一、培养科学的思维模式
创新能力的培养最基本的条件就是使学生掌握科学的思维模式。为了让学生拥有科学的思维方法, 必须培养其系统、严谨的科学思维体系, 包括问题的提出、问题的定义和范围、如何进行系统分析 (如功能、结构、要素等) 、提出解决方法及构建模型、模型验证、效果评价等。如在一门新课程的教学过程中, 按照上述的科学思维方法对整个课程进行剖析, 细致的研究每一个步骤, 引导学生对教材进行评价和延伸, 在每一章的教学中重点分析每个步骤所用到的各种科学方法, 让学生展开讨论, 训练其严谨的科学思维方法, 从而在其他课程学习和实践中形成一套发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的科学思维模式。其中, 应注意避免学生陷入到钻牛角尖的思维中去, 在土木工程相关学科的研究, 很多问题都涉及到不可量化和不可预测的因素, 过度地细化或考虑得过多会使问题的复杂性大大增加, 最终反而无法解决问题, 所以应让学生知道在分析问题时要抓住主要因素, 把握分析的深度和范围, 必须保证可以有效地解决所研究的问题, 否则考虑的过多和过细没有任何用处。另外, 应推荐一系列有助于形成科学思维模式的书籍, 让学生在课外进行对比学习, 初步形成一定的科学思维模式后, 可以在课堂上提出一个新的问题, 让学生对新问题进行分析和研究, 提出各自的思路和方法, 教师在此基础上再进行评价和讲解, 使学生进一步深化和完善自己的科学思维模式。
二、教学方法
首先, 教师在按教学大纲授课过程中, 务必为学生留出独立思考、自行解决问题的空间。以学生自主性学习为主, 教师由主讲转向主导, 使学生由被动学习转向自主学习。具体可采用以下步骤: (一) 学生在教学前进行自主性预习, 自己提出问题, 对于自己不能解决的问题, 留待课堂上请老师解疑; (二) 教师根据学生提出和存在的问题进行深化教学; (三) 学生学会自我表现评价和自我控制。在课堂教学中教师应提倡启发式和参与式教学, 课前充分备课, 精简教学内容, 有效地组织课堂讨论, 可分组或正反方进行。对于讨论结果都应及时进行自我分析和思考, 从而获得满意的结果。另外, 对于一些难点或重点, 应组织学生在课外时间, 利用网络和图书馆等查询手段搜集国内外的最新研究成果和其他资料, 在总结这些资料的基础上, 经过咨询、研究、讨论等方法得出自己的结论, 编制多媒体课件, 并向全班其他同学表达自己的看法, 其中其他学生在汇报结束后可以提出自己的问题和建议, 从而达到同学之间的有效交流。
三、前沿科学注入教学内容
大学能把科学研究的成果全面渗入教学内容, 便是大学优势的充分体现, 同时也是构建创新人才培养体系的有效途径。学生首先应掌握扎实的专业基础知识, 其次要具备探求未知领域的能力, 因此在教学工作中应将本专业最新的技术、方法等知识点注入到教学内容中。在授课之前教师应根据专业特点和需求通过多种渠道获取相关知识的最新研究动态, 并将其整合到基本的教学内容中, 在教学方法中采用启发、对比等方式逐渐地让学生由浅入深地了解这些前沿知识, 使学生发现, 在教师的引导下, 原来有些知识点或科研成果自己也可以想得到, 这可以进一步激发学生对自己创新能力的信心。此外, 在条件容许的情况下, 可以让学生参与一些科研项目的基础工作。通过这些基础性的工作, 学生一方面可以减少对“科研”的高深莫测形象的误解, 另一方面可以了解科研工作的基本程序、所需要的综合知识以及从事科研工作地态度等, 使学生认识到科研工作的严谨性、多学科性、创新性等, 为以后独立从事相关方面科研创新的研究工作打下基础。
四、理论教学与社会实践结合
由于土木工程专业的特点, 社会实践是土木工程专业教学中的一个重要教学环节, 在培养学生理论联系实际、综合动手能力和创新能力方面有着不可替代的作用。实践教学包括很多内容, 其中实验教学和专业实习是其重要组成部分。对于实验教学, 往往都是机械式教学, 按部就班地按照实验指导书去操作, 学生只可能在实验初期比较有兴趣, 一旦反复做这些实验, 很容易导致学生的厌烦情绪。土木工程专业有很多需要安排实验教学的课程, 要通过这些实验教学真正达到培养学生的实践能力和创新意识的目的, 就应该在实验类型上逐步减少验证性实验, 开设更多综合性、设计型实验, 即只给学生提出实验问题, 让学生自己设计实验方法和实验步骤, 选择实验设备。给学生更多的自由想象空间, 鼓励不同方案之间的比较和竞争, 这有助于培养学生的设计、计划能力, 能检查学生理论知识掌握的牢固程度, 考查学生的动手能力, 培养学生的创新思维。对于专业实习可以组织学生到施工现场, 充分认识、感知各自的专业特性, 培养学生的专业兴趣, 在实习的过程中, 充分发挥学生个人的能动性, 实习结束后要求学生结合工程实例编写实习报告、实习体会或科技小论文, 并抽取学生进行随堂答辩。
五、结语
土木工程专业本科生创新型人才的培养是社会发展的需要, 它关系着土木工程发展的方向和水平。本文从培养学生科学的思维模式、激发学生对专业学习的热情、前沿科学注入教学内容, 理论教学与社会实践相结合几个方面对培养本科生创新能力的方式和途径进行了初步探讨, 以期进一步提高教学质量, 为国家培养具有创新能力的高素质应用型工程技术人才。
摘要：为培养土木工程专业本科生的创新能力, 从培养学生的科学思维模式、激发学生学习热情的教学方法、前沿科学注入教学内容以及理论教学与社会实践相结合四个方面进行探讨。
关键词：土木工程专业,创新能力,培养方式
参考文献
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