專業(yè)課程實驗教學內容改革的方法探討＊

李攀杰,李勝利

（鄭州大學土木工程學院，河南 鄭州 450001）

1 概述

新形勢下大學生的就業(yè)形勢不可謂不嚴峻。雖然隨著我國市場經(jīng)濟的發(fā)展，市場所能提供的就業(yè)崗位豐富多樣，但社會對工科大學生所應具備的實踐創(chuàng)新能力也相應有了更高、更新的要求[1]。現(xiàn)階段學校培養(yǎng)的大多人才與社會需求嚴重脫節(jié)，大學生畢業(yè)后很難與社會需要進行對接[2]。大一與大二進行的通識教育被大眾廣泛認同，但是涉及專業(yè)課學習的大三與大四階段仍然以理論學習為主，學生對專業(yè)的體會與認識不夠深刻，導致學生的動手能力普遍較差，而且缺乏對專業(yè)知識的深刻理解與實踐能力。因此，對教學思路進行改革，增加專業(yè)課的實驗教學內容，能夠使得學生加深對專業(yè)的認知，且更符合社會對大學生所應具有能力的要求。

有關教學中實踐作用的研究文獻特別多。于漫[3]結合材料科學與工程學院的教學實際，闡述了加強實踐創(chuàng)新教育的意義，指出優(yōu)質的校內外實習基地是培養(yǎng)與提升學生實踐能力、科研素質、創(chuàng)新意義與能力的重要平臺。尹吉慶[4]等進行了高校物理演示實驗教學的情況調研，從演示實驗室規(guī)模、實驗內容和教學模式綜述了實驗教學的發(fā)展與現(xiàn)狀。李文濤[5]等指出實習與實訓教學效果需要進一步提升，學生看得多卻做得少。眾多的教學改革文獻[6-8]提到實驗教學對加強學生印象并提高學生動手能力的重要意義，但是對于實驗教學的結合具體專業(yè)的方法探討較少。現(xiàn)階段大學階段也有生產(chǎn)實習、認識實習、課程設計、畢業(yè)設計等，這些生產(chǎn)與實踐的課程對于提高學生的實踐操作能力具有重要意義，但是對于某單一專業(yè)課的更為具體的以問題為導向的實驗教學方法研究相對較少。

為了適應鄭州大學“雙一流”建設的需要，同時結合交通工程專業(yè)的具體特點，本文擬進行交通工程專業(yè)實驗教學內容改革的研究與實踐。分別從教學改革的主要舉措與教學方式改革兩個角度進行專業(yè)課實驗教學內容改革研究。

2 教學改革主要舉措

2.1 課程安排的調整

研究新的課程安排，不僅要有理論教學還要有實驗教學，增加學生對課程的理解程度的和實踐能力。過去專業(yè)課以理論教學為主，依托PPT 對案例進行講解，學生的動手能力以及對專業(yè)的理解力較差。因此進行理論與實驗教學相結合的新課程安排，精簡理論課程并與實驗課程相結合，增進學生對交通工程專業(yè)課程的理解與實踐能力。鄭州大學土木工程學院在土木類（交通工程專業(yè)）新的人才培養(yǎng)方案中，已經(jīng)對理論授課與實驗教學課時進行了調整。例如路橋檢測、橋梁加固、橋梁監(jiān)控、橋梁健康監(jiān)測、橋梁抗風、橋梁抗震等，這些課程以8 個學時的理論授課為0.5 個學分，以12 個學時的實驗教學為0.5 個學分，縮減了理論課程的學分，增加了實驗教學的學分。理論授課為教室正常授課，實驗教學可在實驗室進行，在老師指導下學生開展實踐活動。通過課程安排的調整，為實驗教學內容改革奠定了基礎。

2.2 實驗教學硬件條件建設

實驗教學的順利實施需要硬件條件建設。國外課堂非常強調動手能力，作者曾經(jīng)作為聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生在國外學習一年，所在學校的有些課程直接安排在實驗室進行，實驗室有很好的條件支持教學。因此，在老師準備開專業(yè)課時，首先要求老師能夠準備好相應的實驗教學條件。對于實驗教學要做好場地、實驗器材、耗材等的準備工作。現(xiàn)有實驗室中已經(jīng)具有各種儀器與設備，但是針對專業(yè)課實驗教學仍然需要有針對性的重組實驗室資源，而針對相應的實驗課題需要建立特定的實驗構件等。例如，對于橋梁健康監(jiān)測環(huán)境振動測試，可在實驗室找一根可重復使用的梁，供學生進行測試。鄭州大學交通工程專業(yè)2018 年通過了教育部工程教育認證，在這一教學改革思路的指導下實驗條件已經(jīng)在不斷改善，勢必能夠逐漸滿足交通工程專業(yè)課的實驗條件。

2.3 實驗課程教學大綱的研究與實施

專業(yè)培養(yǎng)方案確定了專業(yè)課中實驗課的總體思想和要求，增加了實驗教學的分量。但是具體到各個課程如何較好地實現(xiàn)課程實驗教學，需要進行深入的研究和謀劃。這需要相關的專業(yè)課老師進行詳盡的規(guī)劃，撰寫課程教學大綱、實驗大綱，準備教案、課件、實施報告等。實驗教學課程的安排對實驗教學效果有重要影響。學生在實驗課堂上不僅是看教師如何演示，而是要結合理論課程所學知識進行主動實踐。設計針對專業(yè)課且難度適中的實驗題目，以探索實驗任務為導向，引導學生進行課程實踐，進而加深對專業(yè)課的理解。

3 教學方式改革探索

3.1 理論課程授課方式探索

通過增加與學生的互動提高理論課的授課效率。大幅壓縮專業(yè)課的理論學時后，對任課教師的理論授課提出了很大的挑戰(zhàn)。例如，往常需要32 個學時的現(xiàn)在被壓縮至16 學時，再按照往常的準備內容來講肯定講不完，增加授課速度學生會聽不懂，因此必然要對自己授課內容有所取舍，大刀闊斧的進行改革。為了讓學生能夠掌握專業(yè)課中關鍵的知識點，要通過布置作業(yè)的方式讓學生課下自己自學。考慮到學生課下自學的主動性不高，老師要增加與學生課堂的互動來督促學生課下的學習，提高學生課堂上的注意力。具體方法為：任課教師可以講述基本的概念，對部分重要的內容課堂上沒有時間講時，可以通過直接布置作業(yè)的方式讓學生課下自學并做作業(yè)，下一堂課隨機抽學生上臺講習題作業(yè)。例如可以利用商業(yè)編程軟件MATLAB 直接在課堂上生成隨機數(shù)，讓對應的學生上臺講，既可以調用學生積極性又保證了提問的公平性。總之，通過增加課堂上與學生的互動，改變過去老師一言堂的授課方式，提高專業(yè)課理論課程的授課效率。

3.2 實驗教學方式探索

通過分組考核的方式激勵學生積極主動完成實驗教學內容，提高學生對交通工程專業(yè)的理解。專科課案例原來是在PPT 中，通過任課教師授課的方式傳遞給學生。現(xiàn)在針對實驗教學，需要教師結合各個專業(yè)課的特點，結合課程的理論教學的深度，設計具有針對性的實驗課題進行實驗課程教學。學生在以課題為導向的過程中，類似于在做作業(yè)，通過實驗教學增加實踐能力，通過分析數(shù)據(jù)增加對專業(yè)的理解。具體方法為：任課老師首先講解實驗的注意事項，包括實驗內容、方法、注意事項等；其次，隨機將學生按照實驗內容所要求的人數(shù)進行分組，以每組為單位進行實驗操作；最后，老師作為裁判，通過引入積分制去評價各組的表現(xiàn)，以激勵學生的競爭意識。總之，通過有針對性的實驗課題以及利用學生的競爭意識，來增加學生對專業(yè)課的理解和學習積極性。

4 結論

1）本文給出了更加適應于時代需求的專業(yè)課教學模式。通過增加實驗課的教學改革研究，促進學生學習專業(yè)課的積極性與主動性，提高了學生對專業(yè)的理解和自身的實踐能力。

2）以交通工程本科專業(yè)課為實施對象，采取一系列的教學改革舉措夯實教改思路。包括研究專業(yè)課程調整的方案，提升實驗教學硬件水平，按課程建設要求編寫教學大綱、準備必要的教學課件等。

3）創(chuàng)建學生積極參與的實驗教學的實踐機制。通過讓學生上臺講習題，實驗課分組評比等方式提高學生專業(yè)課學習積極性，使所修課程的學生增進專業(yè)理解與專業(yè)實踐能力。