剖析如何實施土木工程的實驗教學(xué)改革思路
時間:2022-04-20 03:45:00
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摘要:本文以廣州大學(xué)土木工程材料實驗教學(xué)為例,闡述了目前土木工程材料實驗教學(xué)滯后于高校形勢發(fā)展所存在的問題。工程論文提出了“設(shè)計性”實驗?zāi)J?,“綜合性”實驗內(nèi)容,“多樣性”實驗手段以及“開放式”實驗管理等改革措施。在建立實驗教學(xué)評定機制,優(yōu)化實驗教學(xué)體系以及完善實驗室規(guī)章制度等方面進行了探討。
關(guān)鍵詞:木工程專業(yè)實驗教學(xué)規(guī)章制度
木工程專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)去向不再局限于建筑結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域,而是面向道路交通、公路和鐵路、港口、水壩、地下隧道、橋梁、機場等多個專業(yè)工程領(lǐng)域,大批畢業(yè)生涌向各部門的施工企業(yè),有的還去了工程質(zhì)量檢測單位。根據(jù)土木工程專業(yè)在全國所處的地位和學(xué)生入學(xué)素質(zhì),培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)定位于主要培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代化土木工程建設(shè)的“綜合型、技術(shù)型、應(yīng)用型”高級專門人才。同時通過創(chuàng)新素質(zhì)教育和因材施教,力求培養(yǎng)少部分“創(chuàng)造型”或“科研型”高級專門人才。這些高素質(zhì)人才要求具備廣博的知識,較強的獲取知識的能力,較強的創(chuàng)新與競爭意識和較強的工程實踐能力。廣州大學(xué)土木工程學(xué)院土木工程材料實驗室在本校路順道橋檢測中心(已通過CMA認證)中承擔(dān)了建筑鋼材、水泥、混凝土、建筑砂漿、砂石骨料以及墻體材料等的質(zhì)量檢驗工作。此項工作的開展,不但可服務(wù)于國家的工程建設(shè),而且可成為教學(xué)與科研的基地,同時提高了實驗室人員的工作能力和教學(xué)水平,促進了人才的培養(yǎng)。另外,在本校土木工程學(xué)院開設(shè)的全國“注冊結(jié)構(gòu)工程師”和“注冊監(jiān)理工程師”的資格考試培訓(xùn)工作已進行了多年,而此類“注冊執(zhí)業(yè)工程師”考試的學(xué)科內(nèi)容中都涵蓋有“土木工程材料”學(xué)科中有關(guān)材料性能與應(yīng)用方面的知識以及與材料有關(guān)的工程案例分析。這就要求考生在校期間對“土木工程材料”學(xué)科的學(xué)習(xí)尤其是實踐教學(xué)方面加以重視。因此,對土木工程材料的實驗教學(xué)提出了更高的要求。建立與工程結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工技術(shù)相聯(lián)系的土木工程材料實驗教學(xué)體系,無疑對拓展學(xué)生的知識面,使他們將來在工作中發(fā)揮應(yīng)有的創(chuàng)造性作用具有積極意義。
一、存在問題及分析
目前,本校土木工程專業(yè)運行的實驗教學(xué)體系雖然也進行了初步改革,但仍滯后于高校改革形勢的發(fā)展,就土木工程材料實驗而言,主要存在以下問題。
1.傳統(tǒng)的以教師講解實驗為主體,學(xué)生按教師的要求分組進行驗證性實驗的教學(xué)方法已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前以素質(zhì)教育為核心,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造科研能力為重點的高等教育體制。實踐證明,這種“注入式、驗證式”的教學(xué)模式扼殺了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。
2.專業(yè)合并后,“土木工程材料”現(xiàn)行的教材中的實驗內(nèi)容更多地依附于理論教學(xué),內(nèi)容單一,幾乎都是驗證性實驗,尤其對后續(xù)專業(yè)課程的有機銜接考慮不勻,設(shè)計性、綜合性、研究性實驗較少,不能適應(yīng)專業(yè)合并的教學(xué)要求,影響了學(xué)生知識面和相關(guān)知識的積累。
3.隨著高校學(xué)分制管理的實施,學(xué)時總數(shù)減少,土木工程材料課程的總學(xué)時被大大壓縮,而實驗教學(xué)學(xué)時無法壓縮。另外,由于選修科目的增加,學(xué)生在正常的教學(xué)時間內(nèi),很難找到共同的空余時間,在班次較多的情況下統(tǒng)一安排學(xué)生實驗時間的難度加大,容易導(dǎo)致實驗教學(xué)時間與學(xué)生課程的沖突。
4.教學(xué)手段過于單一,教師對實驗課的講解缺乏生動性,重復(fù)性勞動較多,難以集中學(xué)生上課的注意力。因而急需引入多媒體技術(shù)輔助教學(xué)。
5.對學(xué)生實驗課的成績?nèi)狈茖W(xué)、合理評價,導(dǎo)致學(xué)生上課缺乏主觀能動性,這對培養(yǎng)學(xué)生的競爭意識和創(chuàng)新意識極為不利。
6.實驗課教學(xué)體系薄弱。各部門教師相互間合作與協(xié)調(diào)不夠。土木工程材料課程與后續(xù)的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工組織管理專業(yè)課在實踐教學(xué)中的相互交叉與滲透性較差。這種“單一型”教學(xué)體系勢必導(dǎo)致理論與實踐相脫離,無法提高理論課和實驗課的教學(xué)水平。
二、改革思路及措施
1.實驗教學(xué)改革的內(nèi)容。為了確實解決實驗教學(xué)中存在的問題,以體現(xiàn)“應(yīng)用型和創(chuàng)造型”人才的培養(yǎng)目標(biāo),土木工程材料實驗教學(xué)的改革應(yīng)從以下幾個方面進行:
(1)改變實驗教學(xué)模式。以“綜合性、設(shè)計性”模式替代“注入性、驗證性”模式,打破實驗課教學(xué)形式呆板,學(xué)生處于模仿式的被動狀態(tài),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。
(2)改革實驗教學(xué)內(nèi)容。編寫新型實驗教材,以適應(yīng)“綜合性、設(shè)計性”教學(xué)模式的需要。
(3)建立“開放式”教學(xué)體制。以解決實驗教學(xué)時間與學(xué)生課程的沖突問題。
(4)改善實驗教學(xué)手段。購置適合電化教學(xué)等多種形式的實驗教學(xué)軟件,以拓展學(xué)生的知識面,提高學(xué)習(xí)興趣。
(5)建立實驗教學(xué)質(zhì)量評定機制。綜合評價學(xué)生的實驗成績,使學(xué)生樹立科學(xué)的實驗態(tài)度,良好的實驗作風(fēng),促進學(xué)生創(chuàng)新和競爭意識的形成。
(6)優(yōu)化實驗教學(xué)體系。發(fā)展跨學(xué)科、跨部門的“立體式”實驗教學(xué)體系,培養(yǎng)學(xué)生將多方面知識融會貫通,理論聯(lián)系實際,既具有扎實的技術(shù)理論知識,又掌握熟練的操作技能和豐富的實踐經(jīng)驗。
2.實驗教學(xué)課堂實施步驟
(1)實驗準(zhǔn)備:教師布置實驗課題(要求包含多個分項試驗以體現(xiàn)“綜合性”);學(xué)生查閱有關(guān)資料(以新編的實驗教材為主的相關(guān)資料);學(xué)生自愿分組(教師須按不同的實驗需要規(guī)定出每組人數(shù)的上下限),并以小組為單位設(shè)計實驗步驟;學(xué)生小組與教師共同協(xié)商安排實驗開放時間,并按商定時間準(zhǔn)時到達實驗室。
(2)實驗過程:學(xué)生講解自己本組設(shè)計的實驗步驟,或觀看幻燈片、錄像等,或參觀施工現(xiàn)場進行實地考察;教師講解所用儀器設(shè)備的工作原理,或使用電化教學(xué)設(shè)施,或到工地指導(dǎo)學(xué)生實習(xí),或挑選較優(yōu)秀的學(xué)生小組參與科研及檢測工作;學(xué)生自己動手操作儀器設(shè)備,并回答操作過程中教師提出的問題。
(3)實驗結(jié)果:學(xué)生根據(jù)自己測試的數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象獨立完成試驗報告,電化教學(xué)須寫出觀察分析,工地實習(xí)需提交實習(xí)報告,參與科研與檢測工作的同學(xué)需提交專項論文;教師對實驗不合格的小組進行登記,并商定補做實驗時間(一般可以增加一次補做實驗機會);教師根據(jù)多方面因素評定學(xué)生實驗成績。
三、制度與機制的建立
上述實驗教學(xué)改革的思路充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主的教學(xué)思想。然而改革目標(biāo)的實現(xiàn)一定要有健全的實驗室管理制度與激勵機制作保障。在具體操作上可以從以下幾方面進行。
1.“開放式”的實驗室管理模式勢必導(dǎo)致實驗室教師工作量的增加,有時為了滿足學(xué)生的上課時間,可能還要犧牲教師的休息日。按照國內(nèi)相關(guān)院校的做法,可采取津貼補助或換休的方法。
2.“學(xué)分制”的實現(xiàn),一定要體現(xiàn)在實驗課上,以加強學(xué)生對實驗課的重視。目前國內(nèi)(包括我院)土木工程材料實驗在教學(xué)大綱上已明確占0.5學(xué)分,因此只要學(xué)生在約定時間內(nèi)修完該實驗課程,拿到相應(yīng)的實驗成績,即可得到該學(xué)分。沒必要象理論課一樣大批學(xué)生在同一時間修完該課程。這在時間的安排上也有利于“開放式”的實驗室管理。
3.為了使學(xué)生的動手能力普遍提高,要求教師自身不但能熟練操作實驗所需的儀器設(shè)備,而且還要熟悉儀器設(shè)備工作原理及維護保養(yǎng)。對指導(dǎo)使用大型儀器設(shè)備實驗的教師還應(yīng)具備相關(guān)的上崗證書。
4.教學(xué)模式的改變,會使實驗室儀器設(shè)備運轉(zhuǎn)率大大提高,因而對儀器設(shè)備的管理提出了更高的要求。除了要建立必要的儀器設(shè)備購置臺帳外,還要對每臺設(shè)備建立專項使用登記手冊、日常維護(修)保養(yǎng)記錄、報廢或報損記錄等。
5.對實驗用原材料及低值易耗品的購置、使用及費料處理也應(yīng)加強管理,建立相應(yīng)的擋案。
6.為了增加學(xué)校及實驗室的創(chuàng)收,可與地方有關(guān)單位聯(lián)合舉辦相關(guān)實驗項目上崗人員培訓(xùn)班,甚至可在本校學(xué)生中招收學(xué)員,使學(xué)生一出校門就有了執(zhí)業(yè)資格。實踐是工科教育的靈魂。根據(jù)人的思維從感性到理性的發(fā)展過程,在工科院校設(shè)置的實驗課程及實習(xí)環(huán)節(jié)中,最有利于學(xué)生萌發(fā)創(chuàng)新思維及教師啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。然而對于學(xué)生“真題真做”、“真刀真槍”的實驗教學(xué)環(huán)節(jié),總是沿襲傳統(tǒng)的模式(教師講學(xué)生聽,教師演示學(xué)生看,學(xué)生驗證后再交上一份報告就算交差),必將導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)處于模仿式的被動狀態(tài),根本無個性而言。正如高爾基所說:“如果學(xué)習(xí)只在于模仿,那么我們就不會有科學(xué)”。因此,實驗課模式的改革,教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段的更新,實驗教學(xué)體系的優(yōu)化整合等一系列問題,是影響高校培養(yǎng)的工科大學(xué)生是否具有專業(yè)技能和創(chuàng)新能力的直接因素。
參考文獻:
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