地方高校土木工程专业本科生科研能力培养

摘 要：高校土木工程专业本科生是我国土建领域专业技术人才的重要后备力量,一个合格的土木工程专业本科生不仅要拥有多学科的知识储备,而且还要具备较强的科研创新能力.以郑州大学土木工程及相近专业的本科生为例,通过调查当今地方高校土木工程专业本科生的科研创新能力现状,了解了其中存在的问题,分析了其原因,从师资力量的引进与合理分配、课堂规模与教学模式、课程考核方式以及导师制与校企合作培养模式等方面探讨了提高土木工程以及相近工科专业本科生科研创新能力的途径和方法.

关 键 词：地方高校；土木工程专业；本科生；科研创新能力；校企合作培养模式

中图分类号：G640文献标识码：A文章编号：1007-0079（2014）11-0026-02

土木工程专业具有很强的工程背景和实践性,其学科内容不仅包括人类对自然现象和自然规律的认识和总结,而且包括解决工程问题的方法论.[1]近年来国家基础建设规模日益扩大,大型工程项目逐渐增多,各类新的工程技术问题也不断涌现.这给广大土建领域专业技术人员提供了充分发挥自身潜力的舞台,同时也对高校土木工程专业本科生的教学和人才培养模式提出了新的要求.

高校土木工程专业本科生是我国土建领域专业技术人才的重要后备力量,在新的形势下,一个合格的土木工程师应具备以下能力：能正确判断和解决土木工程中的各种复杂的实际问题；具备较强的交流沟通能力、合作精神以及一定的领导能力；能胜任跨学科、跨专业的合作；具有终身学习和保持科学创新思维的能力与习惯；能适应社会发展的需求,胜任复杂多变的职业岗位.这就要求我们培养的土木工程专业本科生不仅要拥有多学科的知识储备,而且还要具备较强的科研创新能力.当前,社会在不断地高速发展,科技日新月异,工程课题复杂多变,科研创新能力既是一个合格的工程师适应不断进步的社会环境的法宝,也是一个国家立足于世界舞台的尖兵利器.

基于上述背景,本文以郑州大学土木工程及相近专业的本科生为例,旨在通过调查了解当今地方高校土木工程专业本科生的科研创新能力现状,了解其中存在的问题,分析其原因,并试图探索一套有效的教育培养模式,以提高土木工程以及相近工科专业本科生的科研创新能力,为我国的土木工程以及相关工程领域的科学研究和技术创新注入新的力量.

一、当前我国高校工科专业本科生科研创新能力整体状况

自1999年以来,经过13年的扩招,我国高校工科专业在校本科生已经突破700万大关,在数量上居世界首位,相当于一个小型国家的总人口量.[2]理论上,数目庞大的工程技术人员往往能迅速促进社会生产力的发展.但就我国目前的基本国情而言,这庞大的基数并不意味着我国的工程科研创新能力已经走在世界前列,培养出来的工程师就能很好地适应复杂多变的工程问题,相反,在这繁荣的数字背后却隐藏着我国高校工程专业教育的培养缺陷,一个明显的事实是,现今世界绝大多数高新工程技术及创新设计方案仍旧出自于欧美日韩等发达国家.

与西方发达国家同等层次的学生相比,我国高校培养出来的工程类本科生的科研创新能力还是远远落后的,初出茅庐的本科毕业生科研素养不高,甚至工作多年的工程师的科研创新水平仍旧相对较低,面对复杂的工程问题时往往束手无策.

据统计,我国高校工科专业在读本科生和研究生的比例约为10∶1,但我国高校科研创新的主体人员却集中在占人数比例相对较低的硕士研究生、博士研究生和高校教师中.[3]这样巨大的反差说明当前我国高校工科专业本科生总体上科研创新能力相对较差,但同时也说明,我国高校的科研创新存在巨大的潜力.本科生充满朝气,思维活跃,在处理问题时往往能突破传统思想的约束,从而释放出巨大的创造力.因此,高校如能采取有效的教育培养模式,积极调动本科生的科研创新意识,充分挖掘本科生的科研创新能力,将能为我国的科研事业的发展和工程技术的进步注入强大的推动力.

二、地方高校土木工程专业本科生科研创新能力现状调查

以郑州大学土木工程及相近工科专业的四年级本科生为对象展开随机调查,之所以选择这一群体,主要考虑到大四本科生已经经过近三年半的专业知识学习和短期的专业实践实习,他们对个人能力、个人的培养需求、所学专业的发展方向和社会需求以及所学专业的教育培养模式等方面已经有了较系统的、较深入的认识,针对这一群体的调查更能反映问题,也更有利于提高调查结果的可靠性.

此次随机调查一共发放调查问卷300份,回收262份,回收率87%.调查采用半结构式问卷调查和深度访谈相结合的调查方式.涉及的内容主要包括：工科专业本科生个人的教育培养定位、个人的志趣方向、个人科研创新能力的自我评估、对现行教育培养模式的认同感以及对培养模式改革方向的建议.

调查结果显示：有65.5%的被调查者赞同在学期间除了学习专业知识外,还应重点培养其科研创新能力；有84.9%的被调查者对在学期间参与各类科研创新活动非常感兴趣,但只有20.7%的被调查者对于本专业方向的创新科研非常感兴趣；有73.6%和和21.8%的被调查者自我评估其科研创新能力水平为一般和不强.调查还发现,90%以上的被调查者强烈不认同目前的教育培养模式和考核机制,认为必须结合时代需求进行变革.

对调查结果简单分析可知,目前地方高校土木工程专业本科生参与科研创新的积极性较高,但该群体总体的科研创新能力还待提高.

该群体对科研创新的积极性很大程度上是基于个人的兴趣爱好,专业方向跨度大,随意性强.因此,对于本科生群体的科研创新意识必须加强引导和管理,使本科生发散性思维较强的优势得以充分发挥,同时也能保证本科生参与的科研创新活动具有较强的专业针对性和实际可操作性.

导致本科生群体科研创新能力不强的原因有多种,大体上可以分为客观因素和主观因素两方面.客观上,主要是我国高等教育的投入相对不足；主观上,主要是我国的现行高等教育模式存在较大的缺陷,主要采用知识灌输式的培养模式,使得在校大学生的学习是被动的,而不是主动求知型的,学生的学习兴趣和科研创新意识得不到提高.此外,我国大部分高校对于学生的能力考查依然依赖于应试教育的卷面分数,使得学生过多地关注考试得分,而不是自我能力的提高.三、地方高校土木工程专业本科生科研创新能力培养模式探索

1.师资力量的引进与合理分配

师资是一个专业的灵魂.教师是学生的灵魂规划师.

在师资的引进中,土木工程专业更应该倾向于吸纳富有工程设计、施工、监理以及科研经验的工作者,因为这些工作者长期站在专业的前沿,他们不仅具有比较扎实的理论知识功底,而且对于专业的发展方向也有更为深刻的认识.他们在课堂上不仅能完整地传授教材理论,更能在课堂上与学生进行互动,交流更多的前沿课题和实际工程问题.这样的教师不仅能引导和激励学生向科研创新方向发展,还能在很大程度上提高学生参与科研探讨的兴趣和能力水平.

在师资力量的分配上,应当考虑学生的成长和发展规律,同时还要考虑不同年龄段教师的工作特点.在具体的教学任务分配上,建议中老年教师多承担低年级本科生的专业基础课程的教学工作,这是因为土木工程专业是一门实践性很强的专业,很多专业课程的教学都要求任课教师具备足够的科研底蕴和工程经验.因为中老年教师具有长期从事本专业教学和科研工作的经验积累,已经养成了严谨的工作作风,同时他们对学科和专业有更深层次的理解和感悟,由他们担任低年级本科生专业基础课的教学工作,更容易讲解透彻,也更有助于本科生打好基础,同时也能从思想上对本科生起到潜移默化的作用,有助于本科生端正学习态度,形成良好的学风.建议中青年教师多承担高年级本科生的专业课程和选修课程的教学工作,这是因为中青年教师虽然教学经验不足,但思维活跃,能接触到土木工程学科最前沿的研究课题,由他们承担专业课和选修课的教学工作,往往能站在学科的制高点上看待和讲解问题,这将有助于开拓本科生的视野,培养其科研创新意识.

2.课堂规模与教学模式

课堂是本科生科研创新的激发器.

考虑到学生规模和教学资源的限制,目前很多地方高校都采用大班授课模式.大班授课的优点是能够充分利用教学资源,使用现代化的多媒体教学技术增加课堂信息容量,从而提高了课堂授课效率.但是大班授课模式也有明显的缺点,首先这种授课模式对学生的要求非常高,如果听课学生规模较大,学生的素质参差不齐,教师就很难准确掌控讲授知识的重点群体和讲课深度；其次,由于大班学生规模较大,课堂时间有限,教师很难做到与大多数学生的深度互动,这就导致了课堂气氛沉闷、单调,学生处于被灌输,被强化的地位.学生的主动求知欲没有被调到起来,学生的创新思维也得不到引导和开发,知识面得不到拓展,学生只能被动地接受前人已经证明了的知识,从而导致学习的积极性下降.因此,实现课堂规模的控制是当前教学模式改革的首要问题.在课堂规模控制上,应缩减课堂人数规模,在本科新生入学后即进行学习能力和志趣爱好测评,依据测评结果将能力爱好相近的学生分为适当规模的小班,并以此来编制教学培养计划并分配合适的教师.

在课堂教学模式方面,尽管多年来一直在倡导改革教学方法,也取得了不少的成果,但教师“讲”、学生“听”仍然是绝大多数教师的首选教学模式,缺乏有效的互动,同时由于教学内容与工程实际严重脱节,造成学生毕业后其知识就已经落后于时代.为此,教师应当在课堂上多提出与当前生产和工程相关的一些实际问题,并与所讲授的专业课程知识相结合,鼓励学生们参与交流探讨,从多角度分析问题,从而增强学生们的主动求知意识和专业学习兴趣.在课堂时间使用上,还应把学生思考问题的时间考虑进去,使思考时间达到一定的比例.根据笔者的教学经验,这个比例在30%左右是比较合理的,这样既能满足课堂教学容量的要求,又能激发学生的学习兴趣,进而提高其对于科研创新的思考.

3.课程考核方式

传统的考核方式过于依赖课程考试分数,还停留在应试教育阶段.新形势要求土木工程专业本科生既具备扎实的专业理论知识基本功,又具备较强的动手实践能力,还应具备跨学科、跨专业知识的综合运用能力.因此,土木工程专业的本科生还应当重视专业理论知识以外的创新能力培养.具体考核时,建议采取“5+3+2”的综合考核模式,即专业理论知识占总成绩的50%,专业实践能力占总成绩的30%,剩下的20%考查学生综合运用知识和科研创新的能力.除此之外,还可以采用多目标、多标准的考核方式,也即只要学生在任意一方面表现突出,而其他方面表现平平,也视为考核合格.灵活的考核方式给土木工程专业的本科生留出了较大的科研创新能力培养空间.

4.导师制与校企合作培养模式

导师是学生科研创新的助跑者,是学生科研创新的引路人.长期以来,在我国高校,导师制主要是针对研究生而设立的,而大部分高校土木工程专业本科生实行的是辅导员管理制,这主要是我国大多数高校师资力量相对紧张,师生比例相对偏高造成的.[4]随着本科生规模的扩大,辅导员管理制在管理水平和管理效率上均已经呈现明显下滑的趋势.

本科生群体思维活跃,接受新事物能力较强.为了加强对本科生的引导和管理,提高本科生的科研创新能力,实行本科生导师制是一种有效的管理模式.为了了解土木工程专业本科生对导师制的看法,笔者也做了随机调查,在所有的受访者中,有74.7%的学生期望在学期间得到导师的指导,有83.9%的学生对于导师的期望在于导师能直接指导其进行科研创新工作,而不是导师的名气（期望导师名气的仅占5.7%）.这说明本科生对于导师的期望趋于实际,而不是虚无.

可见,对于土木工程专业的本科生来说,实行导师制既是有必要的,也是有可能的,但是仅依靠在校的专业教师,师资力量明显紧张,同时实践资源相对匮乏.因此,为了解决导师不足的问题,结合土木工程专业的特点,高校可以考虑向企业和科研院所伸出橄榄枝,大力招揽在设计、施工、监理、监测等方面工作在科研和土木工程一线的工程师作为导师,从而增加导师的基数,以合约的形式联合培养学生.

这种校企合作的培养模式使本科生在学期间即能进入工程的前沿,遇到更加实际、具体的问题,并能在自己解决实际问题的过程中开拓知识视野、提高科研素养、积累工作经验,有助于学生在毕业后快速转变角色,适应岗位工作,进而获得企业的青睐.这种培养模式尤其适合实践性很强的土木工程专业的本科生培养,也是高校、学生和企业合作共赢,具有良好社会效益的人才培养模式.

四、结语

当前,社会在不断地高速发展,科技日新月异,工程课题复杂多变,科研创新能力既是一个合格的工程师适应不断进步的社会环境的法宝,也是一个国家立足于世界舞台的尖兵利器.

高校土木工程专业本科生是我国土建领域专业技术人才的重要后备力量,我们培养的土木工程专业本科生不仅要拥有多学科的知识储备,而且还要具备较强的科研创新能力.

本文以郑州大学土木工程及相近专业的本科生为例,通过调查了解了当今地方高校土木工程专业本科生的科研创新能力现状,了解了其中存在的问题,分析了其原因,并探讨了提高土木工程以及相近工科专业本科生的科研创新能力的途径和方法.本文的工作为新时期相关院校土木工程专业本科生的教学和人才培养供了参考.