《道路工程材料》實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革探討

朱興一 杜昭

摘要：本文從教學(xué)觀念、教學(xué)方式以及教學(xué)質(zhì)量評(píng)估三方面對(duì)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革進(jìn)行了探討。并通過分析當(dāng)前工程材料實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中存在的不足，提出相應(yīng)的改革措施。提出了自主性、個(gè)性化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念；建立了“類慕課”的全新教學(xué)方式，并增加綜合性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的過程控制；在教學(xué)評(píng)估方面，分別從學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的了解情況，試驗(yàn)操作情況以及試驗(yàn)報(bào)告完成情況三方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，以完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量跟蹤體系。通過一系列的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，以期培養(yǎng)具有實(shí)踐操作能力的“卓越工程師”。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué)；創(chuàng)新能力；教學(xué)改革；類慕課；教學(xué)考核

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）39-0093-02

一、引言

近年來(lái)，基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的高等教育改革已成為各大高校的重要工作。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)作為高等教育體系中的一個(gè)重要組成部分，在培養(yǎng)創(chuàng)新能力方面具有毋庸置疑的重要作用[1]。作為一門應(yīng)用性很強(qiáng)的工程學(xué)科，道路工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)應(yīng)始終貫穿該專業(yè)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。近年來(lái)，為了提高道路工程專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量，有效發(fā)揮實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才中的作用，我們對(duì)《道路工程材料》實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)改革進(jìn)行了探索，并提出了相應(yīng)的改革措施。

二、《道路工程材料》實(shí)驗(yàn)課教學(xué)現(xiàn)狀

通過對(duì)本校當(dāng)前《道路工程材料》實(shí)驗(yàn)課教學(xué)現(xiàn)狀的調(diào)研結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)[1]，我們發(fā)現(xiàn)，目前，《道路工程材料》實(shí)驗(yàn)課教學(xué)環(huán)節(jié)主要存在以下問題。

1.重理論輕實(shí)踐。如前所述，道路工程是實(shí)踐性很強(qiáng)的工程專業(yè)，對(duì)道路工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)之一就是提高學(xué)生解決實(shí)際工程中遇到的各種問題的能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是為學(xué)生創(chuàng)造了理論與實(shí)踐相結(jié)合以提高學(xué)生動(dòng)手解決實(shí)際工程問題能力的教學(xué)環(huán)境。然而，當(dāng)前很多高校教學(xué)環(huán)節(jié)中過于重視理論教學(xué)，輕視甚至忽視了實(shí)踐教學(xué)，未能清楚認(rèn)識(shí)到實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要性。以我校為例，《道路工程材料》實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過程中將較多的時(shí)間用于試驗(yàn)相關(guān)理論知識(shí)的介紹，過多的理論介紹壓縮了學(xué)生實(shí)操練習(xí)的時(shí)間。并且，實(shí)操練習(xí)的安排往往是在相關(guān)理論知識(shí)已經(jīng)講完一段時(shí)間之后才安排，這樣一來(lái)，學(xué)生很難將前后所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐操作融會(huì)貫通，教學(xué)效果很不理想。另一方面，由于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備數(shù)量有限，大部分試驗(yàn)的實(shí)操練習(xí)只能分組進(jìn)行。這樣只能少數(shù)同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，其他同學(xué)做記錄或旁觀，難免會(huì)出現(xiàn)部分同學(xué)不愿發(fā)揮主觀能動(dòng)性，抄襲其他同學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。通過對(duì)我校參加過《道路工程材料》實(shí)驗(yàn)課的學(xué)生的問卷調(diào)查顯示，在期末結(jié)束時(shí)，僅有20%的學(xué)生能夠在沒有書本和教師的指導(dǎo)下，重復(fù)本學(xué)期所做過的所有試驗(yàn)。這樣顯然不利于學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.實(shí)驗(yàn)課課時(shí)安排不合理。眾所周知，實(shí)踐教學(xué)對(duì)學(xué)生就理論知識(shí)的掌握和理解具有較大的促進(jìn)作用。實(shí)驗(yàn)課教學(xué)也是學(xué)生將所學(xué)理論應(yīng)用于實(shí)踐，在實(shí)踐過程中加深對(duì)理論知識(shí)的理解，與此同時(shí)提高自身認(rèn)識(shí)問題、分析問題以及解決問題能力的過程。但是，由于部分高校教學(xué)中對(duì)實(shí)踐教學(xué)在創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面的重要性認(rèn)識(shí)不清，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)的分配比例普遍偏低。傳統(tǒng)的《道路工程材料》實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程量占總課程量的六分之一，任課教師一般先就試驗(yàn)的基本原理、試驗(yàn)內(nèi)容以及試驗(yàn)儀器進(jìn)行介紹，隨后進(jìn)行演示試驗(yàn)，學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行分組的實(shí)地練習(xí)。過多的理論介紹及演示操作會(huì)占去課程的大部分時(shí)間，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)際操作時(shí)間被壓縮。

3.教學(xué)方式單一。實(shí)驗(yàn)課教學(xué)大多數(shù)情況下為當(dāng)堂實(shí)地練習(xí)，“現(xiàn)學(xué)現(xiàn)賣”的方式顯然不利于學(xué)生的理解和融會(huì)貫通。此外，關(guān)于試驗(yàn)的演示操作，由于人數(shù)眾多，很難保證每一位同學(xué)都能夠熟練掌握，課后，學(xué)生對(duì)試驗(yàn)操作的復(fù)習(xí)也無(wú)從著手，這也導(dǎo)致了很多學(xué)生錯(cuò)誤的操作。

4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及設(shè)備陳舊。隨著教育形勢(shì)的發(fā)展，對(duì)道路工程專業(yè)學(xué)生要求掌握的內(nèi)容不斷增加。但目前，《道路工程材料》課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容多為基本操作試驗(yàn)以及一些驗(yàn)證性試驗(yàn)，很少或者根本沒有綜合性、設(shè)計(jì)性以及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)[2]。實(shí)驗(yàn)課上僅對(duì)基礎(chǔ)性試驗(yàn)進(jìn)行介紹和演示，往往無(wú)法涉及到國(guó)內(nèi)外較新的試驗(yàn)測(cè)試方法；其次，大多數(shù)高校的試驗(yàn)設(shè)備多為好多年前的舊設(shè)備，設(shè)備故障率高，測(cè)試結(jié)果誤差大，這在一定程度上制約了實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)的開展。此外，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種與道路工程相關(guān)的新工藝、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)和發(fā)展，越來(lái)越多的新型試驗(yàn)設(shè)備在道路工程中得到應(yīng)用，但由于客觀條件限制，實(shí)驗(yàn)課往往無(wú)法涉及到這些較新的測(cè)試儀器，這樣顯著阻礙了學(xué)生接觸到更前沿的知識(shí)。

5.實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的考核問題。目前，大多數(shù)高校對(duì)于實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的要求遠(yuǎn)沒有對(duì)理論教學(xué)的要求高，對(duì)于《道路工程材料》實(shí)驗(yàn)課的考核還沒有建立起較為規(guī)范的考核辦法。而且試驗(yàn)與理論往往是存在一定差異的，無(wú)法保證每次的試驗(yàn)都能得到與理論數(shù)據(jù)完全吻合的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的考核方式，也便導(dǎo)致了部分學(xué)生為了得到一個(gè)較好的成績(jī)而選擇偽造數(shù)據(jù)。這樣做不利于良好學(xué)風(fēng)建設(shè)的形成和學(xué)生能力的培養(yǎng)。

三、試驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)施方案

1.教學(xué)觀念的改革——自主性、個(gè)性化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。（1）理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)并重。學(xué)生通過理論學(xué)習(xí)和深入思考掌握基本的概念、原理和方法，在實(shí)踐訓(xùn)練中嘗試運(yùn)用知識(shí)甚至發(fā)現(xiàn)新知識(shí)[3]。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)因其所獨(dú)有的直觀性、綜合性以及創(chuàng)新性等特點(diǎn)，使得其在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方面具有不可替代的重要作用。（2）明確學(xué)生在實(shí)踐中的主體地位。因此，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)應(yīng)堅(jiān)持以學(xué)生為中心，明確學(xué)生在教學(xué)環(huán)節(jié)中的主體地位。應(yīng)盡可能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，與此同時(shí)，盡可能考慮到不同學(xué)生之間的個(gè)性差異，開設(shè)多元化的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，實(shí)施因材施教。

2.教學(xué)方式的改革——實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量過程控制。（1）“類慕課”教學(xué)方式。MOOC指大規(guī)模在線開放課程（Massive Open Online Course，MOOC），中文名“慕課”。近年來(lái)，MOOC席卷全球高等教育，掀起了前所未有的網(wǎng)絡(luò)教育高潮，成為了國(guó)內(nèi)外教育研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。基于互聯(lián)網(wǎng)的MOOC平臺(tái)以其特有的便捷性和開放性實(shí)現(xiàn)了一種高端的知識(shí)交換，徹底顛覆了傳統(tǒng)的高校教學(xué)模式。目前，國(guó)內(nèi)的MOOC平臺(tái)如學(xué)堂在線，中國(guó)大學(xué)MOOC等均具有強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。此外，基于MOOC的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在國(guó)內(nèi)高校教育中也得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。受MOOC教學(xué)模式的啟發(fā)，本研究提出“類慕課”概念以嘗試提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。擬以“瀝青及瀝青混合料”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分為試點(diǎn)。對(duì)瀝青材料及瀝青混合料的基礎(chǔ)試驗(yàn)（三大指標(biāo)、級(jí)配設(shè)計(jì)、路用性能試驗(yàn)等）和先進(jìn)試驗(yàn)（瀝青流變性質(zhì)試驗(yàn)、低溫彎曲蠕變勁度試驗(yàn)、瀝青微觀試驗(yàn)、瀝青混合料四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)等）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻拍攝，錄制成片，并在課程初期發(fā)布給每位選課學(xué)生，供其反復(fù)觀摩自學(xué)，并完成預(yù)習(xí)報(bào)告的撰寫。學(xué)生在掌握教學(xué)視頻中的試驗(yàn)操作方法并遞交預(yù)習(xí)報(bào)告后，可在規(guī)定時(shí)間段內(nèi)預(yù)約試驗(yàn)室，自主動(dòng)手操作練習(xí)，練習(xí)過程配備研究生助教負(fù)責(zé)指導(dǎo)。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，不再花費(fèi)過多時(shí)間對(duì)試驗(yàn)相關(guān)基礎(chǔ)進(jìn)行講解，而是留給學(xué)生更多的時(shí)間進(jìn)行實(shí)踐操作。通過教學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻建設(shè)，提供學(xué)生課后的自學(xué)途徑，并結(jié)合自主預(yù)約試驗(yàn)操作，加深學(xué)生對(duì)試驗(yàn)內(nèi)容的理解。此外，我們的試驗(yàn)視頻還將介紹一些國(guó)內(nèi)外最新的測(cè)試方法與測(cè)試設(shè)備，這樣也有助于拓寬學(xué)生知識(shí)面。（2）在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容的基礎(chǔ)上，開設(shè)具有綜合性、設(shè)計(jì)性以及創(chuàng)新性的試驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)生可在掌握基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)上，選擇綜合性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題目或科研小課題，自主設(shè)計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)研究。在綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)可采用研討式教學(xué)方式，將全體同學(xué)分成若干小組，學(xué)生以小組形式完成資料查閱，試驗(yàn)課題選擇，試驗(yàn)方案的初步設(shè)計(jì)，試驗(yàn)方案的制訂與實(shí)施，試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，試驗(yàn)報(bào)告撰寫等全部過程。科研小課題或創(chuàng)新性試驗(yàn)內(nèi)容結(jié)合研討式教學(xué)方式，可有效激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情。與此同時(shí)，在獨(dú)立思考、分工合作的試驗(yàn)過程中可有效提高了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核改革——實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量跟蹤。在試驗(yàn)教學(xué)考核方面，以往對(duì)于實(shí)驗(yàn)課的考核均是根據(jù)學(xué)生最后遞交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評(píng)分考核。此次改革，我們將考慮從學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的了解情況，實(shí)際動(dòng)手操作情況以及試驗(yàn)報(bào)告三方面進(jìn)行考核。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的了解情況將從學(xué)生遞交的預(yù)習(xí)報(bào)告進(jìn)行考核，實(shí)驗(yàn)操作情況的考核在自主預(yù)約試驗(yàn)操作環(huán)節(jié)以及綜合性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)由實(shí)驗(yàn)課教師以及研究生助教進(jìn)行評(píng)分考核，實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況將由任課教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比對(duì)考核。三方面考核所占比例分別為30%、30%和40%。通過這種全新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方法，逐步引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成勤于思考、勇于探索的良好習(xí)慣，以期對(duì)培養(yǎng)綜合型創(chuàng)新人才起到一定的促進(jìn)作用。

四、結(jié)語(yǔ)

在《道路工程材料》實(shí)驗(yàn)課教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)研的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)課在教學(xué)觀念、教學(xué)方式以及教學(xué)質(zhì)量考核三方面的改革提出了建議。教學(xué)觀念改革主要應(yīng)認(rèn)識(shí)到理論與實(shí)踐并重，在實(shí)踐教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，以學(xué)生為中心，通過恰當(dāng)?shù)姆绞綄?duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)和培養(yǎng)；在教學(xué)方式改革方面提出了“類慕課”的全新教學(xué)形式，增加綜合性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)；在教學(xué)評(píng)估方面分別從學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的了解情況，試驗(yàn)操作情況以及試驗(yàn)報(bào)告完成情況三方面進(jìn)行考核。通過上述改革措施，以期有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，全面提高學(xué)生的綜合能力。

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