馬昆林，朱志輝，蔣建國，劉小明，羅建陽

基于實踐能力培養(yǎng)的“道路工程試驗與檢測”課程教學方式研究與實踐＊

馬昆林，朱志輝，蔣建國，劉小明，羅建陽

（中南大學 土木工程學院，湖南 長沙 410075）

通過專業(yè)知識與試驗課程內(nèi)容的有效融合，對“道路工程試驗與檢測”課程試驗項目進行了模塊化設(shè)置，進而使專業(yè)知識系統(tǒng)化。通過以實踐能力為導向的課程設(shè)置、以提升解決問題能力為目標的教學設(shè)計和過程化考核體系的建立，使課程教學效果獲得進一步提高。

實踐能力；知識融合；人才培養(yǎng)；課程試驗

1 前言

土木工程是實踐性非常強的專業(yè)，學生在4年的本科學習中，一、二年級主要進行以基礎(chǔ)理論和專業(yè)基礎(chǔ)課程為主的學習，而三、四年級將涉及專業(yè)課程和實踐教學課程的學習。目前，中國已形成了以高速鐵路和高速公路建設(shè)為主導的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，對土木工程專業(yè)各專業(yè)方向的學生需求量極大，而傳統(tǒng)教學模式對學生的培養(yǎng)常常造成學生重理論、輕實踐，造成學校教育和參加工作之間的脫節(jié)，這對學生綜合能力的培養(yǎng)以及工作后的發(fā)展不利[1-2]。因此，教育工作者針結(jié)合土木工程專業(yè)的特點以及當前中國基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展的實際情況，展開了相關(guān)教學研究，如以“案例分析，創(chuàng)新驅(qū)動”教學模式，“實踐能力培養(yǎng)”以及“過程化考核”等教學模式，這些都為土木工程專業(yè)的發(fā)展和人才的培養(yǎng)起到了積極作用[3-5]。

道路工程方向是土木工程專業(yè)的一個重要專業(yè)方向，學生通過該方向?qū)I(yè)課程的學習，將掌握道路勘察設(shè)計、路面工程和路基工程方面的專業(yè)知識，“道路工程試驗與檢測”課程是為土木工程專業(yè)（道路工程方向）設(shè)立的掌握基本技能的專業(yè)必選課，具有很強的實踐性。課程的設(shè)置目的是讓學生學習道路工程材料的性能和實驗方法、已建成的道路路面的測試方法，使學生對道路工程中的相關(guān)試驗理論和測試方法有一個較全面的認識和了解，獲得道路工程試驗與檢測的基本技能訓練，掌握道路工程的試驗與檢測方法，培養(yǎng)學生對道路工程材料與道路工程建設(shè)過程中開展創(chuàng)新實驗，提高工程領(lǐng)域的創(chuàng)新技能與能力，為今后從事專業(yè)技術(shù)、提高專業(yè)開發(fā)工作奠定基礎(chǔ)。通過課程的學習，對學生進行價值塑造及職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)，達到價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授三位一體的目標。

本文在歸納總結(jié)了現(xiàn)有教學改革模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合土木工程專業(yè)道路工程方向?qū)I(yè)實踐課程“道路工程試驗與檢測”的特點，進行了基于能力培養(yǎng)的教學模式改革實施，并取得了積極的效果。

2 課程基本要求和課程改革思路

“道路工程試驗與檢測”課程是土木工程專業(yè)（道路工程方向）一門以試驗為主的專業(yè)課程，該課程具有很強的實踐性，通過該課程的學習，學生掌握主要路面材料瀝青及瀝青混合料的基本性能和測試方法、路面主要性能指標的檢測和評價方法，使學生對道路工程中的相關(guān)試驗理論和測試方法有一個較全面的認識和了解，獲得道路工程試驗與檢測的基本技能訓練，掌握道路工程的試驗與檢測方法?！暗缆饭こ淘囼炁c檢測”課程設(shè)置以知識、能力和素質(zhì)三個層次展開。

2.1 知識層次

了解道路工程試驗與檢測數(shù)據(jù)的分析方法與評價指標，了解道路工程常用材料的技術(shù)性能和質(zhì)量要求、性能影響因素及其評價方法，了解瀝青混合料的組成設(shè)計方法及其工程應(yīng)用、瀝青及瀝青混合料的基本測試方法和評價指標、現(xiàn)有瀝青混凝土路面的測試方法和評價指標。獲得道路工程試驗與檢測基本的專業(yè)實踐訓練，初步了解行業(yè)技術(shù)標準與規(guī)范。

2.2 能力層次

掌握道路工程中相關(guān)的試驗與檢測技術(shù)，掌握瀝青混凝土道路路面材料的基本試驗方法和評定指標，掌握路基路面現(xiàn)場測試方法及其取樣檢測方法。能制定道路工程實驗與檢測的試驗方案、獨立完成試驗，能對試驗數(shù)據(jù)進行整理、統(tǒng)計、分析和評價。能夠不斷根據(jù)工程實踐需求主動學習，適應(yīng)土木工程新理論、新材料、新技術(shù)、新工藝的發(fā)展要求，具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力及初步的科學研究和應(yīng)用開發(fā)能力。

2.3 素質(zhì)層次

通過對道路工程試驗與檢測的數(shù)據(jù)分析方法與評價指標培養(yǎng)科學思維的方式和方法。通過道路工程試驗與檢測的基本理論與方法研究土木工程新理論、新材料、新技術(shù)、新工藝培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維。使學生具有較強的專業(yè)實踐素養(yǎng)和寬闊的專業(yè)視野，能適應(yīng)新形勢下土木工程新要求，走向世界，服務(wù)國際工程。注重提高學生思想水平、政治覺悟、道德水平、文化素養(yǎng)的培養(yǎng)。

然而，實際教學過程中，學生通常不能對該門課程設(shè)置的實驗內(nèi)容和所學專業(yè)知識進行有效融合，教學過程中僅僅是完成了試驗內(nèi)容和試驗報告，對于為什么要進行這些試驗，通過這些試驗的學習，可以對專業(yè)的學習起到什么樣的作用，以及該門課程的學習對于今后的工作有何意義，學生并不明確，因此，難以達到所期望的試驗教學效果。教學目標中的三個層次中，常常僅能實現(xiàn)第一個知識層次，而對于能力和素質(zhì)層次則難以實現(xiàn)。因此，需要在課程教學過程中，需要以教師為引導，發(fā)揮學生自主學習、自主解決問題的能力，以專業(yè)知識為基礎(chǔ)，問題解決為導向，以提高實踐能力培養(yǎng)為目的，從而實現(xiàn)該課程的教學效果，使學生對所學知識有更深刻的理解和認識，從而提高學生的實踐能力。

3 課程教學改革實施方法

3.1 試驗設(shè)置模塊化，專業(yè)知識系統(tǒng)化

為了將專業(yè)課程與試驗課程有效融合，使專業(yè)知識更加系統(tǒng)化，課程的設(shè)置基于道路工程專業(yè)方向?qū)W生專業(yè)知識的背景以及將來從業(yè)的專業(yè)特點，將“道路工程試驗與檢測”課程設(shè)置的15個試驗內(nèi)容結(jié)合專業(yè)知識和應(yīng)用情況按照模塊化分為了路面材料基本性能測試模塊、路面材料路用性能測試模塊、路面性能檢測模塊和路基性能測試模塊四個模塊，將每個模塊與專業(yè)主要知識點結(jié)合，結(jié)合專業(yè)需要達到的實踐能力，將實踐能力與實驗課程內(nèi)容結(jié)合，實現(xiàn)試驗設(shè)置模塊化、專業(yè)知識系統(tǒng)化、課程模塊化分類，如圖1所示。

圖1 試驗模塊化設(shè)置分類

3.2 以實踐能力為導向的試驗課程設(shè)置

結(jié)合模塊化分類和專業(yè)知識，將試驗課程按照材料、路面和路基分為三個方面，每個方面與專業(yè)課程結(jié)合，從瀝青的性能測試評價、路面性能測試以及路基的測試評價著手，基于以實踐能力提升為導向的教學方法，設(shè)置專題單元，并制作相應(yīng)單元課件，收集相關(guān)教學視頻資料，加強學生動手，突出實踐能力的培養(yǎng)。實踐為導向的課程設(shè)置如圖2所示。

圖2 實踐為導向的課程設(shè)置

3.3 以提升解決問題能力為目標的教學設(shè)計

結(jié)合課堂教學，在“道路工程試驗與檢測”試驗課程教學過程中，以提高學生實踐能力為目標，設(shè)置問題導向，解決方法、效果評價等路線，進行以解決問題能力培養(yǎng)為目標的課程教學實踐，并對教學進行總結(jié)和提升。通過專業(yè)知識點與試驗項目的融合，使課程模塊化、系統(tǒng)化并極有導向性，從而強化是實踐能力，最終提升解決問題的能力。比如瀝青的選擇、瀝青混合料的性能指標設(shè)計以及路基的性能指標等，都是為了路面性能的穩(wěn)定、耐久及行車的安全性和舒適性，這個最終目標是道路專業(yè)從業(yè)者所追求的，如圖3所示。

圖3 問題解決為目標的教學設(shè)計

3.4 基于過程化的課程考核

在課程的考核中，改變了過去筆試考核+試驗報告的模式，引入口試與討論、實際操作能和小組試驗報告的模式，如表1所示。成績按五級分制評定，即優(yōu)、良、中、及格、不及格五級。成績評定的依據(jù)主要包括2方面內(nèi)容：①試驗過程中的態(tài)度與表現(xiàn)；②業(yè)務(wù)能力（包括試驗設(shè)計、結(jié)果分析等）。

表1 課程考核與成績評定

考核內(nèi)容考核方式成績比例/（%）備注 獲取知識的能力口試與討論20教師主導 操作熟練程度操作50分組進行 實驗報告小組實驗報告30分組進行

4 教學改革實踐效果

本項目的實施重點在于課程的有效組織，即讓學生知道試驗目的是什么，試驗在實際工程中的具體意義是什么，如何有針對性地設(shè)計實驗并開展試驗。因此，在教學過程中，教師的引導非常重要，在課程授課一開始，可以加入一些與試驗測試分析相關(guān)的具體案例，并分析為什么會出現(xiàn)這樣的情況，如何解決該問題。采用過程考該方式，提高了學生主動參與課程的積極性，改變了以考為主的考核模式，每個學生都積極參加到試驗課程中，為實驗的順利完成出謀劃策。

通過項目的實施，實現(xiàn)了專業(yè)知識和試驗課程的有效結(jié)合，提高了學生的學習興趣和積極性，加深了對專業(yè)知識的理解和運用，提高了土木工程領(lǐng)域的創(chuàng)新技能與能力。為今后創(chuàng)新性的從事專業(yè)技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)，實現(xiàn)學生的價值塑造及職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)，達到價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授三位一體的目標。

5 結(jié)論

土木工程是實踐性和創(chuàng)新性極強的專業(yè)，通過專業(yè)知識與試驗課程內(nèi)容的有效融合，完成了課程模塊化設(shè)置，專業(yè)知識系統(tǒng)化，實現(xiàn)了以實踐能力為導向的課程設(shè)置、以提升解決問題能力為目標的教學設(shè)計和過程化考核體系的建立。高等學校的任務(wù)就是人才培養(yǎng)和立德樹人，隨著社會的發(fā)展和進步，高校的教學方法、課程設(shè)置也必須與時俱進，通過實踐能力培養(yǎng)的課程教學方式，可以使學生深入理解所學知識，提高實踐能力，提升解決問題的能力，從而使學生成為善于思考、敢于實踐、勇于創(chuàng)新的卓越人才。

［1］靳明，景雪拳，韋麗紅，等.面向培養(yǎng)科研能力的研究與創(chuàng)新實驗設(shè)計與實踐［J］.實驗室研究與探索，2020，39（9）：204-207.

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［3］宋旭，吳媛.以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為目標的高校實踐教學體系構(gòu)建［J］.中國成人教育，2018（24）：101-103.

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［5］黃麗莉，師偉.“線上與線下，課內(nèi)與課外”雙軌并行的過程性考核機制的實踐與創(chuàng)新［J］.科技與創(chuàng)新，2020（19）：118-119.

2095－6835（2020）24－0130－03

G642

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.24.048

馬昆林（1976—），男，研究生，教授，研究方向為道路工程，主要從事道路工程教學科研工作。

湖南省普通高等學校教學改革研究項目（編號：HNJG-2020-0046），土木工程國家級實驗教學示范中心（中南大學）開放課題（編號：202003）

〔編輯：張思楠〕