程馬遙 饒德軍 曾衛(wèi)

摘要：工程教育認(rèn)證制度是國際通行的質(zhì)量保證辦法，是工程師制度改革的基礎(chǔ)，是未來工程師能力水平的保證。IEET推動的工程教育認(rèn)證是一項非政府的審查機(jī)制，主旨為“以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向（outcome-based），確保專業(yè)的教育品質(zhì)”。那么結(jié)合現(xiàn)代信息化教學(xué)技術(shù)——微課的理念，本文主要探索土力學(xué)實驗教學(xué)新模式，設(shè)計出符合創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)要求的土力學(xué)實驗課程教學(xué)內(nèi)容，期待能為高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)土力學(xué)實驗課程任課教師準(zhǔn)備實驗教學(xué)內(nèi)容提供參考，同時也為同行開展相關(guān)實驗及學(xué)生設(shè)計創(chuàng)新實驗提供借鑒。

關(guān)鍵詞：IEET工程教育認(rèn)證；土力學(xué)實驗教學(xué)方法；微課

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）24-0275-02

一、引言

對我國高校而言，工程教育認(rèn)證在學(xué)生指導(dǎo)、學(xué)生的跟蹤評估、專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、核心能力、課程實習(xí)實踐等方面有明確合理的參照標(biāo)準(zhǔn)。IEET工程教育認(rèn)證，在理念上以學(xué)生為中心，以培養(yǎng)結(jié)果為導(dǎo)向，在目標(biāo)上強(qiáng)調(diào)與產(chǎn)業(yè)社會相結(jié)合，在行動上強(qiáng)調(diào)持續(xù)改進(jìn)，在過程中注重對目標(biāo)達(dá)成的支撐。那么這樣的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，對傳統(tǒng)以教為中心的方式產(chǎn)生了很大的沖擊。以土力學(xué)實驗教學(xué)為例，傳統(tǒng)教學(xué)方式是在學(xué)完土力學(xué)理論課后，進(jìn)行實驗教學(xué)，教師首先講一遍操作流程，學(xué)生按照流程完成實驗和實驗報告，結(jié)果學(xué)生在考試中體現(xiàn)出對實驗細(xì)節(jié)和原理的理解不深刻，不能夠進(jìn)一步深入思考與工程實踐的關(guān)系。因此對土力學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行改革迫在眉睫。在現(xiàn)代信息化教學(xué)手段的基礎(chǔ)上，采用微課的方式來進(jìn)行課前預(yù)習(xí)、練習(xí)；課上進(jìn)行分析討論，達(dá)到以學(xué)生為中心，以學(xué)制教，符合工程認(rèn)證的教育理念。

二、目前土力學(xué)實驗課程的不足和改革的必要性

1.目前土力學(xué)實驗課程的不足。土力學(xué)理論課程知識點較多，內(nèi)容覆蓋面廣，而本科土力學(xué)實驗課程大綱一般要求做5個實驗，包括：密度、含水量、擊實試驗、固結(jié)試驗、剪切實驗。實驗較零散，不能整合理論知識。

實驗內(nèi)容和流程固定并且單調(diào)，不容易引起學(xué)生的興趣，同時由于缺乏較為感性的知識介紹，為學(xué)生掌握知識要點帶來了一定困難。

實驗中沒有進(jìn)行相應(yīng)的實踐應(yīng)用拓展，僅僅是完成實驗，而在過程中沒有圍繞實驗研究這個基礎(chǔ)來形成一個完整的應(yīng)用分析體系，對于學(xué)生工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)來說是不利的。

在講授實驗課時，傳統(tǒng)教學(xué)方式是實驗老師在第一排講授，學(xué)生們分組坐在相應(yīng)的位置聽講，到實際操作時，比如固結(jié)試驗和三軸試驗，同學(xué)們圍著老師觀看操作步驟，往往造成只有少數(shù)同學(xué)能夠清楚看到老師的操作。

2.土力學(xué)實驗課程改革的必要性。我們的人才培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)懂技術(shù)、會經(jīng)營、有創(chuàng)新能力、有特色、接地氣的應(yīng)用型人才，而土力學(xué)實驗教材一般更新慢、知識體系老化、不能體現(xiàn)專業(yè)知識前沿等問題突出，現(xiàn)在使用的甚至是知識面較窄的自編教材，不利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，同時缺乏前瞻性和啟迪性，不能激起學(xué)生對新知識探求的欲望，致使學(xué)生對就業(yè)缺乏自信心。

在實驗結(jié)束后，學(xué)生對實驗過程可能了解，但并不熟悉，因為只是照著步驟做了一遍，在實驗考試時，略微出現(xiàn)能力拓展的題目，學(xué)生答題結(jié)果就不理想。比如擊實試驗的含水量是教師指定，那么如果學(xué)生自己摸索，怎么預(yù)先估計實驗所需的5組含水量呢？進(jìn)一步來說，在實際工程中，如何在沒有工具和儀器的情況下，判斷土的狀態(tài)？考試時出現(xiàn)類似拓展類題目時，正確率很低，說明同學(xué)們并沒有真正掌握實驗原理和工程應(yīng)用。因此實驗教學(xué)的改革勢在必行。

三、土力學(xué)實驗課程教學(xué)改革方案

1.教學(xué)方式改革。傳統(tǒng)教學(xué)方式的弊端已在上文中闡述，針對這種不足，采用拓展式土力學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行本課程的改革，首先充分利用PPT或者視頻、動畫來進(jìn)行實驗基礎(chǔ)理論的講解；其次是安排學(xué)生在進(jìn)行實驗之前自己進(jìn)行預(yù)習(xí)，預(yù)習(xí)的時候采用現(xiàn)代信息技術(shù)——微課的手段進(jìn)行，教師留下問題讓學(xué)生自行思考，增加師生之間的互動交流；最后是在綜合性實驗以及設(shè)計性實驗中，教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變自身的身份，從指導(dǎo)者變?yōu)楹献髡?，采用翻轉(zhuǎn)課堂的概念，以學(xué)制教，以便更好地培養(yǎng)學(xué)生的能力。

采用微課和翻轉(zhuǎn)課堂的方式，結(jié)合現(xiàn)代信息化教學(xué)方式，在課前、課中和課后分別跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，根據(jù)學(xué)習(xí)情況的反饋來指定教學(xué)計劃和及時修正課堂內(nèi)容。這一理念與工程認(rèn)證的“以學(xué)生為中心，以結(jié)果為導(dǎo)向”相符合，并且對教學(xué)效果的提高很有好處。

2.教材改革。實驗教材承載著實驗教學(xué)的主要內(nèi)容和教學(xué)方法，是實驗課程教學(xué)的最基本抓手之一，也是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力人才的重要保證。在編寫教材時，應(yīng)做到與理論教學(xué)相配合、與新的教學(xué)實驗設(shè)備相適應(yīng)、與不同層次學(xué)生實驗要求相吻合，且符合教學(xué)大綱的要求，具有創(chuàng)新性與綜合性。

首先要根據(jù)實驗的性質(zhì)來確定指導(dǎo)書內(nèi)容，一般來講可以分為演示性實驗、設(shè)計性實驗、必做性試驗和綜合性選做實驗四種，根據(jù)其種類的區(qū)別在內(nèi)容上各有側(cè)重，這樣可以更為清晰地體現(xiàn)自身的培養(yǎng)目的，對于不同層次的學(xué)生也更符合其學(xué)習(xí)需求。指導(dǎo)書中應(yīng)增設(shè)重點的知識點以及其應(yīng)用情況，選用實際工程案例的資料來與實驗相結(jié)合構(gòu)成綜合性選做實驗，更好地培養(yǎng)學(xué)生的拓展能力。

3.考核方式改革。傳統(tǒng)實驗課程考核方式在目前高校本科教學(xué)中還不夠完善，一般實驗成績占比較重，但因為實驗過程都是分組進(jìn)行，基本能完成實驗的學(xué)生都會得到良好的成績，這樣的考核方式從不能完全考查到學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因此增加實驗課程的期末筆試，主要考查學(xué)生對實驗過程的熟悉度，在實驗過程中遇到一些現(xiàn)象的思考，對實驗原理的理解程度，對設(shè)計性實驗和綜合選做實驗的探索程度等。平時成績與期末考試成績?yōu)?0%和50%的比例。平時成績主要包括前期微課的小測驗成績、實驗過程的表現(xiàn)分、實驗報告三部分。對于平時實驗成績，按照實驗類型的不同進(jìn)行層次化考核，比如演示性和必做實驗，主要考查基本操作過程是否按照規(guī)范要求進(jìn)行，報告內(nèi)容是否完整，結(jié)果分析是否合理；對于設(shè)計性實驗，主要考查設(shè)計方案的合理程度，不設(shè)標(biāo)準(zhǔn)答案；對于綜合性選做實驗，不做考核要求，綜合性選做實驗的參與同學(xué)應(yīng)鼓勵其積極申報實驗室創(chuàng)新基金項目，進(jìn)一步進(jìn)行能力的拓展。

四、結(jié)語

本文主要基于IEET工程教育認(rèn)證背景下進(jìn)行土力學(xué)實驗教學(xué)方法探索，主要從教學(xué)方式、教材和考核三方面進(jìn)行以學(xué)生為中心，以學(xué)制教的改革，通過改革，能夠更加體現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新能力、工程應(yīng)用能力、應(yīng)用已有的理論知識進(jìn)行實踐研究能力的培養(yǎng)。教學(xué)方式由傳統(tǒng)的講授式改為多元化教學(xué)，包括課前預(yù)習(xí)的微課形式、課中討論形式、課后持續(xù)跟蹤討論形式。

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