依托科技创新基地培养大学生创新能力

陈贡联，李晓克

（华北水利水电大学土木与交通学院，郑州450045）



依托科技创新基地培养大学生创新能力

陈贡联，李晓克

（华北水利水电大学土木与交通学院，郑州450045）

摘 要：土木工程专业大学生创新能力的培养是本专业教育工作的重要组成部分，而目前我国的高等教育普遍存在着重视知识教育，忽视素质和创新意识培养的现象。基于此，华北水利水电大学土木与交通学院成立了大学生科技创新中心，以培养大学生的创新能力。文章分析了大学生科技创新对学生自身发展的有益作用，认为大学生科技创新可促进学生的创新能力、动手能力、团结协作精神和表达能力。介绍了对培养和提高大学生创新能力的一些思考和实践。从案例实施效果上看，通过相关培养，学生的能力有了较大的提高。

关键词：土木工程；大学生创新；教学方法

对于土木工程专业来讲，大学作为土木工程师培养的摇篮，需要培养出综合素质高、适应性强、创新能力强的人才。而目前我国的高等教育普遍存在着重视知识教育，忽视素质和创新意识培养的现象。大学生普遍存在基本理论比较扎实，但观察分析能力差，独立解决实际问题的能力差的问题。这种现象对土木工程专业学生的影响尤为明显。因此，培养学生的创新能力、协作精神、动手能力、表达能力，显得尤为重要。

1 创新实践与学生综合素质的提高

1.1 创新能力

土木工程专业大学生的创新能力是指运用专业理论知识，在土木工程领域不断提供具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力［1］。大学生创新项目的申请者一般要求学生基础较好、学有余力、善于独立思考、实践动手能力强，对科学研究、科技活动或社会实践有浓厚的兴趣。具有一定的创新意识和研究探索精神，具备从事科学研究的基本素质和能力。

从笔者近年来所指导的大学生创新项目及结构设计大赛的项目来看，学生的思路较广，创新点比较多，常常有意想不到的收获。例如2012年，我院所指导的第六届全国大学生结构设计大赛取得了唯一的最佳创意奖（图1）。

1.2 动手能力

具备较强的动手能力是对土木工程专业学生的基本要求。一个模型的制作，一个软件的应用，甚至一个Excel表格的制作和简单计算都会锻炼学生的动手能力。在实际动手操作中，可以检验理论研究的正确性，能及时发现问题，纠正错误，保证创新成功。还可以通过操作过程中的偶然现象发现新的创新机会，实现更大的突破。

图1 吊脚楼建筑抵御泥石流、滑坡等地质灾害

以结构设计大赛为例，学生所做模型的材料基本为白卡纸、竹皮、木材等，所做模型从方案的初定到逐步修改，多数需要数十个模型的制作，从模型的整体受力性能到节点细节的构造、杆件定位、均匀而少瑕疵的截面尺寸等，通过相关的模型制作，学生具备了相当强的动手能力，而这能力正是学生书本上学不到的（图2）。

1.3 团结协作精神

土木工程大学生创新项目组一般由3～5名学生组成，因此在项目的进行中需要学生分工合作。在此过程中，每一位参赛学生要提出自己的思想，同时注重交流，相互了解，共同完成任务；具有团队精神，成员之间分工明确、配合默契，才能取得较好的成绩。在此过程中，有的同学动手能力较强，有的计算能力较强，而有的手工较为细腻，都可充分发挥他们的长处（图3）。

图2 学生在进行创新模型的制作和创新试验

图3 学生在合作进行创新试验

1.4 表达能力

无论创新试验、创新性的科研项目还是创新竞赛，都需要学生较好的表达能力，主要包括书面表达和口头表述。

书面表达主要体现在结构设计竞赛计算书、结题报告或者研究报告中。在编写相关书面报告时考验学生的行文功底，锻炼了科研性报告的写作能力和技巧。这些都与他们所做作业不同，每一句话甚至每一个标点符号都需要仔细斟酌。通过类似训练可大大提高学生的写作能力。

口头表述体现在结题时或竞赛时面对评委的答辩环节（图4）。口头的表述首先需要学生克服恐惧心理，在表述过程中从对语言的组织到整个项目的汇报流程都需学生烂熟于心，需要学生做出简洁、明了又能让评委听懂的汇报。在对评委的答辩阶段，考验了学生的应变能力和口头表达能力。事实证明，通过一个项目的培养，都会极大地提高大学生创新能力和实践表达能力。

图4 选手在答辩

2 大学生创新中心的建立

华北水利水电大学土木与交通学院一贯重视大学生创新工作，近年来先后组织参加全国大学生结构设计大赛、全国大学生混凝土材料设计大赛、全国大学生周培源力学竞赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、全国大学生水利设计大赛、国家级大学生创新训练计划项目、校级大学生创新试验项目等多项赛事，并在国家级、省级、校级多层次获奖，展现了我院大学生创新创业的风采。为更好地组织和管理我院的大学生创新活动，2013年我院成立大学生创新创业中心，更好地为大学生创新创业服务，开启了大学生创新创业指导和管理的新篇章。中心是我院本科生科技创新活动的平台，主要负责推动我院大学生科技创新活动的发展和各项相关学科竞赛的筹办、组办工作，为同学们进行科技创作及学术交流创建造良好空间和氛围。

中心的目标原则是：1）“学以致用”，积极发展第二课堂，提升第一课堂，促进大学生创新意识的培养和创新能力锻炼；2）开展大学生学术活动和科研活动，活跃学术思想，提高学术水平和科研能力；3）组织开展课题研究及科技竞赛，引导学生进行科技开发、工艺改进等研究工作，推动学生理论与实践相结合的能力培养；4）举办学术报告会、科普座谈会，提倡学术争鸣，活跃我院本科生学术氛围。2.1 项目的启动、组织和管理

以笔者的指导经验，大学生创新活动一般以大二和大三的学生为主，大一学生对专业知识接触太少，还没有专业概念，大四学生有就业和考研的压力，积极性不高。大二和大三的学生由于具有专业知识，同时有充足的时间去做相关的项目，且可争取相关的创新学分，因此大二和大三的学生就成了创新项目的生力军。

土木与交通学院大学生创新中心对大学生创新项目的组织和管理具体体现在以下几点：1）接收国家级和省级等大学生相关创新竞赛的文件，组织相关学生和指导教师开展项目；2）组织和开展相关专业校级大学生创新竞赛和创新试验等活动；3）汇总和评审相关的学院级大学生创新项目向学校推荐；4）为学生提供创新试验和相关项目的场所。我院大学生结构设计大赛已经有国家级、省级、校级三个层面的参赛经验；还有力学设计大赛、混凝土材料设计大赛、挑战杯、全国水利设计大赛等，多层次、多专业、多角度培养大学生的创新能力。

2.2 项目课题的选择

创新课题从来源上大致分两部分：一种是确定性的课题，如结构设计大赛、混凝土设计大赛等；第二种是自主性的课题，如大学生创新性试验项目。

对于自主性的课题，大学生创新性项目的选题原则为：注重实效，强调学生在项目实施过程中创新思维和实践能力方面的收获，重点资助选题科学、思路新颖、具有创新和探索性、研究方案及技术路线可行、实施条件有保障的项目［3］。

在选题过程中，对短期内有实效的课题较为重要，其实效度的把握需要指导教师进行方向性的引导。在学生创新过程中，他们提出了一些创新点，如建筑沉降监测、混凝土材料的耐久性试验等，这些项目都不是短期内能见到效果的，如在项目结项时还未见到成效，则会打击学生的积极性。

2.3 重视指导教师与学生的关系

创新项目以学生为主体，因此科技创新要充分发挥学生的创新性，整个创新过程由学生自主完成。在此过程中，学生从方案的初定、方案的优化、计算机分析、多次试验、计算书或研究报告的形成，直至答辩阶段都需要充分尊重学生的主体地位。在此过程中，学生需要在牢固的基础知识的前提下发挥自己的创新意识，学生既有挑战又有压力，反过来又能激发学生的学习兴趣。

在学生的创新过程中，指导教师的作用至关重要。指导教师要充分尊重学生的创新意愿，如各个同学的分工、学生提出的创新点等。教师除在选题过程中需要把握大方向外，还需为学生制定较为合理的研究方法和路线。另外，要充分发挥学生的积极性，不要将课题或者相关的内容定得太死而让学生失去科研的激情。

对于自主性的选题，将教师的科研与教学结合，带领有兴趣的学生做相关的创新项目是一个较好的方向。教师对相应的工作基础有较好的积淀，同时对创新点较为明确。因此，在指导学生做相关创新项目时就显得游刃有余。

3 案例实施效果

3.1 取得的成绩

由于学院的重视，土木与交通学院从2006年以来在大学生创新项目的培养及大学生相关竞赛中取得了不菲的成绩（表1，图5）。在大学生创新意识的培养和由此所带动的学习成绩的提高等方面都有帮助。

表1 华北水利水电大学土木与交通学院近年来大学生创新成果

图5 学生在创新竞赛现场

3.2 对学生的培养效果

通过大学生创新活动，学生的创新意识明显增强，动手能力有较大提高，团队精神明显增强。参加相关的竞赛也可增加学生的创新学分，这对今后学生的工作或者读研都有较大的帮助。由于相关活动的评委有很多是工程单位的负责人，出现了很多当即要求学生进其单位工作的意向，这也带动了学生的就业，使得创新活动成为双赢。

4 展望

依托大学生创新基地对大学生创新活动的管理和大学生的培养都已取得良好的效果。笔者认为，大学生创新意识的培养还有待从以下方面加强：

1）需要教师有意识的培养，培养可以包括两个方面：在创新活动中的培养；在课堂中培养，把自己科研中的新进展向学生介绍，在课堂中潜移默化地提高学生的创新意识。

2）从奖励机制上重视大学生创新，充分调动大学生的积极性。

参考文献：

［1］陈俊岭，黄皇.结构模型竞赛在土木工程专业大学生创新能力培养中的作用［J］.高等建筑教育，2014，23（2）:103-107.

［2］程远兵，陈记豪，尹晓飞.抗泥石流冲击吊脚楼房结构竞赛模型设计［J］.力学与实践，2013，35（4）:91-94.

［3］文永奎，卢文良，杨丽辉.基于研究型教学的土木工程专业大学生创新实验活动的探讨［J］.高等建筑教育，2009，18 （6）:122-125.

（责任编辑：王彦永）

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

中图分类号：G420

文献标志码：A

文章编号：1673-2928（2016）02-0097-04

收稿日期：2015-09-19

基金项目：2012年河南省高等学校“专业综合改革试点”项目（教高〔2012〕859号）：土木工程。

作者简介：陈贡联（1980-），男，河南虞城人，华北水利水电大学讲师，同济大学博士，主要研究方向：混凝土结构、砌体结构及其抗震。