工程教育專業(yè)認證背景下《巖土測試技術》課程教學改革初探

涂坤 孫文潔 崔芳鵬

摘??要：《巖土測試技術》是中國礦業(yè)大學（北京）地質工程專業(yè)本科生的一門重要課程。在工程教育專業(yè)認證持續(xù)改進工作背景下，針對《巖土測試技術》課程傳統(tǒng)授課模式中存在的問題，在教學方法、教學內(nèi)容、課程思政、考核方式等方面的教學改革進行了初步探討，旨在增強學生的課程參與度和認同感，激發(fā)學生的學習興趣，改善教學質量，以期提高人才培養(yǎng)質量。

關鍵詞：巖土測試技術；工程教育專業(yè)認證；地質工程；教學改革

Preliminary?Discussion?on?the?Teaching?Method?Reforming?of?Geotechnical?Testing?Technology?Course?under?the?Background?of?Professional?Certification?of?Engineering?Education

Tu?Kun??Sun?Wenjie

College?of?Geoscience?and?Surveying?Engineering，?China?University?of?Mining?and?Technology-Beijing??Beijing??100083

Abstract：?Geotechnical?Testing?Technology?is?an?important?course?for?undergraduates?majoring?in?Geological?Engineering?in?China?University?of?Mining?and?Technology-Beijing.?In?view?of?the?problems?existing?in?the?traditional?teaching?mode?of?Geotechnical?Testing?Technology，?a?preliminary?discussion?was?conducted?on?teaching?reforms?in?teaching?methods，?teaching?content，?course?ideology?and?politics，?and?assessment?methods.?It?aims?to?enhance?students'?participation?and?identification?in?the?curriculum，?stimulate?their?interest?in?learning，?improve?teaching?quality，?and?finally?achieve?higher?quality?of?talent?cultivation.

Keywords：Geotechnical?testing?technology；professional?certification?of?engineering?education;?geological?engineering;?teaching?reform

工程教育專業(yè)認證是國際通行的工程教育質量保障制度，也是實現(xiàn)工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎[1，?2]。自2016年加入國際上最具影響力的工程教育學位互認協(xié)議之一《華盛頓協(xié)議》以來，我國通過中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會開展工科專業(yè)認證，有效提升了我國工程教育人才培養(yǎng)質量，顯著推進了工程教育改革[3]。目前，越來越多的高校參與到工程教育專業(yè)認證中來，截至2022年，全國共有200多所高校的1977個專業(yè)通過了中國工程教育專業(yè)認證協(xié)會的工程教育專業(yè)認證[4]。

地質工程專業(yè)作為中國礦業(yè)大學（北京）國家一流本科專業(yè)建設點，于2022年通過了工程教育專業(yè)認證。近年來隨著科學技術的迅猛發(fā)展，政府部門、企業(yè)、科研院校等對地質工程專業(yè)提出了新要求；同時，隨著國內(nèi)工程教育體系改革不斷深化，也對地質工程專業(yè)教育有了新的期待。《巖土測試技術》課程是我校地質工程專業(yè)為本科生開設的一門專業(yè)選修課，通過該課程的學習能夠使學生比較系統(tǒng)地了解和掌握不同巖土體測試技術的基本原理、試驗儀器、操作步驟、數(shù)據(jù)處理、資料整理以及工程應用等內(nèi)容，培養(yǎng)學生利用理論知識分析和解決實際工程問題的能力。在工程教育專業(yè)認證持續(xù)改進工作背景下，中國礦業(yè)大學（北京）地質工程專業(yè)對《巖土測試技術》課程進行了初步的教學改革實踐與研究。

1《巖土測試技術》課程設置

《巖土測試技術》課程涉及的測試方法多、內(nèi)容豐富，主要教學內(nèi)容包括室內(nèi)土工試驗和現(xiàn)場原位測試兩部分，其中室內(nèi)土工試驗包括：土的含水率試驗、密度試驗、土粒比重試驗、顆粒分析試驗、界限含水率試驗、砂的相對密度試驗、濕陷性試驗、固結試驗、擊實試驗、抗剪強度試驗、靜止側壓力系數(shù)試驗、流變試驗、非飽和土試驗等內(nèi)容；原位測試包括：載荷試驗、螺旋板載荷試驗、靜力觸探試驗、標準貫入試驗、圓錐動力觸探試驗、十字板剪切試驗、旁壓試驗、扁鏟側脹試驗等內(nèi)容[5]。

該課程總共有32學時，其中，24學時為課堂授課，8學時為實驗教學，該課程教學形式分為理論教學和實驗教學兩個環(huán)節(jié)。在理論教學環(huán)節(jié)，教師主要利用現(xiàn)代多媒體技術開展實驗原理、儀器設備、操作要點、資料整理、工程應用等方面的授課；實驗教學環(huán)節(jié)中會通過讓學生進實驗室，具體操作比如土的含水率試驗、密度試驗、顆粒分析試驗、固結試驗、抗剪強度試驗等。

2《巖土測試技術》教學模式中存在的問題

《巖土測試技術》是中國礦業(yè)大學（北京）地質工程專業(yè)本科生的核心課程之一，其教學模式一直在不斷完善和改進，但目前仍存在如下問題：

2.1?重理論輕實踐

《巖土測試技術》是一門實踐性和操作性都很強的課程[6-7]，然而，該課程傳統(tǒng)授課安排中理論課時偏多且以老師講授為主，學生更多的是被動學習課程內(nèi)容上，忽視了實踐教學環(huán)節(jié)；同時，由于許多學校由于受資金限制，目前配備的實驗室只能開展少部分巖土測試技術試驗，學生缺少很多親身實踐的機會，導致對許多巖土測試技術試驗仍停留在理論層面，使學生無法完全理解并掌握各個巖土測試試驗。

2.2?授課模式死板

《巖土測試技術》課程的傳統(tǒng)授課模式大致是按照基本原理-儀器設備-操作步驟-工程應用的僵化模式，由于巖土測試技術方法多、內(nèi)容豐富，長期采用單一授課模式容易使學生對該課程失去學習興趣，甚至產(chǎn)生抵觸情緒。

2.3?教材內(nèi)容滯后

隨著現(xiàn)代技術迅速發(fā)展，各種新方法和新儀器不斷涌現(xiàn)，巖土測試技術試驗也在不斷更新迭代，然而，目前許多高校授課使用的教材普遍滯后于實際工程應用技術，學生無法及時了解專業(yè)領域的最新巖土測試技術，而且與行業(yè)中的工程問題需求嚴重脫鉤。

2.4?考核方式單一

該門課程的考核方式存在與其他課程類似的問題，即考試占比過重，通常占到總成績的60%-80%[8]，考試內(nèi)容重理論輕實踐，必然使得學生只能通過死記硬背的傳統(tǒng)應試方法來對付考試，顯然與該課程“重實踐”“重操作”的初心相違，并不能真正反映出部分動手能力強的學生應有的水平，難以達到課程預期的學習效果。

3《巖土測試技術》教學模式思考

以學生為中心的教育理念（SC：?Students?Centered）是工程教育專業(yè)認證的重要內(nèi)涵[9-11]，明確要求圍繞培養(yǎng)目標和全體學生進行資源配置和教學安排。因此，《巖土測試技術》課程在中國礦業(yè)大學（北京）教學改革中始終堅持學生是教學主體，教師起引導作用。結合中國礦業(yè)大學（北京）學科特色和《巖土測試技術》課程特點，對授課形式、課程思政、提高學生參與度和課程認同感、調整考核方式等方面的改革進行了初步的思考與探索。

3.1多元化授課形式

《巖土測試技術》是一門實踐性和操作性很強的課程，而且內(nèi)容豐富，要求學生掌握的知識點多，通過口頭授課難以讓學生對巖土測試技術和方法在實際工程的應用產(chǎn)生共鳴，造成教學與工程實際脫節(jié)，難以保證教學效果，因此必須改變以往“填鴨式”的授課形式，應根據(jù)不同教學內(nèi)容靈活采用不同教學手段。例如，可充分利用中國大學MOOC（慕課）、嗶哩嗶哩、微信公眾號等在線學習平臺上提供的巖土測試技術視頻講解案例，增強學生對巖土測試技術的直觀了解和認識；依托學校與企事業(yè)單位建立的產(chǎn)學研合作基地，充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”“遠程協(xié)同技術”等現(xiàn)代信息技術手段[12]，探索課堂教學與工程實踐結合的遠程互動教學模式，有助于學生更好地鞏固和加深對相關測試技術從理論到實踐的理解；結合授課老師親身參與的工程實例、最新國內(nèi)外與巖土測試技術相關的論文、標準、專利等文獻，提煉加工并整理成適合該課程教學所需的素材，豐富課堂教學內(nèi)容，同時融入與目前與巖土測試技術相關的新技術、新方法、新設備，使學生能夠及時獲取該領域的前沿發(fā)展動態(tài)，調動學生課堂學習的積極性。

3.2?融入課程思政

新時代大學生不僅要具有扎實專業(yè)理論知識與技能，更要有正確的國家觀、民族觀、歷史觀和文化觀。在授課過程中，讓青藏鐵路、南水北調工程、三峽工程、港珠澳大橋等偉大工程走進課堂，探索課程思政與巖土測試技術教學融合模式。例如，在講授測定土的含水率時，可以結合我國在疫情時期修建的武漢雷神山和火神山方艙醫(yī)院現(xiàn)場實景，培養(yǎng)同學們愛國情懷和專業(yè)認同感，堅定同學們專業(yè)報國的信念和弘揚不怕吃苦、敢為人先的精神。

3.3?增強學生參與感

根據(jù)該門課程內(nèi)容特點，在講授完室內(nèi)土工試驗和現(xiàn)場原位測試內(nèi)容后，組織兩次課堂匯報。在匯報前一周，教師提供3個左右典型工程實例，根據(jù)前期所掌握的與巖土測試技術相關的知識點，學生任選其中1個案例，從實驗原理、儀器設備、操作步驟、數(shù)據(jù)整理以及試驗改進等方面做做PPT匯報，這將促進學生帶著思考去學習，也培養(yǎng)學生如何將已學知識點靈活的應用到實際工程中。報告形式比較靈活，分為個人獨立匯報和小組匯報的方式，匯報過程中，教師和同學可通過提問、討論等方式參與，不僅在專業(yè)上考察了學生對知識點掌握情況和解決實際問題的能力，也培養(yǎng)了學生的表達能力。該過程可明顯增加教師與學生、學生與學生之間的交流互動，引導學生相互啟發(fā)，使課堂教學效果事半功倍。

3.4調整考核方式

由于該課程是一門實踐性很強的課程，改變傳統(tǒng)的“平時成績（30%）+閉卷考試（70%）”的考核方式，平時成績中除了考核出勤、課后作業(yè)等方面外，還需增加實踐能力考核和現(xiàn)場匯報環(huán)節(jié)，比重由原來的30%提升至50%，調整后的分配比例為：實踐能力考核占30%、現(xiàn)場匯報占15%、出勤和課后作業(yè)占15%，通過提高平時成績的比重，提升對實踐環(huán)節(jié)的重視程度，為培養(yǎng)專業(yè)應用型人才提供保障。降低期末考試成績占比，由原來的70%將至50%，同時在期末考試中增加實際工程案例分析題的比重，重點培養(yǎng)學生能夠結合多種巖土測試技術綜合解決問題的能力，而不是只側重單一知識點的考察；同時還應增加開放性試題，鼓勵同學們思考如何將人工智能、大數(shù)據(jù)、圖像識別、機器學習、遙感技術、自動駕駛等現(xiàn)代技術應用到巖土測試技術領域中，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

結語

《巖土測試技術》是一門實踐性和操作性強、知識面廣的課程，作為中國礦業(yè)大學（北京）地質工程專業(yè)的重要課程之一，在工程教育專業(yè)認證背景下，在教學過程中，要多元化教學模式和加強學生課堂參與度，提升學生對該課程的興趣和認同感，也要培養(yǎng)學生綜合應用理論知識解決實際工程問題的能力，更要加強對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。筆者結合對該課程的親身教學實際，在授課形式、課程思政、學生參與度、考核方式等方面做了一些積極嘗試和探索，目的是使學生能夠更好地掌握巖土測試技術知識，增強學生綜合分析解決問題的能力，培養(yǎng)適合當前國家、行業(yè)發(fā)展需要的專業(yè)人才。

參考文獻：

[1]?郭哲，?王玉佳，?王孫禺.?聚焦專業(yè)認證改革?提升工程人才培養(yǎng)質量——“評估認證與中國高等工程教育質量保障座談會”綜述[J].?高等工程教育研究，?2021（06）：196-198.

[2]?尹楠鑫，?羅超，?陳岑，?等.?工程教育專業(yè)認證背景下資源勘查工程生源質量提升舉措及效果——以重慶科技學院為例[J].?中國現(xiàn)代教育裝備，?2022（15）：80-82.

[3]?陳鵬，?陳軒，?江山.?工程教育專業(yè)認證背景下資源勘查工程專業(yè)“開發(fā)地質”方向課程體系建設——以長江大學為例[J].?湖北工程學院學報，?2023，43（03）：51-53.

[4]?徐武，?楊昊東，?王欣達，?等.?欠發(fā)達地區(qū)地方院校的工程教育專業(yè)認證現(xiàn)狀及措施研究[J].?云南民族大學學報（自然科學版），?2022，31（02）：253-256.

[5]?袁聚云，?徐超，?賈敏才，?等.?巖土體測試技術[M].?中國水利水電出版社，?2011.

[6]?崔德山.?巖土工程專業(yè)巖土實驗技術教學方法改革[J].?中國科教創(chuàng)新導刊，?2011（32）：?38.

[7]?張春梅.?巖土工程專業(yè)方向課程改革探索[J].?中國冶金教育，?2011（2）：?19-20.

[8]?駱進，?崔德山，?章廣成.《巖土測試技術》課程實踐教學模式探討[J].?教育現(xiàn)代化，?2020，7（21）：38-39+46.

[9]?陸勇.?淺談工程教育專業(yè)認證與地方本科高校工程教育改革[J].?高等工程教育研究，?2015（06）：157-161.

[10]?陳平.?專業(yè)認證理念推進工科專業(yè)建設內(nèi)涵式發(fā)展[J].?中國大學教學，?2014（01）：42-47.

[11]?胡標，?劉振英，?王慶平，?等.工程教育專業(yè)認證背景下工程類專業(yè)實驗教學改革探索[J].華北理工大學學報（社會科學版），?2020，20（03）：104-108.

[12]?胡波，?呂恒林，?尹世平，?等.?“互聯(lián)網(wǎng)+”和“遠程協(xié)同試驗”原理及應用[J].教育教學壇，?2020（28）：177-178.

基金項目：中國礦業(yè)大學（北京）本科教育教學改革與研究項目（J220213）；中國礦業(yè)大學（北京）本科教育教學改革與研究校級重點項目（J23ZD12）

作者簡介：涂坤（1988—??），男，漢族，四川瀘州人，博士，講師，主要從事與地質工程相關的教學與科研工作。