基于应用型人才培养模式土工实践教学改革的探索

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　　【摘要】实践教学是学生理论联系实际的纽带,通过对实践性教学课程的建设,探索土工一般实验、基础类综合性设计性实验、提高型综合性设计性实验、综合应用型实践的设置方法,并与小课题相结合,培养和提高不同层次学生的实践能力,通过检验,效果良好。
　　【关键词】实践教学 应用型人才培养模式 综合性实验
　　【中图分类号】G640 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)11(a)-0027-02
　　
　　1 前言
　　土力学是土木工程、岩土与地下工程、港口工程、环境和矿山等工程门类中非常重要的技术基础课。土力学课程包括和表现在3个部分:基础理论与概念部分、工程实际应用部分和试验与测试部分。它们分别包含在“土力学”、“基础工程”之中, 在一些国家,土力学实验与讲授课程是分开的,单独计算学分,足见土力学实验教学环节的重要性。同时,因其所研究介质的特殊性和复杂性,决定了其诞生自发展都依赖于实践。
　　同时,土力学课程与工程地质、基础工程等课程紧密相连,这些课程对指导工程实践有重要作用。应用型人才的培养是要在他们掌握专业基础知识的基础上强化对知识的应用能力,研究型人才也应该结合工程实际有目的地发展研究工作。
　　随着高校招生规模的扩大,高等教育已由原来的精英教育转变为大众教育。许多学生将要投身生产一线的建设中去,如何提高学生综合运用知识的能力是摆在广大教师面前的一项艰巨的任务。尤其是应用性和实践性要求特别强的土力学专业课程,其实验教学、实验环节如何设置,如何深化改革,才能使得学生更好地掌握所学知识以及各门课程之间的综合运用能力就显得非常重要。然而,当前学生综合运用各门知识的能力较差,是本科学生中普遍存在的共性问题。主要表现在学生可以解复杂的运算题,但遇到实际问题时不会联系起来,不知道如何将这些知识应用在实际工程中,也不知道自己学会了什么。产生这些问题的原因是由于各门课程之间或同一门课各章节之间缺少相互连接的桥梁,在教学环节上缺少相应的能力培养和训练,所以,学生也就无法掌握综合运用各门知识的能力。要改善这样的局面,我们提出改革土工实践教学模式,以综合建立各门课程间的联系和学生解决实际问题的能力。
　　
　　2 传统土工实践教学中存在的问题
　　2.1 对土工实验教学环节不够重视
　　长期以来,土工实验课附属于《土力学》理论课,理论教学与实验教学脱节,实验教学师资力量薄弱,影响总体教学质量。对学生土工实验课的成绩考核缺乏科学性,无法调动学生的学习主动性。从事实验室工作的人员作为教辅人员,在学历、学位等方面的要求均比较低,实验课时和教学课时的劳务酬金也不同,在一定程度上误导了实验室工作的发展思路,挫伤了实验室工作人员的积极性。任课教师主动参与实验教学的积极性不够,有依赖实验员的思想,实践动手能力较差。由于对土工实验教学重要性认识不足,导致教师不愿教、学生不愿学,实验教学质量和效果得不到保证。
　　2.2 土工实验教学内容和方法落后
　　传统的土工实验内容和教学方法不适应应用型人才培养的要求。现有的实验教学内容和方法陈旧,大多是演示型、验证型实验项目,如:界限含水量试验、直剪试验、三轴剪切试验演示,几乎没有设计型、探究型、综合型的实验内容。实验项目规定呆板,实验教学方法单一,且实验多放在理论教学后,没有发挥学生的主观能动性,欠缺创新教育、个性化教育,学生完全处于被动状态。实验项目虽然做了,但很多学生既不会设计实验,也不会观察、分析问题,更不知该实验内容与实际工程的关系,甚至有的学生对基本的仪器设备都不会正确使用,实验教学的作用和效果大打折扣。
　　
　　3 土工实践课改革的措施
　　为了突出课程的特点,提高学生解决工程实际问题的能力,我们开设了课内常规土工实验和土工实践集中训练等环节。这些环节配合书本知识,使书本知识与实际问题结合,达到教学的根本目的。课内土工实验作为本课程的必备实践环节,土工实践集中训练引导学生从事科学实验和科技活动,培养学生的动手能力和创造力,将理论知识与工程实例相结合。
　　3.1 重视开放式土工实验室建设
　　(1)学院、系、室三级领导重视实验室在教学过程中的重要作用,真正在思想上重视实验教学并在教学计划、授课计划中切实落实。教学实验设备种类齐全、数量充足、性能先进、实验教学环境优良,有全套土工试验设备百余台,特别是拥有多台先进的具备自动数据采集系统的三轴试验设备,教学实验条件处于国内先进水平。能够开设各项土工试验,满足教学和科研要求,实验开出率100％。实验室具备进行开放式实验教学的条件。
　　(2)建立一支素质优良、结构合理、相对稳定的土工实践教学队伍是开放式实验室建设的必要条件。
　　(3)制定合理的激励政策,任课教师参与指导实验课及其他业务活动的责任明确,充实实验教学队伍。
　　(4)常规土工实验室全天向学生开放,学生可根据自己的实际情况去实验室预约,实验室教师安排具体的实验时间,做好实验准备。
　　3.2 改革教学内容
　　土力学是一门实践性、应用性很强的课程。实践环节是学生理解土力学基本概念, 检验土力学基本原理, 探讨土力学工程应用的主要途径。实践教学要围绕土力学的基础性、时代性和实践性进行精心设计, 使学生能够掌握基本知识, 熟悉基本技能, 灵活应用基本知识进行准确的工程判断。
　　由于近年学科门类增加, 本科生课程数量明显增加, 每门课程课时大幅度压缩, 因此, 如何实施课程中的实践性环节是一个很大的挑战。我们在讲授土力学时, 坚持在课时压缩的情况下, 实践性环节保证不变, 并且增加了小科研、小发明、小创造等专题类研究以及毕业设计大专题类的研究等活动精心凝练和设计了一批有深度、有乐趣、寓教于玩的土力学实践环节。整个教学体系循序渐进、逐渐深化,取得了一定的效果。
　　(1)改革验证性实验
　　过去实验环节多以验证性实验为主,即基础理论讲授完之后,进行必要的验证性实验,以便加强学生对知识点的认识和掌握,这一方法对学生学习效果起到了很好的作用。但随着科技发展和所需认知水平的深化、知识点增多,简单性原理和常规性知识点的实验可以进行一些必要的删减,省下的时间可以用来加强综合运用知识能力的培养。
　　(2)增加综合性、设计性实验
　　考虑到学生综合能力差的特点,将实验分为基础类综合性与设计性实验、提高型设计性实验以及综合应用型实验等多个不同层次,例如液塑限联合实验、固结与三轴的联合分析。
　　基础类综合性、设计性实验是将过去几个验证性实验有机地综合在一起,让学生掌握每一个知识点以及各个知识点之间的连带关系及其相互影响特性,从而更深入地掌握这些知识点,与以往相比,效果更好。
　　提高型设计性实验是由教师给出基础条件并进行必要的指导,不限定最终结果的实验。由学生自己动手设计和综合运用各门课程的知识点,设计实验方案,探索知识点间的连带关系和运用方法,这样可以更好地发挥不同层次学生自由发挥个人或实验小组的能力、从而达到掌握知识、提高探索的能力。
　　这些实验突出实践教学的自主性、开放性和创新性及综合应用性。在实验过程中将相互关联的多个知识点穿插在一起,让学生探讨他们之间的相互影响和相互作用的特点,分析各个因素的影响规律,从而把握知识的要点,探索知识的关键点和相互影响机制,或者给定初始条件和最终目标,由学生自己动手设计各个知识点之间的连带关系,从而提高综合运用知识的能力。
　　(3)开放性实践环节的设置
　　在综合实验与设计性实验的基础上,开设小型科研课题进行研究,使优秀学生由掌握几个知识点发展到探索几个相关联的技术问题上,从而在各门课程之间建立了联系,这将是学生思维方式的一次升华,充分调动学生的创新思维。
　　(4)深化综合运用各门知识的能力
　　通过前面几个环节的锻炼,学生已初步掌握了一些综合分析问题和解决问题的能力,我们还特别注重对他们创新意识的培养,注重教学和科研的结合,让学有余力的尖子生参与教师的科研工作,接触前沿,学习科学的研究方法,是培养他们科学素质和创新意识的最佳方式。几年来我们以科研课题为依托,每年都要吸引若干名学生参与各个课题组的研究工作,不仅使学到的知识得到认识上的升华,而且还学到了许多书本上学不到的东西。
　　在此基础上,在毕业设计中可专门设置较复杂的专题研究项目,其内容主要是指导教师的科研课题和实际工程。
　　3.3 改革实践教学的成绩考核方法
　　学生首先必须独立完成实验预习报告,预习报告包括实验目的、实验原理、实验操作步骤、实验仪器设备选用等内容。经实验指导教师检查预习报告合格后,方能开始土工实验项目。实验小组由4~6名学生组成,一次实验课安排8组同时进行实验,有两位实验指导教师。土样制备、仪器安装、实验操作、数据记录和分析整个实验过程均由学生独立完成。指导教师提出目的和任务,对实验原理把关,指导排除故障。实验结束后由指导教师验收学生实验结果并签字后,该实验项目完成。学生独立完成实验报告,教师批改实验报告,评定实验成绩。在设计实验阶段,学生在实验过程中遇到问题,教师给予释疑、指导。
　　土工集中训练成绩单独考核。对学生的每次实验都从实验预习、实验安排与操作、实验观察与记录、实验结果与讨论、实验纪律与作风、实验考勤等六个方面进行评价。实验成绩按百分制计,并单独计算学分。
　　
　　4 结语
　　通过实践教学环节改革,可以提高学生理论联系实际的能力,使学生将学到的知识应用到实际问题中去,并对学习产生浓厚的兴趣和探索精神。通过近些年的实践,在实验教学方面可以归纳出如下几点体会:
　　(1)开设多门类、多方向、多选性综合性设计性实验课程,为培养学生的综合运用多个知识点的能力提供良好的实践教学平台;
　　(2)搭建各门课程之间知识点联系的桥梁,充分利用实验教学资源,开设开放式实践教学环节,开展各个门类小型课题的研究,为培养学生掌握各门课程之间的联系提供深化实践教学平台;
　　(3)深化科研能力的培养体系,让更多的学生参加科研与实际工程的研究工作。尤其是在学生进行毕业设计时,提供各个专业方向的研究课题,供学生选择,从而提升学生的综合运用知识的能力,并使学生初步掌握科学的科研方法,获得了良好的效果;
　　(4)培养学生撰写学术论文的能力,提升学生的科学思维方法和创新理念;
　　(5)主办学生各类设计大赛活动,为提高学生的创新能力和科学的探索提供实践教学平台。
　　
　　参考文献
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