工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下土木工程專業(yè)巖土實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系構(gòu)建的必要性分析

曾召田 牟春梅 朱銀紅 莫紅艷

摘要：針對現(xiàn)有土木工程專業(yè)巖土實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的弊端，從工程教育專業(yè)認(rèn)證特點(diǎn)、“三性”實(shí)驗(yàn)內(nèi)涵、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀等方面論證了工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下土木工程專業(yè)巖土實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系構(gòu)建的必要性。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認(rèn)證；土木工程專業(yè)；巖土實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；“三性”實(shí)驗(yàn)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）14-0129-02

目前我國高校傳統(tǒng)的土木工程專業(yè)巖土實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目仍以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性巖土實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開設(shè)很少。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)只是對前人知識的驗(yàn)證、重復(fù)和再現(xiàn)，盡管對學(xué)生動手能力、基本儀器的使用、實(shí)驗(yàn)原理的理解等方面有一定的作用，但對于學(xué)生創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力、綜合分析與解決問題能力的培養(yǎng)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一，限定于對某個知識點(diǎn)的基本操作、基本訓(xùn)練，老師提供實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，對每個實(shí)驗(yàn)的目的、儀器原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、數(shù)據(jù)表格、數(shù)據(jù)處理都寫得非常具體。教學(xué)方式一般是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，實(shí)驗(yàn)過程中按操作步驟逐步進(jìn)行，整個實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生處于被動狀態(tài)，無需學(xué)生自己分析思考，學(xué)生參與意識差，依賴性強(qiáng)，實(shí)際操作技能與分析能力較差，創(chuàng)新能力和動手能力得不到有效培養(yǎng)與提高。

本文針對現(xiàn)有土木工程專業(yè)巖土實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的弊端，從工程教育專業(yè)認(rèn)證特點(diǎn)、“三性”實(shí)驗(yàn)內(nèi)涵、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀等方面論證了工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下土木工程專業(yè)巖土實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系構(gòu)建的必要性。

一、工程教育專業(yè)認(rèn)證的特點(diǎn)

工程教育專業(yè)認(rèn)證是工程教育質(zhì)量保障的國際通行做法，是國際工程教育學(xué)歷互認(rèn)和工程師互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。開展工程教育專業(yè)認(rèn)證對于深化高等工程教育改革，保障教育質(zhì)量具有重要的作用。

工程教育專業(yè)認(rèn)證具有3個特點(diǎn)：（1）合格評價，工程教育專業(yè)認(rèn)證強(qiáng)調(diào)工程教育的基本質(zhì)量要求，是一種合格評價；（2）強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成，工程教育專業(yè)認(rèn)證是一種以行業(yè)專家和工程教育專家聯(lián)合實(shí)施的外部評估，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成；（3）注重學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出，工程教育專業(yè)認(rèn)證是以“學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)出”為導(dǎo)向的評價活動。因此，工程教育專業(yè)認(rèn)證體系要求學(xué)生在加強(qiáng)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)的同時，著力提升學(xué)生的工程素質(zhì)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和工程創(chuàng)新意識。

土木工程專業(yè)是一個實(shí)踐性很強(qiáng)、工程性質(zhì)十分明顯的專業(yè)學(xué)科，很多理論、經(jīng)驗(yàn)及構(gòu)造等都來源于工程實(shí)踐。巖土實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為土木工程專業(yè)課程學(xué)習(xí)中理論與實(shí)踐相結(jié)合的一個重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，便于學(xué)生深入掌握巖土物理力學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法和土力學(xué)的一些理論知識，要求學(xué)生了解基本土工實(shí)驗(yàn)的儀器操作和實(shí)驗(yàn)技能，學(xué)會整理測試資料和分析測試數(shù)據(jù)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和綜合素質(zhì)，為今后從事土木工程專業(yè)技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)，從而真正實(shí)現(xiàn)“專業(yè)認(rèn)證合格人才”的培養(yǎng)目標(biāo)。

二、“三性”實(shí)驗(yàn)的定義與內(nèi)涵

教育部在《關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》（教高[2001]4號）中首次提出“開出一批新的綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)”；在《教育部關(guān)于開展高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)和評審工作的通知》（教高[2005]8號）中提出“加強(qiáng)綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)”的意見，并從實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的角度，將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分為綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性三類，簡稱為“三性”實(shí)驗(yàn)；在《教育部關(guān)于普通高等學(xué)校本科教學(xué)評估工作的意見》（教高[2011]9號）中，明確地給出了“三性”實(shí)驗(yàn)的定義，并要求開設(shè)設(shè)計性、綜合性的實(shí)驗(yàn)課程比例須達(dá)到80%以上。由此可見，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的重要性和必要性。

綜合性實(shí)驗(yàn)建立在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及相關(guān)的綜合知識或運(yùn)用綜合的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)手段，對學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)形成綜合的學(xué)習(xí)與培養(yǎng)；設(shè)計性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，根據(jù)給定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)條件，自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)方法、選擇實(shí)驗(yàn)器材、擬定實(shí)驗(yàn)操作程序，自己加以實(shí)現(xiàn)并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析處理的實(shí)驗(yàn)；綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，是新時期實(shí)踐教學(xué)發(fā)展的必由之路。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在導(dǎo)師指導(dǎo)下，在自己的研究領(lǐng)域或?qū)熯x定的學(xué)科方向，針對某一或某些選定研究目標(biāo)所進(jìn)行的具有探索、創(chuàng)新性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，是學(xué)生早期參加科學(xué)研究、教學(xué)科研早期結(jié)合的一種重要形式，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和科學(xué)素養(yǎng)，特別是對于繼續(xù)讀研深造的同學(xué)具有非常顯著的影響。

因此，“三性”實(shí)驗(yàn)可以克服以往巖土實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的弊端，有效培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、實(shí)驗(yàn)技能，促進(jìn)學(xué)生由“被動學(xué)習(xí)”向“主動學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變，教師由“填鴨式”教學(xué)向“引導(dǎo)式”教學(xué)轉(zhuǎn)變，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和科學(xué)素養(yǎng)。

三、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析

對于大多數(shù)應(yīng)用型本科院校來說，實(shí)踐教學(xué)對培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力、工程素養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)合作精神等起著重要作用。因此，圍繞著實(shí)踐教學(xué)，許多研究學(xué)者開展了大量的研究工作，而巖土實(shí)驗(yàn)作為土木工程專業(yè)必不可少的專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)踐課程，也得到了許多研究者的關(guān)注。目前此類研究主要分為兩個方面：一方面，針對我國高校實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)狀，結(jié)合“三性”實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵和特征，進(jìn)行各學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索與實(shí)踐。例如，朱群峰等結(jié)合邵陽學(xué)院信息與電子實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況，通過整合教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化資源配置、改進(jìn)教學(xué)方法、加強(qiáng)教學(xué)管理、提高隊(duì)伍素質(zhì)等方法，對“三性”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行了探索；譚甲凡等探討了合理構(gòu)建“三性”實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系的原則和步驟；孫家國針對土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，構(gòu)建了“三性”實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，提出以實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)室教學(xué)與工程實(shí)踐、課堂實(shí)驗(yàn)與開放實(shí)驗(yàn)相統(tǒng)一的土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路；申有名等從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法、考核模式等方面探討了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，構(gòu)建了應(yīng)用化學(xué)專業(yè)“三性”實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。

另一方面，針對傳統(tǒng)巖土實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源條件、教學(xué)組織方法以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價體系等出發(fā)，以期更好地完善傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的目的。例如：閆蕊鑫結(jié)合土木工程專業(yè)“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”具體要求，提出適應(yīng)于新形勢下的土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，凸顯主動性、連貫性、開放性、綜合性、實(shí)踐性等特征；湯勁松等通過分析當(dāng)前土木工程專業(yè)土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的問題，提出基于卓越工程師培養(yǎng)的土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施；曾召田等剖析了當(dāng)前土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的主要問題，從土力學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式、實(shí)驗(yàn)室管理模式等方面提出了一系列改革措施。從以往的研究可以看出，隨著我國教育改革的發(fā)展，為了解決目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中存在的問題，巖土實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革研究已經(jīng)由以往對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的修葺、完善，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷で笮碌膶?shí)驗(yàn)教學(xué)方式、體系，以適應(yīng)我國對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要。同時，從“三性”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究成果中，我們也可以看出，“三性”實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對激發(fā)大學(xué)生自主性，培養(yǎng)其思考、總結(jié)、工程設(shè)計及創(chuàng)新能力確實(shí)有著極大的推動作用。因此，構(gòu)建土木工程專業(yè)“三性”巖土實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，用于補(bǔ)充甚至替換傳統(tǒng)教學(xué)體系，不僅可以解決目前巖土實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，真正實(shí)現(xiàn)國際工程人才培養(yǎng)的目標(biāo)，而且對于相關(guān)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)改革也有著積極的推動作用。

四、結(jié)論

土木工程專業(yè)“三性”巖土實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系可以克服以往巖土實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的弊端，有效培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、實(shí)驗(yàn)技能，促進(jìn)學(xué)生由“被動學(xué)習(xí)”向“主動學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)變，教師由“填鴨式”教學(xué)向“引導(dǎo)式”教學(xué)轉(zhuǎn)變，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和科學(xué)素養(yǎng)，為今后從事土木工程專業(yè)技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)，從而真正實(shí)現(xiàn)“專業(yè)認(rèn)證合格人才”的培養(yǎng)目標(biāo)，是工程教育專業(yè)論證背景下進(jìn)行土木工程專業(yè)巖土實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必由之路。

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