基于IEET工程教育認證背景下的土力學實驗教學方法探索

程馬遙 饒德軍 曾衛(wèi)

摘要：工程教育認證制度是國際通行的質(zhì)量保證辦法，是工程師制度改革的基礎，是未來工程師能力水平的保證。IEET推動的工程教育認證是一項非政府的審查機制，主旨為“以學生學習成果為導向（outcome-based），確保專業(yè)的教育品質(zhì)”。那么結(jié)合現(xiàn)代信息化教學技術——微課的理念，本文主要探索土力學實驗教學新模式，設計出符合創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標要求的土力學實驗課程教學內(nèi)容，期待能為高等學校相關專業(yè)土力學實驗課程任課教師準備實驗教學內(nèi)容提供參考，同時也為同行開展相關實驗及學生設計創(chuàng)新實驗提供借鑒。

關鍵詞：IEET工程教育認證；土力學實驗教學方法；微課

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）24-0275-02

一、引言

對我國高校而言，工程教育認證在學生指導、學生的跟蹤評估、專業(yè)人才培養(yǎng)目標、核心能力、課程實習實踐等方面有明確合理的參照標準。IEET工程教育認證，在理念上以學生為中心，以培養(yǎng)結(jié)果為導向，在目標上強調(diào)與產(chǎn)業(yè)社會相結(jié)合，在行動上強調(diào)持續(xù)改進，在過程中注重對目標達成的支撐。那么這樣的認證標準，對傳統(tǒng)以教為中心的方式產(chǎn)生了很大的沖擊。以土力學實驗教學為例，傳統(tǒng)教學方式是在學完土力學理論課后，進行實驗教學，教師首先講一遍操作流程，學生按照流程完成實驗和實驗報告，結(jié)果學生在考試中體現(xiàn)出對實驗細節(jié)和原理的理解不深刻，不能夠進一步深入思考與工程實踐的關系。因此對土力學實驗教學進行改革迫在眉睫。在現(xiàn)代信息化教學手段的基礎上，采用微課的方式來進行課前預習、練習；課上進行分析討論，達到以學生為中心，以學制教，符合工程認證的教育理念。

二、目前土力學實驗課程的不足和改革的必要性

1.目前土力學實驗課程的不足。土力學理論課程知識點較多，內(nèi)容覆蓋面廣，而本科土力學實驗課程大綱一般要求做5個實驗，包括：密度、含水量、擊實試驗、固結(jié)試驗、剪切實驗。實驗較零散，不能整合理論知識。

實驗內(nèi)容和流程固定并且單調(diào)，不容易引起學生的興趣，同時由于缺乏較為感性的知識介紹，為學生掌握知識要點帶來了一定困難。

實驗中沒有進行相應的實踐應用拓展，僅僅是完成實驗，而在過程中沒有圍繞實驗研究這個基礎來形成一個完整的應用分析體系，對于學生工程應用能力的培養(yǎng)來說是不利的。

在講授實驗課時，傳統(tǒng)教學方式是實驗老師在第一排講授，學生們分組坐在相應的位置聽講，到實際操作時，比如固結(jié)試驗和三軸試驗，同學們圍著老師觀看操作步驟，往往造成只有少數(shù)同學能夠清楚看到老師的操作。

2.土力學實驗課程改革的必要性。我們的人才培養(yǎng)目標是培養(yǎng)懂技術、會經(jīng)營、有創(chuàng)新能力、有特色、接地氣的應用型人才，而土力學實驗教材一般更新慢、知識體系老化、不能體現(xiàn)專業(yè)知識前沿等問題突出，現(xiàn)在使用的甚至是知識面較窄的自編教材，不利于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，同時缺乏前瞻性和啟迪性，不能激起學生對新知識探求的欲望，致使學生對就業(yè)缺乏自信心。

在實驗結(jié)束后，學生對實驗過程可能了解，但并不熟悉，因為只是照著步驟做了一遍，在實驗考試時，略微出現(xiàn)能力拓展的題目，學生答題結(jié)果就不理想。比如擊實試驗的含水量是教師指定，那么如果學生自己摸索，怎么預先估計實驗所需的5組含水量呢？進一步來說，在實際工程中，如何在沒有工具和儀器的情況下，判斷土的狀態(tài)？考試時出現(xiàn)類似拓展類題目時，正確率很低，說明同學們并沒有真正掌握實驗原理和工程應用。因此實驗教學的改革勢在必行。

三、土力學實驗課程教學改革方案

1.教學方式改革。傳統(tǒng)教學方式的弊端已在上文中闡述，針對這種不足，采用拓展式土力學實驗教學進行本課程的改革，首先充分利用PPT或者視頻、動畫來進行實驗基礎理論的講解；其次是安排學生在進行實驗之前自己進行預習，預習的時候采用現(xiàn)代信息技術——微課的手段進行，教師留下問題讓學生自行思考，增加師生之間的互動交流；最后是在綜合性實驗以及設計性實驗中，教師應該轉(zhuǎn)變自身的身份，從指導者變?yōu)楹献髡?，采用翻轉(zhuǎn)課堂的概念，以學制教，以便更好地培養(yǎng)學生的能力。

采用微課和翻轉(zhuǎn)課堂的方式，結(jié)合現(xiàn)代信息化教學方式，在課前、課中和課后分別跟蹤學生的學習情況，根據(jù)學習情況的反饋來指定教學計劃和及時修正課堂內(nèi)容。這一理念與工程認證的“以學生為中心，以結(jié)果為導向”相符合，并且對教學效果的提高很有好處。

2.教材改革。實驗教材承載著實驗教學的主要內(nèi)容和教學方法，是實驗課程教學的最基本抓手之一，也是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力人才的重要保證。在編寫教材時，應做到與理論教學相配合、與新的教學實驗設備相適應、與不同層次學生實驗要求相吻合，且符合教學大綱的要求，具有創(chuàng)新性與綜合性。

首先要根據(jù)實驗的性質(zhì)來確定指導書內(nèi)容，一般來講可以分為演示性實驗、設計性實驗、必做性試驗和綜合性選做實驗四種，根據(jù)其種類的區(qū)別在內(nèi)容上各有側(cè)重，這樣可以更為清晰地體現(xiàn)自身的培養(yǎng)目的，對于不同層次的學生也更符合其學習需求。指導書中應增設重點的知識點以及其應用情況，選用實際工程案例的資料來與實驗相結(jié)合構成綜合性選做實驗，更好地培養(yǎng)學生的拓展能力。

3.考核方式改革。傳統(tǒng)實驗課程考核方式在目前高校本科教學中還不夠完善，一般實驗成績占比較重，但因為實驗過程都是分組進行，基本能完成實驗的學生都會得到良好的成績，這樣的考核方式從不能完全考查到學生的學習效果。因此增加實驗課程的期末筆試，主要考查學生對實驗過程的熟悉度，在實驗過程中遇到一些現(xiàn)象的思考，對實驗原理的理解程度，對設計性實驗和綜合選做實驗的探索程度等。平時成績與期末考試成績?yōu)?0%和50%的比例。平時成績主要包括前期微課的小測驗成績、實驗過程的表現(xiàn)分、實驗報告三部分。對于平時實驗成績，按照實驗類型的不同進行層次化考核，比如演示性和必做實驗，主要考查基本操作過程是否按照規(guī)范要求進行，報告內(nèi)容是否完整，結(jié)果分析是否合理；對于設計性實驗，主要考查設計方案的合理程度，不設標準答案；對于綜合性選做實驗，不做考核要求，綜合性選做實驗的參與同學應鼓勵其積極申報實驗室創(chuàng)新基金項目，進一步進行能力的拓展。

四、結(jié)語

本文主要基于IEET工程教育認證背景下進行土力學實驗教學方法探索，主要從教學方式、教材和考核三方面進行以學生為中心，以學制教的改革，通過改革，能夠更加體現(xiàn)對學生創(chuàng)新能力、工程應用能力、應用已有的理論知識進行實踐研究能力的培養(yǎng)。教學方式由傳統(tǒng)的講授式改為多元化教學，包括課前預習的微課形式、課中討論形式、課后持續(xù)跟蹤討論形式。

參考文獻：

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