土木工程實(shí)驗教學(xué)革新路徑思考論文

　　如鋼材的物理力學(xué)性能實(shí)驗在土木工程材料和材料力學(xué)等課程中交叉出現，簡(jiǎn)易土工實(shí)驗在土力學(xué)和巖土工程勘察與測試技術(shù)等課程中交叉重復。每一門(mén)課程的實(shí)驗教學(xué)都會(huì )重復介紹設備的使用等內容，既浪費了有限的實(shí)驗學(xué)時(shí)，又難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和創(chuàng )新積極性。由于課中實(shí)驗各自獨立，前幾年也象征性地進(jìn)行過(guò)綜合性實(shí)驗、設計性實(shí)驗，但均以課程為核心，在各自課程中設置，綜合性和設計性?xún)热莺?jiǎn)單，阻礙了學(xué)科間的滲透，學(xué)生很難“創(chuàng )造性”地得出實(shí)驗數據并完成實(shí)驗報告，實(shí)踐能力和創(chuàng )新精神培養未能落到實(shí)處。學(xué)生缺乏學(xué)習的主動(dòng)性。實(shí)驗教學(xué)僅是理論課的補充，從教學(xué)內容和形式上看，理論課和實(shí)驗課重復敘述了實(shí)驗方法、操作步驟，學(xué)生只需簡(jiǎn)單操作即可完成實(shí)驗操作任務(wù)，數據處理也較簡(jiǎn)單。同時(shí)，實(shí)驗課未單獨考核，實(shí)驗教師僅依據實(shí)驗報告給出實(shí)驗成績(jì)，供理論課教師參考，無(wú)法調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習主動(dòng)性和積極性。

　　實(shí)驗教學(xué)內容體系改革思路與實(shí)施

　　針對上述問(wèn)題，學(xué)校土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)內容體系改革的總體思路是:以培養地方高素質(zhì)應用型人才為目標，以實(shí)驗理論和實(shí)驗技術(shù)為基礎，以增強實(shí)踐能力和創(chuàng )新精神為主線(xiàn)，建立以理論教學(xué)為依托且相對獨立的實(shí)驗教學(xué)內容體系［3］。改革具體內容包括三方面。

　　1．實(shí)驗課程單獨設置

　　在分析各實(shí)驗課程具體內容，相互銜接情況及實(shí)驗項目設置后，統一規劃實(shí)驗內容和相關(guān)課程，落實(shí)各實(shí)驗課應承擔的任務(wù)，減少實(shí)驗內容不必要的重復。重組實(shí)驗課程，實(shí)驗課程單獨設置。

　　2．實(shí)驗項目精心設計

　　實(shí)驗項目設計是實(shí)驗教學(xué)內容體系改革的關(guān)鍵，實(shí)驗項目整合的具體做法包括:(1)刪除教學(xué)內容陳舊或與培養目標無(wú)關(guān)的項目;(2)合并內容重復或類(lèi)似的實(shí)驗項目;(3)減少驗證性實(shí)驗的比重，提高體現學(xué)科先進(jìn)性的綜合性實(shí)驗和設計性實(shí)驗項目的比重，增加綜合性、設計性實(shí)驗項目和實(shí)驗理論內容;(4)實(shí)驗項目少而精。實(shí)驗項目選定時(shí)，貫徹少而精的原則，實(shí)驗項目不宜過(guò)多，加強每個(gè)實(shí)驗的力度，提高實(shí)驗教學(xué)的質(zhì)量;(5)適當增加實(shí)驗教學(xué)的總課時(shí)數。

　　3．循序漸進(jìn)和適度跳躍

　　實(shí)驗教學(xué)內容體系改革應由淺入深、循序漸進(jìn)。其一，實(shí)驗教學(xué)與理論教學(xué)相協(xié)調，在教學(xué)內容上循序漸進(jìn);其二，隨著(zhù)實(shí)驗教學(xué)層次的提高，能力培養也需循序漸進(jìn)。對于具有相對獨立性的實(shí)驗教學(xué)內容體系，必然會(huì )有部分實(shí)驗教學(xué)內容走在理論課前面，但只要出現這種情況的項目不是太多，這種適度跳躍是正常的，可以讓學(xué)生嘗試解決未接觸過(guò)的問(wèn)題。這種能力的培養，在大學(xué)階段十分必要，并符合認識規律。

　　土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)內容經(jīng)過(guò)整合與補充，基本形成與實(shí)驗教學(xué)內容體系相對應的實(shí)驗課程體系，改革后設置的實(shí)驗課程有:物理實(shí)驗，土木工程基礎實(shí)驗(建筑材料實(shí)驗、材料力學(xué)試驗、土工試驗)，土木工程結構試驗(綜合性和設計性實(shí)驗)，土木工程測試技術(shù)實(shí)驗(實(shí)踐性實(shí)驗)。測量學(xué)、電工學(xué)保留課中實(shí)驗形式，實(shí)驗課程中基礎實(shí)驗項目占40%，綜合性和設計性實(shí)驗項目占40%，工程實(shí)踐實(shí)驗占20%，實(shí)驗教學(xué)學(xué)時(shí)(不含其他實(shí)踐環(huán)節)占總學(xué)時(shí)比例達到20%。

　　實(shí)驗教學(xué)內容體系改革的層次與功能

　　海南大學(xué)土木工程專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗教學(xué)內容體系改革設計，基本形成相對獨立、層次分明和功能明確的實(shí)驗課程體系，按實(shí)驗項目劃分有以下層次和功能。

　　第一層次為基礎實(shí)驗。這部分實(shí)驗內容主要是驗證性實(shí)驗，包含建筑材料物理力學(xué)性能實(shí)驗、簡(jiǎn)易土工實(shí)驗、測量實(shí)驗(習)。通過(guò)本層次實(shí)驗教學(xué)，學(xué)生能掌握基本實(shí)驗操作方法，正確使用儀器，準確取得實(shí)驗數據，掌握數據處理和誤差分析方法。同時(shí)幫助學(xué)生了解實(shí)驗教學(xué)的意義及其在專(zhuān)業(yè)人才培養計劃中的地位，了解實(shí)驗教學(xué)的規章制度，培養良好的習慣和敬業(yè)精神。

　　第二層次為綜合性實(shí)驗。綜合性實(shí)驗課程是在學(xué)生具備前一層次的基礎上，更深層次和系統地訓練實(shí)驗技術(shù)和技能。綜合性實(shí)驗有單學(xué)科綜合和多學(xué)科綜合，涵蓋專(zhuān)業(yè)基礎課程模塊和專(zhuān)業(yè)課程模塊，把原來(lái)劃分過(guò)細的各門(mén)課程實(shí)驗項目合并，有機串聯(lián)相關(guān)內容，進(jìn)行內容整合，體現系統性，給學(xué)生以完整的技能訓練。主要是進(jìn)一步訓練學(xué)生的操作能力，幫助學(xué)生驗證一些有價(jià)值的定理，觀(guān)察一些特殊現象，掌握專(zhuān)業(yè)實(shí)驗儀器設備的操作流程，學(xué)會(huì )從數據中分析現象、給出結論，逐步形成發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

　　第三層次為設計性實(shí)驗。設計性實(shí)驗層次著(zhù)重強調學(xué)生綜合運用前兩個(gè)層次學(xué)習的知識和技能，輔以專(zhuān)業(yè)選修課的理論與知識，在教師指導下積極主動(dòng)設計實(shí)驗方案，經(jīng)審核后，獨立完成實(shí)驗［2］，實(shí)驗內容為動(dòng)態(tài)設計。在這個(gè)層次上的鍛煉，主要是幫助學(xué)生掌握建筑結構、建筑樁基、建筑地基、基坑監測等實(shí)驗方法，能自主設計構件承載力、變形等類(lèi)型實(shí)驗的方法和程序。

　　第四層次為工程實(shí)踐實(shí)驗。土木工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生進(jìn)入3年級以后，動(dòng)手能力日趨成熟，但工程能力的實(shí)踐還遠遠不夠，創(chuàng )新素質(zhì)有待進(jìn)一步提高，為給畢業(yè)設計打好基礎、作好準備，實(shí)驗教學(xué)必須面對社會(huì )需求的現實(shí)問(wèn)題實(shí)施改革［3］。在工程實(shí)踐實(shí)驗層次，了解實(shí)踐建筑工程設計、施工與質(zhì)量檢測的有關(guān)內容，了解國家有關(guān)技術(shù)規范與標準，掌握建筑材料現場(chǎng)抽樣和檢測方法及判斷依據，掌握常用的現場(chǎng)檢測設備及無(wú)損檢測方法，基本能完成建筑材料、建筑地基、建筑樁基、基坑監測、建筑結構等的檢測方案設計及實(shí)施檢測。改革后的培養方案中，保證實(shí)驗教學(xué)四年連貫發(fā)展�；�本形成一年級學(xué)會(huì )設備使用和儀器操作，二年級能夠組織實(shí)施驗證性實(shí)驗，三年級能夠獨立完成綜合性實(shí)驗與設計性實(shí)驗，四年級可以進(jìn)行工程實(shí)踐實(shí)驗，為畢業(yè)設計和就業(yè)作準備。

　　實(shí)驗教學(xué)內容體系改革實(shí)施效果

　　土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)內容改革2010年初步實(shí)施，配套有關(guān)教學(xué)管理制度，采取相應的教學(xué)方法與手段，通過(guò)近二年的實(shí)踐探索，取得了初步成效:一是實(shí)驗教學(xué)獨立設課后，教師承擔實(shí)驗課教學(xué)工作積極性高，原來(lái)只擔任理論課教學(xué)工作的教師也愿意承擔實(shí)驗課程，突出了教師在實(shí)驗教學(xué)中的基礎作用和中心地位，體現和貫徹了實(shí)驗教學(xué)與理論教學(xué)同等重要的思想觀(guān)念;二是實(shí)驗教學(xué)獨立設課后，課堂質(zhì)量可控，單獨考核、單獨記學(xué)分，與理論課一樣實(shí)行不及格重修制度，學(xué)生的學(xué)習積極性和主動(dòng)性顯著(zhù)提高;三是實(shí)驗項目?jì)热葚S富，形式多樣，學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)驗技能、分析解決問(wèn)題的工程實(shí)踐能力得以提高，教師將科研課題與實(shí)驗教學(xué)結合，讓學(xué)生參與研究，進(jìn)一步加強實(shí)驗教學(xué)對培養學(xué)生創(chuàng )新能力的作用;四是從2012屆學(xué)生畢業(yè)論文選題來(lái)看，選擇有實(shí)驗內容的畢業(yè)論文題目比例增加15%，畢業(yè)論文整體質(zhì)量提高。

　　結語(yǔ)

　　實(shí)驗教學(xué)內容體系改革是教學(xué)改革的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，在“大土木”背景下，地方高校土木工程專(zhuān)業(yè)如何不斷更新實(shí)驗教學(xué)理念，探索適于高素質(zhì)應用型人才培養的實(shí)驗教學(xué)內容體系，還需要進(jìn)一步研究與實(shí)踐。（本文作者：陳奕柏、楊東全、韓建剛、柯才桐 單位：海南大學(xué)土木建筑工程學(xué)院）

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