土木工程研究生创新能力培养体系的构建

孙世国宋志飞冯少杰赵俊兰宋小软

(建筑工程学院)

土木工程专业属于应用型专业，要求学生通过实习与实验掌握解决综合技术问题的技能，以便更好地为工程建设服务。因此，如何提升学生知识能力是教学中必须重视的课题。为了夯实学生的理论基础，充分调动学生学习的积极性，同时提高学生综合运用知识和理论联系实际的能力，需要在理论教学和各个实践环节中加强和重视能力的培养。项目组用了四年时间完成8项教改课题，对理论教学环节和实践教学环节均进行了一系列的改革和探索，提出知识能力的培养模式,构建“实验—实践—实战”循序渐进、逐渐深化的实践与学术能力培养教学体系。

1实验体系的构建

1.1思想认识

强化视觉认知与思维感悟的有机结合，提出由过去的掌握知识变为知识能力的培养模式，对实验教学、实习基地建设等环节进行全面改革，有效利用实验资源，培养学生寻找资源、利用资源、用好资源的能力。

1.2实施方法

(1)重视基础性实验教学。强调各课程之间基础知识点的联系和综合分析与运用能力培养，通过对实验结果的验证性分析，培养学生的动手能力，增加学生的实验兴趣，为以后开展综合性、设计性实验打好基础。

(2)探索实验教学新模式。由过去单纯理论授课，发展为充分利用现代多媒体技术和网络信息技术，使部分纯讲解变为更加形象生动的可重复再现的视觉图形演示过程，使课堂与实验室、理论与实践得到完美统一。积极进行精品课程建设和精品教材建设，部分课程建设了配套完整的教学资源网站，方便学生，提高教学效率和质量。

(3)强化综合性设计性实验。针对各门类课程均开设了可供选择的多方向设计性、综合性实验和创新性实验，以满足不同兴趣学生的需求。目前土木专业共设置了18门设计性或综合性实验课程，其中有9门属于独立设课的实验课程，内容覆盖了所有主干课程。

(4)实验教学手段与现代信息技术有机结合。实验中心自行研制开发了网上虚拟实验室，学生可通过实验中心的信息平台进入多媒体虚拟实验室，在虚拟的环境中反复做实验，加强对实验原理、实验过程、实验结果的认识，学生还可以通过中心信息平台的“网络教学信息门户”实现实验预约、网上提问、在线答疑、资源下载等学习活动。

(5)增设开放性实验研究项目。在整合现有实验资源基础上，设计小课题、小实验，调动广大同学的兴趣与参与热情。主要内容包括结构设计大赛、科技小课题、大学生科技活动和参加教师科研课题研究等。08年以来，参加开放性实践研究项目的学生累计达1000余人次。

1.3主要成果

在构建多样化的实验体系过程中，先后完成教改项目8项，编写教材6部，发表教改论文16篇。

2实践体系的构建

2.1思想认识

以培养时代需要的应用型人才为目标，以认知实习、感悟实习和参与实践为主，辅以科技、创业活动竞赛为载体，取得了可喜成绩，丰富了教学科研成果，拓宽了学生的学术视野，提高了对理论知识的理解能力与运用能力，实现了从认知到感悟的深化。

2.2实施方法

(1)加强从认知到感悟的过渡，提高参与实践的水平。土木工程专业学生需要经常走出课堂，在认识实习、生产实习和系列科研项目的工作现场中印证所学理论知识，使理论联系实际，提高解决实际问题的能力和技术水平，实现从认知到感悟的深化。

(2)开展学术沙龙，拓宽学术视野。定期聘请行业内的专家、学者前来讲学，使广大同学了解科技前沿动态与发展趋势，对同学进行实验和从事科研项目具备良好的导向作用。

(3)开展学术交流会，提高理论水平。每年举办一次学术交流会，学生针对自己掌握的知识向全体学生进行展示，通过交流、提问、答疑等环节，凝练自己所学知识，使理论水平有了进一步的深化。

(4)鼓励并指导学生参加各类科技活动或竞赛，切实提高实践能力。

2.3主要成果

几年来，共开展各类学术讲座80余场次，5000余人次学生参加了学术报告会，百余名同学进行了学术交流，指导学生独立完成课外科技活动12项，指导学生发表科技论文114篇。在“科园杯”大学生科技活动、北京高校建筑结构设计联赛中获奖30余项。

3实战体系的构建

3.1思想认识

以毕业设计为实战平台，以国家项目与校企联合项目为载体，让学生参与实际工程设计及科研项目研究，大幅提升学生的知识应用能力，实现了从感悟到运用的升华。

3.2实施方法

(1)学生直接参与教师科研项目，在解决实际问题中提高实战能力。在探索研究生实践教学过程中，吸引大学生参与实际工程问题和教师科研课题的研究，使学生分析问题与解决问题的能力大幅提升，为走向社会打下坚实的基础。几年以来共有300余人次学生参与完成了50余项科研课题或工程，以科研项目为研究背景的毕业设计、研究论文质量大幅提高。

(2)与校内外多家企业单位联合，建立了以实际工程为背景、注重实践能力培养的大学生实习基地。把实践教学环节从实验室延伸到实际工程中去，构建了一个较为全面系统的实践环节与训练体系，有效提高了学生分析与解决实际问题的能力。目前共建立5个固定的专业实习基地。

(3)建立了结构合理的学生科研梯队，使研究思路更为清晰，内容更有层次性。以责任教授为核心，专业教师队伍为培养平台，建立了以本科生、硕士生、博士生为研究主体的研究梯队，取得了一批可喜的科研成果，学生培养质量大幅提升。

3.3主要成果

几年来，研究成果获2011年度国家科技进步二等奖1项、省部级科技进步奖5项，申请专利25项，出版专著12部，发表论文114篇。

体系立足传统教学优势，着力实验教学的改革与创新，在教学、科研、实践三位一体的平台上重点培养学生的实践能力和实战能力，切实提高学生的综合素质与社会核心竞争力。体系有很强的针对性和可操作性，实践检验其社会效应明显。

由此，“教学、科研、实践”三位一体，“产、学、研、用”环环相系，形成循序渐进、逐渐深化的“实验—实践—实战”体系。

开放•互动——“生成性教学”理念在城市规划教学中的探索

张伟一梁玮男任雪冰李婧于海漪姬凌云

(建筑工程学院)

课题组在设计教学中应用开放式、互动式教学模式，以“问题式”教学理念为主旨，引导学生思考影响并制约建筑及城市设计的社会性、经济性及文化性因素，重视深入的城市及社会调查，以此为依据确定具体设计目标，并解决相应的设计问题。概括地说，开放式、互动式教学从以教师为主导转变为以学生为主体的师生互动，从一元的教育模式转化为多元发展模式，从单一的教育目标转变为复合型人才培养目标，从单体建筑的类型训练转向城市建筑的面向城市、面向社会、面向国内外的开放教学思路。

1成果内容

项目的成果内容如下：

1.1 “问题式”教学理念

在设计教学中对于“问题式”教学理念的应用包括场所意义的强调、职业规划师素养的培养、以实战教学为手段的命题原则。具体地，在低年级教学中引导学生从分析场地着手思考设计问题，在高年级教学中，一方面培养学生的职业素养，参考职业规划师的设计程序训练学生解决实际问题、与甲方和其它专业配合沟通的能力。另一方面，坚持密切结合实践的实战命题原则，扬弃传统的“类型化”命题为“问题化”命题，鼓励学生以深入的社会调查为依据自主发现问题、归纳问题并提出解决问题的思路，完成自选设计地段、自拟任务书的过程。近年来的命题均与北京城市建设休戚相关，如历史街区保护与更新、工业遗产保护与再利用等，使学生在复杂的城市问题中得到训练。

“问题式”教学开展的过程就是学生以问题为导向，围绕课题进行知识的梳理、总结和归纳的过程，也是学生拓展思维、灵活运用各种信息的过程。

(1)开放式教学模式

开放式教学模式既包括面向城市、面向社会、面向国内外的开放教学思路，也包括教师、学生双向选择的工作室机制、与国外友好学校合作办学等开放教学组织环节。面向城市开放体现为自选地段、自拟任务书、关注场所意义；面向社会开放体现为以社会调查报告为设计依据，关注社会热点问题，培养学生敏锐的洞察力；面向国内外开放体现为积极参加国内、国际设计竞赛，在实战中检验教学效果；教师、学生双向选择的工作室机制的优势在于学生可以自由选择教师及其所指导的课题，发挥教师团队的专业特长，促进学生知识结构的合理与提高；合作办学的开放模式主要包括与国外友好学校的交换生项目、教师访学以及校际的暑期交流。充分发挥北京市属院校的地域优势，加强与国外建筑院校的交流，有利于师生开阔视野。

(2)互动式教学过程

互动式教学过程改变传统的“师传徒”、单一课题、单一的分解式训练教学模式，在命题阶段由教师控制选题的方向，师生共同参与社会调查，并研讨任务书的具体内容，强调以学生为主体；在设计过程中，加强师生对话与交流，增加各设计阶段的过程评图、年级组公开答辩、教师现场点评等互动环节，鼓励争鸣，注重设计方案的评价与反馈。

2主要成果

开放、互动教学模式以及“问题式”教学理念已在教学中采用4年以上，课题组坚持上述教学模式与方法，已取得丰硕的教学成果及良好的教学效果；在各类学术刊物和学术会议上发表学术及教学研究的论文20余篇，结合开放式教学模式与实战教学思路，引导高年级学生以各种方式积极参与实践工程，完成相关工程实践20余项，取得很好的社会效益。其中北方工业大学十一公寓设计方案获得优秀奖。

此外，课题组于2008年9月至2011年9月连续四年指导学生获得全国高等学校城市规划专指委主办的、全国唯一优秀作业评选奖项18项，其中社会调查报告类9项(一等奖2项，二等奖1项，三等奖2项，佳作奖4项)，城市设计类9项(2009年开始参赛，获得二等奖1项，三等奖1项，优秀及佳作奖7项)。指导学生获得2008、2009年度“科园杯”二、三等奖，并连续获得2009、2010、2011年度本科优秀毕业设计及2011年度优秀硕士论文。指导学生获奖详见表1。

表1课题组指导学生获全国高等学校城市规划专业奖项一览表

序号	获奖时间	作业名称	学生姓名		指导教师	年级
全国高等学校城市规划专业指导委员会唯一优秀作业评选(社会实践调查类)
1	2008年 一等奖	何以濯清泉：大栅栏居民洗浴状况调查	刘泽、阮渊博、李鹏、 秦伟		梁玮男	四年级
2	2008年 佳作奖	问夕阳：老年人公共空间使用调查	赵韩、王禄、卢哲、 杨峥		梁玮男	四年级
3	2008年 佳作奖	暮鼓晨钟下的变奏：鼓楼地区商业调查	王策、许瑞雪、任思远		李婧	三年级
4	2009年 二等奖	电瓶摆渡车的后奥运生活	许瑞雪、胥丽丽、谢娣、 王昆		梁玮男、李婧	三年级
5	2009年 三等奖	何处是我家	赵晨、赵嫘、张玉玉、 陈宇洁		李婧、任雪冰、 梁玮男	三年级
6	2009年 三等奖	唤醒沉睡的环廊	潘晓智、鲁勋、刘冠雄、 宋金广		梁玮男、李婧	三年级
7	2010年 佳作奖	天街兮今朝	于猛、邓清、潘之花、 陈龙		梁玮男、李婧	四年级
8	2011年 一等奖	联运快车	王建龙、黄琨、黄志伟		任雪冰、姬凌云	四年级
9	2011年 佳作奖	Take me home, Mini bus	李博洋、刘晓辰、刘悦、 马蕊		梁玮男、李婧	四年级
序号	获奖时间	作业名称	学生姓名		指导教师	年级
全国高等学校城市规划专业指导委员会唯一优秀作业评选(城市设计类)
11	2009年 优秀奖	巴别塔的倒下	谭虎、任思远	梁玮男、李婧		四年级
12	2009年 优秀奖	居安思危	高翔、李耿	任雪冰、姬凌云		四年级
3	2010年 佳作奖	城市魔方	杨淑琳、李孟琪	梁玮男、李婧		四年级
4	2010年 佳作奖	单车时代	王昆、赵欣	梁玮男、李婧		四年级
5	2010年 佳作奖	城市棕地的转导修复	赵坤、浦晨霞	姬凌云、任雪冰		四年级
6	2010年 佳作奖	滨水环境下的商娱模式	潘之花、赵晨	姬凌云、任雪冰		四年级
7	2011年 二等奖	城市棕地的加剧效应	王建龙、黄志伟	任雪冰、姬凌云、 梁玮男		四年级
8	2011年 三等奖	新蚁族的后首钢时代	李博洋、敬鑫	任雪冰、姬凌云、 梁玮男		四年级
9	2011年 佳作奖	健康回归	李帅、梁倩	任雪冰、姬凌云、 梁玮男		四年级

以竞赛项目为契机培养工业设计专业本科生的创新思维与实践能力

余森林尹建伟冯庆辉

(艺术学院工业设计系)

如何培养工业设计专业本科生的创新思维与实践能力，是本课题的研究重心。课题组经过多年的专业教学实践与探索，发现创新能力培养的关键是启发学生“主动实践”。竞赛项目是培养本科生主动实践能力的重要手段，是提高学生创新思维与动手能力的有效途径。课题组针对这一情况，积极开展一些有意义的竞赛活动，构建“竞赛”实践教学模式，激发学生的实践兴趣，启发学生主动实践，培养本科生主动实践的能力。

以往的学生往往是被动实践，这种实践的目的、对象、方法、程序等关键要素都是由教师制定，学生在教师规定的框架中，沿着既定的路线去完成实践任务。这样的模式，很难激发学生的激情和创造力。真正使知识成为活的知识的学习方式是主动实践。

建构主义主张的学习就是主动实践，建构主义认为知识是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助他人的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。建构主义强调学生的主动性和参与性，重视“被动”和“主动”的平衡，对于学生主动实践能力的培养具有深刻的启示。竞赛实践是大学生主动实践能力培养的一种有效途径。“竞赛项目”实践教学模式，改变知识的单向传播，强调形成积极、主动的学习态度，强调竞争与合作。在实践教学中既有“教”的设计又有“学”的设计，既有自主学习、实践又有合作探究，充分发挥了教师的主导作用和学生的主体作用。

结合课程《竞赛实践》的教学，工业设计本科生主动参与了“2011美铝可持续创新设计大赛”，该比赛在行业内具有较大的影响力，此次共面向国内院校和组织机构征集到作品400余件，工业设计系参赛学生在激烈的竞争中脱颖而出，一举摘得3个奖项，学生深受鼓舞。

课程学习中，我们总结了竞赛实践课程的效果，具体表现为：

(1)变“被动学习”为“主动钻研”。在传统的学习模式中，学生习惯了教师讲课学生听课，该学习方式并不利于激发学生的创造性思维，只有在主动学习中才能够激活学生的思维，而竞赛实践就是引导学生主动钻研学习。

(2)变“纸上谈兵”为“动手实干”。以往知识的学习，更多停留在书本知识上，很难通过实践的检验，这并不利于实际动手能力的培养，要提高实际操作能力，就必须要动手实干，通过具体的案例实践，来提升实践能力。

(3)变“单兵作战”为“团队协作”。在一般的课堂学习中，学生很少进行合作，更少就一个具体的课题进行深入的分工合作，这种团队协作的培养，在竞赛项目的推进过程中，可以得到提高与完善。

竞赛实践课程，通过精心选择一些恰当的“竞赛项目”，以此为契机来培养学生的创新能力，该方法可以有效的调度学生的积极性，锻炼学生的设计思维能力，引导学生做出设计作品。