土木工程專業(yè)實驗類課程開放式教學(xué)模式研究

魏輝　嚴(yán)福生　李曉星

摘 要：針對土木工程專業(yè)的本科教學(xué)工作，依據(jù)當(dāng)前就業(yè)環(huán)境以及應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，對土木工程類的專業(yè)實驗課程采用了開放式教學(xué)，通過實驗基礎(chǔ)培訓(xùn)、院系實驗系統(tǒng)共享以及實驗課程預(yù)約等多個環(huán)節(jié)，共同實現(xiàn)實驗類課程的開放式教學(xué)模式。此實驗教學(xué)模式不僅為土木工程的專業(yè)課程提供輔助指導(dǎo)，而且大大適應(yīng)了當(dāng)前就業(yè)需要，可以使學(xué)生在實驗中得到學(xué)習(xí)，在工作崗位上得心應(yīng)手，快速投入到工作中。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型人才 土木工程專業(yè) 實驗類課程 開放教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）09（c）-0206-03

隨著國家教育事業(yè)的大力發(fā)展，我國現(xiàn)階段主要提倡高校進(jìn)行應(yīng)用型人才和科研型人才兩種培養(yǎng)模式。根據(jù)目前的教育水平及受教育程度，其中應(yīng)用型人才培養(yǎng)是我國教育發(fā)展的“主力軍”。應(yīng)用型人才主要是指利用專業(yè)知識和技能從事專業(yè)社會實踐的人才類型，以熟練的專業(yè)知識技能從事社會活動一線生產(chǎn)工作。目前大多數(shù)高校的培養(yǎng)目標(biāo)都以應(yīng)用型人才為主，因此在各個專業(yè)的教學(xué)、實驗、實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)都要圍繞“應(yīng)用型”而編寫教學(xué)大綱，才能達(dá)到熟練掌握專業(yè)知識的目的。

土木工程專業(yè)是我國主要工科專業(yè)之一，專門培養(yǎng)規(guī)劃、設(shè)計、施工、管理的高級工程技術(shù)人才。土木工程專業(yè)是一門實踐性為主的學(xué)科，在其教學(xué)過程中，傳統(tǒng)的課程教學(xué)方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到土木工程專業(yè)的大綱要求和就業(yè)條件。在新時代新理念的環(huán)境下，為解決傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足，土木專業(yè)要加大對實驗環(huán)節(jié)及實習(xí)環(huán)節(jié)等實踐教學(xué)的關(guān)注，加強(qiáng)學(xué)生的動手能力，鞏固并堅定基礎(chǔ)知識，加大實驗課程的比重，并融合到課堂教學(xué)中，因此提出了適應(yīng)土木工程專業(yè)特點的實驗類課程的開放式教學(xué)模式，促進(jìn)學(xué)生對理論知識的理解和掌握，更好地利用到實踐工作中去。

1 傳統(tǒng)實驗類課程教學(xué)分析

傳統(tǒng)實驗課程教學(xué)方式是主要是利用課堂教學(xué)手段，通過講解、傳授、演示等方式進(jìn)行實驗課程的教學(xué)工作[1]。而對于土木工程專業(yè)來說，實驗環(huán)節(jié)是整個教學(xué)工作中比重最大的一部分，由于理論知識比較抽象，難于理解和消化，必須加以實驗輔助知識的鞏固和加深。但由于傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，導(dǎo)致實驗課程也遵循了其方法，弱化了實驗課程的比重、束縛了學(xué)生的思想創(chuàng)新，限制了學(xué)生的動手能力，形成只是填鴨式的傳授知識，學(xué)生對專業(yè)知識的理解只停留在表面，沒有達(dá)到理想的實驗教學(xué)效果。

1.1 實驗重視程度弱

傳統(tǒng)課程教學(xué)主要是以課堂教學(xué)為主，知識傳授主要通過講解為主要途徑，課堂教授已經(jīng)成為習(xí)慣，從思想上就對實驗環(huán)節(jié)不重視；并且教學(xué)大綱對課程實驗環(huán)節(jié)的要求較弱，所占比重小，一般32課時的課程實驗環(huán)節(jié)只占到4～6個學(xué)時，完全達(dá)不到對實驗掌握的目的，更談不上讓學(xué)生對此課程的掌握和創(chuàng)新。

1.2 實驗操作機(jī)會少

對于土木專業(yè)課程來說，含有實驗環(huán)節(jié)的課程較多，且一般都為大型實驗，所以進(jìn)行試驗教學(xué)時老師進(jìn)行演示，學(xué)生只是通過看實驗來完成實驗環(huán)節(jié)；且有些院校實驗基礎(chǔ)較差，實驗設(shè)備少，每班學(xué)生較多，達(dá)不到每人一臺（或每組一臺）實驗設(shè)備，加上學(xué)生實驗加大課程所需時間，所以導(dǎo)致實驗課程形成“老師做，學(xué)生看”的實驗，大大減少學(xué)生實驗操作機(jī)會，甚至有的學(xué)生為零操作。

1.3 實驗時間、地點受限制

由于實驗課程的獨(dú)立性，院系在進(jìn)行實驗課程時一般安排在集中時段，即老師和學(xué)生都有大量空閑時間段，有些實驗需要進(jìn)行一到兩天，在這時間段內(nèi)其他學(xué)生課程就會耽誤；另外，某些學(xué)院的實驗室資源較少，加上含有實驗的課程較多，就會將實驗環(huán)節(jié)時間拉上，從學(xué)期開始到學(xué)期結(jié)束，一直要進(jìn)行實驗課程，導(dǎo)致教師和學(xué)生的時間沖突。

根據(jù)以上對土木工程專業(yè)傳統(tǒng)實驗課程的分析，實驗課程在課程中占比較小，受重視程度不夠，加上各種硬件設(shè)施和軟件實力的參差不齊，導(dǎo)致實驗課程預(yù)期的成效緩慢。因此，針對這些不足因素，以我學(xué)院土木工程專業(yè)實驗課程為對象，建立具有開放式的實驗課程教學(xué)模式，補(bǔ)足實驗課程的短板，加大實驗課程比重，達(dá)到將理論知識與實驗課程相融合，達(dá)到對應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目的。

2 試驗類課程開放式教學(xué)模式解析

2.1 實驗課程開放式教學(xué)模式的提出

開放式教學(xué)，淵源于科恩（R.C.Cohn）1969年創(chuàng)建的以題目為中心的“課堂討論模型”和“開放課堂模型”—人本主義的教學(xué)理論模型；同時，還淵源于斯皮羅（Spiro）1992年創(chuàng)建的“隨機(jī)通達(dá)教學(xué)”和“情景性教學(xué)”—建構(gòu)主義的教學(xué)模式。所謂開放教學(xué)，就是指課堂教學(xué)過程的開放，這里不僅包括了教學(xué)理念、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程和教學(xué)評價等方面的開放，也包括了課堂教學(xué)以外教學(xué)的開放，如怎么進(jìn)行與學(xué)科教學(xué)相結(jié)合的相關(guān)綜合實踐活動等[2-3]。

本文將實驗類課程融入到開放式教學(xué)模式中去，以土木專業(yè)實驗課程為研究對象，將開放式教學(xué)理念與實驗課程相結(jié)合，以學(xué)生自主實驗為主體，教師教授為輔的開放式模式，擴(kuò)大實驗課程比重，院系間互交教學(xué)，形成實驗課程的開放式教學(xué)[4-5]。

2.2 開放式教學(xué)模式的構(gòu)建

實驗類課程開放式教學(xué)模式主要包括實驗比重提升、院系實驗協(xié)同、實驗課程預(yù)約、實驗時間管理和實驗地點互交等5個方面，形成具有循環(huán)體系的實驗課程開放模式，具體流程如圖1所示，各部分主要分析如下。

（1）實驗比重提升。

對具有土木專業(yè)課程的教學(xué)大綱進(jìn)行修改，加大實驗環(huán)節(jié)的比重，如土力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理等課程的實驗學(xué)時，至少增加2～4個學(xué)時，一些內(nèi)容可以融合到實驗環(huán)節(jié)中教授，從而平衡課堂教學(xué)和實驗教學(xué)所占的比重；加大實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的課程大綱內(nèi)容，主要是讓學(xué)生掌握實驗原理，幫助理解和鞏固專業(yè)知識，達(dá)到學(xué)有所用的目的。

（2）院系實驗協(xié)同。

學(xué)校各級學(xué)院與實驗室管理部門預(yù)先做好協(xié)調(diào)處理，使各個學(xué)院與實驗室之間配合教師和學(xué)生安全順利的進(jìn)行實驗課程的學(xué)習(xí)。

（3）實驗課程預(yù)約。

在課程學(xué)習(xí)之前，根據(jù)教學(xué)大綱對需要進(jìn)行實驗的課程進(jìn)行預(yù)約，實驗室管理部門通過實驗選課系統(tǒng)將各級學(xué)院（包括其他學(xué)院的實驗室系統(tǒng)）的實驗室開放時間、選課時間、課程安排進(jìn)行公布，每班學(xué)生與授課教師協(xié)商后進(jìn)行網(wǎng)上實驗課程選擇，使教師和學(xué)生對實驗課程有所準(zhǔn)備，能夠避免其他課程的沖突。

（4）實驗時間管理。

根據(jù)教學(xué)大綱內(nèi)容和實驗課程預(yù)約系統(tǒng)的安排，綜合后對所選實驗課程進(jìn)行實驗排序管理。實驗時間需要學(xué)生、實驗管理部門和教師三部分共同選定。實驗管理部門作為服務(wù)部門需要最大化配合教師和學(xué)生，可以在上課期間、晚自習(xí)期間、周末時間等一些非工作時間，讓各個環(huán)節(jié)的實驗時間最大化利用；也可添加實驗室管理人員，使某些積極性較高的學(xué)生自主實驗，充分利用他們的課余時間，進(jìn)行拓展性、創(chuàng)新性的相關(guān)實驗。

（5）實驗地點交互。

學(xué)校各個學(xué)院具有交叉性的學(xué)科，可以共同使用實驗室及實驗設(shè)備，通過學(xué)院申請等程序，將全校的實驗系統(tǒng)調(diào)動起來，將實驗不只局限于本學(xué)院實驗室，可以利用其他相關(guān)學(xué)院實驗室進(jìn)行實驗，充分利用實驗室資源，讓學(xué)生在本課程實驗之余能夠進(jìn)行其他實驗課程的自主學(xué)習(xí)。

2.3 開放式實驗教學(xué)的應(yīng)用與成效

對實驗類課程進(jìn)行開放式教學(xué)后，在土木工程專業(yè)的土木工程班級進(jìn)行了初步應(yīng)用。在上一學(xué)期末對需要進(jìn)行實驗環(huán)節(jié)的課程如土力學(xué)課程，增加了教學(xué)大綱中實驗課時的比重，使其占到了總課時的20%，通過院系和實驗室部門的配合，將實驗分別穿插安排在下一學(xué)期的前16周，并開通選課系統(tǒng)完成了實驗課時的安排，其中在晚自習(xí)期間、周末的課時占到了很大部分；且與相近院系溝通后共同使用對方實驗室資源。實驗課程進(jìn)行后，實驗室資源大規(guī)模得到應(yīng)用，學(xué)生的土力學(xué)實驗水平大幅度提高，總體成績超過往年，且一部分同學(xué)獲得了實驗類的獎項。

3 結(jié)論

（1）通過當(dāng)前就業(yè)環(huán)境及應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，結(jié)合院校自身條件，對傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方式進(jìn)行了優(yōu)化，提出了針對實驗類課程的開放式教學(xué)模式，并得到了成功應(yīng)用。

（2）建立了實驗類課程的開放式教學(xué)模式，包括實驗比重提升、院系實驗協(xié)同、實驗課程預(yù)約、實驗時間管理和實驗地點互交等5個方面，各個方面圍繞教師和學(xué)生展開，并形成了具有循環(huán)性的教學(xué)模式。

（3）通過實驗類教學(xué)模式的應(yīng)用，使得實驗室利用率大大增加，學(xué)生對實驗的積極性得到拓展，并充分利用了學(xué)生和教師的課余時間，將實驗環(huán)節(jié)穿插安排在空閑時間，最終提高了學(xué)生實驗水平和課程成績。

參考文獻(xiàn)

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