學生研究與創造活動計劃”[11-12]。這些計劃的推出使得本科生有機會與教師協作開展前沿問題的科研創新活動，學生不僅可以通過參與課題獲得學分，而且可以獲得高質量的學習和科研機會。

20世紀 90 年代，我國高校開始啟動本科生科研計劃。清華大學、浙江大學、復旦大學相繼啟動了“大學生研究訓練計劃”、“大學生科研訓練計劃”、“本科生學術研究資助計劃”。與世界一流大學相比，我國高校在本科生科研領域仍有部分差距，諸如項目覆蓋范圍欠廣、項目形式較單一、項目的開放性不夠、資金投入較低、對教師的激勵不足、相關配套舉措有待完善等[13-14]。李俊等[15]從全員激勵、全程激勵、全要素激勵三個方面闡述了對于學生激勵的策略。但是，本科生科研是一項綜合工程，因此需要進一步促進我國高校本科和研究生科研能力培養一體化進程，構建系統的本科生科研訓練教育教學體系。

3 結語

隨著“211”工程和“985”高校建設的日益深化，我國一流大學包括一流學科建設取得了明顯成效，積累了豐富經驗，也凸顯了許多問題。為了實現我國一流大學和一流學科建設的目標，高校需要不斷進行創新教學改革，提高教學與科研質量，培養出社會所需要的復合型創新型人才。高校需要貼近時代脈搏，不斷進行教學改革創新，才能培養出實踐型和創新型人才，更好的服務社會。作為具有前沿科技和知識技能的基地，高校擔負著為社會輸出人才的任務，對新技術的研究和教學應該有足夠的前瞻性。BIM作為建筑行業的新興技術，在建筑工程領域發揮了很大的作用，因此高校土建類專業應該與時俱進，緊跟建筑行業發展的步伐，逐步開展 BIM技術人才的規范化培養，實現為社會培養創新型復合人才的目標。為了實現“培養和造就一批具有世界水平的科學家、高水平的科技領軍人才和工程師、優秀創新團隊和創業人才”的目標，可以通過本科生科研模式，激發學生的學習動機和科研興趣，使學生掌握科學研究的步驟和方法，為科研的態度和能力的形成打下良好基礎。

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[責任編輯：田吉捷]