序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的高校土木工程專業(yè)實驗課程改革探索樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。

0引言

應(yīng)用型本科是以培養(yǎng)高層次應(yīng)用型和技能型人才為目標的高等教育形式[1]。而地方高校培養(yǎng)人才的根本任務(wù)是以社會需求為導向，注重發(fā)展學生的實踐能力及創(chuàng)新能力，培養(yǎng)行業(yè)和市場需要的應(yīng)用型人才，以服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展[2]。因此，應(yīng)用型地方高校的土木工程專業(yè)應(yīng)主動對接區(qū)域經(jīng)濟和建筑市場、土建企業(yè)對設(shè)計、施工和管理等人才的數(shù)量需求和技術(shù)要求，培養(yǎng)理論專業(yè)知識扎實全面、實踐能力完備的高質(zhì)量技能人才。作為土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的重要組成部分以及實現(xiàn)應(yīng)用型土建人才培養(yǎng)目標的重要工具，實驗教學是激發(fā)本專業(yè)學生創(chuàng)新精神、提高學生動手能力、培養(yǎng)學生協(xié)作意識、加強學生工程應(yīng)用能力的關(guān)鍵手段和環(huán)節(jié)。本文結(jié)合濱州學院建筑工程學院的實際，探討傳統(tǒng)實驗教學現(xiàn)狀，以加強學生創(chuàng)新協(xié)作意識和動手操作技能為目的，對實驗教學內(nèi)容進行整合和優(yōu)化，形成了適合應(yīng)用型地方高校土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標的實驗教學方法。

1傳統(tǒng)實驗教學現(xiàn)狀

目前國內(nèi)高校通常將相關(guān)實驗分為“基本”“設(shè)計”和“綜合”三個層次，以構(gòu)筑土木工程實驗教學體系。絕大多數(shù)高?？梢蚤_出材料力學、結(jié)構(gòu)力學、土木工程材料、鋼筋混凝土等常規(guī)實驗項目，滿足土建專業(yè)學生基本的實驗實踐需求。但是對于應(yīng)用型地方高校的土木工程專業(yè)，實驗教學仍然存在以下無法輕視的問題。

1.1實驗類專職教員短缺，實操業(yè)務(wù)水平有待提高

工程類實驗實踐具有專業(yè)性強、危險性高的特點，因而對指導教師提出了較高的技術(shù)和責任要求。為了保證師生安全和教學質(zhì)量，需要將學生拆分成小班和小組分次授課，使得實際開出學時翻倍。如萬能試驗機的相關(guān)實驗操作危險系數(shù)較高，為保障安全的實驗室操作空間，常常采用同時指導8～10人/次的授課方式，即一個30人的班級需要開課3～4次，對教師指導和實驗管理的工作量要求較大。目前絕大部分應(yīng)用型地方高校的師資還在建設(shè)完善中，專職實驗教員尤為緊缺，實驗教師通常由理論教師兼任。工作量繁重使得專業(yè)教師難以兩顧，有些教師本身的實際操作并不規(guī)范，培訓學習機會較少，實驗教學水平進階緩慢，無法保障實驗項目的高質(zhì)量開出。

1.2以演示型實驗項目為主，學生難以獲得實操和鞏固機會

由于實驗設(shè)備和實驗學時的限制，以及對耗材成本和實驗空間的考慮，目前結(jié)構(gòu)力學和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計等課程的實驗常以基本演示性實驗為主。尤其是當設(shè)備臺套數(shù)或者實驗耗材不能滿足所有學生親自動手實驗的條件時，常常采用教師演示、學生記錄實驗數(shù)據(jù)或者組長操作、組員共享數(shù)據(jù)的方式完成實驗項目。實驗項目通常安排在相關(guān)理論章節(jié)完成后分散開展，或者理論課全部結(jié)束后集中進行。雖然意圖“趁熱打鐵”，但這樣無法保障學生進行足夠時間的操作實踐和鞏固強化。此外，學生對實驗項目的認識僅僅停留在照本宣科、比照實驗教材簡單操作的層面，容易造成“走馬觀花”和“過目即忘”的不良實踐學習效果。

1.3考核方式單一，學生重視理論成績、輕視實驗動手能力

由于師資與生源的比例不足，實驗課程的考核常常僅由出勤率、課堂操作表現(xiàn)和實驗報告按比例組成。即使能夠安排考試，往往也只是片面反映學生對實驗內(nèi)容、理論機理和操作步驟的記憶程度，無法促進學生對實驗原理的深入理解、對實驗儀器的熟練操作和對特殊情況的靈活應(yīng)對。由于分組操作以及考核方式的限制，大多數(shù)學生更加重視各專業(yè)課程理論知識的學習而輕視實驗課程，認為只要背過實驗機理、記得操作步驟、會處理實驗數(shù)據(jù)就可以了，甚至把實驗課當成“休息”和“開小差”的“水課”。學生對實驗課程的積極性和參與度低，很難提高實際動手操作能力，這與應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標差距較大。

1.4教學資源和手段有限，創(chuàng)新不足，脫離行業(yè)

現(xiàn)狀和工程實際地方高校對實踐教學資源的建設(shè)仍處于探索階段，教學內(nèi)容較為保守陳舊，通常為傳統(tǒng)的基礎(chǔ)實驗儀器，更新緩慢。設(shè)計性實驗占比較少，學生只要根據(jù)教師指定的實驗方法和實驗指導書的操作步驟進行操作、讀數(shù)、記錄和簡單處理，不需要提前閱讀大量資料進行實驗方案設(shè)計，不利于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題的觀察能力、分析問題的邏輯思維和解決問題的工程意識。實踐和經(jīng)驗是土木工程專業(yè)的兩大法寶，用人單位對于學生的實踐和經(jīng)驗都有著較高的要求。但目前的實驗教學幾乎沒有根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟要求和行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀開發(fā)新的綜合性實驗內(nèi)容，往往脫離區(qū)域生產(chǎn)和建設(shè)實際，不利于學生專業(yè)綜合能力的養(yǎng)成?？傊壳皣鴥?nèi)應(yīng)用型地方高校的實驗教學存在重理論、輕實踐，教學體系傳統(tǒng)而保守的通病。綜合設(shè)計性和創(chuàng)新開放性實驗項目不足；僅針對理論教學內(nèi)容而開出的實驗項目單一且過時；實驗教學手段呆板，以書本為中心、課堂為重心、教師為核心[3]；學科領(lǐng)域的最新知識及成果無法體現(xiàn)，不利于開拓學生的專業(yè)視野，難以滿足應(yīng)用型專門人才的培養(yǎng)要求。

2實驗課程改革建設(shè)思路

針對上述問題，濱州學院土木工程專業(yè)開設(shè)一門獨立的“土木工程綜合試驗”課程（以下簡稱“綜合試驗”），將該專業(yè)本科階段涉及的建筑材料、材料力學、結(jié)構(gòu)力學、混凝土、鋼結(jié)構(gòu)原理等課程中的相關(guān)試驗串聯(lián)起來，加入結(jié)構(gòu)競賽、力學競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃的訓練題目，并融入現(xiàn)實工程問題和學科前沿成果，設(shè)計一系列以設(shè)計性和綜合性為主且保證學生操作學時的實驗項目，并建設(shè)包括教學大綱、教材、教學視頻、虛擬仿真平臺、講義等一整套實驗教學資源。

2.1實驗項目選取

“綜合試驗”課程的項目選取，在保證鞏固常規(guī)專業(yè)實驗的基礎(chǔ)上，增加設(shè)計性和綜合性實驗項目，且三大類實驗都有必做項目和選做項目，以滿足不同層次學生的專業(yè)鞏固、能力提高和創(chuàng)新培養(yǎng)的要求。如充分依托“結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽”“力學競賽”等學科競賽和“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃”“實驗創(chuàng)新訓練大賽”等創(chuàng)新研究項目開發(fā)新的綜合性實驗項目，通過結(jié)合新材料、新技術(shù)、新方法等行業(yè)前沿或依據(jù)附近區(qū)域?qū)嶋H工程情況的開發(fā)設(shè)計性實驗項目，拓展土木工程實踐教學的廣度和深度?；玖W、材料性能等驗證性實驗，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)力學等綜合性、分析性實驗，結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽、創(chuàng)新訓練項目、實際工程鑒定與檢測等設(shè)計性、科研性實驗項目等，將依照從簡單到復雜的原則依次開展。

2.2邏輯順序梳理

緊跟在各自理論課程后面的實驗內(nèi)容分散獨立，實驗原理常常缺乏相互聯(lián)系，無法形成系統(tǒng)性的實驗教學體系?！熬C合試驗”的內(nèi)容設(shè)置，注重實驗內(nèi)容的豐富性、系統(tǒng)性和科學性，盡量保證各實驗項目新穎實用[4]。安排項目順序時，遵循各課程知識體系的邏輯順序和互相依存關(guān)系，以保證知識體系的連貫和完整。項目設(shè)置要符合學生的認知規(guī)律，逐步深入，最終達到高屋建瓴地掌握專業(yè)系統(tǒng)知識的目的。如果能將各實驗項目由點串成線或者面，學生也比較容易掌握各實驗的精髓，有利于學生系統(tǒng)性思維的養(yǎng)成，當學生在未來工作中遇到相關(guān)的實踐問題時，可以在實驗體系中快速定位、類比分析并找到解決方案。

2.3考核方式完善

改革傳統(tǒng)考核方式，將學生在動手實操和實驗技能等方面的表現(xiàn)作為重點考察目標?？己酥笜烁采w實驗前的準備和實驗后的分析研討，從而全面評價學生綜合掌握和運用知識的能力，有利于管理和監(jiān)督學生完整參與實驗全過程，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、分析和獨立解決問題的能力。如實驗前可通過移動終端教學方式，推送提前預習資料后，安排線上自測，測試題目以實驗原理考核和操作細節(jié)規(guī)范等為主；實驗過程中，教師觀察和記錄學生的實操技能，并給出評定等級或分值；實驗后，應(yīng)對學生提交的實驗數(shù)據(jù)分析過程進行分組評定，重視分析和計算的過程分值，適當降低結(jié)果分值；實驗完成后，可要求學生通過移動終端完成相關(guān)習題和實驗心得，總結(jié)自己在實驗中的經(jīng)驗和教訓；由于日常實驗前后已實現(xiàn)對實驗理論部分的常態(tài)考核，期末考試時則以考察動手實操為主，學生抽選實驗項目，在規(guī)定的準備時間后，開卷或閉卷完成實驗操作。

3實驗課程改革探索與實踐

3.1基本性實驗

基本性實驗包括材料力學的金屬材料拉伸、壓縮、彎曲和沖擊試驗，混凝土結(jié)構(gòu)原理中的回彈、無損檢測等理論簡單、操作方便的試驗項目。試驗前學生自學操作視頻進行預習；課上在指導教師簡單講解原理和儀器操作演示后，學生分組動手試驗；教師旁觀指導，并根據(jù)每位或每組學生的操作表現(xiàn)賦分記錄。此外，還可以將翻轉(zhuǎn)課堂引入基本性實驗的教學中，如每次實驗安排一個主講小組擔任“助教”的角色。在實驗課準備階段，教師首先考查該小組成員的預習和自習成果，要求該組學生動手操作實驗并指出注意事項，不足之處由教師指正和完善；正式實驗開始階段，該組成員代替教師進行原理和步驟講解，并且邊操作邊講授注意事項；實驗過程中，該組成員以“督導”身份進入各組，指導各組學生進行實驗并給出操作評價。這種“翻轉(zhuǎn)課堂”模式，不但可以調(diào)動全體學生在適當壓力任務(wù)下的積極性和潛力，還可以解決教師在指導過程中“分身乏術(shù)”和無法“眼觀六路”的窘境?；拘詫嶒炛赜谂囵B(yǎng)和鞏固應(yīng)用型人才的基礎(chǔ)知識和基本操作能力。

3.2綜合性實驗

例如，將分散于各理論—實驗型專業(yè)課程中的試驗項目整合，形成綜合試驗項目“混凝土梁的制作與加載”。學生需要先根據(jù)“土木工程材料”課程中傳統(tǒng)的混凝土配合比試驗的要求，進行骨料材料性能測試，計算和設(shè)計混凝土配合比，并據(jù)此進行反復驗證和調(diào)整；然后根據(jù)“材料力學”中金屬材料性能試驗測定鋼筋的屈服強度和拉伸強度等參數(shù)；接著根據(jù)所得各項參數(shù)，利用“混凝土結(jié)構(gòu)原理”知識設(shè)計給定尺寸梁的配筋，并動手支模板、澆混凝土、養(yǎng)護梁；最后，養(yǎng)護完成的各梁用于梁的加載試驗。該綜合性實驗先后串聯(lián)三門課程的六個項目，使學生在梳理各門課知識網(wǎng)絡(luò)的同時，體驗工程實際的應(yīng)用形式，鍛煉實操技能和團隊合作的能力?？己顺P(guān)注各組的實際操作之外，試驗過程中的分工配合、知識討論、思考創(chuàng)新等都應(yīng)納入賦分點。此類實驗突出體現(xiàn)了對應(yīng)用型人才知識綜合運用能力及解決實際問題能力的重視和培養(yǎng)。

3.3設(shè)計性實驗

設(shè)計性實驗的目標是充分激發(fā)學生的創(chuàng)新潛能，引導學生獨立思考、分析和解決問題，如圖1所示。比如可以借鑒結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽的模式，要求學生利用給定材料（如白卡紙、竹皮、白膠、絲線等）制作滿足規(guī)定要求的模型并加載成功。按照模型的荷載質(zhì)量比和變形情況進行評分，同時，適當考慮計算書和分析過程。此類項目趣味性和觀賞性較強，可以極大調(diào)動學生的熱情，激發(fā)奇思妙想，并將所學的專業(yè)知識學以致用，融會貫通。此外，讓學生將行業(yè)熱點和學術(shù)前沿、教師的科研課題等納入設(shè)計性實驗的選題庫中，要求以小組為單位，選擇一個感興趣的題目，根據(jù)實驗室現(xiàn)有儀器（或教師在選題后給出建議儀器）設(shè)計一個可操作的實驗。要求學生將實驗?zāi)康木唧w化，詳細描述實驗原理和操作步驟，然后將整個操作過程邊講授邊操作地展示給教師和其他學生，進行實驗課的“翻轉(zhuǎn)課堂”，期間教師負責督導和保護。此類設(shè)計性實驗可以真正鍛煉學生的分析能力和理論聯(lián)系實際的能力，充分鍛煉學生獨立撰寫實驗報告的能力以及知行合一的能力?？梢哉f，設(shè)計性實驗集中展現(xiàn)了對應(yīng)用型人才的創(chuàng)新意識和設(shè)計潛能的開發(fā)。

4實驗課程改革實施效果

“綜合試驗”涵蓋專業(yè)內(nèi)絕大多數(shù)核心課程的試驗項目，打破了課程間的壁壘。對任課教師來說，該實驗課獨立于理論課單獨成課，便于掌握授課節(jié)奏，減輕備課壓力，能夠消除與理論課教師的銜接差異和信息不對稱；對學生來說，長時間對實驗課程保持興趣，有利于在整個學期的教學階段不斷進行思考和操作實踐，真正領(lǐng)悟?qū)嶒灧椒ê驮?，同時梳理鞏固專業(yè)知識；對專業(yè)培養(yǎng)目標來說，考慮學科競賽和大學生創(chuàng)新訓練計劃、學科前沿科研項目的實驗需求，把競賽與創(chuàng)新的受眾面擴大到所有專業(yè)學生，有利于提高學生的創(chuàng)新和科研能力，幫助學校和教師挑選出參與競賽與科研的種子選手。課程改革實施以來，已有20余項國家級、省級競賽獲獎，數(shù)百項校級和省級創(chuàng)新訓練項目立項，參與教師縱橫向課題的學生達60余人。為地方建筑業(yè)輸送了大批高質(zhì)量應(yīng)用型建設(shè)人才，畢業(yè)生就業(yè)率高達95%以上，用人單位對畢業(yè)生的反饋良好。

5結(jié)束語

以為地方經(jīng)濟培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標，立足于實驗項目創(chuàng)新，設(shè)置以綜合性和設(shè)計性實驗為主的土木工程綜合試驗。該實驗課獨立成課，把多門專業(yè)實踐環(huán)節(jié)整合安排，滿足時間和空間合理性，并將結(jié)構(gòu)競賽、大學生創(chuàng)新訓練項目、現(xiàn)實工程問題和學科前沿成果等融入其中，既是一門綜合性創(chuàng)新實驗實踐課程和提高型專業(yè)技術(shù)，又是一座連接土木工程理論與實際工程問題的橋梁。

6參考文獻

[1]蔣建清,曹國輝,陳東海,等.應(yīng)用型地方高校土木工程虛擬仿真實驗教學中心建設(shè)探索[J].實驗室研究與探索,2018,37(2):144-149.

[2]岳峰麗,陳克,蔡玲,等.面向應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實踐教學體系改革及平臺建設(shè)[J].大學教育,2019(9):137-139.

[3]戴文戰(zhàn).新世紀高等教育教學改革研究與實踐[M].杭州:浙江大學出版社,2004.

[4]苗淑杰.大學生實驗課舉足輕重[J].科教導刊,2015(16):10-11.

作者:陳璐 郎東瑩單位:濱州學院