新工科背景下科研讲座对土木工程专业新生学习兴趣驱动与创新能力培养的研究

■ 浙大宁波理工学院土木建筑工程学院 任晶鸽 刘 玮 彭 卫 潘崇根

在我国创新驱动发展的社会背景下，培养符合时代要求的创新型专业人才是土木工程专业高等教育的发展目标。然而，在现阶段教育过程中，一方面，不少教师仍应用“填鸭式”的教育理念，仅以学生掌握基本知识、通过传统的卷面考试为教育目标，对学生土木工程专业技术的革新思维和创造能力培养存在缺失；另一方面，学生作为知识获取者，缺乏对土木工程专业的兴趣，认为大学教育意义不大，自己没有学到他人未有的专业技能。这些现象导致社会面普遍认为本科生教育质量下降、学生能力不足。

1 问题缘起

目前土木工程专业面临的巨大挑战主要为学生学习兴趣不足、对专业前景期望值不高，具体表现为新生转专业率较高、只有转出没有转入等。该现象不仅发生在普通本科高校，在不少知名985院校也尤为突出。为了减少该现象，部分高校将土木工程专业设为提前批次，报考后不允许转专业。虽然这种做法可以限制学生转专业，但并不能从根本上提高学生对土木工程专业的认可度，尤其是大一新生，他们对专业认识还不深入，极易受各种舆论和宣传的影响，不具备独立的判断力。因此，教师需要探索适当的方法提高学生对专业的认知度，进而提高学生的专业学习兴趣，为土木工程专业留住人才，为土木工程专业发展做好保障。此外，随着新工科教育理念的提出，培养适应未来工程发展趋势、具有创新能力的高素质工程人才已经成为土木工程专业教育的共识。创新能力是新工科土木工程人才培养的核心目标，包括创新思维、创新技能、创新意识、创新视野和专业知识等。创新思维是指从独特的视角发现新问题，用新颖的思路解决新问题，以期获得创新性成果的思维活动。汕头大学教授康全礼等从CDIO大纲与创新能力的契合性入手，指导CDIO大纲的实施与创新能力的培养，以期解决我国对创新人才的需求。但就目前情况来看，学生创新能力的培养仍然不足，本科毕业生的创新能力仍然不强，也没有系统的调查对学生创新能力水平进行评估。因此，教师适当进行教学改革，提高土木工程专业人才的创新能力，是紧跟时代的发展要求，也是提高毕业生工作能力的关键。

本文针对目前土木工程专业新生学习兴趣不足、毕业生创新能力不足等问题，结合专业特点，对土木工程专业新生开展了专业相关科研讲座，并在讲座结束后通过问卷调查的方式探究科研讲座对学生专业认知、学习兴趣、科研参与积极性、创新思维以及创新能力的影响，分析科研讲座在学生学习兴趣驱动和创新能力培养两个方面的作用和意义，为进一步提升土木工程专业新生学习兴趣和创新能力提供依据和支撑。

2 研究方法

以浙大宁波理工学院土木建筑工程学院212班、223班、224班、专升本221班、222班新生为对象，讲座内容基于应用研究与基础研究两个方面，结合新生特点，讲座内容尽量生动形象，以讲故事的方式，以提出问题、探讨问题、研究方案、解决问题的思路引导本科生思考，告诉学生土木工程专业在社会生活中扮演的角色和发挥的价值，通过专业学习可以解决哪些问题，成为什么样的人。讲座结束后，笔者分别从专业认知、专业兴趣驱动、科研参与积极性、创新思维启发以及专业创新能力等五个方面展开问卷调查，让学生进行打分评价，获取专业讲座的作用效果。

3 专业讲座的引导效果分析

3.1 科研讲座对土木工程专业新生专业认知水平的影响

专业认知是指学生对该专业研究对象、研究目标、目前所处境况和未来发展趋势的概述，以及自己通过大学学习，未来在该领域中扮演角色的认识。专业认知决定学生对本专业的看法，影响学生的学习兴趣以及后续相关创新思维和能力的培养。土木工程专业是一门初听起来熟悉，细细了解发现并不清楚的专业，学生对本专业存在一定的误解。具体表现为，学生认为专业门槛低，甚至口口相传导致越来越多的学生对土木工程专业产生偏见，造成高考报考意愿低、将土木工程作为转专业的跳板等。部分学生通过四年的专业学习也不清楚未来工作具体事项，盲目跨专业考研，以摆脱本专业。面对这些问题，普及学生对土木工程专业的认知势在必行。科研讲座是教师多年研究成果的凝练，呈现了土木工程专业所涉业务、现存技术难点以及专业人员的目标工作方向。学生通过了解这些内容不仅能增加对土木工程专业的了解，更容易获取专业价值和专业荣誉感，获取人生价值的满足感，了解到原来自己的专业并不是简单的“搬砖人”。通过学习解决不同情况下土木工程设施的建设问题，学生能获取精神上的满足感，这是传统课堂教学难以在短时间实现的。图1为大一新生在聆听科研讲座后认为专业讲座对其专业认知水平的影响。调查结果表明，学生普遍认为科研讲座可以提高其专业认知水平，其中大多数学生认为科研讲座对其专业认知水平可提升65%及以上。可见，科研讲座对提升学生专业认知水平具有很大帮助。

3.2 科研讲座对土木工程新生学习兴趣及科研实践参与积极性的影响

专业兴趣是新生学习的驱动力，也是毕业生从业选择的重要指导。但是在传统的土木工程专业学习过程中，理论学习枯燥乏味，很难勾起学生兴趣，实践环节往往因为相关工作比较辛苦，学生多有抱怨。这些原因导致学生对土木工程专业的学习兴趣不足，动力匮乏，积极性缺失。图2为科研讲座后学生学习兴趣的调查分析结果，结果表明绝大多数学生认为通过参与科研讲座，可大幅度提升自己对本专业的学习兴趣，其中认为可提升90%以上的人数最多。原因是，科研讲座往往包含了如何将土木工程专业理论知识应用于实际、解决实际问题等内容，学生能明白相关理论知识学习的意义所在，进而激发对相关知识的学习兴趣。

图2 科研讲座对新生专业兴趣的影响

土木工程是一门理论与实践结合十分紧密的专业，实践环节在学习中占有重要地位。然而，在实际教学过程中学生往往对实践环节提不起兴趣，不明白实践的目的和意义，以至于其感受到的只有繁杂的体力劳动。该问题的根源在于实践学习没有与实际工程问题紧密结合，是单独孤立出来的，学生感受不到自己付出劳动的意义，科研讲座恰好可以完美地弥补该不足。教师的科学研究总是源于工程实际问题，致力于解决某个实际问题，因此在科研讲座中提到的试验也是为了解决或验证某个具体问题，会极大地勾起学生的好奇心和探索欲望，因此将实践教学环节与科学研究相结合可大幅提升学生的实践积极性。通过在科研讲座结束后对学生科研参与积极性进行调查分析，笔者发现大多数学生认为通过科研讲座学习可提高自己的实践环节参与积极性65%及以上（如图3）。

3.3 科研讲座对新生创新思维和创新能力的影响

在新工科背景下，培养具有创新意识和创新能力的创新型人才是高校的人才培养目标，然而传统的“填鸭式”教育很难启发学生的创新思维，促进学生创新能力的培养。科研讲座的本质是一个创新探索后的成果总结，它为学生讲述科研人员如何基于实际问题提出新颖的想法和方法并解决问题，可有效启发学生的创新思维，培养学生积极思考并解决问题的习惯，获取一定的创新能力。实践和调查结果也证实了科研讲座对学生创新思维启发和创新能力培养的作用，如图4和图5所示，大多数学生表示通过科研讲座学习，创新思维和创新能力的培养水平可提高65%及以上。可见，学校有针对性地为土木工程专业新生开展科研讲座是非常有必要且有意义的。

图4 科研讲座对创新思维的影响

3.4 科研讲座综合作用分析

图6为科研讲座对新生能力的综合作用图，由图中可知科研讲座对提升学生的专业认知水平、学习兴趣、科研实践参与积极性、创新思维启发以及创新能力均有良好的作用，学生的各方面能力可分别提升80.8%、79.5%、76.3%、76.6%和80.5%。其中，对学生的专业认知和创新能力提升尤为显著，可见科研讲座在土木工程专业新生学习兴趣驱动与创新能力培养过程中具有重要作用。

图6 科研讲座对新生专业能力提升效果

4 结语

科研讲座可以提升土木工程专业新生的专业认知水平、学习兴趣、科研实践参与积极性、创新思维和创新能力，其中在专业认知水平和创新能力提升两个方面，效果更为突出。在响应新世纪创新人才培养目标的过程中，学校有针对性地为土木工程专业新生开展科研讲座是非常有必要且有意义的，该举措将为接下来的人才培养工作打下良好的基础，是教育效果提升的重要基石。