基于學科競賽的土木工程專業實踐教學改革研究

摘要：傳統的實踐教學缺乏對學生創新精神和實踐能力的培養，而開展學科競賽對實踐教學改革具有促進作用。通過構建基于學科競賽的土木工程專業實踐教學體系、加強學科競賽內容與日常教學的融合、強化學科競賽管理、建立開放實驗教學平臺、調動師生積極性等方面對土木工程專業的實踐教學改革進行研究與探討，以提高實踐教學質量。

關鍵詞：學科競賽；土木工程；實踐教學

作者簡介：馮曉彤（1973-），女，江蘇南京人，金陵科技學院建筑工程學院，講師，工程師；陳曉洪（1968-），男，江蘇南京人，金陵科技學院建筑工程學院，實驗師。（江蘇 南京 211169）

基金項目：本文系金陵科技學院2012年實驗管理專項課題（項目編號：syzx201208）的研究成果。

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）34-0141-02

實踐教學是提高學生創新能力、實踐能力和整體素質的重要環節。土木工程專業的培養目標是培養具有一定知識、能力和綜合素質，面向生產、建設、管理、服務一線或崗位群并適應其要求，具有可持續發展潛力的高級應用型專門人才。[1]由于該專業具有很強的工程性、技術性、實踐性，因此必須重視實踐教學。但是由于多種原因，我國目前的實踐教學還存在一些問題，主要表現為：實踐教學依附于理論教學，系統性不強；實踐教學內容更新偏慢，缺乏自主性及創新性；實踐教學形式、教學方法、教學手段相對單一和落后；缺乏對學生創新精神和實踐能力的培養等。而開展各類學科競賽，可以極大地提高土木工程專業大學生的創新能力。

一、學科競賽的重要性

1.有利于培養學生創新思維和綜合素質

學科競賽是學生利用所學知識進行分析、組合與判斷的過程，也是培養學生創新思維和應用實驗基本技能、發揮創造性的過程。[2]從整個過程來看，競賽要求突出學生的主體作用，充分運用探究式學習方法，對學生知識體系的建立與完善、理論和實踐的有機結合、創新思維和實踐能力的培養具有明顯的促進作用。同時能全面培養他們的工程意識、團隊精神、創新能力、組織能力等綜合素質。

2.有利于促進實踐教學的改革

學科競賽改變了傳統的演示實驗和驗證實驗，以探索式、研討式的方式將理論知識和實驗內容應用于實際操作中，拓展了綜合性實驗內容，提高了設計性實驗的難度，促使學生充分發揮其自主創新能力。他們的學習主動性往往會促使指導教師積極思考，不斷學習，探索新的實驗方案，改革教學手段和教學方法，以彌補傳統實驗教學的不足，從而進一步激發學生的學習興趣和創新潛力，提高實踐教學效果。

3.有利于豐富校園文化

作為課內教學的重要延續，倡導自主學習、參與競爭的學科競賽，極大地豐富了學生的課外實踐活動，為校園文化建設注入了新的內涵，成為其重要的組成部分。學科競賽為不同學校、不同專業的學生提供了學術交流平臺，促進了學科之間的交流與融合。

二、基于學科競賽的土木工程專業實踐教學改革研究

1.開展多層次、多類型的學科競賽，構建基于學科競賽的實踐教學體系

為培養土木工程專業學生的工程意識，提高其實踐創新能力，應建立多層次、多類型的學科競賽的實踐教學體系。在層次上，級別越高的賽事受益人越少，為擴大受益群體，應開展院級、校級、市級、省級和國家級多級別的學科競賽。在類型上，土木工程專業的低年級學生可參加英語競賽、數學競賽、物理競賽等公共基礎類競賽；中、高年級學生可參加諸如力學競賽、廣聯達軟件算量大賽、斯維爾杯建筑信息模型大賽等專業基礎類或技能型競賽；已具備了較多專業知識的高年級學生則可參加結構設計大賽一類的綜合設計型、創新型競賽，全面提高學生的實踐能力和競爭能力。

2.以學科競賽內容為依托，加強與日常教學的融合

（1）學科競賽與課堂教學的融合。將適當的競賽內容融入到日常教學活動中，如在專業課程的課堂教學中，把充分設計好的競賽內容與相關的理論知識相結合，增加思考與討論環節，提高學生的學習興趣，為培養學生的創新能力打下了堅實基礎。

（2）學科競賽與實踐教學的融合。以往的實踐教學，驗證性、演示性內容過多，教學方法比較陳舊，多表現為灌輸式，學生只能在教師規定的框架里進行實驗，處在被動的地位，直接影響了對學生創新能力的培養。由于“項目驅動教學法”是將現實工程項目與教學內容結合，通過項目的實施完成教學任務，是以項目為主體的應用引導的教學方式，可看做是一個能動的學習系統。[3]因此可充分利用“項目驅動教學法”，即教師將已開展的學科競賽或者已有的科研課題內容分解，把適合開展的部分融合到日常的實踐教學中，形成一系列新的實驗教學項目。例如在專業課的實踐性教學環節中，開設梁、板、柱單個構件以及建筑、橋梁、大跨度結構模型的設計制作、加載實驗等一系列內容。實驗小組的學生參與桿件或結構的設計、施工、安裝、加載、記錄觀測等全過程，合作完成實驗項目。同時建立科學的考核體系，考查在規定的時間內，學生在實驗中的設計、操作、數據結果、工作態度等多方面內容，不再只是重視結果，而是突出他們全過程的應用能力。“項目驅動教學法”的實施，對學生工程意識、創新能力、合作精神等綜合素質的培養起到了很好的作用。

3.加強學科競賽管理，有效發揮激勵作用

學生實踐創新能力的培養應是學校教學工作中的重要內容，而培養該能力的重要途徑之一是學科競賽。為了有效管理學科競賽，學校應組織相關的管理機構，制定相關的規章制度，協調各部門工作，從而確保競賽工作的順利開展。

金陵科技學院出臺了有關大學生學科競賽管理實施細則，從學科競賽的認定與級別、組織與管理、申報與立項、經費管理、獎勵等方面進行詳細規定，對獲獎學生和指導教師給予獎勵，發揮激勵機制作用，鼓勵廣大師生參加各類科技活動。學院則成立了相應的競賽組織領導機構，選拔優秀負責的教師作為項目負責人和指導教師，做好競賽項目的宣傳、組織、選拔、培訓和競賽工作。經過努力，學生多次在全國廣聯達軟件算量大賽、斯維爾杯建筑信息模型大賽、省內結構設計大賽、力學競賽等比賽中獲獎，極大地鼓舞、帶動了學生的學習熱情。

4.建立開放實驗教學平臺，確保實踐教學的順利實施

開放式實驗教學是對實驗教學的一種改革，體現了以學生為中心的教育理念，有利于充分利用實驗教學資源，增強學生的責任感、自信心，提高創造力，激發他們自主學習的熱情、培養適應新時代要求的創新人才。[4]因此，建立開放實驗教學平臺是有效開展學科競賽活動的關鍵環節。

開放實驗室應是對實驗室的時間、空間、實驗項目和儀器設備等全方位的開放。競賽期間，學院根據土木類學科競賽特點與需求，逐步添加了有關競賽分析軟件、力學實驗裝置等設備，實驗室主要承擔了參賽隊伍的競賽作品的加工制作、安裝調試等工作，為學科競賽提供保障。非競賽期間，學生可根據教師研發提供的項目在開放實驗室進行綜合性、設計性、創新性實驗研究。開放實驗教學平臺的建立，使學生在良好的實驗環境中激發了創新思維，提升了對科研的濃厚興趣，培養了他們的學習能力和實踐創新能力，提高了自身的綜合素質。

5.激發教師創新能力，充分發揮指導作用

學科競賽涉及的知識面廣，學生往往掌握的理論知識不夠全面，邏輯思維不夠成熟，因此他們難以獨立完成競賽，而教師在指導過程中能不斷擴展學生思維，起著重要的引領作用。學校可將教師參與學科競賽輔導工作納入考核范圍，在政策導向上營造全員覆蓋、人人參與的競賽活動氛圍。二級學院則應鼓勵教師外出進修，參加各類專業學習和培訓，掌握新知識，開展新研究，讓他們常進實驗室與學生互動，以提高自身的創新能力。教師只有在科學研究中掌握了新思想、新方法，指導的學生才會更加具有創新性。

6.充分宣傳學科競賽，不斷提高學生的參與意識

作為重要的課外科技活動，學生在參賽過程中要耗費大量業余時間查閱大量相關資料，需要付出很多努力才能完成競賽，因此，學校和學院可通過網站、宣傳欄、動員大會、表彰大會、競賽成果匯編展示等多種形式大力宣傳學科競賽，充分調動他們的積極性。同時，由于競賽指導教師數量有限，培養優秀的參賽學生協助指導教師帶領更多同學參與到學科競賽的活動中來，可極大地提升實踐教學的受益面。

三、結語

基于學科競賽的實踐教學改革，使學生在競賽的良好氛圍中逐步增強工程意識和實踐能力，有效促進了學生綜合素質和實踐教學質量的提高，對培養土木工程專業創新型人才具有重要意義和推廣價值。

參考文獻：

[1]潘睿.構建土木工程專業實踐教學新體系的研究[J].高等建筑教育，2008，17（3）：103-105.

[2]李金昌，林家蓮.實踐教學與學科競賽相結合，促進創新人才培養[J].實驗技術與管理，2011，28（11）：1-3.

[3]林春梅.項目驅動教學模式探討與實踐[J].紹興文理學院學報，2010，30（7）：74-76.

[4]江錦花.大學生科技創新與開放實驗室管理模式[J].實驗室研究與探索，2009，28（7）：12-15.

（責任編輯：孫晴）