工程結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革探索

黃思凝+李春寶+張艷美+李靜+管友海

【摘要】針對社會(huì)對高校學(xué)生素質(zhì)教育的需求，在深化高校實(shí)驗(yàn)教育體制改革的思想引導(dǎo)下，根據(jù)大學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教育特點(diǎn)，結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽的考核模式及開放實(shí)驗(yàn)室特色，從課堂講授、結(jié)構(gòu)教學(xué)實(shí)驗(yàn)、開放設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和觀摩演示性實(shí)踐四個(gè)教學(xué)方面，闡述了在大學(xué)實(shí)驗(yàn)課中如何讓學(xué)生得到多方面的提高，以期為我國高校卓越工程師人才培養(yǎng)提供參考。

【關(guān)鍵詞】大學(xué)實(shí)驗(yàn) 競賽模式 卓越工程師計(jì)劃 教學(xué)改革

【中圖分類號】G421 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）46-0247-02

1.引言

國家教育部為貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項(xiàng)目要求，2010年提出的"卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃"，來促進(jìn)高等教育培養(yǎng)人才與社會(huì)需求相接軌，并全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量。[1-2]。

卓越計(jì)劃中大學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革是其重要環(huán)節(jié)，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新思想方面起著不可替代的作用，實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)是實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)和重要組成部分，其功能與作用也己不再僅僅是理論教學(xué)的驗(yàn)證與補(bǔ)充[3]。

近年來，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在以下不足：首先，理論與實(shí)際脫節(jié)，學(xué)生不能將實(shí)驗(yàn)課程和所學(xué)習(xí)理論內(nèi)容有效聯(lián)系起來，造成學(xué)生“學(xué)不知所用”，久之造成學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)無用論，不愿實(shí)際動(dòng)手去做實(shí)驗(yàn)；其次，實(shí)驗(yàn)課的存在教學(xué)模式落后、教學(xué)內(nèi)容、考試方式不合理，大部分課程以講授教學(xué)為主，缺乏互動(dòng)性，簡單的演示功能往往不能達(dá)到對知識點(diǎn)透徹解釋和理解的程度。實(shí)驗(yàn)的操作性、實(shí)效性不強(qiáng)；實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)數(shù)量不多、動(dòng)手與現(xiàn)場測試的機(jī)會(huì)少、理論知識點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)題目還有改進(jìn)的地方。最后，實(shí)驗(yàn)課程存在學(xué)時(shí)有限，實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)有限，故實(shí)驗(yàn)安排時(shí)間過短，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容太少。不利于學(xué)生自主設(shè)計(jì)、自主搭建、自主完成實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[4-8]。

針對以上存在問題，本文從教學(xué)內(nèi)容組織方式、教學(xué)方法、教學(xué)手段和課外教學(xué)四個(gè)教學(xué)改革方面，提高大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以期為我國高校卓越工程師人才培養(yǎng)提供參考。

2.教學(xué)內(nèi)容組織方式改革

首先，在基礎(chǔ)知識部分的課堂講授中，介紹學(xué)科的前沿領(lǐng)域及其最新研究進(jìn)展，介紹國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的背景知識與資料，以及典型工程試驗(yàn)檢驗(yàn)實(shí)例，并及時(shí)把結(jié)構(gòu)試驗(yàn)最新研究成果引入教學(xué)中，補(bǔ)充一些先進(jìn)成熟且已廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐的內(nèi)容，穿插一部分課堂討論和習(xí)題課，并提出供學(xué)生思考和討論的工程問題，從而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、獨(dú)立獲取新知識的能力，以拓寬知識面。通過課堂講授與討論，使學(xué)生了解課程的主要內(nèi)容，掌握基本概念和課程要點(diǎn)。

其次，增加課外選修的設(shè)計(jì)性、開放性實(shí)驗(yàn)。為了進(jìn)一步鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力，調(diào)動(dòng)他們崇尚和熱愛科學(xué)研究的激情，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立創(chuàng)新思維，特開設(shè)了三項(xiàng)綜合性、設(shè)計(jì)性、開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)面向土木工程專業(yè)的學(xué)生開放。創(chuàng)新性試驗(yàn)培養(yǎng)的學(xué)生參加山東省或全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)競賽，為建好學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)基地奠定了良好的基礎(chǔ)。

最后，增加觀摩演示性教學(xué)實(shí)踐。許多大型科研試驗(yàn)無論從規(guī)模上還是從復(fù)雜程度上看，都是十分難得的良好教學(xué)素材。為了充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢，結(jié)合結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與檢測課程課堂教學(xué)，適時(shí)組織學(xué)生觀摩結(jié)構(gòu)與抗震實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行的國家或地方科研試驗(yàn)項(xiàng)目大型結(jié)構(gòu)與抗震試驗(yàn)，以激發(fā)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)科學(xué)研究的能力。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室也面向全校的學(xué)生開放，歡迎感興趣的同學(xué)們前來參觀學(xué)習(xí)，試驗(yàn)信息及試驗(yàn)時(shí)間將在“建筑試驗(yàn)”和實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站共同公布，鼓勵(lì)廣大高年級學(xué)生廣泛參與教授們的科學(xué)研究項(xiàng)目，積極并及早地參與科研實(shí)踐活動(dòng)，以提高和鍛煉自身的能力，為國家和社會(huì)服務(wù)。

3.教學(xué)方法改革

采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)式”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，創(chuàng)建以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)的互動(dòng)式教學(xué)模式；以結(jié)構(gòu)競賽的方法鍛煉學(xué)生自主設(shè)計(jì)、自主搭建、自主完成實(shí)驗(yàn)的能力。

（1）采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)式”的教學(xué)方法

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師先布置給學(xué)生一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，讓學(xué)生帶著任務(wù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，目標(biāo)明確。學(xué)生在教師的幫助下，緊緊圍繞這一任務(wù)，以解決問題為驅(qū)動(dòng)力，積極主動(dòng)地應(yīng)用各種資源，進(jìn)行自主探索和互動(dòng)學(xué)習(xí)。在完成既定任務(wù)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)。

（2）以學(xué)生為主體、教師引導(dǎo)的互動(dòng)式教學(xué)模式

在教學(xué)過程中對每節(jié)實(shí)驗(yàn)作出具體的教學(xué)方案設(shè)計(jì)，教學(xué)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括確定教學(xué)目標(biāo)，安排教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置教學(xué)程序，選擇教學(xué)方法等，立足于這些方面引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入最佳學(xué)習(xí)狀態(tài)，更加注重師生間的交流和互動(dòng)，通過探究式、討論式、啟發(fā)式等教學(xué)方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，為學(xué)生提供自由提問、質(zhì)疑、探究和討論問題的機(jī)會(huì)。

（3）基于結(jié)構(gòu)競賽的培養(yǎng)模式改革

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽對課程建設(shè)和學(xué)生學(xué)習(xí)有著重要作用。競賽模擬了實(shí)際工程“可行性研究—方案設(shè)計(jì)—制造—調(diào)試—驗(yàn)收”的全建設(shè)過程，側(cè)重鍛煉計(jì)算與動(dòng)手能力，使得學(xué)生的自主意識和創(chuàng)新能力得到了極大的提高，對他們迅速走入工作崗位有著積極的效果。

4.教學(xué)手段改革

首先，教學(xué)環(huán)節(jié)，主要考慮采用實(shí)際工程引入、學(xué)生動(dòng)手制作的教學(xué)模式。主要考慮采用啟發(fā)式教學(xué)和培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考、積極創(chuàng)新的全新教學(xué)模式，突出試驗(yàn)方法及試驗(yàn)理論在實(shí)際工程中的應(yīng)用，用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)方法解決實(shí)際工程問題。同時(shí)為提高課程的實(shí)踐性。

其次，注重科教融合，結(jié)合目前在研的科研項(xiàng)目，讓學(xué)生接觸土木工程學(xué)科的前沿課題。組織學(xué)生在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行部分資料和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的整理和分析工作，讓學(xué)生接觸土木工程學(xué)科的前沿課題，拓寬學(xué)生知識面和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的科研工作能力和創(chuàng)新能力。

5.課外教學(xué)

增加課外教學(xué)環(huán)節(jié)。在開放性試驗(yàn)中，學(xué)生可以帶著所發(fā)現(xiàn)的實(shí)際工程問題和科研課題，利用業(yè)余時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室親自制定試驗(yàn)方案，親自動(dòng)手制作試件，親自進(jìn)行試驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理，然后進(jìn)行成果分析與整理。教師僅起指導(dǎo)作用，這樣可極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。由于試驗(yàn)內(nèi)容為綜合型系列試驗(yàn)，因此在試驗(yàn)過程中，學(xué)生可得到較為系統(tǒng)的試驗(yàn)技能訓(xùn)練，加深對課程基本理論和內(nèi)容的理解及應(yīng)用，同時(shí)還可節(jié)省試驗(yàn)費(fèi)用，促進(jìn)和加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)工作，收到良好的教學(xué)效果。

6.結(jié)語

對試驗(yàn)課程改革，以主要增加學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課程的興趣為主。在教學(xué)內(nèi)容組織方式、教學(xué)方法、教學(xué)手段和課外教學(xué)中增加競賽模式、開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、注重科教融合等環(huán)節(jié)，通過諸多手段來調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，以加強(qiáng)學(xué)生從理論知識及模型試驗(yàn)到實(shí)際工程應(yīng)用的知識轉(zhuǎn)化，能夠應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)試驗(yàn)方法解決實(shí)際工程問題，并有助于學(xué)生動(dòng)手能力培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的深入學(xué)習(xí)的興趣和挖掘?qū)W生的創(chuàng)新能力。

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