地方高校土木工程專業(yè)開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)探討

劉子振

（臺州學(xué)院 建筑工程學(xué)院，浙江 臺州 318000）

0 引言

高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心平臺建設(shè)對地方高校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才有了極大的推動作用［1］，高校對實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)置等購置的力度不斷加大，有利提高教師和學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教學(xué)效率和學(xué)習(xí)的質(zhì)量。在優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室資源條件下，如何合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，特別是設(shè)置一些有特色的開放性實(shí)驗(yàn)，對培養(yǎng)創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才有著重要的作用。開放性實(shí)驗(yàn)既可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動力能力，還能夠鞏固和升華理論知識，為日后的工作打下基礎(chǔ)。

基于“三明治”人才培養(yǎng)模式［2］，臺州學(xué)院土木工程專業(yè)重點(diǎn)培養(yǎng)應(yīng)用型人才，要求學(xué)生掌握一定的理論基礎(chǔ)，強(qiáng)化實(shí)踐能力的培養(yǎng)。整個過程分為三個階段：理論教學(xué)+頂崗見習(xí)+畢業(yè)設(shè)計(jì)，即“3+0.5+0.5”培養(yǎng)模式。開始的“3”階段主要是課內(nèi)集中理論和實(shí)踐教學(xué)，后兩個“0.5”階段主要是實(shí)踐能力的提升過程?；凇叭髦巍钡呐囵B(yǎng)思路，后兩個“0.5”階段是目標(biāo)，而開始的“3”階段是基礎(chǔ)。由于第三階段的時間較少，因此，必須在基礎(chǔ)階段就應(yīng)該開始引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。開放性實(shí)驗(yàn)等各類課外實(shí)踐正好彌補(bǔ)了這點(diǎn)?；凇叭髦巍蹦Ｊ较?，構(gòu)建了開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，提出了構(gòu)建“三階段，三層次”的立體式開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系［3］。這些都為土木工程專業(yè)開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)作了總體布置。

1 土木工程專業(yè)開放性實(shí)驗(yàn)現(xiàn)狀分析

土木工程專業(yè)很多課程理論性都很強(qiáng)，如專業(yè)基礎(chǔ)模塊中的力學(xué)類和大部分設(shè)計(jì)類專業(yè)模塊課程，學(xué)生在課堂上有時候很難理解。因此，需要更形象、更容易理解的方式來學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)能起到至關(guān)重要的作用，通過實(shí)驗(yàn)，很多理論性問題能迎刃而解。傳統(tǒng)的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)成為一種定式思維模式，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師幾輪下來后，對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)缺發(fā)新的教學(xué)理念。學(xué)生對課內(nèi)實(shí)驗(yàn)也很盲目，大多按照指定好的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ竭M(jìn)行，整個實(shí)驗(yàn)基本上是走過程。因此，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)很難提升學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。對于地方性高校土木工程專業(yè)來說，學(xué)生對開放性實(shí)驗(yàn)的作用和效果沒有真正體會到，大多是為了完成培養(yǎng)計(jì)劃中學(xué)分要求。普通高校土木工程專業(yè)開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在以下問題［4-7］：

（1）受傳統(tǒng)的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)影響。傳統(tǒng)的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)從屬于理論教學(xué)，如果把傳統(tǒng)的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式帶到開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，對學(xué)生自主的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐能力培養(yǎng)都是不利的。在定式的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ较?，學(xué)生積極性不高，很難發(fā)揮創(chuàng)新潛能。

（2）開放性實(shí)驗(yàn)不受重視。學(xué)校對開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的支持力度不大。由于開放性實(shí)驗(yàn)主要在課外時間進(jìn)行，很多教師和學(xué)生積極性不高，都不愿意走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行開放性實(shí)驗(yàn)。

（3）開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程管理不到位。由于開放性實(shí)驗(yàn)的自主性很強(qiáng)，因此，有些開放性實(shí)驗(yàn)立項(xiàng)后基本處于停滯狀態(tài)或者沒有完整的實(shí)驗(yàn)方案，到快要結(jié)題時，急忙拼湊材料。

（4）開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)很難合理安排。學(xué)生時間的安排、教師時間的安排、實(shí)驗(yàn)室的安排沖突等原因?qū)е麻_放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃安排不一定合理。

（5）開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)上教師與學(xué)生很少真正的互動。開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師由于種種原因很少進(jìn)行系統(tǒng)指導(dǎo)，形成學(xué)生所謂的“完全自我發(fā)揮、自我創(chuàng)新”的局面。

（6）開放性實(shí)驗(yàn)考核和管理問題。開放性實(shí)驗(yàn)成績考核實(shí)際上很難有定量的方式，所以最好評價方式主要看學(xué)生本人效益和收獲。由于學(xué)生的隨意性，使得實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備損壞較大，導(dǎo)致帶來很多管理問題。

地方性高校土木工程專業(yè)開放性實(shí)驗(yàn)問題很多，因此，應(yīng)該找到合理的開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理方法，設(shè)置合理的開放性實(shí)驗(yàn)。

2 開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理的合理設(shè)置

2.1 開放性實(shí)驗(yàn)課題設(shè)置

開放性實(shí)驗(yàn)本身具有的特性：實(shí)驗(yàn)時間、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)形式［6］等都可以通過教師和學(xué)生自主設(shè)置，有利激發(fā)創(chuàng)新思維。不同年級層次的學(xué)生可以同時參加，所有專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課都可以設(shè)置相應(yīng)的開放性實(shí)驗(yàn)，按照模塊劃分如下：

專業(yè)基礎(chǔ)課模塊主要包括以下幾大塊：

（1）土木工程材料類開放性實(shí)驗(yàn)：大一至大三都可以參加（大四處于實(shí)踐階段，暫不考慮）。

（2）力學(xué)類開放性實(shí)驗(yàn)：主要針對大二、大三學(xué)生。

（3）工程測量類開放性實(shí)驗(yàn)：主要針對大二、大三學(xué)生。

專業(yè)課模塊主要包括以下幾大塊：

（4）建筑工程類開放性實(shí)驗(yàn)：主要針對大二、大三學(xué)生。

（5）道橋工程類開放性實(shí)驗(yàn)：主要針對大二、大三學(xué)生。

（6）工程管理類開放性實(shí)驗(yàn)：主要針對大二、大三學(xué)生。

2.2 開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)設(shè)置

目前，按照學(xué)校及學(xué)院安排，土木工程專業(yè)開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置情況：每個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)生人數(shù)共8人，總學(xué)時數(shù)16學(xué)時，時間安排以學(xué)生為主。因此，需要合理安排開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)，避免與課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)形成相同模式。開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)的重點(diǎn)應(yīng)放在基本知識的應(yīng)用能力培養(yǎng)上，并結(jié)合工程實(shí)際，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，并在實(shí)驗(yàn)中激發(fā)創(chuàng)新思維。整個開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)流程如圖1所示。

圖1 開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)流程圖

為使開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目達(dá)到預(yù)期的效果，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)達(dá)到以下相關(guān)要求：

（1）學(xué)生要求：以自愿自主為主，對學(xué)生知識水平不設(shè)限制，有利充分發(fā)揮各有所長。具有主觀能動性，勤于查資料。

（2）教師要求：加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)交流。開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)最終目的還是為學(xué)生服務(wù)，因此，教師和學(xué)生要定期交流，解決實(shí)驗(yàn)中碰到的問題。

（3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法：改“以教師為中心”為“以學(xué)生為中心”，但兩者都不可缺。

（4）實(shí)驗(yàn)過程安排：學(xué)生內(nèi)部分工，自主檢查、記錄，實(shí)行小組長負(fù)責(zé)制。

（5）過程和成果雙重考核。

2.3 充分利用省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心平臺

通過建筑工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心平臺，鼓勵教師和學(xué)生極積參與開放性實(shí)驗(yàn)，加大對開放性實(shí)驗(yàn)的支持力度。通過教師的實(shí)驗(yàn)子課題帶動學(xué)生進(jìn)行開放性實(shí)驗(yàn)，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)度和質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心平臺和學(xué)校的支持可使絕大部分同學(xué)受益。學(xué)校開放性實(shí)驗(yàn)支助8項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心支助8項(xiàng)，因此，每學(xué)年受益學(xué)生人數(shù)為（8+8）*8*2=256人。目前，可參加開放性實(shí)驗(yàn)的學(xué)生數(shù)為180+180=360人（主要針對大二和大三學(xué)生，大一新生不統(tǒng)計(jì)，大四學(xué)生因?qū)嵙?xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)不統(tǒng)計(jì)）。因此，每學(xué)年的開放性實(shí)驗(yàn)學(xué)生受益率占71.1%。

2.4 強(qiáng)化開放性實(shí)驗(yàn)管理和考核體系

由于開放性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)時間、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)形式都有一定的自主性，容易出現(xiàn)混亂的情況。因此，需要強(qiáng)化開放性實(shí)驗(yàn)管理和考核體系。

（1）制定完善的管理制度。除遵守學(xué)校和學(xué)院實(shí)驗(yàn)管理制度外，每個開放性實(shí)驗(yàn)應(yīng)該擬定本實(shí)驗(yàn)的管理方案，包括實(shí)驗(yàn)儀器調(diào)試、操作和維護(hù)等，實(shí)行組長負(fù)責(zé)制。對特殊儀器和危險較大的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該由老師帶隊(duì)，提前制定實(shí)驗(yàn)應(yīng)急預(yù)案。

（2）建立合理的考核體系。對每項(xiàng)開放性實(shí)驗(yàn)設(shè)置合理的考核標(biāo)準(zhǔn)，考核成果要以學(xué)生為主體，考核的形式多樣化，如詳細(xì)的成果分析報告、模型成果、專利或者成果論文等等。

3 開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果分析

本人通過多次的開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，合理設(shè)置開放性實(shí)驗(yàn)，通過過程和成果雙重控制，取得了一定的實(shí)效。開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況如表1所示。

表1 開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果分析

通過表1，可知開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生能力培養(yǎng)有重要作用，極大提高和鼓舞了學(xué)生的積極性。參與的學(xué)生在開放性實(shí)驗(yàn)過程能夠充分發(fā)揮自主性、勤于查文獻(xiàn)資料、提出獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)思路等。通過開放性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生提升了分析數(shù)據(jù)、撰寫研究報告的能力，而且取得了一些成果。根據(jù)已畢業(yè)學(xué)生的反饋信息，參與開放性實(shí)驗(yàn)有助于大四學(xué)生的學(xué)習(xí)和找工作，取得的成果直接就可以用于工作單位的職稱評定和崗位定級。

4 結(jié)語

土木工程專業(yè)開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)關(guān)系到人才培養(yǎng)模式和應(yīng)用型人才培養(yǎng)問題，因此，必須提升開放性實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生能力中的地位。結(jié)合自己的開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行分析和總結(jié)，得到如下結(jié)論:（1）應(yīng)該全面、合理地設(shè)置開放性實(shí)驗(yàn)?zāi)K；（2）擺脫傳統(tǒng)的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的影響，設(shè)計(jì)適宜的開放性教學(xué)內(nèi)容和方法；（3）通過開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，每學(xué)年學(xué)生受益率達(dá)71.1%，增加實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，受益率將更大；（4）加強(qiáng)教師和學(xué)生的交流，使開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)更好地服務(wù)學(xué)生。

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