工程教育專業(yè)認證背景下土木工程專業(yè)巖土實驗教學新體系構(gòu)建的必要性分析

曾召田 牟春梅 朱銀紅 莫紅艷

摘要：針對現(xiàn)有土木工程專業(yè)巖土實驗教學體系的弊端，從工程教育專業(yè)認證特點、“三性”實驗內(nèi)涵、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀等方面論證了工程教育專業(yè)認證背景下土木工程專業(yè)巖土實驗教學新體系構(gòu)建的必要性。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認證；土木工程專業(yè)；巖土實驗教學體系；“三性”實驗

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）14-0129-02

目前我國高校傳統(tǒng)的土木工程專業(yè)巖土實驗項目仍以驗證性實驗為主，綜合性、設計性、創(chuàng)新性巖土實驗項目開設很少。驗證性實驗只是對前人知識的驗證、重復和再現(xiàn)，盡管對學生動手能力、基本儀器的使用、實驗原理的理解等方面有一定的作用，但對于學生創(chuàng)新能力、工程實踐能力、綜合分析與解決問題能力的培養(yǎng)是遠遠不夠的。驗證性實驗內(nèi)容單一，限定于對某個知識點的基本操作、基本訓練，老師提供實驗指導書，對每個實驗的目的、儀器原理、實驗內(nèi)容、數(shù)據(jù)表格、數(shù)據(jù)處理都寫得非常具體。教學方式一般是學生在實驗前預習實驗指導書，實驗過程中按操作步驟逐步進行，整個實驗過程中，學生處于被動狀態(tài)，無需學生自己分析思考，學生參與意識差，依賴性強，實際操作技能與分析能力較差，創(chuàng)新能力和動手能力得不到有效培養(yǎng)與提高。

本文針對現(xiàn)有土木工程專業(yè)巖土實驗教學體系的弊端，從工程教育專業(yè)認證特點、“三性”實驗內(nèi)涵、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀等方面論證了工程教育專業(yè)認證背景下土木工程專業(yè)巖土實驗教學新體系構(gòu)建的必要性。

一、工程教育專業(yè)認證的特點

工程教育專業(yè)認證是工程教育質(zhì)量保障的國際通行做法，是國際工程教育學歷互認和工程師互認的重要基礎。開展工程教育專業(yè)認證對于深化高等工程教育改革，保障教育質(zhì)量具有重要的作用。

工程教育專業(yè)認證具有3個特點：（1）合格評價，工程教育專業(yè)認證強調(diào)工程教育的基本質(zhì)量要求，是一種合格評價；（2）強調(diào)培養(yǎng)目標達成，工程教育專業(yè)認證是一種以行業(yè)專家和工程教育專家聯(lián)合實施的外部評估，強調(diào)培養(yǎng)目標的達成；（3）注重學生學習產(chǎn)出，工程教育專業(yè)認證是以“學生學習產(chǎn)出”為導向的評價活動。因此，工程教育專業(yè)認證體系要求學生在加強基礎理論學習的同時，著力提升學生的工程素質(zhì)，重點培養(yǎng)學生工程實踐能力和工程創(chuàng)新意識。

土木工程專業(yè)是一個實踐性很強、工程性質(zhì)十分明顯的專業(yè)學科，很多理論、經(jīng)驗及構(gòu)造等都來源于工程實踐。巖土實驗教學作為土木工程專業(yè)課程學習中理論與實踐相結(jié)合的一個重要實踐性教學環(huán)節(jié)，便于學生深入掌握巖土物理力學性質(zhì)的實驗方法和土力學的一些理論知識，要求學生了解基本土工實驗的儀器操作和實驗技能，學會整理測試資料和分析測試數(shù)據(jù)，有利于培養(yǎng)學生的工程意識和綜合素質(zhì)，為今后從事土木工程專業(yè)技術(shù)工作打下良好的基礎，從而真正實現(xiàn)“專業(yè)認證合格人才”的培養(yǎng)目標。

二、“三性”實驗的定義與內(nèi)涵

教育部在《關(guān)于加強高等學校本科教學工作提高教學質(zhì)量的若干意見》（教高[2001]4號）中首次提出“開出一批新的綜合性、設計性實驗”；在《教育部關(guān)于開展高等學校實驗教學示范中心建設和評審工作的通知》（教高[2005]8號）中提出“加強綜合性、設計性、創(chuàng)新性實驗”的意見，并從實驗性質(zhì)的角度，將實驗項目分為綜合性、設計性、創(chuàng)新性三類，簡稱為“三性”實驗；在《教育部關(guān)于普通高等學校本科教學評估工作的意見》（教高[2011]9號）中，明確地給出了“三性”實驗的定義，并要求開設設計性、綜合性的實驗課程比例須達到80%以上。由此可見，實驗環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神的重要性和必要性。

綜合性實驗建立在驗證性實驗的基礎上，實驗內(nèi)容涉及相關(guān)的綜合知識或運用綜合的實驗方法、實驗手段，對學生的知識、能力、素質(zhì)形成綜合的學習與培養(yǎng)；設計性實驗是學生在教師的指導下，根據(jù)給定的實驗目的和實驗條件，自行設計實驗方案、選擇實驗方法、選擇實驗器材、擬定實驗操作程序，自己加以實現(xiàn)并對實驗結(jié)果進行分析處理的實驗；綜合性、設計性實驗有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，是新時期實踐教學發(fā)展的必由之路。創(chuàng)新性實驗是學生在導師指導下，在自己的研究領域或?qū)熯x定的學科方向，針對某一或某些選定研究目標所進行的具有探索、創(chuàng)新性質(zhì)的實驗，是學生早期參加科學研究、教學科研早期結(jié)合的一種重要形式，有利于培養(yǎng)學生的科研能力和科學素養(yǎng)，特別是對于繼續(xù)讀研深造的同學具有非常顯著的影響。

因此，“三性”實驗可以克服以往巖土實驗教學模式的弊端，有效培養(yǎng)學生的動手能力、實驗技能，促進學生由“被動學習”向“主動學習”轉(zhuǎn)變，教師由“填鴨式”教學向“引導式”教學轉(zhuǎn)變，有利于培養(yǎng)學生的科研能力和科學素養(yǎng)。

三、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析

對于大多數(shù)應用型本科院校來說，實踐教學對培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力、工程素養(yǎng)、團隊合作精神等起著重要作用。因此，圍繞著實踐教學，許多研究學者開展了大量的研究工作，而巖土實驗作為土木工程專業(yè)必不可少的專業(yè)基礎實踐課程，也得到了許多研究者的關(guān)注。目前此類研究主要分為兩個方面：一方面，針對我國高校實踐教學的現(xiàn)狀，結(jié)合“三性”實驗的內(nèi)涵和特征，進行各學科實驗教學模式的探索與實踐。例如，朱群峰等結(jié)合邵陽學院信息與電子實驗室的實際情況，通過整合教學內(nèi)容、優(yōu)化資源配置、改進教學方法、加強教學管理、提高隊伍素質(zhì)等方法，對“三性”實驗教學模式進行了探索；譚甲凡等探討了合理構(gòu)建“三性”實驗教學新體系的原則和步驟；孫家國針對土木工程專業(yè)實驗教學，構(gòu)建了“三性”實驗教學體系，提出以實驗教學與理論教學、實驗室教學與工程實踐、課堂實驗與開放實驗相統(tǒng)一的土木工程專業(yè)實驗教學改革思路；申有名等從實驗內(nèi)容、教學手段、教學方法、考核模式等方面探討了實驗教學的改革，構(gòu)建了應用化學專業(yè)“三性”實驗教學新體系。

另一方面，針對傳統(tǒng)巖土實驗教學中存在的問題，從實驗教學資源條件、教學組織方法以及實驗教學評價體系等出發(fā)，以期更好地完善傳統(tǒng)實驗教學方式，達到培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新精神的目的。例如：閆蕊鑫結(jié)合土木工程專業(yè)“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”具體要求，提出適應于新形勢下的土力學實驗教學模式，凸顯主動性、連貫性、開放性、綜合性、實踐性等特征；湯勁松等通過分析當前土木工程專業(yè)土力學實驗教學的現(xiàn)狀和存在的問題，提出基于卓越工程師培養(yǎng)的土力學實驗教學改革措施；曾召田等剖析了當前土力學實驗教學中存在的主要問題，從土力學實驗內(nèi)容設置、實驗教學方式、實驗室管理模式等方面提出了一系列改革措施。從以往的研究可以看出，隨著我國教育改革的發(fā)展，為了解決目前實驗教學體系中存在的問題，巖土實驗教學的改革研究已經(jīng)由以往對傳統(tǒng)實驗教學的修葺、完善，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷で笮碌膶嶒灲虒W方式、體系，以適應我國對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要。同時，從“三性”實驗教學的研究成果中，我們也可以看出，“三性”實驗教學，對激發(fā)大學生自主性，培養(yǎng)其思考、總結(jié)、工程設計及創(chuàng)新能力確實有著極大的推動作用。因此，構(gòu)建土木工程專業(yè)“三性”巖土實驗教學體系，用于補充甚至替換傳統(tǒng)教學體系，不僅可以解決目前巖土實驗教學中存在的問題，真正實現(xiàn)國際工程人才培養(yǎng)的目標，而且對于相關(guān)專業(yè)的實踐教學改革也有著積極的推動作用。

四、結(jié)論

土木工程專業(yè)“三性”巖土實驗教學新體系可以克服以往巖土實驗教學模式的弊端，有效培養(yǎng)學生的動手能力、實驗技能，促進學生由“被動學習”向“主動學習”轉(zhuǎn)變，教師由“填鴨式”教學向“引導式”教學轉(zhuǎn)變，有利于培養(yǎng)學生的科研能力和科學素養(yǎng)，為今后從事土木工程專業(yè)技術(shù)工作打下良好的基礎，從而真正實現(xiàn)“專業(yè)認證合格人才”的培養(yǎng)目標，是工程教育專業(yè)論證背景下進行土木工程專業(yè)巖土實驗教學改革的必由之路。

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