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研究土木工程專業(yè)全程科研導師制培養(yǎng)模式論文
針對土木工程專業(yè)本科生科研能力培養(yǎng)問題，分析了我國土木工程專業(yè)本科生科研能力培養(yǎng)現(xiàn)狀與存在問題，指出建立合理的本科生科研活動指導教師制度是緩解當前本科生科研能力培養(yǎng)過程中各種問題的關鍵，提出基于全程科研導師制的土木工程本科生科研能力培養(yǎng)模式，為培養(yǎng)土木工程專業(yè)本科生科研能力提供了新選擇。
隨著創(chuàng)新型國家概念的提出，如何培養(yǎng)造就可以擔負起偉大復興事業(yè)的創(chuàng)新型科技人才已成為當前我國高等教育亟需解決的重大課題之一。創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式
被列入我國《十二五規(guī)劃綱要》和《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020）》。
本科階段是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的起步階段，培養(yǎng)本科生的基礎科研能力是培養(yǎng)創(chuàng)新型科技人才的基本條件[1]。沒有優(yōu)秀的本科生就沒有優(yōu)秀的研究生，也就很難培養(yǎng)出高層次的創(chuàng)新型人才。美國從20世紀60年代就已經(jīng)開始重視對本科生科研能力的培養(yǎng)，我國也于20世紀90年代開始仿效美國將科研能力培養(yǎng)引入本科教育。與美國相比，盡管我國對本科生科研能力培養(yǎng)的起步較晚，但近年來發(fā)展迅速。
土木工程學科具有很強的工程背景，是一門理論與實踐緊密結合的應用型學科。近年來，隨著我國經(jīng)濟建設的飛速發(fā)展與城鎮(zhèn)化、基礎設施建設的穩(wěn)步推進，各種新型、超大型工程建設項目不斷涌現(xiàn)，各種新材料與新技術不斷應用。工程建設行業(yè)的快速發(fā)展要求土木工程專業(yè)本科畢業(yè)生不僅要掌握傳統(tǒng)的結構設計基本技能，還要具備一定的基礎科研能力，從而應對不斷涌現(xiàn)的工程新問題。因此，如何培養(yǎng)本科生的科研能力已成為當前研究型大學土木專業(yè)本科生教育面臨的新挑戰(zhàn)[2-3]。
一、我國土木工程專業(yè)本科生科研能力培養(yǎng)現(xiàn)狀與存在問題
與國外相比，我國本科生科研能力培養(yǎng)雖然起步較晚，但發(fā)展迅速。20世紀90年代以前，我國研究型大學本科生科研能力培養(yǎng)主要采取“數(shù)學建模比賽”等科研競賽形式。90年代后，我國研究型大學在借鑒國外尤其是美國成功經(jīng)驗基礎上，開始嘗試制定各自的本科生科研能力培養(yǎng)計劃。目前，我國已經(jīng)形成以國家及高校的大學生創(chuàng)新實驗計劃為主、各種科研技能競賽為輔的本科生科研能力培養(yǎng)模式[4]。然而，由于發(fā)展時間較短，制度還不完善，在本科生科研能力培養(yǎng)的具體實踐過程中仍存在一些問題。
首先，培養(yǎng)經(jīng)費有限、實驗設備不足、科研平臺短缺[5]。在我國，目前科研經(jīng)費的使用主體仍是研究生。盡管部分高校設置了專門支持校級本科生科研能力培養(yǎng)的項目，但由于高校自身的研究經(jīng)費不足，上述項目多為示范性項目，對培養(yǎng)本科生科研能力的實際功效有限。我國高等學校教育經(jīng)費與科研經(jīng)費投入逐年增加，高校在設備儀器的購置、大型儀器采購、科研平臺建設等方面有所改善，然而由于本科生、研究生的擴招，高校科研用設備儀器仍面臨配比不均的局面。有限的科研設備滿足教師和研究生的科研活動仍捉襟見肘，更無從顧及本科生科研能力培養(yǎng)的需求。
由于土木工程專業(yè)的試驗多為大型力學性能試驗，對場地和設備的要求較高，絕大多數(shù)院�，F(xiàn)有試驗條件僅能滿足正�？蒲信c教學的需要。同時，考慮到試驗安全及設備損壞風險，許多大型加載設備及高端試驗裝備很少會允許本科生親自操作。因此，如何最大限度地讓本科生利用科研資源是首要問題。
其次，培養(yǎng)對象缺乏持久的科研熱情與主動性。本科生的科研活動是建立在自愿的基礎上，科研活動的效果取決于學生參與科研活動的初衷及其在活動過程中的表現(xiàn)。目前，絕大多數(shù)參加科研活動的土木工程專業(yè)學生均以體驗科學研究過程、培養(yǎng)自身基礎科研能力為目標，在科研項目申請之初，均懷有很大的熱情。然而，在項目立項后的實際運行過程中，當遇到困難得不到及時幫助或學業(yè)課程的壓力過大時，很容易萌生退意甚至應付了事。尤其是土木工程專業(yè)等工科專業(yè)，學時內課程已經(jīng)占據(jù)了絕大部分在校時間，假期也需要完成各種實習任務。因此，如何將本科生科研能力培養(yǎng)融入現(xiàn)有教學體系，減輕學生學習負擔，進而提高本科生科研熱情的持久性，是目前土木工程專業(yè)本科生科研能力培養(yǎng)面臨的另一難題。
最后，指導教師的主動性與熱情不足。與研究生相比，本科生缺少必要的科研經(jīng)驗及本專業(yè)的一些基礎知識，因此，指導教師必須投入更多的時間和精力對其進行基礎培訓。然而，目前我國高校土木工程專業(yè)教師的教學與科研任務繁重，其可以用來指導本科生進行科研活動的時間十分有限。此外，盡管指導教師在指導本科生科研的過程中付出了更多的時間和精力，但教師從中獲得的收益卻遠遠不及一般教學或指導研究生完成科研項目，從而極大地影響了教師參與本科生科研活動的主動性。
事實上，科研活動本質上應是一項具有持久性特征的系統(tǒng)工程，是一種從無到有、從有到新的創(chuàng)造過程，需要系統(tǒng)規(guī)劃和長期指導。本科生科研的主要特征之一是“協(xié)作性”，本質是在導師的指導與協(xié)助下進行的一種學習活動，而非本科生獨立的科學研究。因此，與具有一定科研基礎的研究生相比，本科生科研活動的成效更依賴于指導教師，本科生科研熱情的持久性與導師的主動性密切相關。同時，目前我國高校中大部分科研資源均由作為項目負責人的導師支配，本科生能否像研究生一樣有機會利用高�，F(xiàn)有的科研資源也同樣取決于導師。綜上所述不難看出，建立合理的本科生科研活動指導教師制度是當前解決本科生科研能力培養(yǎng)過程中各種問題的關鍵。
二、全程科研導師制與土木工程專業(yè)本科生科研能力培養(yǎng)
按照指導時間和指導內容的差異，土木工程專業(yè)本科生導師制度大體可分為低年級德育導師制、高年級科研導師制、畢業(yè)論文摘牌導師制以及將上述三種導師制合為一體的全程導師制。從實踐效果來看，全程導師制具有系統(tǒng)化和持續(xù)性的優(yōu)勢，無疑是全面培養(yǎng)本科生各方面能力的最佳導師制度。然而，由于全程導師制需要大量的人員和時間投入，所以國內僅有北京大學等師資力量與配套資源雄厚的高校有能力實行全程導師制度。
科研導師制是目前高校培養(yǎng)本科生科研能力的主要導師制度。所謂科研導師制是以科 研為紐帶，充分利用教師的科研資源為學生提供參與科學研究的機會，培養(yǎng)并提高學生科研意識和科研能力，最終提升學生的創(chuàng)新能力的一種導師制度[6]。目前，我國大部分高校的科研導師制主要針對高年級學生開展，以培養(yǎng)高年級學生的科技創(chuàng)新能力為主要目標。然而，科研能力培養(yǎng)過程是漫長積累的過程，僅在高年級實行科研導師制無疑縮短了培養(yǎng)時間，加大了短期內的培養(yǎng)難度，進而增加了導師和學生的負擔，從而影響雙方的積極性[7]。
全程科研導師制是一種新型的導師制度，其在科研導師制的基礎上，適當延長科研導師制的培養(yǎng)時間，將科研導師制與低年級導師制和畢業(yè)論文摘牌導師制相結合，將課堂教學計劃、實驗教學計劃、科研創(chuàng)新競賽、本科生畢業(yè)設計等培養(yǎng)環(huán)節(jié)融為一體，針對不同年級學生因材施教，以培養(yǎng)多數(shù)學生的基礎科研能力、少數(shù)精英學生的科研創(chuàng)新能力為目標。
與全程導師制相比，全程科研導師只需專門關注學生科研能力的培養(yǎng)，無需特意關注學生思想道德、學習生活等其他方面的成長，減輕了指導教師的工作負擔。與科研導師制相比，由于全程科研導師制延長了學生科研能力培養(yǎng)時間，學生從一入學就可在導師的指導下系統(tǒng)地培養(yǎng)基本科研能力，從而減輕了短期內的培養(yǎng)強度，降低了導師的指導難度。同時，將科研能力的培養(yǎng)與日常教學、畢業(yè)論文相結合，也降低了學生的學習負擔。
針對四年制土木工程專業(yè)本科生，全程導師制培養(yǎng)過程可分為基礎培養(yǎng)、科研入門、實踐創(chuàng)新以及全面完善四個階段。
第一階段為基礎培養(yǎng)階段，培養(yǎng)時間跨度以土木工程專業(yè)本科生第一學年為主輻射第二學年上半學期。培養(yǎng)目標為促使絕大多數(shù)學生了解本行業(yè)科研方向，產(chǎn)生科研興趣，并具備基本的文獻檢索與文章排版能力。本階段土木工程專業(yè)學生的主要學習任務為接受通識教育課程，相應的科研能力培養(yǎng)要結合上述通識教育課程展開。在此階段，首先可通過入學教育、師生見面會、學院介紹以及土木工程概論課程等環(huán)節(jié)，重點培養(yǎng)學生的科研興趣，讓學生了解本行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和科研領域，同時了解本專業(yè)導師各自的科研方向并在此基礎上初步選定科研導師。其次，結合大學生計算機基礎課程、公共選修課以及圖書館資源檢索培訓等環(huán)節(jié)，讓學生了解圖書館資源，掌握資料文獻檢索和分析方法，以及基本的排版編輯技巧。
第二階段為科研入門階段，培養(yǎng)時間跨度以土木工程專業(yè)本科生第二學年為主輻射第三學年上半學期。培養(yǎng)目標為使絕大多數(shù)學生具備基本的科研實驗能力和編程能力。本階段土木工程專業(yè)學生的主要學習任務為通識教育課程和學科基礎課程。首先，結合土木工程專業(yè)通識教育課程中的大學物理試驗、普通化學實驗以及學科基礎課程中的力學試驗課程，培養(yǎng)學生的基礎實驗操作能力和試驗數(shù)據(jù)處理能力，指導學生采用Excel等基礎數(shù)據(jù)處理軟件處理實驗數(shù)據(jù)，并養(yǎng)成撰寫實驗報告的習慣。其次，結合C語言程序設計基礎、工程制圖等課程，指導學生掌握基本編程語言和編程技巧。最后，組織學生參觀正在進行中的科研項目實驗，了解實驗背景、基本流程以及實驗儀器操作步驟等基本實驗技能。同時，可將少部分基礎能力好、有一定科研熱情并具備基本科研能力的學生吸收進高年級的科技創(chuàng)新團隊或研究生課題組，利用課余時間參與科研項目，以期更深入地了解科研項目申請及完成過程，為下一步承擔和實施創(chuàng)新課題奠定基礎，進而形成由研究生、高年級本科生和低年級本科生組成的連續(xù)型科研梯隊，減輕導師指導工作負擔，確保科研梯隊可持續(xù)發(fā)展。
第一階段和第二階段為基本科研能力培養(yǎng)階段。在上述兩個階段的培養(yǎng)過程中，全程科研導師的主要工作是引導學生在日常學習過程中有意識地逐步培養(yǎng)基本科研能力。經(jīng)過上述兩階段的培養(yǎng)，絕大多數(shù)學生可以了解本行業(yè)的科技發(fā)展動向，掌握科技論文的檢索方法，具備基本的科研實驗能力及數(shù)據(jù)處理能力，具備基本的科研報告撰寫能力和基本編程能力。與前兩個階段不同，第三和第四階段，全程科研導師的工作是培養(yǎng)絕大多數(shù)學生的基礎科研能力，重點工作是有針對性地通過創(chuàng)新實驗和畢業(yè)設計環(huán)節(jié)培養(yǎng)少數(shù)優(yōu)秀學生科研創(chuàng)新能力。
第三階段為實踐創(chuàng)新階段，培養(yǎng)時間跨度以土木工程專業(yè)本科生第三學年為主輻射第四學年上半學期，培養(yǎng)目標為通過專業(yè)技能競賽、專業(yè)實驗課教學以及創(chuàng)新實驗等環(huán)節(jié)培養(yǎng)基礎科研能力。一方面，針對絕大多數(shù)學生，結合土木工程實驗課程等專業(yè)課實驗教學環(huán)節(jié)，夯實本科生在前兩階段掌握的基本科研能力，重點加強土木工程專業(yè)實驗儀器的動手操作能力，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的科學研究素養(yǎng)，并在該過程進一步激發(fā)學生的科研熱情和科技創(chuàng)新意識。另一方面，選擇少數(shù)成績優(yōu)秀、有科研熱情并立志考研的學生組成科研團隊，參與大學生創(chuàng)新實驗。在導師的指導下，結合導師承擔課題與學生研究興趣，完成大創(chuàng)實驗的選題、方案制定、項目申請、結題答辯等全過程。進而使學生切實了解科研項目從申請到結題的全過程，培養(yǎng)少數(shù)優(yōu)秀學生的團隊合作意識、科技創(chuàng)新思想、實驗動手能力和科技論文撰寫能力，為未來攻讀研究生奠定基礎。
第四階段為全面完善階段，培養(yǎng)目標為通過本科生畢業(yè)論文撰寫環(huán)節(jié)，提升并完善其基礎科研能力，使其獨立完成資料收集、文獻檢索、開題報告撰寫、技術路線制定、試驗數(shù)據(jù)整理、畢業(yè)論文撰寫以及論文答辯等整個科學研究過程。全面完善階段的重點培養(yǎng)對象為有志于攻讀研究生的本科生。在這一階段的培養(yǎng)過程中，全程科研導師將作為優(yōu)秀本科生的畢業(yè)論文指導教師。對期望攻讀研究生的本科生，科研導師還可以進一步依據(jù)未來對其研究生課題的規(guī)劃擬定畢業(yè)論文題目，從而讓本科生提前進入研究生科研階段，為研究生階段培養(yǎng)奠定基礎。同時，其他參加過大創(chuàng)實驗并有志攻讀研究生的學生，畢業(yè)論文題目可以依據(jù)其個人意愿圍繞大學生創(chuàng)新實驗內容展開。由于上述學生與科研導師有長期的科研互動，導師可以因勢利導、有的放矢地根據(jù)學生參加的科研內容指導本科生畢業(yè)論文，進而使其指導的畢業(yè)論文更具可行性和科學性，有效地加強了對本科生畢業(yè)論文寫作的管理，在提高指導效率的同時為本科生的就業(yè)和讀研奠定了基礎。
經(jīng)過上述四個階段的培養(yǎng)，一方面可以保證絕大多數(shù)本科生具備文獻檢索查詢、文章撰寫排版、編程、創(chuàng)新 意識等基礎科研能力，另一方面也可以培養(yǎng)少數(shù)優(yōu)秀本科生團隊合作意識、實驗動手能力、科技論文撰寫能力等科研創(chuàng)新能力。
當然，上述四個階段的有效實施離不開輔助制度的配合。首先，必須建立合理的導師激勵制度，提高教師擔任全程科研導師的熱情。全程科研導師制是一項長期、細致的指導工作，需要指導教師付出極大的精力，因此，必須將全程導師制與教師的業(yè)績掛鉤，將全程導師的輔導時間作為導師的教學或科研工作量，對擔任全程科研導師的教師在職稱評聘、校內教學科研項目申請方面給予政策傾斜，并對成績優(yōu)異做出突出貢獻的導師進行獎勵與表彰。其次，必須建立合理的學生獎勵制度，提高學生參與科研的熱情。對參與科研活動的少數(shù)優(yōu)秀學生在獎學金評定、保研名額爭取等方面給予一定的支持。
三、土木工程專業(yè)本科生全程科研導師制的可行性分析與探索性實踐
推行土木工程專業(yè)本科生全程科研導師制的基礎條件為合理的生師比。據(jù)資料統(tǒng)計，美國排名前十的大學平均生師比約為6.5∶1，主要采用全程導師制。而我國排名前十的大學平均生師比約為13.22∶1，全國高校生師比平均水平約為17∶1[8]。與美國高校相比，除少數(shù)高校外，我國絕大多數(shù)高校尚不具備實施全程導師制的基礎條件。但與全程導師制相比，在全程科研導師制培養(yǎng)過程中，導師的精力投入主要集中在本科高年級階段。在學生低年級階段主要采取“導師引導+高年級本科生及研究生輔導”的模式，在大四階段，則將本科生科研能力培養(yǎng)與畢業(yè)設計相結合。因此，全程科研導師制下導師的精力投入約為全程導師制的1/2～2/3，全程科研導師制對生師比的要求低于全程導師制，約為10∶1～13∶1。當然，考慮到學校和學科的不同，上述比例存在一定的差異，但總體而言，我國師資力量較為雄厚的大學以及一些招生規(guī)模較小大學的生師比已經(jīng)接近推行全程科研導師制的基本要求。
吉林大學道橋系從2011年開始進行小范圍的探索性實踐，共選取3組共12名新生參與全程科研導師制的探索實踐計劃，目前已初顯成效。在學業(yè)方面，學生在導師的引導下在低年級階段的學業(yè)成績進步較快，基礎扎實。在科研方面，參與實踐的學生普遍具備基本科研能力，對本專業(yè)目前的科研動態(tài)有一定程度的了解，絕大多數(shù)參與實踐的學生均成功申請到了國家級大學生創(chuàng)新試驗項目。此外，參與實踐的學生對科研充滿熱情并有明確的科研規(guī)劃，近四分之三的學生畢業(yè)后選擇讀研或出國深造。盡管由于時間有限、范圍有限，上述實踐尚不全面，但在一定程度上從側面證明了土木工程專業(yè)全程科研導師制在培養(yǎng)本科生科研能力與科研熱情方面的有效性。
四、結語
隨著經(jīng)濟建設的發(fā)展與城鎮(zhèn)化、基礎設施建設的穩(wěn)步推進，本科生科研能力培養(yǎng)已成為土木工程行業(yè)長遠發(fā)展的重要保障。全程科研導師制可以針對不同年級、不同能力的學生因材施教，有效培養(yǎng)絕大多數(shù)學生基礎科研能力的同時能兼顧少數(shù)精英學生的科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)。該制度將科研能力培養(yǎng)與日常教學、科技活動、畢業(yè)論文撰寫等環(huán)節(jié)結合，緩解了土木工程專業(yè)本科生的學習壓力，減輕了教師的科研指導負擔，為培養(yǎng)土木工程專業(yè)本科生科研能力提供了新選擇。參考文獻：
[1]王睿， 代紅娟， 梁艷. 本科生科研能力培養(yǎng)的研究[J]. 高等建筑教育， 2014，23（3）：42-44.
[2]王立成. 推進專業(yè)實驗室開放 培養(yǎng)本科生創(chuàng)新能力[J]. 高等建筑教育， 2011，20（5）：128-131.
[3]許啟鏗， 張昊. 土木工程專業(yè)本科生創(chuàng)新意識培養(yǎng)[J]. 高等建筑教育， 2012，21（5）：17-20.
[4]肖明葵， 李英民. 在SRTP項目中培養(yǎng)本科生科研能力的探討[J]. 高等建筑教育， 2012，21（2）：91-93.
[5]易麗麗. 科研平臺在高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的應用[J]. 高等建筑教育， 2012，21（4）：24-26.
[6]房敏. 科研導師制：提高本科畢業(yè)論文質量的必然選擇[J]. 雞西大學學報， 2012，12（7）：28-30.
[7]張淑蘭， 張海軍. 高校本科生科研導師制實施與管理的思考[J]. 繼續(xù)教育研究， 2014（8）：83-85.
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