土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革研究

張?chǎng)?舒志樂(lè)

摘要：土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是新工科建設(shè)背景下實(shí)踐教育的重要組成部分，作為應(yīng)用型本科院校，應(yīng)重視學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，突出技能應(yīng)用。文章分析了當(dāng)前高校土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一些問(wèn)題，提出了非完全程式化模式教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)、學(xué)生主觀能動(dòng)思維能力培養(yǎng)的教學(xué)方法探討、學(xué)生科研能力訓(xùn)練導(dǎo)向的教學(xué)模式探索等措施，以期為同類院校教學(xué)改革提供借鑒。

關(guān)鍵詞：土木工程;專業(yè)實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革;新工科

2018年教育部在四川成都召開(kāi)新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議上，陳寶生部長(zhǎng)提出“高教大計(jì)、本科為本，本科不牢、地動(dòng)山搖”，教育部將圍繞加快建設(shè)高水平本科教育推出系列舉措，其中之一便是解決學(xué)生實(shí)踐教育這塊短板[1]。在新工科建設(shè)背景下，土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)踐教育的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生掌握基本科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法與技能、實(shí)施素質(zhì)教育和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的主要手段之一。從全國(guó)高校教學(xué)現(xiàn)狀來(lái)看，土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)踐教育的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，培養(yǎng)的學(xué)生普遍存在理論脫離實(shí)際、動(dòng)手能力較差、缺乏解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力等。因此，深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，將土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)與教師科研項(xiàng)目有效結(jié)合;基于分類培養(yǎng)教學(xué)思想，建立學(xué)研為一體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和全流程協(xié)同育人機(jī)制。提高我校土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平同時(shí)，增強(qiáng)科研人才培養(yǎng)，使我校土木工程專業(yè)本科生的創(chuàng)新能力和科學(xué)素質(zhì)得到顯著提高，能更好地適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，具有廣泛的示范性和推廣價(jià)值。

1.土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題

不僅僅是我校，全國(guó)大多數(shù)應(yīng)用型高校目前的教學(xué)現(xiàn)狀中，土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)均處于劣勢(shì)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)所處地位較低、教學(xué)內(nèi)容陳舊、方法體系單一、經(jīng)費(fèi)投入不足等等各方面條件不足，導(dǎo)致與“新工科”教育變革與“新需求”用人驅(qū)動(dòng)下復(fù)合型土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)需求不相適應(yīng)[2]。導(dǎo)致學(xué)生缺乏獨(dú)立思考能力、實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新突破思維。

（1）“重教輕學(xué)，樣子貨”

在當(dāng)前的教學(xué)考核模式下，師生只關(guān)注理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，對(duì)實(shí)踐加以忽視，片面認(rèn)為只需要按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的要求就能夠完成對(duì)某些原理或定律驗(yàn)證，學(xué)生更將實(shí)驗(yàn)課程作為設(shè)備使用與實(shí)驗(yàn)操作的學(xué)習(xí)，不能與工程實(shí)踐相結(jié)合[3]。使得學(xué)生產(chǎn)生很強(qiáng)的依賴感，多數(shù)學(xué)生反饋如果老師沒(méi)講的知識(shí)、內(nèi)容，自己很難獨(dú)立去學(xué)習(xí)思考。同時(shí)學(xué)生對(duì)于獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)非常困難，甚至不清楚做實(shí)驗(yàn)的目的，遑論實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)中觀察現(xiàn)象、分析問(wèn)題、得出結(jié)論。

（2）“我做你看，抱著走”

由于教學(xué)經(jīng)費(fèi)投入有限，同時(shí)土木工程實(shí)驗(yàn)具有其他學(xué)科實(shí)驗(yàn)不同的特點(diǎn)，不僅材料消耗量大，且大多具有時(shí)效性，例如水泥用量大不易保管[4];同時(shí)實(shí)驗(yàn)費(fèi)用相對(duì)較高，例如三軸剪切實(shí)驗(yàn)，材料費(fèi)、設(shè)備磨損高昂。故實(shí)驗(yàn)教學(xué)中為節(jié)省開(kāi)支，只能限制學(xué)生在指定的時(shí)間進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，跟隨老師的節(jié)步驟，完成規(guī)定的任務(wù)，影響學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，抑制學(xué)生主動(dòng)參與的積極性，缺少對(duì)學(xué)生的思考能力、設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)[5]。

（3）“過(guò)場(chǎng)走完，都給分”

當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生只需要閱讀一份包含實(shí)驗(yàn)原理、測(cè)試方法、實(shí)驗(yàn)步驟乃至數(shù)據(jù)記錄等等的“填鴨式”實(shí)驗(yàn)報(bào)告表格，并按圖索驥對(duì)著實(shí)驗(yàn)方法與步驟進(jìn)行操作，實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器自動(dòng)化呈現(xiàn)結(jié)果讀數(shù)，并將其填入報(bào)告，得出一個(gè)課本上已有的結(jié)論。而學(xué)生最為關(guān)心的僅是最終考核成績(jī)，現(xiàn)行的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)多以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量輔以考勤率得出，學(xué)生與教師雙方對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)成效、問(wèn)題挖掘鮮有關(guān)注。傳統(tǒng)的考核機(jī)制難以客觀反映學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，獨(dú)立思考完成實(shí)驗(yàn)?zāi)芰6]。

2.土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)教學(xué)體系與模式優(yōu)化

因此，本研究的目的是為了解決上述問(wèn)題，提高我校土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和效果，培養(yǎng)創(chuàng)新型土木工程人才，從“牽著學(xué)生走”轉(zhuǎn)變?yōu)椤白寣W(xué)生自己走”，提出專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研實(shí)驗(yàn)互動(dòng)的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，將土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)與我校土木工程教師較多的科研項(xiàng)目相結(jié)合，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高實(shí)驗(yàn)的先進(jìn)性，改善科研項(xiàng)目的助研人員結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)科研項(xiàng)目的人才培養(yǎng)功能，使兩者互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)創(chuàng)新，使我校土木工程本科生的創(chuàng)新能力和素質(zhì)得到明顯提高，能更好的適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，提出一下幾點(diǎn)建議。

（1）基于“非完全程式化模式”的土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

結(jié)合課程的理論教學(xué)內(nèi)容及其知識(shí)點(diǎn)組成情況，將與課程配套的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置為兩個(gè)部分，即基礎(chǔ)部分+拓展部分。基礎(chǔ)部分與教學(xué)大綱相對(duì)應(yīng)，著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)基本知識(shí)的掌握;拓展部分主要包括運(yùn)用新方法開(kāi)展傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和個(gè)性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)施等，分別培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動(dòng)思維能力和基本科研能力。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)從“絕對(duì)程式化”向“非完全程式化”模式的轉(zhuǎn)變。

（2）基于“學(xué)生主觀能動(dòng)思維能力培養(yǎng)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與實(shí)施模式

針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)或大綱未要求的其它實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)老師所提出的目標(biāo)，通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，獨(dú)自或分組完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在探索階段，該部分主要采用部分選修方式進(jìn)行實(shí)施。

（3）基于“學(xué)生科研能力訓(xùn)練導(dǎo)向”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與實(shí)施模式

利用學(xué)院所具有的相當(dāng)規(guī)模的研究生及其導(dǎo)師隊(duì)伍，老師根據(jù)所承擔(dān)的科研項(xiàng)目，結(jié)合研究進(jìn)展和科研需要，不定期的發(fā)布相應(yīng)的研究題目及要求，學(xué)生根據(jù)自身的興趣和規(guī)劃進(jìn)行選擇，參與科研型實(shí)驗(yàn)的方案討論和實(shí)驗(yàn)實(shí)施，形成“老師-研究生-本科生”有機(jī)結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式，以訓(xùn)練學(xué)生的基本科研能力。

（4）“非完全程式化模式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理體系

研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革對(duì)學(xué)生能力提高的效果評(píng)價(jià)，探討學(xué)分激勵(lì)、必要經(jīng)費(fèi)配套等多種措施對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革可持續(xù)性發(fā)展的促進(jìn)作用，建立針對(duì)學(xué)生、老師、管理人員等全方位的管理體系?；陧?xiàng)目負(fù)責(zé)人及課題組成員所承擔(dān)的相關(guān)專業(yè)課程，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的創(chuàng)新實(shí)踐。

結(jié)語(yǔ)

新時(shí)代下工程行業(yè)逐漸進(jìn)入智能化、智慧化，土木工程領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的能力和素養(yǎng)有了新需求，“新工科”教育革新的背景下，為解決土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)踐教育的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，培養(yǎng)的學(xué)生普遍存在理論脫離實(shí)際、動(dòng)手能力較差、缺乏解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，將土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)與教師科研項(xiàng)目有效結(jié)合;基于分類培養(yǎng)教學(xué)思想，建立學(xué)研為一體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和全流程協(xié)同育人機(jī)制。不斷優(yōu)化土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和模式，與時(shí)俱進(jìn)的推進(jìn)教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量，才能培養(yǎng)出真正卓越的工程技術(shù)人才。

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