基于“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的土木工程材料課程實踐教學(xué)研究

蔣慧等

摘要：結(jié)合教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”，針對現(xiàn)有課程實踐教學(xué)環(huán)節(jié)在學(xué)生工程能力培養(yǎng)上存在的“三個脫節(jié)”問題，對土木工程材料課程實踐教學(xué)進行探討研究。文章重點介紹了土木工程材料實驗課程的體系建設(shè)、實驗類型與教學(xué)方法，提出了課程建設(shè)思路與改革措施。

關(guān)鍵詞：土木工程材料；卓越工程師教育培養(yǎng)計劃；實踐教學(xué)

中圖分類號：G624.0；U375 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2014）04-0152-03

一、土木工程材料課程實踐教學(xué)改革背景

教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）的總體思路是：“以工程實際為背景，以工程技術(shù)為主線，通過高校和行業(yè)企業(yè)的密切合作，著力提升學(xué)生的工程素質(zhì)，著力培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力。”[1]對于本科教育而言，“卓越計劃”強調(diào)的是學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。

扎實的實踐技能和一定的實踐經(jīng)驗是土木工程師應(yīng)具備的素質(zhì)。土木工程材料課程作為一門培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和分析能力的專業(yè)基礎(chǔ)課[2]，加強課程的實踐教學(xué)研究，構(gòu)筑注重學(xué)生實踐能力和工程素質(zhì)培養(yǎng)的實驗課程體系，完善課程實驗室建設(shè)顯得尤其重要。這一課程實踐教學(xué)目標和 “卓越計劃”的總體思路也是一致的。

各高校已充分認識到學(xué)生工程能力培養(yǎng)的重要性[3]，實驗教學(xué)也逐步在向“基礎(chǔ)型實驗—綜合型、設(shè)計型實驗—創(chuàng)新型實驗”的過渡[4]。但總體而言在培養(yǎng)學(xué)生工程能力方面還比較薄弱。究其主要原因，是由于存在“三個脫節(jié)”的問題，即實驗項目設(shè)置與工程脫節(jié)、課程內(nèi)容及實驗項目與行業(yè)指導(dǎo)和規(guī)范脫節(jié)、實驗內(nèi)容的單一性知識訓(xùn)練與工程實踐所需的綜合性知識應(yīng)用脫節(jié)。

筆者所在的桂林電子科技大學(xué)建筑與交通工程學(xué)院在土木工程材料課程實驗教學(xué)中，重點就如何克服上述“三個脫節(jié)”的問題進行了探索，著力思考如何實現(xiàn)實驗項目的設(shè)置及組織實施與學(xué)生工程能力培養(yǎng)之間的相互適應(yīng)；如

何實現(xiàn)課程內(nèi)容、實驗內(nèi)容與土木工程行業(yè)指導(dǎo)規(guī)范[5]之間的相互適應(yīng)；如何實現(xiàn)單一性知識訓(xùn)練向綜合性知識應(yīng)用的過渡。教學(xué)中以實施“卓越計劃”人才培養(yǎng)方案改革為契機，圍繞加強學(xué)生工程能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，著重進行土木工程材料課程實踐教學(xué)的研究與改革。

二、土木工程材料課程實踐教學(xué)改革思路及措施

針對學(xué)校土木工程材料課程實踐教學(xué)與實驗室建設(shè)的實際需求，結(jié)合辦學(xué)定位和土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標，以土木工程材料實驗課程體系、實驗教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法為主要內(nèi)容，通過實驗教學(xué)大綱的制訂，實驗教材的編寫，綜合型、開放型實驗的設(shè)置，實驗室建設(shè)規(guī)劃等環(huán)節(jié)的工作，達到與“卓越計劃”目標相適應(yīng)的學(xué)生工程能力的培養(yǎng)目的。

（一）土木工程材料實驗課程體系的建設(shè)

土木工程材料實驗課程體系的建設(shè)主要包括實驗內(nèi)容與實驗項目的設(shè)置、制訂實驗教學(xué)大綱、編寫實驗教材幾個方面。為解決土木工程材料課程實驗教學(xué)存在的“三個脫節(jié)”問題，在實驗項目設(shè)置上，根據(jù)“卓越計劃”的要求，按照通用標準和行業(yè)標準培養(yǎng)人才，強化學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。按照土木工程行業(yè)相關(guān)標準和規(guī)范，通過建立知識—能力—實驗內(nèi)容關(guān)系矩陣，將各個知識點的能力培養(yǎng)落實到具體的實驗項目中， 構(gòu)筑土木工程材料實驗課程體系。并在土木工程材料課程教學(xué)過程中突出相關(guān)標準和規(guī)范內(nèi)容的講解，避免知識點與工程應(yīng)用的脫節(jié)，從而達到工程技術(shù)人才的培養(yǎng)要求（如圖1所示）。

（二）土木工程材料課程實驗類型與教學(xué)方法

不同的教學(xué)方法有其不同的特點和適應(yīng)性，應(yīng)將不同的教學(xué)方法合理地融入不同實驗課程的教學(xué)中。

（1）對基本儀器的操作可采用現(xiàn)場教學(xué)和輔助視頻的方式，應(yīng)避免課程內(nèi)容的晦澀難懂而影響學(xué)生的信心。

（2）基礎(chǔ)性的實驗，如驗證型實驗、演示型實驗，可采用以實驗指導(dǎo)書為依據(jù)，學(xué)生自主操作，教師現(xiàn)場輔導(dǎo)的方法進行。

（3）綜合型、開放型實驗，可不提供實驗指導(dǎo)書，只給出實驗?zāi)康模寣W(xué)生根據(jù)所學(xué)知識，自行制訂實驗方案，自行完成材料準備、實驗操作、數(shù)據(jù)檢測、處理與分析等。在這個過程中培養(yǎng)學(xué)生的獨立操作能力、獨立分析和解決問題的能力以及團隊協(xié)作能力等。

土木工程材料課程教材以介紹材料性能為主，與后續(xù)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等課程的銜接較少。為保證專業(yè)知識的連續(xù)性和完整性，應(yīng)增設(shè)單獨的綜合性實驗，以開放實驗的形式實施，以實現(xiàn)從單一性知識訓(xùn)練到綜合性知識應(yīng)用的過渡（如圖2所示）。此外，在考核形式方面，對綜合型、開放型實驗，應(yīng)側(cè)重對實驗過程的考核而不是實驗結(jié)果的考核，這樣的考核才能反映出學(xué)生掌握

知識的程度和綜合運用知識的能力。

三、改革特色及成效

普通高等教育回歸工程教育，這就決定了課程教學(xué)改革應(yīng)側(cè)重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，而“卓越計劃”強調(diào)的正是學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)。因此，通過對課程建設(shè)中存在問題的深入分析，嚴格按照“卓越計劃”的要求，經(jīng)過不斷的實踐教學(xué)研究與改革，學(xué)校土木工程材料課程教學(xué)初具特色，取得一定的成效，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）在實驗課程體系建設(shè)方面，根據(jù)“卓越計劃”要求，按照土木工程行業(yè)相關(guān)標準和規(guī)范，建立了知識—能力—實驗內(nèi)容關(guān)系矩陣，完善了土木工程材料實驗課程體系。

（2）立足于加強學(xué)生工程能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)實驗項目的設(shè)置、組織實施與工程能力培養(yǎng)相適應(yīng)；實現(xiàn)課程內(nèi)容、實驗內(nèi)容與土木工程行業(yè)指導(dǎo)規(guī)范相適應(yīng)；實現(xiàn)單一性知識訓(xùn)練到綜合性知識應(yīng)用的過渡。

（3）在實驗教學(xué)方法方面，通過比較不同的教學(xué)方法，找出不同教學(xué)方法的特點和其適應(yīng)性，將適合課程內(nèi)容的教學(xué)方法融入不同類型的實驗教學(xué)中，提高課程教學(xué)效果。

參考文獻：

[1]林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”專業(yè)培養(yǎng)方案研究[J].清華大學(xué)教育研究， 2011（2）：47-55.

[2]高等學(xué)校土木工程專業(yè)指導(dǎo)委員會.高等學(xué)校土木工程專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案及課程教學(xué)大綱[M]. 北京： 中國建筑工業(yè)出版社， 2002.

[3]龔克. 解放思想，銳意改革，創(chuàng)造新時期高等工程教育的中國模式[J]. 高等工程教育研究. 2009（6）： 7-14.

[4]李書進，厲見芬. 土木工程材料課程實踐教學(xué)探討[J]. 高等建筑教育， 2008 （3）：121-123.

[5]潘炳玉.注冊工程師制度下土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標研究[J].工程項目管理，2010（7）：52-55.

（編輯 王 宣）