張 昊 許啟鏗
河南工業(yè)大學(xué)土木建筑學(xué)院(450001)
結(jié)構(gòu)實驗課程是土木工程專業(yè)學(xué)生核心實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)的重要專業(yè)課,是電、光、電子學(xué)、力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等學(xué)科相互交叉的、實用性很強的一門學(xué)科,旨在使學(xué)生獲得結(jié)構(gòu)實驗的基本知識和基本技能,能夠進行一般結(jié)構(gòu)實驗的設(shè)計與實施[1]。在深化教育教學(xué)改革的新形勢下,國家教育部實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(以下簡稱“卓越計劃”)以來,全國高校對學(xué)生專業(yè)課程的實驗動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)日趨重視。清華大學(xué)工程教育研究中心有關(guān)學(xué)者[2]在制定本科層次工程師培養(yǎng)的通用標準中明確提出∶分析解決問題能力和創(chuàng)新意識與開發(fā)設(shè)計能力是卓越工程師4年制本科畢業(yè)生在知識、能力和素質(zhì)方面的兩項基本要求。然而地方高校由于對實驗教學(xué)重視度不夠,導(dǎo)致土木工程這樣實踐性很強的專業(yè)學(xué)生核心實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)滯后,已經(jīng)嚴重影響著學(xué)生分析解決問題能力和能力。本文基于“卓越計劃”內(nèi)涵與要求,分析了當(dāng)前地方高校土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)實驗課程存在的問題,并探討和實踐了如何通過培養(yǎng)方案優(yōu)化、課程教學(xué)方式改革、實驗教學(xué)方式更新、經(jīng)費投入等環(huán)節(jié),加強土木工程專業(yè)學(xué)生結(jié)構(gòu)實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)的途徑與方法。
地方高校由于觀念、經(jīng)費投入、師資力量等原因,對實驗教學(xué)和學(xué)生實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)重視不夠,土木工程專業(yè)結(jié)構(gòu)實驗課程主要存在問題表現(xiàn)在∶
1)在人才培養(yǎng)計劃中對結(jié)構(gòu)實驗課程的重視度不夠。由于地方高??陀^條件限制,諸多高校土木工程專業(yè)還未設(shè)置完整的結(jié)構(gòu)實驗課程體系,或者只是作為選修課,沒有制定符合學(xué)生實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力的詳細實施方案,這樣對土木工程學(xué)生結(jié)構(gòu)實驗動手能力的培養(yǎng)顯然無從談起,勢必影響學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量。
2)師資配備不足,教學(xué)方法落后。結(jié)構(gòu)實驗課程是實踐性很強的課程,要求理論講授與實驗結(jié)合,地方高校教師配備上大多是年輕教師,或是較少從事經(jīng)歷過結(jié)構(gòu)實驗的教師授課,只能是照本宣科,無法理解和生動授課,或者是只能指導(dǎo)學(xué)生完成一般性的實驗項目,影響學(xué)生實驗動力能力與興趣,也無法實現(xiàn)專業(yè)理論知識的實際運用。
3)實驗儀器設(shè)備滯后,實驗手段落后。實驗儀器設(shè)備是學(xué)生進行實驗的基本條件,地方高校沒有專門的結(jié)構(gòu)實驗方面的儀器設(shè)備,大多用的是常規(guī)的力學(xué)儀器設(shè)備代替,只能進行簡單單一的驗證性實驗,而非真正意義上的結(jié)構(gòu)實驗。影響著學(xué)生參與實驗的積極性,對學(xué)生實驗動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)極為不利。
培養(yǎng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力是進行學(xué)生分析解決問題能力和創(chuàng)新意識與開發(fā)設(shè)計能力培養(yǎng)的基礎(chǔ),也是“卓越計劃”實施呈現(xiàn)的三個鮮明特點之一[3]。我校作為一所地方高校,從本科教學(xué)評估以來,對實驗教學(xué)和學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)進行了一系列改革與探索,下面結(jié)合我校土木工程專業(yè)實際,從培養(yǎng)方案優(yōu)化、課程教學(xué)方式改革、實驗教學(xué)方式更新、經(jīng)費投入等方面探討和實際結(jié)構(gòu)實驗課程學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)途徑與方法。
1)從培養(yǎng)方案的優(yōu)化上構(gòu)建土木工程學(xué)生核心實驗?zāi)芰Φ恼n程體系,突出結(jié)構(gòu)實驗課程地位與作用。自2005版修訂的培養(yǎng)計劃把結(jié)構(gòu)實驗課程作為必修課程,在課程大綱和實驗大綱中的實驗項目內(nèi)容設(shè)置上,不僅與基礎(chǔ)力學(xué)(理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土力學(xué))進行必要的整合與歸并,體現(xiàn)課程延續(xù)性,還增設(shè)“電阻應(yīng)變片粘貼實驗、電測技術(shù)綜合實驗”等在力學(xué)實驗基礎(chǔ)上延伸的實驗項目,并將當(dāng)前土木工程行業(yè)前沿和先進的結(jié)構(gòu)實驗手段、新型工程檢測技術(shù)納入結(jié)構(gòu)實驗課程。
2)讓有經(jīng)驗從事過結(jié)構(gòu)實驗的教師擔(dān)任主講教師,配備1~2名實驗教師共同參與課程實驗,并增設(shè)設(shè)計性實驗項目。引進從事過土木工程結(jié)構(gòu)實驗的博士,讓其擔(dān)任主講教師。在教學(xué)方法上,利用多媒體教學(xué),對于抽象的概念和實驗技術(shù)通過圖片、錄像的方式進行講授,并設(shè)立網(wǎng)絡(luò)課程資源,供學(xué)生課后使用。同時通過及時安排相關(guān)實驗,加深學(xué)生對課題教授知識的理解。近年來,開設(shè)的“鋼筋混凝土梁彎曲破壞實驗”就是一個設(shè)計性實驗項目,學(xué)生通過自行設(shè)計實驗方案、親自動手粘貼應(yīng)變片、設(shè)計混凝土配合比、澆筑養(yǎng)護混凝土梁、確定加載方式并實施、撰寫實驗報告并分析等環(huán)節(jié),充分鍛煉了學(xué)生理論知識運用能力、實驗動手能力、分析問題和解決問題的能力,起到了良好效果。
3)加大經(jīng)費投入,更新儀器設(shè)備,緊跟專業(yè)前沿。近年來,通過有關(guān)政策不斷加大結(jié)構(gòu)實驗專業(yè)儀器設(shè)備的投入,引進了結(jié)構(gòu)健康檢測相關(guān)儀器設(shè)備,購置了如光纖測試系統(tǒng)、動態(tài)信號測試、超聲波檢測儀器等土木工程當(dāng)前先進測試儀器設(shè)備。設(shè)備的引進保證了結(jié)構(gòu)實驗正常進行,給學(xué)生以充分的實驗動手操作機會,同時使學(xué)生也接觸并使用了部分先進儀器設(shè)備,了解當(dāng)前行業(yè)前沿,為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了促進作用。
結(jié)構(gòu)實驗課程是體系土木工程專業(yè)學(xué)生理論與實際結(jié)合的重要課程,是培養(yǎng)學(xué)生實驗動手能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)之一。地方高校要積極通過培養(yǎng)方案、師資配備、教學(xué)手段與方式、經(jīng)費投入等方面改革與實踐,積極探索提高土木工作專業(yè)學(xué)生結(jié)構(gòu)實驗動手能力途徑與方法,不斷進行實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新,提高土木工程專業(yè)學(xué)生結(jié)構(gòu)實驗?zāi)芰Γ瑸榕囵B(yǎng)真正意義上的具有分析解決問題能力和創(chuàng)新意識與開發(fā)設(shè)計能力的“卓越工程師”奠定基礎(chǔ)。
[1]易偉建,張望喜.建筑結(jié)構(gòu)試驗[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.
[2]林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”通用標準研制[J].高等工程教育研究,2010(4):22~29.
[3]周懿.談當(dāng)代大學(xué)生創(chuàng)新意識培養(yǎng)所存在的主要問題[J].科教導(dǎo)刊,2010:20~21.