土木工程創新性人才的培養研究

范小平

（湖北工業大學）

一、引言

隨著經濟全球化的加劇，國與國之間的競爭日趨激烈，這歸根到底還是人才的競爭，這在教育界已形成共識。培養人才的源頭在于教育，高等院校的根本任務就是為國家培養人才，然而當下我國還不是一個創新型國家，國家的整體科技水平不高，原因可歸咎于大學所培養的創新性人才不足。曾有一位科學家指出，我國高等教育的短板就是沒能按照創新人才培養模式去培養人才，因此出不了特別卓越的人才、在科學技術上創新的拔尖人才[1]。他指出了阻礙我國經濟發展的瓶頸問題，同時也強調創新人才培養的重要性和緊迫感。因此，怎樣才能培養出創新性人才，是我國高等院校特別是一些工科院校所面臨的一項重要課題。文章根據土木工程專業的特點，探討了如何培養創新性人才問題。

二、什么是創新人才

培養創新人才，首先要弄清楚什么是創新人才，創新人才具有什么特質。所謂創新人才，簡單地解釋，就是指哪些本身有創造能力，即具備創造素質，通過不斷地創新探索而獲得一定創新成果的人[2]。具體來說，創新人才通常具備豐富的理論基礎知識，且知識面涉獵十分廣泛，人格完善，具有開放、靈活、想象力豐富、對任何事物充滿好奇的個性，表現出不安于現狀、樂于冒險、勇于探索未知世界的精神。他們往往觀察能力敏銳，善于在實踐中發現問題，有自己的真知灼見，并能用所掌握的知識靈活完美解決問題，進而獲得創新性的成果。像牛頓、愛因斯坦，還有當代的諾貝爾物理獎獲得者楊振寧博士等，就是創新創造性人才的典范。進一步提高我國高校的教學質量，培養創新型人才，對建設創新型國家具有十分重要的戰略意義。

三、土木工程創新人才培養存在的問題

（一）傳統的教學方法制約著對學生創造能力的培養

傳統的教學方法關注的是知識的傳承和知識的灌輸，以教師的講授為主，它被形象地稱為“填鴨式”教學，這種教學方法比較單一，教師在講臺上，學生在下面聽，其實質是以教師為中心、課堂為中心、教材為中心的教學理念。這種教學方法在我國一定歷史時期進行知識的傳播發揮過巨大的作用，但在大力提倡創新人才培養的今天，逐漸暴露出許多問題。主要體現在以下幾點：第一，這種以教師為中心的教學方式，造成學生只是知識的學習者，而不去思考問題本質，限制了學生學習的主觀能動性和想象力的發揮。這種“填鴨式”的教學過程片面地強調以教師為中心，而忽視了接受知識的主體對象是學生，學生的思維活動只能聽從教師的指揮，沒有自己的思考空間，長期下去，會極大地扼殺學生的創新意識，泯滅了學生的創新激情，這也是現代教學不愿意見到的效果。第二，這種以課堂為中心的封閉的教學方式，造成學生學而不用，導致缺少創新的土壤。學生不能接觸社會這個創新的土壤，就不能去發現現實中的問題，也就不能夠提出問題，更談不上解決問題，創新創造能力也得不到鍛煉。第三，這種以教材為中心的教學方式，導致學生學而不研，會極大地限制學生獨立思考問題的能力，教師把教材當作圣旨，學生緊跟教師走，不敢對教材中的內容提出任何異議。耶魯大學校長雷文曾就中國學生發表過自己的看法，他認為，中國學生普遍學習刻苦，但就是太“聽話”了，不敢向老師挑戰，不敢同老師爭論[1]。這說明我們的傳統的教學方式存在弊端，阻礙了對創新人才的培養。

（二）實踐教學環節薄弱，限制了學生創新能力的培養

土木工程是一個實踐性很強的工科專業，實踐對于該專業來說是一個很重要的環節。實踐作為課堂理論教學的一個補充，它通常包括以下幾個形式：實驗、實習、課程設計、畢業設計等，雖然課時量在總課時量中的占比較以前有所增加，但實踐教學仍然是一個薄弱環節，教學效果不盡如人意，如實驗教學中，實驗課開設的多是一些驗證性實驗、演示性實驗，設計性和專業性實驗較少，這樣的實驗課怎能激發學生的創造性思維和研究興趣？[3]再如課程設計內容陳舊，與實際工程項目脫鉤，聯系不夠緊密，學生又怎能提出問題，而且有創造性地加以解決？實踐教學暴露出諸多問題，而這些問題制約了對學生創新能力的培養。

四、土木工程創新人才培養的對策

（一）采取科學的教學模式

教學模式要做到與時俱進，隨著時代的發展作一些變革和調整。

（1）在教學方式上，必須變革傳統的“填鴨式”的教學方式，根據課程特點和課程內容，可以靈活采用適宜的教學方式，如啟發式、案例式、問題討論式等。例如在給學生講授房屋建筑學課程中屋頂構造的時候，教師可以先設問屋頂構造的關鍵問題是什么？如何去實現？可以采用哪些方法？要求學生圍繞屋頂構造這個專題展開討論，教師僅僅起引導作用，學生成為整個教學的中心，從而激發了學生的求知欲望，調動了學生的學習的積極性和主動性，培養了他們獨立思考問題、發現問題、分析問題、解決問題的能力。總之，在教學方式上要徹底改變傳統的“以教師為中心”的局面，而變為“以學生為中心”，實現教學角色中心的轉換，才能更好地培養學生的思維方式，使學生會學習，并遇到類似問題時能觸類旁通。

（2）在教學內容上，要重視教材的選擇和課程結構體系的設置。因為教材和課程體系直接決定了學生能獲得怎樣的知識結構，這對于人才的培養有著深遠的影響。教材和課程體系結構也應隨著科學技術水平的進步作相應的調整和變革。在教材的選擇上，應該保持其先進性，應該能夠反映本專業最前沿的科學技術成就，體現創新教育。課程體系結構的設置上，應該是開放和動態的，要緊跟當前的科技發展趨勢。如土木工程中，隨著BIM技術的興起，我院就建立了BIM研究中心，課程體系中就加入了BIM技術應用課程。課程體系設置中要加強基礎課程的教育，如美國加州大學伯克利分校把熟悉藝術、文學、數學、自然科學和社會科學作為本科生畢業生必須具備的素質之一[4]。另一方面，當前學科之間的交叉滲透現象隨著科技的發展越來越顯著，因此課程體系的設置應推崇跨學科教育、文理科滲透，增加選修課程的比重。這些有利于拓寬學生的基礎、擴大專業的視野和增強適應能力，這也是創新能力培養所必須具備的素質。

（二）加強實踐教學

土木工程是與實踐結合非常緊密的一個專業，實踐是對理論教學的補充和拓展，實踐也是檢驗真理的唯一標準，只有將課本上的理論知識與實踐結合起來，才會漸漸變得具體生動，學生才會加深對理論知識的理解。

（1）關于實習。土木工程的實習一般到工地進行，包括認識實習、生產實習和畢業實習，但由于受到實習經費的限制，以及施工單位考慮到自己安全生產的需要，他們對學生的各種實習都不愿意接受，即便同意學生實習也非常勉強。這導致學生無論進行哪種實習都是“走馬觀花”式，無法參與到施工過程實踐當中去，無法完成學校制訂的實習內容，實習效果欠佳。要想改變這種局面，必須實現學校和企業的實質性長期合作，建立足夠多的校企合作實習培訓基地。土建學院非常重視大學生素質的全面發展，我院的土木工程專業在北京、大連、深圳、蘇州等地設有80余個教學實習基地，與中建三局、中鐵大橋局等大型企業深度合作，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”，成為校企合作培養創新型應用人才的典范，縮短了學生從學校走向社會的適應時間。

（2）關于實驗。高校實驗室在人才培養中一直占據著重要地位，為了更好地發揮實驗平臺的教學作用，必須對當前的實驗教學狀況作一些調整，比如盡量減少演示性實驗、驗證性實驗的課時，增加設計性實驗和專業性實驗的教學學時，比如增加鋼結構球形節點連接實驗，鋼筋混凝土簡支梁力學性能實驗等，在實驗中，要求學生親自動手制備試件，自己操作，記錄數據和處理數據等，也就是實驗的整個過程盡量親力而為。經過訓練，同學們的動手能力和處理問題的能力可以得到質的飛躍。另外，針對土木工程專業的實驗特點，許多實驗占據時間較長，為了確保實驗質量，應加大實驗室對外開放力度。另外，為了適應土木工程行業發展的需要，培養社會急需的BIM各方面人才，實驗室應建設BIM教學與實訓中心，增設BIM相關實驗課程，實現BIM的本科教學[5]。

（三）搭建科研創新平臺

科研是綜合運用所學理論知識，采用科學的方法去探索某一學科上的未知問題或解決生產過程中的難點、問題，可見科研就是要創新，創新是科研的靈魂。為了實現學生的創新能力培養與教師的科研項目的結合，我校開啟了“凌云計劃”科研項目，鼓勵大學本科生參與到教師的科研項目中，以獲得基本的科研訓練，旨在培養優秀科研人才。“凌云計劃”具有探索性和創新性強、研究過程時間長的特點，大學生通過該科研過程的訓練，其動手能力、數據處理能力、試驗分析能力、論文撰寫能力明顯提高，并且取得了一系列科研成果。受訓學生在教師指導下完成了EI檢索論文2篇、核心期刊論文多篇。這段經歷對受訓學生來講，是他們人生中的一筆財富，培養了創新思維能力，為他們未來就業或進一步深造打下了堅實的基礎。此外，學生在科研實踐中還相互協作、相互配合，因此對他們的協調能力、溝通能力、交際能力、組織能力等的培養也起到一定作用。

（四）構建課外創新競賽活動體系

競賽活動作為課堂教學的延伸，是培養土木工程創新人才的有效手段之一。土木工程專業可以構建的創新競賽體系包括：“互聯網”+大學生創新創業大賽、結構設計競賽、測量競賽、數學建模大賽、結構設計信息技術競賽、力學競賽等。通過參加學科競賽可以提高教學質量，促進學科的發展。湖北工業大學土木與環境學院非常重視各學科的競賽，并且取得突出的成績，特別是結構競賽更是成績顯著，自2013年以來獲得全國大學生結構競賽二等獎3項、三等獎3項，受到兄弟院校的一致好評。在2020年全國“互聯網+”大學生創新創業大賽中也取得了不錯的成績。通過組織學生參與這些課外競賽活動，激發了學生對專業的學習興趣，加強了學生的理論知識結構體系，增強了他們的動手能力，顯著提高了他們的創新能力。

（五）加強師資隊伍建設

培養創新人才必須要有一支高質量的師資隊伍作為支撐。當前，我院為了提高教師教學科研水平，采取了如下措施：（1）加強建設“生態環境巖土與河湖生態修復學科引智創新示范基地”，從一些著名的國內外大學和科研院所引進知名的專家學者開展學術講座，以提高教師的科研水平。（2）考慮加強與相關企業的合作。我校采用聘評職稱的時候給予一定政策傾斜，鼓勵青年教師到工地現場掛職鍛煉，提高實際解決問題的能力，同時也鼓勵教師積極開展實用性橫向科研課題的研究，以掌握行業的最新發展動態，提升教師的工程素質和專業素養，提高教學質量。另一方面，聘請行業專家和企業的高級工程師到學校給學生講座，與教師交流。在學生畢業設計的時候，聘請了設計院的一線工程師給學生做兼職導師，指導學生做設計，合作培養學生。

總之，教師有了創新能力才有可能培養出有潛力的創新學生。

（六）加大創新經費的投入力度

培養創新人才的活動過程中需要充足的經費支持,如建立各種學生競賽平臺，組織學生到相關企業進行各種實習實踐、實驗室的建設和改造升級等，然而高校用于創新的經費不足，可以說經費問題已成為制約高校創新人才培養的一個瓶頸。學生創新經費的來源可以來自以下幾個方面：一方面，作為創新人才培養的主體單位也就是高校，本身應該建立國家大學生創新教育培訓專項基金，這是創新資金來源的主要部分；另一方面，可以爭取地方政府每年從財政支出中抽出一定比例的經費用于支持大學生創新活動；第三，高校爭取社會成功人士特別是出色校友進行捐贈來擴展經費的來源。當然創新基金的來源也可以來自與高校合作的一些企業。高校的創新經費充足了，創新人才的培養才有可靠的保障。

（七）推動創新人才的國際視野培養

隨著國家綜合實力、技術裝備水平的迅猛發展，參與國際競爭力的日益增強，我國的交通土建承包項目在國際工程承包市場的份額不斷增長，承擔的國際工程項目遍及所有發展中國家，涉及建筑、鐵路、港口碼頭、橋梁等眾多領域，急切需要大量的具備國際視野的高素質創新型土木人才。培養的國際化土木工程創新型人才，既要掌握好專業知識，又要有良好的外語溝通能力。為此，學生應要加強外語的學習力度，教師在授課時可以采用雙語教學等手段來提升學生的專業和外語綜合能力。再者還應提高學生運用法律法規的能力去應對紛繁復雜的經濟活動，這要求培養的土木工程創新型人才還需要懂得必要的經濟法規。因此，要加強“工程經濟學”“工程招標與投標”“工程項目管理”及“建設工程法律法規”等課程的學習，使學生具有一定的法律和管理知識，為學生日后工作中洽談國際合作項目及熟悉合作方所在國的法律法規打下堅實的基礎。

五、結束語

當下，我國正在實行產業的轉型和升級，正在建設一個創新型國家。創新是一個國家興旺發達的不竭動力，也是一個國家和民族進步的靈魂，增強經濟競爭力的關鍵在于科技創新，一個沒有創新力的民族難以屹立世界民族之林。創新人才的培養，是我國教育，特別是高等教育所要承擔的重要責任。然而創新人才的培養絕不是一件容易的事情，俗話說，“十年樹木，百年樹人”，可見人才的培養要經歷漫長的過程，需要國人不懈的努力和探索。對于土木工程創新人才的培養，高校要結合自身實際情況,根據專業的特點,堅持實踐出真知，勇于創新教學策略，土木工程才會迎來更加燦爛輝煌的明天。