基于實踐能力培養的“道路工程試驗與檢測”課程教學方式研究與實踐＊

馬昆林，朱志輝，蔣建國，劉小明，羅建陽

基于實踐能力培養的“道路工程試驗與檢測”課程教學方式研究與實踐＊

馬昆林，朱志輝，蔣建國，劉小明，羅建陽

（中南大學 土木工程學院，湖南 長沙 410075）

通過專業知識與試驗課程內容的有效融合，對“道路工程試驗與檢測”課程試驗項目進行了模塊化設置，進而使專業知識系統化。通過以實踐能力為導向的課程設置、以提升解決問題能力為目標的教學設計和過程化考核體系的建立，使課程教學效果獲得進一步提高。

實踐能力；知識融合；人才培養；課程試驗

1 前言

土木工程是實踐性非常強的專業，學生在4年的本科學習中，一、二年級主要進行以基礎理論和專業基礎課程為主的學習，而三、四年級將涉及專業課程和實踐教學課程的學習。目前，中國已形成了以高速鐵路和高速公路建設為主導的交通基礎設施建設，對土木工程專業各專業方向的學生需求量極大，而傳統教學模式對學生的培養常常造成學生重理論、輕實踐，造成學校教育和參加工作之間的脫節，這對學生綜合能力的培養以及工作后的發展不利[1-2]。因此，教育工作者針結合土木工程專業的特點以及當前中國基礎建設發展的實際情況，展開了相關教學研究，如以“案例分析，創新驅動”教學模式，“實踐能力培養”以及“過程化考核”等教學模式，這些都為土木工程專業的發展和人才的培養起到了積極作用[3-5]。

道路工程方向是土木工程專業的一個重要專業方向，學生通過該方向專業課程的學習，將掌握道路勘察設計、路面工程和路基工程方面的專業知識，“道路工程試驗與檢測”課程是為土木工程專業（道路工程方向）設立的掌握基本技能的專業必選課，具有很強的實踐性。課程的設置目的是讓學生學習道路工程材料的性能和實驗方法、已建成的道路路面的測試方法，使學生對道路工程中的相關試驗理論和測試方法有一個較全面的認識和了解，獲得道路工程試驗與檢測的基本技能訓練，掌握道路工程的試驗與檢測方法，培養學生對道路工程材料與道路工程建設過程中開展創新實驗，提高工程領域的創新技能與能力，為今后從事專業技術、提高專業開發工作奠定基礎。通過課程的學習，對學生進行價值塑造及職業素質培養，達到價值塑造、能力培養、知識傳授三位一體的目標。

本文在歸納總結了現有教學改革模式的基礎上，結合土木工程專業道路工程方向專業實踐課程“道路工程試驗與檢測”的特點，進行了基于能力培養的教學模式改革實施，并取得了積極的效果。

2 課程基本要求和課程改革思路

“道路工程試驗與檢測”課程是土木工程專業（道路工程方向）一門以試驗為主的專業課程，該課程具有很強的實踐性，通過該課程的學習，學生掌握主要路面材料瀝青及瀝青混合料的基本性能和測試方法、路面主要性能指標的檢測和評價方法，使學生對道路工程中的相關試驗理論和測試方法有一個較全面的認識和了解，獲得道路工程試驗與檢測的基本技能訓練，掌握道路工程的試驗與檢測方法?！暗缆饭こ淘囼炁c檢測”課程設置以知識、能力和素質三個層次展開。

2.1 知識層次

了解道路工程試驗與檢測數據的分析方法與評價指標，了解道路工程常用材料的技術性能和質量要求、性能影響因素及其評價方法，了解瀝青混合料的組成設計方法及其工程應用、瀝青及瀝青混合料的基本測試方法和評價指標、現有瀝青混凝土路面的測試方法和評價指標。獲得道路工程試驗與檢測基本的專業實踐訓練，初步了解行業技術標準與規范。

2.2 能力層次

掌握道路工程中相關的試驗與檢測技術，掌握瀝青混凝土道路路面材料的基本試驗方法和評定指標，掌握路基路面現場測試方法及其取樣檢測方法。能制定道路工程實驗與檢測的試驗方案、獨立完成試驗，能對試驗數據進行整理、統計、分析和評價。能夠不斷根據工程實踐需求主動學習，適應土木工程新理論、新材料、新技術、新工藝的發展要求，具備創新創業能力及初步的科學研究和應用開發能力。

2.3 素質層次

通過對道路工程試驗與檢測的數據分析方法與評價指標培養科學思維的方式和方法。通過道路工程試驗與檢測的基本理論與方法研究土木工程新理論、新材料、新技術、新工藝培養創新意識和創新思維。使學生具有較強的專業實踐素養和寬闊的專業視野，能適應新形勢下土木工程新要求，走向世界，服務國際工程。注重提高學生思想水平、政治覺悟、道德水平、文化素養的培養。

然而，實際教學過程中，學生通常不能對該門課程設置的實驗內容和所學專業知識進行有效融合，教學過程中僅僅是完成了試驗內容和試驗報告，對于為什么要進行這些試驗，通過這些試驗的學習，可以對專業的學習起到什么樣的作用，以及該門課程的學習對于今后的工作有何意義，學生并不明確，因此，難以達到所期望的試驗教學效果。教學目標中的三個層次中，常常僅能實現第一個知識層次，而對于能力和素質層次則難以實現。因此，需要在課程教學過程中，需要以教師為引導，發揮學生自主學習、自主解決問題的能力，以專業知識為基礎，問題解決為導向，以提高實踐能力培養為目的，從而實現該課程的教學效果，使學生對所學知識有更深刻的理解和認識，從而提高學生的實踐能力。

3 課程教學改革實施方法

3.1 試驗設置模塊化，專業知識系統化

為了將專業課程與試驗課程有效融合，使專業知識更加系統化，課程的設置基于道路工程專業方向學生專業知識的背景以及將來從業的專業特點，將“道路工程試驗與檢測”課程設置的15個試驗內容結合專業知識和應用情況按照模塊化分為了路面材料基本性能測試模塊、路面材料路用性能測試模塊、路面性能檢測模塊和路基性能測試模塊四個模塊，將每個模塊與專業主要知識點結合，結合專業需要達到的實踐能力，將實踐能力與實驗課程內容結合，實現試驗設置模塊化、專業知識系統化、課程模塊化分類，如圖1所示。

圖1 試驗模塊化設置分類

3.2 以實踐能力為導向的試驗課程設置

結合模塊化分類和專業知識，將試驗課程按照材料、路面和路基分為三個方面，每個方面與專業課程結合，從瀝青的性能測試評價、路面性能測試以及路基的測試評價著手，基于以實踐能力提升為導向的教學方法，設置專題單元，并制作相應單元課件，收集相關教學視頻資料，加強學生動手，突出實踐能力的培養。實踐為導向的課程設置如圖2所示。

圖2 實踐為導向的課程設置

3.3 以提升解決問題能力為目標的教學設計

結合課堂教學，在“道路工程試驗與檢測”試驗課程教學過程中，以提高學生實踐能力為目標，設置問題導向，解決方法、效果評價等路線，進行以解決問題能力培養為目標的課程教學實踐，并對教學進行總結和提升。通過專業知識點與試驗項目的融合，使課程模塊化、系統化并極有導向性，從而強化是實踐能力，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設計以及路基的性能指標等，都是為了路面性能的穩定、耐久及行車的安全性和舒適性，這個最終目標是道路專業從業者所追求的，如圖3所示。

圖3 問題解決為目標的教學設計

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+試驗報告的模式，引入口試與討論、實際操作能和小組試驗報告的模式，如表1所示。成績按五級分制評定，即優、良、中、及格、不及格五級。成績評定的依據主要包括2方面內容：①試驗過程中的態度與表現；②業務能力（包括試驗設計、結果分析等）。

表1 課程考核與成績評定

考核內容考核方式成績比例/（%）備注 獲取知識的能力口試與討論20教師主導 操作熟練程度操作50分組進行 實驗報告小組實驗報告30分組進行

4 教學改革實踐效果

本項目的實施重點在于課程的有效組織，即讓學生知道試驗目的是什么，試驗在實際工程中的具體意義是什么，如何有針對性地設計實驗并開展試驗。因此，在教學過程中，教師的引導非常重要，在課程授課一開始，可以加入一些與試驗測試分析相關的具體案例，并分析為什么會出現這樣的情況，如何解決該問題。采用過程考該方式，提高了學生主動參與課程的積極性，改變了以考為主的考核模式，每個學生都積極參加到試驗課程中，為實驗的順利完成出謀劃策。

通過項目的實施，實現了專業知識和試驗課程的有效結合，提高了學生的學習興趣和積極性，加深了對專業知識的理解和運用，提高了土木工程領域的創新技能與能力。為今后創新性的從事專業技術工作奠定基礎，實現學生的價值塑造及職業素質培養，達到價值塑造、能力培養、知識傳授三位一體的目標。

5 結論

土木工程是實踐性和創新性極強的專業，通過專業知識與試驗課程內容的有效融合，完成了課程模塊化設置，專業知識系統化，實現了以實踐能力為導向的課程設置、以提升解決問題能力為目標的教學設計和過程化考核體系的建立。高等學校的任務就是人才培養和立德樹人，隨著社會的發展和進步，高校的教學方法、課程設置也必須與時俱進，通過實踐能力培養的課程教學方式，可以使學生深入理解所學知識，提高實踐能力，提升解決問題的能力，從而使學生成為善于思考、敢于實踐、勇于創新的卓越人才。

［1］靳明，景雪拳，韋麗紅，等.面向培養科研能力的研究與創新實驗設計與實踐［J］.實驗室研究與探索，2020，39（9）：204-207.

［2］郭永成，雷進生，吳秀儀，等.基于實踐能力培養的《工程項目管理》課程教學模式改革研究［J］.高教學刊，2020（19）：147-149.

［3］宋旭，吳媛.以創新創業能力培養為目標的高校實踐教學體系構建［J］.中國成人教育，2018（24）：101-103.

［4］陽利永，柳德江，王濤，等.能力導向下的測量基礎實驗考核改革與實踐［J］.高校實驗室工作研究，2017（4）：46-47.

［5］黃麗莉，師偉.“線上與線下，課內與課外”雙軌并行的過程性考核機制的實踐與創新［J］.科技與創新，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，研究方向為道路工程，主要從事道路工程教學科研工作。

湖南省普通高等學校教學改革研究項目（編號：HNJG-2020-0046），土木工程國家級實驗教學示范中心（中南大學）開放課題（編號：202003）

〔編輯：張思楠〕