基于大学生科技创新的土木工程材料课程改革探讨
时国松，李凌洋，王巍浩
（北京交通大学海滨学院，河北 黄骅）
摘 要： 随着改革开放的不断深入，科教兴国的兴起，我国越来越重视大学生的实际动手能力，以及创新能力的培养，对于土木工程教育而言，涉及的知识组成范围广泛，包括了材料的成分研究，不同材料的组成，以及后续结构的生产加工，都影响着土木工程的施工质量。为了促进学生积极学习，开展了科技创新实验比赛；不仅能够提高学生的实际动手能力，培养学生团队精神，还能提高学生理论联系实际的能力。本文主要提出科技竞赛是土木工程专业学生参与创新活动的重要途径，科技创新比赛能够促进学生主动学习，通过分析了目前学术竞赛中存在的问题，结合个人的工作经验，提出了改善科技创新的土木工程材料学科教学的方法，为学院以及学生的转型提供参考，帮助学生更好地融入社会需求。
关键词： 大学生科技创新；科技竞赛；土木工程专业；材料课程改革
随着科技的不断发展，我国越来越清楚意识到，科学技术是第一生产力，为了在国际社会具有较强的竞争力，我国必须具备自主创新能力，培养大批具有创新能力的人才，才能在国际上占据一席地位，对于土木工程专业而言，在校学生不仅要掌握土木工程学科的基本理论和专业技能，还需要具备基本的动手实践能力，并且在学习的过程中，注意培养创新能力和创业精神的形成，为日后的工作做好准备。加上我国正处于教育改革转型的关键时期，所以院校也要顺应时代潮流的发展，为培养应用型高级专门人才而努力。
一 土木课程教学创新能力培养的重要性
现阶段，我国正处于教育改革转型的关键时期，随着科教兴国概念的兴起以及“双一流”院校的出现，对于普通的地方本科院校而言，需要结合社会就业需要进行转型，将实践教学改革纳入高等教育教学内容，并且根据实际需求进行课程体系改革。
高等学校是培养高素质创新人才的摇篮，也是学生进入社会的过渡期，对于高等院校而言，需要引导学生树立正确的人生观，在校内掌握课程知识，为了更好地适应时代发展，还需要培养学生创新能力。其中，对于土木工程专业的学生而言，除了需要掌握土木工程学科的基本理论和专业技能之外，对于土建中的新型材料也要加强研究，培养创新能力，院校应该积极开展实践教学，让学生多方面接触专业的实际应用，加深对专业的认知，作为实践教学的一部分，学科竞赛是一种有效地鼓舞学生进行深入学习的方式，开展科技创新竞赛，能让学生了解到最新的材料技术，拓展视野，能够激发学生的学习兴趣，培养学生的创新精神和团结协作精神，而且可以丰富校园科技文化氛围，有利于院校培养应用型创新人才，推动教育教学改革的实现。
对于土木工程学科而言，本科院校可以以学科竞赛为载体，从一开始的人才培养方案入手，到后续的教师团队建设、教育教学方法进行改革，同时引进校企合作模式，鼓励学生参与科技创新大赛，创新土木工程应用型人才培养模式的新思路，土木工程专业学生可参加的竞赛范围广泛，包括本专业的基础力学竞赛、结构设计竞赛等，除此之外，土建专业还离不开数学计算，因此还能够参与数学建模竞赛，这些竞赛的开展一方面有助于激发学生的学习动力，另一方面能够帮助在校大学生对于未来的就业形成一个良好的认识，也能够帮助院校更好的构建科学、规范管理机制，结合实际的情况，为在校学生提供创新基地。
对于普通本科院校而言，要以专业特色为起点，引领一流应用学科建设，对于土木工程专业而言，应该突破制度瓶颈，加强与公司各方面的合作，提高学生的动手实践能力，进一步深化和培育人才培养模式的创新，鼓励学生参加科技竞赛，以学生特长、兴趣为出发点，注重筹备比赛过程中的准备工作，积极吸取经验教训，转换为自己的实践经验，达到学生通过科技竞赛活动提高实践能力和创新能力的目的。
In gastrectomy, the LD levels are as follows: (1) D0:LD in a volume less than D1; (2) D1: №1-7; (3) D1 +:D1 plus №8a, 9, 11p; and (4) D2: D1 plus №8a, 9, 10,11p, 11d, 12a (Figure 3).
二 科技创新竞赛带动课程改革创新
（一） 激发学生产生创新精神
科技创新是目前教育的重点关注环节，为了有效地实现科技创新，院校可以组织开展各种学科竞赛，吸引学生报名参加，在导师的指导下，学生可以进行团队合作，完成模型的计算，分析，设计，制作，在这个过程中，学生的动手能力和团队合作能力都得到了有效地提升。而且通过科技竞争，可以让学生在竞争平台上展现自我，激发学生产生追求真理的创新精神。
（二） 科技竞赛促进学生主动学习
各种科技竞赛能够有效提高学生的学习主观能动性，由于土木工程专业的设计学科范围广，所以该专业的学生不仅可以参加本专业的竞赛，比如基本力学和大学生结构设计等科技竞赛，还可以参加大学生数学建模比赛，这样一来，能够有效检测学生学习的效果，帮助学生整合学到的基础知识和专业知识，并且能够进一步掌握相关的绘图软件，为日后的就业打下基础。
（三） 组成学生形成科技兴趣小组
土木工程学科涉及的课程内容非常复杂，很多内容都是跨学科，牵涉到力学、数学、化学等，尤其是土木工程的材料课程，材料的研究大部分是测试结果和工程经验的总结，在学校的实际教学中，主要表现为理论教学，整体的课程逻辑不足，导致学生不能够对材料的特性有着清楚的认识，缺乏基本的感性知识和工程实践，一般的本科院校采用传统的教学方法，让学生对专业的重点难点的认识度不够，对日后的就业方向也没有足够清晰的认识了解，加上课程内容本身就难度大，很容易让学生丧失学习兴趣，缺乏学习的主动性，为了应付考试，存在考前突击的现象，导致整体的教学结果不理想。
（四） 科技竞赛培养学生团队精神
现阶段大部分的大学生为独生子女，导致容易以自我为中心，在与人相处、沟通方面存在欠缺，团队意识不强烈，在科技竞赛中，能够改变这一现象，学生需要共同努力，积极与队友讨论问题，同时听别人的建议，这样一来能够改变自己与他人打交道的方式。
燃料汽车主要指借助氢气或甲醇等燃料发生氧化反应后产生电能，并借助电机驱动的新能源汽车。这种汽车不会造成严重的环境污染，有时还可实现零污染物排放。同时，燃油效率也相对较高，因此，很好地保证了燃油经济性，有效控制了燃油泄漏所导致的水体污染。不仅如此，其在运行过程中不会发出明显的噪音，但是燃料电池需要较高的成本投入，而这也是阻碍燃料电池汽车普及和发展的重要因素。
（五） 科技竞赛改进教学方法
土木工程的应用范围广，实用性强，实践教学是土木工程专业教学的关键环节，为了提高该学科的教学质量，可以通过科技竞赛将教学模式由封闭模式转变为开放，综合的实验教学模式。
比如教师在讲解土木工程的材料课程时，就应该带领学生去实验室，结合实际的材料给学生进行讲解专业的相关内容，如内部强度分析，结构强度计算等章节，这样一来能够提高学生理论联系实际的能力，同时还可结合技术竞赛主题，教师鼓励学生表达自己的观点，并组织学生进行内部讨论，提高学习的热情。
现在的科技竞赛很少有独立完成的比赛，通常都是以小组组队的方式进行，进行队内分工合作，这样的话，队员之间能够取长补短，面对问题的时候，可以论不同的解决方案，最后讨论技术完成竞赛主题。这样的模式可以提高学生的组织能力和合作技能，同时还培养了团队精神。
教师需要培养学生的独立思维能力，让学生自主发现问题，独立思考为什么要选择这类型材料作为土木工程建筑的主要原材料，真正理解和掌握理论知识，具备实际解决问题的能力，提供适当的启发和指导，培养学生创新的能力。
三 土木工程学科中存在的问题
（一） 土木工程课程中存在的问题
科技比赛的筹备，能够给高年级学生提供一个展现自我的平台，检验平日里所学，另一方面能够让低年级的学生进一步感受科技竞赛的魅力，为日后的学习做好提前准备，在准备科技竞赛中，高年级学生将对土木工程结构有了更深入的了解，包括材料的选择，机械结构优化设计，载荷计算，模型载荷试验等，各种科技比赛能够提高了学生和分析和解决问题的能力。
（二） 土木工程学科竞赛中存在的问题
1.尚未形成严谨的学科竞赛管理制度
3.教师指导工作有待加强
2.竞争激励机制不完善
学生在科技竞赛方面的准备经验不足，作为竞赛指导教师，应该带领学生一起参与比赛，各学院的激励制度不健全，导致教师的积极性没有得到充分调动，对于学术竞赛不够重视。团队，它不是以文件的形式记录，导致每年发生人事变动，这对学术竞赛的结果有较大影响。
由于科技竞赛的筹备时间不长，普通院校目前尚未建立良好的学术竞争激励机制，主要表现在事前的信息收集不到位，导致无法有效激励在校学生积极参与竞赛。同时，对于参与了竞赛之后的总结反馈工作也不到位。
我国的大部分普通高校还没有形成严谨的学科竞赛管理制度，对于竞赛期间的管理还不够规范，没有形成长期机制，竞赛的内容和标准也没有统一，很多的竞赛都只是照搬传达上级的命令，没有根据院校的实际情况出发，考虑到学校的优势，更好的准备竞赛，实现培养人才的目标。
经研究表明，观察组中老年糖尿病合并脑梗塞患者检出率90.00%（阴性患者10例、百分比为10.00%；阳性患者90例、百分比为90.00%）高于对照组检出率80.00%，差异有统计学意义（P＜0.05）。
As为内参物对照品s的峰面积，Cs为内参物对照品s的质量浓度，Ai为某待测成分对照品i的峰面积，Ci为某待测成分对照品i的质量浓度
在一定程度上表征学术成果质量优劣的JIF与学术质量之间的关系并非呈线性正相关，并且在更多的时候，其所表征的是学术研究的热点，所以并不能直接代表学术研究水平。因此，DORA也建议，不使用JIF等评价期刊的指标作为评价单篇研究论文质量的代替指标，也不能用来评价某位学者的贡献，也不作为决定是否提职、聘用或经费资助的指标。就是说，JIF可以作为期刊评价与学术评价的某种参考，而不能唯JIF是论，更不能赋予JIF太多的利益和好处。然而，有不少国家和地区，把JIF与论文水平甚至跟科研奖励直接挂钩，有些机构甚至给那些在高JIF期刊上所发论文的作者提供巨额的奖金。
4.学生的准备工作不足
大多数学生都没有参与过科技竞赛，所以对于科技创新的学科竞赛的参与度不高，为了完成指标任务，学院在选拔参赛队员的时候具有随机性，而且缺乏支持性的选拔机制，有的时候，竞赛与学生的绩点成绩息息相关，导致学生为了奖学金参加比赛，而忽略了创新思维的重要性，违背了比赛的初衷。
5.企业的参与度不高
科技创新仅仅靠院校一己之力是不够的，学院有理论知识作为支撑，但是需要企业提供最新的行业动态以及完备的实验平台，但是学校与公司之间的合作大多是以表面形式流动，没有建立实质的合作内容，企业的参与程度不高。
四 应用型人才培养模式的探讨
（一） 以学科竞赛为核心，完善人才培养方案
为了更好地激发学生的动手实践能力，以及创新能力，对于土木工程的学生而言，可以将各种学科竞赛项目作为检验专业教学成果的平台，比如将竞赛进行分类，土木工程专业的竞赛可以分为力学竞赛、结构设计竞赛及BIM技能大赛等多种类，从而可以让学生在某一方向进行钻研深究，同时对应的学院还应该加强实验室建设开放，创建免费的实验环节，鼓励学生积极参与实验，尤其是对于新型的土木工程材料的研究，要不断地与时俱进，旨在提高学生的综合实验能力。院校应该根据实际的教学需求，安排实践学习课程的内容，将各种学科竞赛项目融入设计和创新实验中。
（二） 更新土木工程专业的课程教学目标
土木工程课程涵盖广泛，主要包括了基础课程，技术基础课程，专业课程和选修课程等各方面。在这其中，土木工程材料课程是重要的基础技术课程之一， 对于普通院校而言，应该考虑到应用本科院校学生的特点，制定材料课程学习的要求，学生应该了解材料构成，熟悉材料的测试要求以及一般材料的知识，为日后的就业做好准备。
（三） 以学科竞赛为载体，加快课程群建设
科技创新是一个国家发展的生产力，对于本科院校而言，推动科技创新，有助于院校的综合实力的提升，在进行科技创新的推动的时候，院校应该积极总结近年来组织和参与学科竞赛的经验，并且要做好反馈信息的收集，这样有利于课程体系的发展和改革。
院校除了积极响应竞赛的筹备之外，在竞赛发展体系中，需要制定合理的竞赛规则保障公平的竞赛，邀请相关专家来校开展研讨会，以进一步明确竞争赛制，并计划实现不同的学科之间的有效整合，以竞赛带动学科的建设，增加教学实践。与此同时，对于土木工程专业而言，需要把整合的注意力放在基础课程上，并为这些课程增加独立的实验环节。
2.1.2 对照药材溶液的制备 分别取茅苍术和北苍术对照药材各0.8g，加甲醇10mL，超声处理15min，滤过，滤液作为对照药材溶液。
（四） 优化课程的教学内容，突出教学重点
现阶段我国的土木工程材料课程内容广泛，从大致上分类的话，可以将材料分为三类，分别是水泥，钢，混凝土。对于主要从事结构设计和施工的土木工程专业学生而言，结构材料是整个大学学习的重点。如果没有掌握好该学科的内容，那么就无法保证日后工作的时候，适当选择和使用结构材料，从而就无法保证结构的安全性就。
随着结构材料的品种不断扩大，性能要求越来越高，在进行结构设计的时候，需要保证结构设计的相对稳定，所以需要保证使用的建筑材料具有一定的强度和耐久性。针对这一现象，本科院校在进行教学的时候，应注重给学生讲解传统材料的特性，让学生明白引入材料开发的新条件，教师应根据学科发展的最新动态，及时更新教学内容，让学生了解行业内最新的消息，同时还需要培养学生建立终身学习的观念。
麦克风阵列的设计主要需解决2个问题,即麦克风的选择和麦克风阵列的空间布局。本文选择全向麦克风实现声音信号的采集。麦克风阵列空间布局采用平面十字阵形式[12],如图3所示。
认识到教学内容的价值，就要将这些有思维价值的内容在教学中发挥作用，让其落实在课堂中，体现出生命力，那就必须理解教学．只有理解了教学，才能设计出好的数学活动，通过这些活动，数学内部的育人价值得以生存，并能放大，数学的活动才真正的有意义，才能使学生真正感受到数学的力量，也只有通过这些活动，数学才不会是纸上谈兵，借题发挥的空洞学科．
五 结语
综上所述，为了更好地提高土木工程专业大学生的创新能力，院校应该积极组织学生参与学科竞赛，通过科技竞赛促进学生主动学习，培养创新能力，为日后的就业打下基础。
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本文引用格式： 时国松 等.基于大学生科技创新的土木工程材料课程改革探讨[J]. 教育现代化，2019，6（72）：92-94.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.72.033
基金项目： 沧州市重点研发计划指导项目（172303002）“基于大学生科技创新的土木工程材料课程改革探讨”。
作者简介： 时国松，男，汉族，河北黄骅，讲师，硕士研究生。研究方向：土木工程材料、施工技术、工程结构。
标签：大学生科技创新论文; 科技竞赛论文; 土木工程专业论文; 材料课程改革论文; 北京交通大学海滨学院论文;