應用型專業實驗技能培養模式的創新與實踐——以土木專業為例

劉晶磊

（河北建筑工程學院 河北張家口 075000）

一、土木工程學科教學現狀

現階段我國土木行業發展迅速，綠色建筑、智能建筑的出現，需要更高水平的專業技術的支撐，因此，國家需要培養更多的研究才能和專業實踐技能并肩的高水平人才。在土木工程專業培養中，實驗技能的存在是十分重要的，實驗技能是學術研究的重要手段，是確保學術理論正確性、合理性的憑證，是確保研究生能在將理論知識充分運用的關鍵，能夠將社會土木工程專業人才培養目標加以滿足的重要技能之一，并且土木工程這門專業是需要立足于實驗的基礎上進行進一步研究，因此，對其實驗技能的培養模式展開研究以迫在眉睫。

新時代創新觀是新時代的繼續和發展，是新時代中國特色社會主義創新時間的理論總結和經驗升華[1]。2014年，國務院提出，鼓勵我國各高校向應用技術型高校轉型發展，2015年，教育部進一步要求各高校應當以培養應用型技術技能型人才為主要目標，全面提高服務區域經濟社會發展的能力。為順應我國教育部發展方向，高校應該調整辦學思路、辦學定位和辦模式。國家提倡高校向應用技術型轉型發展，高校現階段所需改變教學模式，加大培養學生實驗技能，提高學生實驗創新思維。實驗教學是高等教育的重要組成部分，理論知識與實驗實踐相結合，培養學生的創新思維和實踐能力等綜合素質，在高校教學環節中起到非常重要的作用。

我國教育部針對土木工程學科教學中，提出了明確要求，并重點強調了相應的基礎學科教學都要以工程實際情況最為背景，以工程技術為主線，各種教學活動為分線，借此來提高學生們的土木工程專業素養，使學生們能夠在課程學習中具備一定的工程實踐能力和實驗實踐創新能力。土木工程專業這門課程的實踐特殊性，不僅要著力要求學生的理論知識能力，還要要求學生們要有良好的實踐和創新能力素質，所以我們在教學過程中就會有嚴格要求，使學生們在教學過程中能夠積極參與到各種的實驗活動中，不斷提高學生們的動手能力，培養學生們的創新思維[2]。

土木工程這門學科具有較強的應用性和實踐性，“重理論，輕實踐”必然會導致本專業學生掌握知識不足，尤其是對于研究生的學習來說，需要接受更高層次的學習，實驗課程內容也相比大學生的簡單實驗復雜。所以高校轉型迫在眉睫，高校應重視研究生實驗教育的改革與創新，從各方面加大對實驗教學改革的支持與投入，構建開放性的實驗教學環境，才能培養出符合科技進步和社會發展需要的高素質專業型人才[3]。

二、目前高校關于實驗教學存在的問題

目前，高校傳統的教學模式仍占據主導地位，“重理論，輕實踐”的傳統教學模式已經不適應現階段國家提出的學科發展和創新人才培養的需求，導致實驗課程一直處于被動不受重視，實驗課程無法成為一個成熟的體系，實驗課程只是理論課程的輔助。由于高校資金，實驗場地有限，專業的實驗老師也較缺乏，導致沒有相應專業的實驗環境和實驗設備提供學生做實驗，高校一直持續保持這種狀況，不利于學生培養實驗創新思維和實踐能力的培養，也嚴重影響了我國高等教育事業的發展，嚴重也會導致未來土木行業停滯不前，拖慢了社會經濟的發展。

對目前現有的任何學科教學而言，上課準備都需要有明確的教學內容、教學計劃以及依據，確定好了明確的教學目標，帶領學生開展有效的教學活動。當相對于土木工程專業教學而言，授課內容分為理論教學和實踐教學，教學形式比較靈活，沒有明確的教學目標和計劃，導致教學目標不清晰的問題，教學效果不佳。造成了學生們“只知其一，不知其二”的結果，學生們只知道什么叫做混凝土鋼筋、水泥、鋼材等實驗材料，而不知道其工程實際狀況，讓學生們無法完全掌握專業技能知識。所以要有良好的專業素養，學生們要達到具備材料辨別和選擇的能力，可以在土建項目實施的過程中解決關于土建材料方面的諸多問題，所以需要全國各高校教育工作者的努力。

存在的問題主要體現在以下幾個方面：

（一）受制于長期以來高校傳統教育模式的影響

傳統的教育模式主要以教師授課為主，實驗課程內容陳舊且一成不變，十年前的實驗課程內容，現在依然存在，沒有實驗技術上的創新。再加之實驗項目儀器和設備數量少，課程上無法顧及所有學生進行一遍實驗操作。實驗教學的管理往往以教學人員為主體，很少兼顧學生對知識的探求需求。導致課程教學方法的落后、學生對實驗操作極其陌生，制約了學生的個性發展和創新能力的培養。在這種教學模式下，學生只能被動接受實踐學習，失去了對實驗實踐技術學習的渴望，“重理論，輕實踐”的傳統觀念降低了學生動手操作的興趣，無法培養學生的實驗創新的能力，久而久之會導致學生無法適應我國科學技術進步和社會發展的需要，制約了我國高校教育事業的發展[4-5]。事實上，在目前我國的土木行業教育中，其教學模式還是重理論、輕實踐。在傳統的教育模式下，各高校都存在這種問題，重點強調的是理論教學，而沒有將實驗實踐教學工作落到實處，無法有效地保證理論知識與實踐教學相融合。并且，教學課程有限，課程內容復雜且多，也無法保證學生們能夠完全掌握吸收大部分知識，因此這個問題也是比較令人深思[6]。

（二）受制于實驗環境和實驗設備

由于學校條件有限，沒有足夠大的實驗場地和精密的實驗儀器，實驗教學在固定的時間和專門的實驗室進行，無法為學生提供進一步的探究和延伸空間，儀器設備也是由專門的老師管理，凡是不在上課時間，儀器設備是不允許使用的，而上課因為時間的限制，再加上學生多，設備少的原因，極大限制了實驗資源的共享共用，不利于綜合性、探究性和研究性實驗內容的開展，也影響了學生綜合素質和實踐能力的訓練。

（三）實驗形式和內容的落后

由于高校長期受“重理論，輕實踐”傳統教育模式的影響，在面對教師的選擇也只注重對教師的資格證書的審查，理論知識的考核，而對于教師是否有在企業實習的經驗，對實驗儀器設備的使用都不在考核范圍之內。這就導致出現了一種惡性循環現象，高校教師授課只僅限于課本知識，實驗課程的設置附屬于理論知識，課程設置少，實驗內容簡單，沒有一套具有系統性和完整性的實驗教學體系，實驗形式單一、簡單，內容老舊，實驗與實驗之間沒有相關性。而在實驗課堂中，多以教師演示為主，教師與學生之間缺少了互動性，由于實驗設備少，上課時間有限，學生很少自己動手做實驗，限制了學生自主思考和動手能力。傳統的實驗以驗證性實驗為主，缺少了綜合性、設計性和研究性，這很難培養出學生的實驗創新性。而對于土木專業研究生的培養而言，簡單且沒有關聯性的實驗早已不適應研究生的學習，培養專業實驗技能，需要更為系統且深層次的實驗研究。

三、構建立體化的實驗教學體系和教學模式

在新時代科技高速發展的情況下，高校繼續實行傳統教育模式早已行不通，土木工程專業又是一門需要高校實踐性的學科。為培養學生的實驗技能的創新與實踐，為未來土木行業的發展更美好，高校應從“知識、能力、素質”三方面重點加強對學生的培養，注重培養學生的探索精神、科學思維、創新意識和實踐能力各方面，高校應構建立體化的教學模式，培養出一批具有創新科學研究的高水平人才。從培養研究生的創新意識和綜合素質為起點，調動學生實驗學習的積極性和探究性，依靠企業第三方加強學生的實踐技能，將實驗技能更加層次化、系統化[7-8]。

（一）培養學生的創新意識和綜合素質

依照之前傳統的教育模式，學生只“死”讀書。為了改變這一現狀，培養學生的創新意識和綜合素質，按照土木工程專業學科的發展進程并滿足新的實驗教學大綱的要求，構建一套系統化、專業化的實驗項目。繼續保留以往的基礎實驗，扎實學生的基礎，畢竟所有高層次且復雜的實驗都是由幾種實驗組合而成。然后慢慢上升層次，更加突出實驗的專業性。根據學生對實驗的掌握程度，決定于實驗層次上升的快慢以及實驗的復雜程度。開設設計性、綜合性形式繼續上升實驗層次，讓學生們自主設計實驗方案，自己動手進行實驗操作，是學生在實驗過程中將學過的知識運用升華，創新性實驗層次在拓寬實驗內容的設計上，增加了能反映實際問題的研究環節，并與生產和科研相結合，進一步拓寬了學生的創新思維和專業綜合素質。

培養學生自主進行完整的一套實驗研究，首先，學生應明確研究目的、研究方法和本次研究的意義。學生自主完成實驗方案設計，根據現有的實驗場地和相應的實驗儀器，設計一套合理化、創新性的實驗方案。實驗方案包括現場工況圖和具體工況。做實驗的過程中要保證實驗的精準性，確保實驗儀器的精密性和實驗步驟的精確性。將實驗數據表格化，有序地記錄下來。最后通過論文研究最后結果。

（二）調動學生的自主學習的積極性

由于儀器設備貴重，高校的儀器保存一般都有老師監管，除非有實驗課程，業余時間學生禁止進入實驗室，接觸實驗儀器。久而久之，學生缺失了對實驗操作的興趣。學校應該改革實驗儀器管理制度，如何在不損壞儀器的情況下，將實驗室向學生們開放。

（三）提高學生的綜合實踐能力和創新能力

為提高學生的綜合實踐能力和創新能力，但目前存在的問題在于許多高校由于資金缺乏以及學校場地有限，沒用足夠專業的實踐提供學生專業技術訓練，無法著重培養學生專業實踐能力，限制了學生自主發現問題和解決問題的研究空間，限制了學生自主性和創新性地發揮[9]。

因此要想順應國家新教育理念，充分發揮學生的專業綜合素質，高校可以與相關專業的行業企業合作，改變傳統的被動教育模式，理論與實踐相結合，培養應用型高水平人才。企業、學校和學生成為一個整體，三方相輔相成。企業作為一個主體，為學生提供實驗場地和儀器設備，解決高校的因場地有限和實驗儀器不足產生的問題。企業也有專業的實驗實踐老師對學生進行專業化的輔導，讓學生有足夠的空間研究實驗內容，激發學生的自主思考和動手能力，培養學生的實驗自主創新能力。學生在學校對于專業理論知識的扎實學習，等時機成熟，學校批量提供在企業實踐的機會，學校為企業提供了勞動力，為企業節約了工人成本，促進了企業生產效率。對于學生而言，借助這個機會鍛煉了學生對于實驗的熟悉程度，培養自己的動手能力，將強學生自己的實驗技能的創新與實踐。也有利于學生對于企業工作環境和土木行業前景的了解，為學生畢業今后企業做準備，對以后工作游刃有余。通過高校與企業的合作，著重培養學生的實驗分析能力和創新能力。促進高校教育的改革，工學結合的模式對于創新應用型人才培養模式是非常有意義的。

四、結束語

綜上所述，隨著我國科技力量的不斷提升，工程技術不斷發生變革，工程建筑行業發生了天翻地覆的改變。居民從之前只追求居住場所到現在追求房屋的舒適度、方便度和智能度，這就需要更多的土木建筑行業人才的涌現。依照傳統教育模式的研究生培養模式，只著重培養學生的理論知識，而缺乏現在社會最需要的學生的實踐能力和創新能力，這兩種能力是社會人才最需要的兩種技能。因此，我國各高校應加強對學生的實驗教學的培養，加深學生實踐技能的創新與實踐，培養學生的自主動手能力，從而實現土木工程專業研究生創新與實踐能力的高校培養，促使我國能夠在土木工程專業方面擁有全面型、復合型以及創新型、實踐型的全方位發展人才，能夠將現代化工程專業人才的需求加以滿足。