基础阶梯式大学生创新能力培养

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摘要:大学教育，课程教学是基础。将创新意识、创新能力的培养与基础课程教学活动相融合，是当前各高等院校及广大教育工作者思索并为之努力实践的目标。文章以土木工程材料课程教学为例，介绍了一种以课程教学为基础的大学生创新能力阶梯培养模式。

关键词:创新能力；课程教学；阶梯式；大学生

近年来，教育部门多次强调，高等院校创新创业教育的重要性和必需性，出台了一系列纲领性文件，明确提出要推动教育创新，改革人才培养模式，把科学精神、创新思维、创造能力和社会责任感的培养贯穿教育全过程[1]。大学生教育，课程学习是主体，如何将创新能力培养融入到课程教学中是广大院校及教学工作者钻研的难题。经过多年的研究及实践，山东英才学院教师自创了一套独特的创新能力培养模式：阶梯式创新能力提升法。在课堂教学中我们分别从创的能力和新的理念两方面训练和培养学生。通过介绍新材料、新技术、新动态等“新”知识启蒙学生“新”意识；通过课内实验锻炼学生动手能力和操作技能，培养“创”的能力。然后，将创和新融合。通过开放性实验、大学生创新项目等教学和实践活动指导学生找问题、定方向、想办法、去实践，在一系列的自主研究过程中完成创新技能和理念的交融。

1以理论教学为基础，种植创新理念

1.1基于传统建材，剖析现存问题，预埋发展理念。讲授传统建材时，除了介绍传统材料的品种、性能及应用外，要注意分析现有材料在生产、使用、回收等过程中的优缺点，针对缺点引导学生思考可能的解决方法，将创新发展的观念种植在学生的脑海中。如在讲授砂浆章节时，分析传统地面砂浆的性能缺陷，如流动度低，采用批抹方式施工，耗时耗力且质量不能保证。然后，针对上述问题引导学生思考讨论可行的解决方案，介绍新型自流平砂浆组成及性能特点，与传统砂浆相比的优势及现存的问题等。最后展望未来砂浆组成、性能及施工的发展方向。1.2紧跟市场步伐，将新材料、新技术引入课堂。材料的发展日新月异，层出不穷，教材内容难免会出现知识或标准陈旧滞后的情况，任课教师在讲课过程中要注意穿插讲解当前最新材料的研究和应用现状，将前沿知识与所学的基础课程结合起来，及时更新教学内容，带领学生进行探索性的学习。如在讲授混凝土章节时，除了讲授普通混凝，对目前比较热门的新型混凝土品种进行简单介绍，如透水混凝土、植生混凝土等。1.3利用教师科研成果及经验，引领学生扩大知识面，启发创新性思维。土木工程材料未来的发展方向主要有多功能化、高性能化、绿色化、智能化。教师可以利用已有的科研经验，从某种材料的研发入手，引导学生带着问题去学习，进而打开创新思路。

2以课内实验为温室，培育创新能力

2.1丰富实验教学内容，增强学生课内实验重要性意识。作为一门与建筑专业密切相关的专业基础课，土木工程材料课程的实验教学内容应针对专业目标，体现专业技能。实验教学内容的设置要充分体现服务于建筑类专业人才技能与知识的培养，增加实验教学课时，丰富教学内容。我们将实验教学学时由8学时增加到12学时，新增砂浆、沥青材料方面的实验内容，进一步健全学生的专业认知体系，提高学生的操作技能。2.2改革教学方法，提高学生主体性意识。为了有效激发学生们学习积极性，锻炼学生观察、分析、思考和解决问题的能力，我们一直致力于在实验教学中将教师的主导作用与学生的主体作用有机结合。如水泥标准稠度用水量的实验教学，教师在理论课教学中介绍标准稠度用水量的意义和测试方法，布置学生完成实验课预习内容。实验教学中，教师演示实验流程及仪器操作，并在演示过程中讲解操作规范和注意事项。不再赘述讲解实验原理、实验目的等内容，将更多的时间留给学生进行实验操作。2.3优化实验教学设计，重视并加强综合性、设计研究性实验内容设置。在实验教学中，增加提出实验设想、设计实验方案、分析实验结果等内容，减少验证性、单一性实验的教学时长。优化教学设计，制订了一套立足基本、多点辐射的教学实验方案。立足基本，坚持配合比设计实验的主体教学内容及目的，引导学生根据所学理论知识进行基本四组分配合比计算并进行拌和物和易性实验，分析实验结果，使学生掌握水泥普通混凝土基本组成、性能及测试基本技能。多点辐射，我们在基础组分中增加了工程常用外掺料包括粉煤灰，矿渣粉，常见外加剂包括减水剂、缓凝剂、早强剂等组分，学生可根据兴趣选择任一外加项进行配合比计算及拌和物性能观察测试，巩固学生对普通混凝土的掌握，并对高性能混凝土的组成及配制有更直观的了解和认识。

3以开放性实验为契机，激发学生创新潜能

开放性实验是一种新型实验教学模式，以培养学生思考及创新能力为主要目的，一般基于课程教学但又独立于课程教学而开展，多是设计性实验[2]。3.1课程教学中教授的理论基础和实验操作技能是学生自主完成开放性实验的前提。教师在土木工程材料课程教学中，及时介绍目前的市场动态及材料应用背景，启发学生展开联想和思考，鼓励学生提出疑问和假设，引导学生带着问题查阅文献资料，从而拟订可行的实验方案。经过课内实验操作的学生，具备材料性能测试的基本知识和技能，掌握了常用材料性能测试仪器操作方法。3.2以实际工程应用为背景设置开放性实验内容。山东英才学院的办学宗旨是培养一流应用型人才，建筑业作为一种实际应用性较强的专业，尤其重视对学生基本技能和实践能力的培养，因此教师和学生在设置开放性实验的内容时，始终注意将培养工程应用能力作为核心，实验类型从一般验证性实验逐渐向综合设计性实验不断转变，实验内容注重市场背景及工程背景的融合。近年来，山东英才学院土木工程专业学生相继开展并完成了“粉煤灰掺量对无机保温砂浆性能的影响”“骨料粒径对透水混凝土强度的影响”“市售建筑保温制品保温性能的测试与比较”等探索性开放实验。在整个实验过程中，教师担任引路人的角色，辅助学生完成实验设计、测试、数据分析等操作，赋予学生实验设计决策权及独立操作权，调动学生的能动性和创新思维，培养其解决问题分析问题的能力。

4以大学生创新训练项目为抓手，引导学生自主创新，扩展创新途径

创新训练项目是本科生个人或团队，在教师指导下，自主完成创新性研究项目设计、研究条件准备和项目实施、研究报告撰写、成果（学术）交流等工作[3]。创新训练项目重视学术性，要求学生独立发现、分析和解决问题。近年来，山东英才学院学生先后完成十余项材料类大学生创新创业训练项目，部分来源于指导教师的科研项目的拓展或分支。如有学生在参与教师科研项目“大掺量粉煤灰水泥基自流平砂浆制备及性能研究”中，较全面地了解了粉煤灰这种固体废弃物，包括来源、组成、应用现状等。教师结合当前国家乃至全球的环保热点作出引导:粉煤灰的产量很大，但反应活性低，导致利用率较低，既污染环境也浪费资源。学生对这一问题产生了浓厚的兴趣，查阅文献并思考粉煤灰高效益利用的可行途径。在与教师商讨后，最终决定采用几种材料组成复合活性剂提高粉煤灰胶凝体系的凝结速度和早期强度，从而提高粉煤灰的利用率。围绕研究内容和研究目的，学生们找资料、查文献、设计研究方案，形成初步研究设想，申报了大学生创新训练项目“低钙粉煤灰固凝剂研究”，并成功立项，目前此项目正在顺利实施当中。

5以创新创业大赛为平台，让创新成果落地生根

创新大赛内容包含产品及服务、市场机会、商业模式、市场地位、目标客户、市场预估、营销计划、投资收益分析等，内容涵盖创新产品、服务成果转化、与既有产品或服务优缺点比较等。鼓励学生参加创新创业大赛，可从以下几方面提高学生的综合能力。5.1理论联系实际的能力。从理论到实验，再到创新训练项目，围绕创新的活动主旨在于“新”，包括对旧事物的新改造，新事物的创建，但注重学生创新思维及能力的培养，对创新的意义和实际应用等方面并未有较多考虑和关注。正因为如此，校园创新容易理想化、脱离实际，而创新创业大赛可以有效解决上述问题。创新创业大赛以学生的新点子、新创意、新产品为基础，面向市场及实际生产应用，迫使创新者思考理论创新和实际应用之间的联系及实现途径。5.2自我判断的能力。创新创业大赛担负着“以赛促教、以赛促学、以赛促改、以赛促创”的历史使命[4]。大赛中，学生将从市场机会、市场预估、目标客户等方面考察创新产品的实际应用可能性，通过与现有同类产品性能、价格、服务等多方位比较，分析创新产品的实际生产意义，判断创新产品是否符合社会发展需要、创新方向是否正确。5.3创新创业的实践能力。创新创业的实际过程是充满多领域、复杂及困难的过程。前期的创新创业训练活动多为单纯的理念教育，学生对创新创业的复杂性意识淡薄，缺乏面对市场及实际问题的机会。创新创业大赛可有效锻炼学生应对市场及复杂实际问题的能力。如果将前期的创新创业训练活动视为练兵的话，创新创业大赛则是实战演练。学生通过参与各级创新创业大赛可丰富实践经历，进一步提高自身创新综合能力。

6结语

在经济科技快速发展的新时代背景下，创新能力的培养已经成为大学生教育的核心内容之一。围绕这一主题，学校和教师应努力钻研，做好大学生创新教育的每一个环节。自创阶梯式创新能力培养方式，可在课程学中根植创新意识，在实验教学中锻炼实验技能，以开放性实验教学和大学生创新项目为平台，提升学生发现、思考、创新、验证等创新能力，鼓励学生参加创新创业大赛，开阔视野，丰富实践经历，夯实创新能力，提高综合素养。

参考文献:

[1]温美荣.政府推进大众创业万众创新的政策效果评估与提升对策[J].理论探讨,2018(4):158-163.

[2]景志红,孙敏,凌宝萍,等.实施开放实验培养学生综合、创新能力[J].实验室研究与探索,2016(2):152-154．

[3]国家级大学生创新创业训练计划专家工作组.国家级大学生创新创业训练计划工作手册[M].南京:东南大学出版社,2013:3.

[4]刘毅,赵岩松,朱伟.“互联网+”大赛对大学生创新创业能力培养的促进作用[J].智库时代,2019(5):57-58.

作者:丰曙霞 王璇 董琳慧 杨嘉晟 单位:山东英才学院建筑工程学院