基于實(shí)踐能力培養(yǎng)的“道路工程試驗(yàn)與檢測(cè)”課程教學(xué)方式研究與實(shí)踐＊

馬昆林，朱志輝，蔣建國(guó)，劉小明，羅建陽

基于實(shí)踐能力培養(yǎng)的“道路工程試驗(yàn)與檢測(cè)”課程教學(xué)方式研究與實(shí)踐＊

馬昆林，朱志輝，蔣建國(guó)，劉小明，羅建陽

（中南大學(xué) 土木工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410075）

通過專業(yè)知識(shí)與試驗(yàn)課程內(nèi)容的有效融合，對(duì)“道路工程試驗(yàn)與檢測(cè)”課程試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了模塊化設(shè)置，進(jìn)而使專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)化。通過以實(shí)踐能力為導(dǎo)向的課程設(shè)置、以提升解決問題能力為目標(biāo)的教學(xué)設(shè)計(jì)和過程化考核體系的建立，使課程教學(xué)效果獲得進(jìn)一步提高。

實(shí)踐能力；知識(shí)融合；人才培養(yǎng)；課程試驗(yàn)

1 前言

土木工程是實(shí)踐性非常強(qiáng)的專業(yè)，學(xué)生在4年的本科學(xué)習(xí)中，一、二年級(jí)主要進(jìn)行以基礎(chǔ)理論和專業(yè)基礎(chǔ)課程為主的學(xué)習(xí)，而三、四年級(jí)將涉及專業(yè)課程和實(shí)踐教學(xué)課程的學(xué)習(xí)。目前，中國(guó)已形成了以高速鐵路和高速公路建設(shè)為主導(dǎo)的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對(duì)土木工程專業(yè)各專業(yè)方向的學(xué)生需求量極大，而傳統(tǒng)教學(xué)模式對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)常常造成學(xué)生重理論、輕實(shí)踐，造成學(xué)校教育和參加工作之間的脫節(jié)，這對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)以及工作后的發(fā)展不利[1-2]。因此，教育工作者針結(jié)合土木工程專業(yè)的特點(diǎn)以及當(dāng)前中國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展的實(shí)際情況，展開了相關(guān)教學(xué)研究，如以“案例分析，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式，“實(shí)踐能力培養(yǎng)”以及“過程化考核”等教學(xué)模式，這些都為土木工程專業(yè)的發(fā)展和人才的培養(yǎng)起到了積極作用[3-5]。

道路工程方向是土木工程專業(yè)的一個(gè)重要專業(yè)方向，學(xué)生通過該方向?qū)I(yè)課程的學(xué)習(xí)，將掌握道路勘察設(shè)計(jì)、路面工程和路基工程方面的專業(yè)知識(shí)，“道路工程試驗(yàn)與檢測(cè)”課程是為土木工程專業(yè)（道路工程方向）設(shè)立的掌握基本技能的專業(yè)必選課，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。課程的設(shè)置目的是讓學(xué)生學(xué)習(xí)道路工程材料的性能和實(shí)驗(yàn)方法、已建成的道路路面的測(cè)試方法，使學(xué)生對(duì)道路工程中的相關(guān)試驗(yàn)理論和測(cè)試方法有一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)和了解，獲得道路工程試驗(yàn)與檢測(cè)的基本技能訓(xùn)練，掌握道路工程的試驗(yàn)與檢測(cè)方法，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)道路工程材料與道路工程建設(shè)過程中開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，提高工程領(lǐng)域的創(chuàng)新技能與能力，為今后從事專業(yè)技術(shù)、提高專業(yè)開發(fā)工作奠定基礎(chǔ)。通過課程的學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行價(jià)值塑造及職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)，達(dá)到價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)、知識(shí)傳授三位一體的目標(biāo)。

本文在歸納總結(jié)了現(xiàn)有教學(xué)改革模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合土木工程專業(yè)道路工程方向?qū)I(yè)實(shí)踐課程“道路工程試驗(yàn)與檢測(cè)”的特點(diǎn)，進(jìn)行了基于能力培養(yǎng)的教學(xué)模式改革實(shí)施，并取得了積極的效果。

2 課程基本要求和課程改革思路

“道路工程試驗(yàn)與檢測(cè)”課程是土木工程專業(yè)（道路工程方向）一門以試驗(yàn)為主的專業(yè)課程，該課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握主要路面材料瀝青及瀝青混合料的基本性能和測(cè)試方法、路面主要性能指標(biāo)的檢測(cè)和評(píng)價(jià)方法，使學(xué)生對(duì)道路工程中的相關(guān)試驗(yàn)理論和測(cè)試方法有一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)和了解，獲得道路工程試驗(yàn)與檢測(cè)的基本技能訓(xùn)練，掌握道路工程的試驗(yàn)與檢測(cè)方法。“道路工程試驗(yàn)與檢測(cè)”課程設(shè)置以知識(shí)、能力和素質(zhì)三個(gè)層次展開。

2.1 知識(shí)層次

了解道路工程試驗(yàn)與檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析方法與評(píng)價(jià)指標(biāo)，了解道路工程常用材料的技術(shù)性能和質(zhì)量要求、性能影響因素及其評(píng)價(jià)方法，了解瀝青混合料的組成設(shè)計(jì)方法及其工程應(yīng)用、瀝青及瀝青混合料的基本測(cè)試方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)、現(xiàn)有瀝青混凝土路面的測(cè)試方法和評(píng)價(jià)指標(biāo)。獲得道路工程試驗(yàn)與檢測(cè)基本的專業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練，初步了解行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。

2.2 能力層次

掌握道路工程中相關(guān)的試驗(yàn)與檢測(cè)技術(shù)，掌握瀝青混凝土道路路面材料的基本試驗(yàn)方法和評(píng)定指標(biāo)，掌握路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法及其取樣檢測(cè)方法。能制定道路工程實(shí)驗(yàn)與檢測(cè)的試驗(yàn)方案、獨(dú)立完成試驗(yàn)，能對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、統(tǒng)計(jì)、分析和評(píng)價(jià)。能夠不斷根據(jù)工程實(shí)踐需求主動(dòng)學(xué)習(xí)，適應(yīng)土木工程新理論、新材料、新技術(shù)、新工藝的發(fā)展要求，具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力及初步的科學(xué)研究和應(yīng)用開發(fā)能力。

2.3 素質(zhì)層次

通過對(duì)道路工程試驗(yàn)與檢測(cè)的數(shù)據(jù)分析方法與評(píng)價(jià)指標(biāo)培養(yǎng)科學(xué)思維的方式和方法。通過道路工程試驗(yàn)與檢測(cè)的基本理論與方法研究土木工程新理論、新材料、新技術(shù)、新工藝培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維。使學(xué)生具有較強(qiáng)的專業(yè)實(shí)踐素養(yǎng)和寬闊的專業(yè)視野，能適應(yīng)新形勢(shì)下土木工程新要求，走向世界，服務(wù)國(guó)際工程。注重提高學(xué)生思想水平、政治覺悟、道德水平、文化素養(yǎng)的培養(yǎng)。

然而，實(shí)際教學(xué)過程中，學(xué)生通常不能對(duì)該門課程設(shè)置的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和所學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行有效融合，教學(xué)過程中僅僅是完成了試驗(yàn)內(nèi)容和試驗(yàn)報(bào)告，對(duì)于為什么要進(jìn)行這些試驗(yàn)，通過這些試驗(yàn)的學(xué)習(xí)，可以對(duì)專業(yè)的學(xué)習(xí)起到什么樣的作用，以及該門課程的學(xué)習(xí)對(duì)于今后的工作有何意義，學(xué)生并不明確，因此，難以達(dá)到所期望的試驗(yàn)教學(xué)效果。教學(xué)目標(biāo)中的三個(gè)層次中，常常僅能實(shí)現(xiàn)第一個(gè)知識(shí)層次，而對(duì)于能力和素質(zhì)層次則難以實(shí)現(xiàn)。因此，需要在課程教學(xué)過程中，需要以教師為引導(dǎo)，發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主解決問題的能力，以專業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ)，問題解決為導(dǎo)向，以提高實(shí)踐能力培養(yǎng)為目的，從而實(shí)現(xiàn)該課程的教學(xué)效果，使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有更深刻的理解和認(rèn)識(shí)，從而提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

3 課程教學(xué)改革實(shí)施方法

3.1 試驗(yàn)設(shè)置模塊化，專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)化

為了將專業(yè)課程與試驗(yàn)課程有效融合，使專業(yè)知識(shí)更加系統(tǒng)化，課程的設(shè)置基于道路工程專業(yè)方向?qū)W生專業(yè)知識(shí)的背景以及將來從業(yè)的專業(yè)特點(diǎn)，將“道路工程試驗(yàn)與檢測(cè)”課程設(shè)置的15個(gè)試驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合專業(yè)知識(shí)和應(yīng)用情況按照模塊化分為了路面材料基本性能測(cè)試模塊、路面材料路用性能測(cè)試模塊、路面性能檢測(cè)模塊和路基性能測(cè)試模塊四個(gè)模塊，將每個(gè)模塊與專業(yè)主要知識(shí)點(diǎn)結(jié)合，結(jié)合專業(yè)需要達(dá)到的實(shí)踐能力，將實(shí)踐能力與實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容結(jié)合，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)設(shè)置模塊化、專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)化、課程模塊化分類，如圖1所示。

圖1 試驗(yàn)?zāi)K化設(shè)置分類

3.2 以實(shí)踐能力為導(dǎo)向的試驗(yàn)課程設(shè)置

結(jié)合模塊化分類和專業(yè)知識(shí)，將試驗(yàn)課程按照材料、路面和路基分為三個(gè)方面，每個(gè)方面與專業(yè)課程結(jié)合，從瀝青的性能測(cè)試評(píng)價(jià)、路面性能測(cè)試以及路基的測(cè)試評(píng)價(jià)著手，基于以實(shí)踐能力提升為導(dǎo)向的教學(xué)方法，設(shè)置專題單元，并制作相應(yīng)單元課件，收集相關(guān)教學(xué)視頻資料，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手，突出實(shí)踐能力的培養(yǎng)。實(shí)踐為導(dǎo)向的課程設(shè)置如圖2所示。

圖2 實(shí)踐為導(dǎo)向的課程設(shè)置

3.3 以提升解決問題能力為目標(biāo)的教學(xué)設(shè)計(jì)

結(jié)合課堂教學(xué)，在“道路工程試驗(yàn)與檢測(cè)”試驗(yàn)課程教學(xué)過程中，以提高學(xué)生實(shí)踐能力為目標(biāo)，設(shè)置問題導(dǎo)向，解決方法、效果評(píng)價(jià)等路線，進(jìn)行以解決問題能力培養(yǎng)為目標(biāo)的課程教學(xué)實(shí)踐，并對(duì)教學(xué)進(jìn)行總結(jié)和提升。通過專業(yè)知識(shí)點(diǎn)與試驗(yàn)項(xiàng)目的融合，使課程模塊化、系統(tǒng)化并極有導(dǎo)向性，從而強(qiáng)化是實(shí)踐能力，最終提升解決問題的能力。比如瀝青的選擇、瀝青混合料的性能指標(biāo)設(shè)計(jì)以及路基的性能指標(biāo)等，都是為了路面性能的穩(wěn)定、耐久及行車的安全性和舒適性，這個(gè)最終目標(biāo)是道路專業(yè)從業(yè)者所追求的，如圖3所示。

圖3 問題解決為目標(biāo)的教學(xué)設(shè)計(jì)

3.4 基于過程化的課程考核

在課程的考核中，改變了過去筆試考核+試驗(yàn)報(bào)告的模式，引入口試與討論、實(shí)際操作能和小組試驗(yàn)報(bào)告的模式，如表1所示。成績(jī)按五級(jí)分制評(píng)定，即優(yōu)、良、中、及格、不及格五級(jí)。成績(jī)?cè)u(píng)定的依據(jù)主要包括2方面內(nèi)容：①試驗(yàn)過程中的態(tài)度與表現(xiàn)；②業(yè)務(wù)能力（包括試驗(yàn)設(shè)計(jì)、結(jié)果分析等）。

表1 課程考核與成績(jī)?cè)u(píng)定

考核內(nèi)容考核方式成績(jī)比例/（%）備注 獲取知識(shí)的能力口試與討論20教師主導(dǎo) 操作熟練程度操作50分組進(jìn)行 實(shí)驗(yàn)報(bào)告小組實(shí)驗(yàn)報(bào)告30分組進(jìn)行

4 教學(xué)改革實(shí)踐效果

本項(xiàng)目的實(shí)施重點(diǎn)在于課程的有效組織，即讓學(xué)生知道試驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁矗囼?yàn)在實(shí)際工程中的具體意義是什么，如何有針對(duì)性地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并開展試驗(yàn)。因此，在教學(xué)過程中，教師的引導(dǎo)非常重要，在課程授課一開始，可以加入一些與試驗(yàn)測(cè)試分析相關(guān)的具體案例，并分析為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的情況，如何解決該問題。采用過程考該方式，提高了學(xué)生主動(dòng)參與課程的積極性，改變了以考為主的考核模式，每個(gè)學(xué)生都積極參加到試驗(yàn)課程中，為實(shí)驗(yàn)的順利完成出謀劃策。

通過項(xiàng)目的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了專業(yè)知識(shí)和試驗(yàn)課程的有效結(jié)合，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，加深了對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和運(yùn)用，提高了土木工程領(lǐng)域的創(chuàng)新技能與能力。為今后創(chuàng)新性的從事專業(yè)技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的價(jià)值塑造及職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)，達(dá)到價(jià)值塑造、能力培養(yǎng)、知識(shí)傳授三位一體的目標(biāo)。

5 結(jié)論

土木工程是實(shí)踐性和創(chuàng)新性極強(qiáng)的專業(yè)，通過專業(yè)知識(shí)與試驗(yàn)課程內(nèi)容的有效融合，完成了課程模塊化設(shè)置，專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)化，實(shí)現(xiàn)了以實(shí)踐能力為導(dǎo)向的課程設(shè)置、以提升解決問題能力為目標(biāo)的教學(xué)設(shè)計(jì)和過程化考核體系的建立。高等學(xué)校的任務(wù)就是人才培養(yǎng)和立德樹人，隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，高校的教學(xué)方法、課程設(shè)置也必須與時(shí)俱進(jìn)，通過實(shí)踐能力培養(yǎng)的課程教學(xué)方式，可以使學(xué)生深入理解所學(xué)知識(shí)，提高實(shí)踐能力，提升解決問題的能力，從而使學(xué)生成為善于思考、敢于實(shí)踐、勇于創(chuàng)新的卓越人才。

［1］靳明，景雪拳，韋麗紅，等.面向培養(yǎng)科研能力的研究與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2020，39（9）：204-207.

［2］郭永成，雷進(jìn)生，吳秀儀，等.基于實(shí)踐能力培養(yǎng)的《工程項(xiàng)目管理》課程教學(xué)模式改革研究［J］.高教學(xué)刊，2020（19）：147-149.

［3］宋旭，吳媛.以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)的高校實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建［J］.中國(guó)成人教育，2018（24）：101-103.

［4］陽利永，柳德江，王濤，等.能力導(dǎo)向下的測(cè)量基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)考核改革與實(shí)踐［J］.高校實(shí)驗(yàn)室工作研究，2017（4）：46-47.

［5］黃麗莉，師偉.“線上與線下，課內(nèi)與課外”雙軌并行的過程性考核機(jī)制的實(shí)踐與創(chuàng)新［J］.科技與創(chuàng)新，2020（19）：118-119.

2095－6835（2020）24－0130－03

G642

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.24.048

馬昆林（1976—），男，研究生，教授，研究方向?yàn)榈缆饭こ蹋饕獜氖碌缆饭こ探虒W(xué)科研工作。

湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項(xiàng)目（編號(hào)：HNJG-2020-0046），土木工程國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心（中南大學(xué)）開放課題（編號(hào)：202003）

〔編輯：張思楠〕