土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)類課程開放式教學(xué)模式研究

魏輝　嚴(yán)福生　李曉星

摘 要：針對土木工程專業(yè)的本科教學(xué)工作，依據(jù)當(dāng)前就業(yè)環(huán)境以及應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，對土木工程類的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程采用了開放式教學(xué)，通過實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)培訓(xùn)、院系實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)共享以及實(shí)驗(yàn)課程預(yù)約等多個(gè)環(huán)節(jié)，共同實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)類課程的開放式教學(xué)模式。此實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不僅為土木工程的專業(yè)課程提供輔助指導(dǎo)，而且大大適應(yīng)了當(dāng)前就業(yè)需要，可以使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中得到學(xué)習(xí)，在工作崗位上得心應(yīng)手，快速投入到工作中。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型人才 土木工程專業(yè) 實(shí)驗(yàn)類課程 開放教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）09（c）-0206-03

隨著國家教育事業(yè)的大力發(fā)展，我國現(xiàn)階段主要提倡高校進(jìn)行應(yīng)用型人才和科研型人才兩種培養(yǎng)模式。根據(jù)目前的教育水平及受教育程度，其中應(yīng)用型人才培養(yǎng)是我國教育發(fā)展的“主力軍”。應(yīng)用型人才主要是指利用專業(yè)知識(shí)和技能從事專業(yè)社會(huì)實(shí)踐的人才類型，以熟練的專業(yè)知識(shí)技能從事社會(huì)活動(dòng)一線生產(chǎn)工作。目前大多數(shù)高校的培養(yǎng)目標(biāo)都以應(yīng)用型人才為主，因此在各個(gè)專業(yè)的教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)都要圍繞“應(yīng)用型”而編寫教學(xué)大綱，才能達(dá)到熟練掌握專業(yè)知識(shí)的目的。

土木工程專業(yè)是我國主要工科專業(yè)之一，專門培養(yǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理的高級(jí)工程技術(shù)人才。土木工程專業(yè)是一門實(shí)踐性為主的學(xué)科，在其教學(xué)過程中，傳統(tǒng)的課程教學(xué)方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到土木工程專業(yè)的大綱要求和就業(yè)條件。在新時(shí)代新理念的環(huán)境下，為解決傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足，土木專業(yè)要加大對實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)及實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)等實(shí)踐教學(xué)的關(guān)注，加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，鞏固并堅(jiān)定基礎(chǔ)知識(shí)，加大實(shí)驗(yàn)課程的比重，并融合到課堂教學(xué)中，因此提出了適應(yīng)土木工程專業(yè)特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)類課程的開放式教學(xué)模式，促進(jìn)學(xué)生對理論知識(shí)的理解和掌握，更好地利用到實(shí)踐工作中去。

1 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)類課程教學(xué)分析

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方式是主要是利用課堂教學(xué)手段，通過講解、傳授、演示等方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)工作[1]。而對于土木工程專業(yè)來說，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是整個(gè)教學(xué)工作中比重最大的一部分，由于理論知識(shí)比較抽象，難于理解和消化，必須加以實(shí)驗(yàn)輔助知識(shí)的鞏固和加深。但由于傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課程也遵循了其方法，弱化了實(shí)驗(yàn)課程的比重、束縛了學(xué)生的思想創(chuàng)新，限制了學(xué)生的動(dòng)手能力，形成只是填鴨式的傳授知識(shí)，學(xué)生對專業(yè)知識(shí)的理解只停留在表面，沒有達(dá)到理想的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

1.1 實(shí)驗(yàn)重視程度弱

傳統(tǒng)課程教學(xué)主要是以課堂教學(xué)為主，知識(shí)傳授主要通過講解為主要途徑，課堂教授已經(jīng)成為習(xí)慣，從思想上就對實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)不重視；并且教學(xué)大綱對課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的要求較弱，所占比重小，一般32課時(shí)的課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)只占到4～6個(gè)學(xué)時(shí)，完全達(dá)不到對實(shí)驗(yàn)掌握的目的，更談不上讓學(xué)生對此課程的掌握和創(chuàng)新。

1.2 實(shí)驗(yàn)操作機(jī)會(huì)少

對于土木專業(yè)課程來說，含有實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的課程較多，且一般都為大型實(shí)驗(yàn)，所以進(jìn)行試驗(yàn)教學(xué)時(shí)老師進(jìn)行演示，學(xué)生只是通過看實(shí)驗(yàn)來完成實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)；且有些院校實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)較差，實(shí)驗(yàn)設(shè)備少，每班學(xué)生較多，達(dá)不到每人一臺(tái)（或每組一臺(tái)）實(shí)驗(yàn)設(shè)備，加上學(xué)生實(shí)驗(yàn)加大課程所需時(shí)間，所以導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課程形成“老師做，學(xué)生看”的實(shí)驗(yàn)，大大減少學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作機(jī)會(huì)，甚至有的學(xué)生為零操作。

1.3 實(shí)驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)受限制

由于實(shí)驗(yàn)課程的獨(dú)立性，院系在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程時(shí)一般安排在集中時(shí)段，即老師和學(xué)生都有大量空閑時(shí)間段，有些實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行一到兩天，在這時(shí)間段內(nèi)其他學(xué)生課程就會(huì)耽誤；另外，某些學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室資源較少，加上含有實(shí)驗(yàn)的課程較多，就會(huì)將實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)時(shí)間拉上，從學(xué)期開始到學(xué)期結(jié)束，一直要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程，導(dǎo)致教師和學(xué)生的時(shí)間沖突。

根據(jù)以上對土木工程專業(yè)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程的分析，實(shí)驗(yàn)課程在課程中占比較小，受重視程度不夠，加上各種硬件設(shè)施和軟件實(shí)力的參差不齊，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課程預(yù)期的成效緩慢。因此，針對這些不足因素，以我學(xué)院土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程為對象，建立具有開放式的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式，補(bǔ)足實(shí)驗(yàn)課程的短板，加大實(shí)驗(yàn)課程比重，達(dá)到將理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)課程相融合，達(dá)到對應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目的。

2 試驗(yàn)類課程開放式教學(xué)模式解析

2.1 實(shí)驗(yàn)課程開放式教學(xué)模式的提出

開放式教學(xué)，淵源于科恩（R.C.Cohn）1969年創(chuàng)建的以題目為中心的“課堂討論模型”和“開放課堂模型”—人本主義的教學(xué)理論模型；同時(shí)，還淵源于斯皮羅（Spiro）1992年創(chuàng)建的“隨機(jī)通達(dá)教學(xué)”和“情景性教學(xué)”—建構(gòu)主義的教學(xué)模式。所謂開放教學(xué)，就是指課堂教學(xué)過程的開放，這里不僅包括了教學(xué)理念、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程和教學(xué)評(píng)價(jià)等方面的開放，也包括了課堂教學(xué)以外教學(xué)的開放，如怎么進(jìn)行與學(xué)科教學(xué)相結(jié)合的相關(guān)綜合實(shí)踐活動(dòng)等[2-3]。

本文將實(shí)驗(yàn)類課程融入到開放式教學(xué)模式中去，以土木專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程為研究對象，將開放式教學(xué)理念與實(shí)驗(yàn)課程相結(jié)合，以學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)為主體，教師教授為輔的開放式模式，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)課程比重，院系間互交教學(xué)，形成實(shí)驗(yàn)課程的開放式教學(xué)[4-5]。

2.2 開放式教學(xué)模式的構(gòu)建

實(shí)驗(yàn)類課程開放式教學(xué)模式主要包括實(shí)驗(yàn)比重提升、院系實(shí)驗(yàn)協(xié)同、實(shí)驗(yàn)課程預(yù)約、實(shí)驗(yàn)時(shí)間管理和實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)互交等5個(gè)方面，形成具有循環(huán)體系的實(shí)驗(yàn)課程開放模式，具體流程如圖1所示，各部分主要分析如下。

（1）實(shí)驗(yàn)比重提升。

對具有土木專業(yè)課程的教學(xué)大綱進(jìn)行修改，加大實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的比重，如土力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理等課程的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，至少增加2～4個(gè)學(xué)時(shí)，一些內(nèi)容可以融合到實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中教授，從而平衡課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)所占的比重；加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的課程大綱內(nèi)容，主要是讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理，幫助理解和鞏固專業(yè)知識(shí)，達(dá)到學(xué)有所用的目的。

（2）院系實(shí)驗(yàn)協(xié)同。

學(xué)校各級(jí)學(xué)院與實(shí)驗(yàn)室管理部門預(yù)先做好協(xié)調(diào)處理，使各個(gè)學(xué)院與實(shí)驗(yàn)室之間配合教師和學(xué)生安全順利的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)。

（3）實(shí)驗(yàn)課程預(yù)約。

在課程學(xué)習(xí)之前，根據(jù)教學(xué)大綱對需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的課程進(jìn)行預(yù)約，實(shí)驗(yàn)室管理部門通過實(shí)驗(yàn)選課系統(tǒng)將各級(jí)學(xué)院（包括其他學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)）的實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間、選課時(shí)間、課程安排進(jìn)行公布，每班學(xué)生與授課教師協(xié)商后進(jìn)行網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)課程選擇，使教師和學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課程有所準(zhǔn)備，能夠避免其他課程的沖突。

（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)間管理。

根據(jù)教學(xué)大綱內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)課程預(yù)約系統(tǒng)的安排，綜合后對所選實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)排序管理。實(shí)驗(yàn)時(shí)間需要學(xué)生、實(shí)驗(yàn)管理部門和教師三部分共同選定。實(shí)驗(yàn)管理部門作為服務(wù)部門需要最大化配合教師和學(xué)生，可以在上課期間、晚自習(xí)期間、周末時(shí)間等一些非工作時(shí)間，讓各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間最大化利用；也可添加實(shí)驗(yàn)室管理人員，使某些積極性較高的學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，充分利用他們的課余時(shí)間，進(jìn)行拓展性、創(chuàng)新性的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

（5）實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)交互。

學(xué)校各個(gè)學(xué)院具有交叉性的學(xué)科，可以共同使用實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)設(shè)備，通過學(xué)院申請等程序，將全校的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)調(diào)動(dòng)起來，將實(shí)驗(yàn)不只局限于本學(xué)院實(shí)驗(yàn)室，可以利用其他相關(guān)學(xué)院實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分利用實(shí)驗(yàn)室資源，讓學(xué)生在本課程實(shí)驗(yàn)之余能夠進(jìn)行其他實(shí)驗(yàn)課程的自主學(xué)習(xí)。

2.3 開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用與成效

對實(shí)驗(yàn)類課程進(jìn)行開放式教學(xué)后，在土木工程專業(yè)的土木工程班級(jí)進(jìn)行了初步應(yīng)用。在上一學(xué)期末對需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的課程如土力學(xué)課程，增加了教學(xué)大綱中實(shí)驗(yàn)課時(shí)的比重，使其占到了總課時(shí)的20%，通過院系和實(shí)驗(yàn)室部門的配合，將實(shí)驗(yàn)分別穿插安排在下一學(xué)期的前16周，并開通選課系統(tǒng)完成了實(shí)驗(yàn)課時(shí)的安排，其中在晚自習(xí)期間、周末的課時(shí)占到了很大部分；且與相近院系溝通后共同使用對方實(shí)驗(yàn)室資源。實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行后，實(shí)驗(yàn)室資源大規(guī)模得到應(yīng)用，學(xué)生的土力學(xué)實(shí)驗(yàn)水平大幅度提高，總體成績超過往年，且一部分同學(xué)獲得了實(shí)驗(yàn)類的獎(jiǎng)項(xiàng)。

3 結(jié)論

（1）通過當(dāng)前就業(yè)環(huán)境及應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，結(jié)合院校自身?xiàng)l件，對傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式進(jìn)行了優(yōu)化，提出了針對實(shí)驗(yàn)類課程的開放式教學(xué)模式，并得到了成功應(yīng)用。

（2）建立了實(shí)驗(yàn)類課程的開放式教學(xué)模式，包括實(shí)驗(yàn)比重提升、院系實(shí)驗(yàn)協(xié)同、實(shí)驗(yàn)課程預(yù)約、實(shí)驗(yàn)時(shí)間管理和實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)互交等5個(gè)方面，各個(gè)方面圍繞教師和學(xué)生展開，并形成了具有循環(huán)性的教學(xué)模式。

（3）通過實(shí)驗(yàn)類教學(xué)模式的應(yīng)用，使得實(shí)驗(yàn)室利用率大大增加，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的積極性得到拓展，并充分利用了學(xué)生和教師的課余時(shí)間，將實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)穿插安排在空閑時(shí)間，最終提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)水平和課程成績。

參考文獻(xiàn)

[1] 令狐浪.基于PBL理念的高校實(shí)驗(yàn)室開放教學(xué)模式探討[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2018，36（1）：88-89.

[2] 華雪銘，孔純，王剛，等.《飼料分析與檢測》課程開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探討[J].教育教學(xué)論壇，2016（34）：258-259.

[3] 周江，肖榮軍，朱基珍，等.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程全開放教學(xué)模式的探索[J].科技資訊，2012（13）：208.

[4] 張文剛.開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在《土木工程材料》實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用研究[J].青春歲月，2018（15）：120.

[5] 王圣程，祿利剛，張朕，等.基于科研資源的土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)拓展探索[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2018，35（4）：199-202.