袁曉靜 邵永健 劉凡 馬俊玲

[摘 要]社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展對(duì)高校人才培養(yǎng)提出了更高的要求，亟須大批創(chuàng)新實(shí)踐能力強(qiáng)的高層次人才。文章基于研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力現(xiàn)狀、內(nèi)涵及構(gòu)成要素，以土建類專業(yè)為對(duì)象，以創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)，構(gòu)建了“2個(gè)中心，4個(gè)階段”的項(xiàng)目教學(xué)法框架。結(jié)合結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)技術(shù)課程，圍繞項(xiàng)目準(zhǔn)備、論證、執(zhí)行和評(píng)價(jià)四個(gè)階段開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。通過(guò)跟蹤學(xué)生在后續(xù)階段的綜合表現(xiàn)，評(píng)價(jià)項(xiàng)目教學(xué)法的實(shí)踐效果。

[關(guān)鍵詞]研究生教育;土建類;創(chuàng)新實(shí)踐能力;項(xiàng)目教學(xué)法

[中圖分類號(hào)] G643 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2022）03-0193-05

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各種異形結(jié)構(gòu)、超高結(jié)構(gòu)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，如國(guó)家體育場(chǎng)、上海中心大廈、港珠澳大橋等[1]。國(guó)家基建需要大批創(chuàng)新型人才。研究生教育作為高層次人才培養(yǎng)的重要組成部分，是我國(guó)教育的重中之重，應(yīng)積極探索人才培養(yǎng)的新模式，培養(yǎng)具有實(shí)踐精神和創(chuàng)新能力的復(fù)合型高素質(zhì)人才，以適應(yīng)和支撐國(guó)家創(chuàng)新型發(fā)展戰(zhàn)略[2]。

近年來(lái)創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)受到廣泛關(guān)注，已成為研究生教育研究中的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。朱根華、嚴(yán)志宏、楊明等[3]探索基于過(guò)程控制理論的研究生創(chuàng)新實(shí)踐教育培養(yǎng)模式，從研究生的科研技能、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力等環(huán)節(jié)入手，建立了一套主成分分析法學(xué)生綜合評(píng)價(jià)體系。王瑞紅[4]在分析實(shí)踐基地建設(shè)面臨的主要問(wèn)題的基礎(chǔ)上，提出了實(shí)踐基地建設(shè)的協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制，指出協(xié)同創(chuàng)新對(duì)提高研究生實(shí)踐能力有積極的促進(jìn)作用。袁清珂、成思源、駱少明等[5]在機(jī)械工程專業(yè)以研究生培養(yǎng)質(zhì)量為目標(biāo)，探索了研究生實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置，明確了通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)可以提高研究生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。此外，很多學(xué)者提出開(kāi)放科研實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)拓校外實(shí)踐基地，優(yōu)化教學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)等方法來(lái)促進(jìn)研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力的提升[6]。學(xué)者們一致認(rèn)為，在研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)中，必須堅(jiān)持“學(xué)生為本，立足實(shí)踐”的教學(xué)理念。

項(xiàng)目教學(xué)法是引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的教學(xué)方法。以項(xiàng)目帶動(dòng)教學(xué)，以學(xué)生為主體，探索性地實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目，把實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合，讓學(xué)生在教師的幫助下掌握知識(shí)、獲得技能、鍛煉能力[7]?？梢?jiàn)，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐和探索的項(xiàng)目教學(xué)法特別適用于土建類專業(yè)的教學(xué)活動(dòng)，其能在強(qiáng)化理論知識(shí)的同時(shí)，提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，培養(yǎng)出符合我國(guó)現(xiàn)代化基礎(chǔ)建設(shè)需要的應(yīng)用型和復(fù)合型人才。

一、研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力構(gòu)成

（一）研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力現(xiàn)狀

大部分研究生都是應(yīng)屆學(xué)生，沒(méi)有工作經(jīng)歷。在學(xué)校，他們接受的都是應(yīng)試教育，以課堂學(xué)習(xí)為主，以通過(guò)考試為目的;在家里，他們大部分是獨(dú)生子女，動(dòng)手能力較差，更別提參與生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)了。

本科階段設(shè)置的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，大多以觀摩為主，需要自主動(dòng)手、獨(dú)立完成的環(huán)節(jié)很少。到了研究生階段，受客觀條件限制，前期課程仍然以灌輸式的課堂學(xué)習(xí)為主，雖然設(shè)置了實(shí)踐學(xué)分，但仍然存在走馬觀花的現(xiàn)象，缺乏“荷槍實(shí)彈”的訓(xùn)練。學(xué)生在完成碩士學(xué)位論文時(shí)表現(xiàn)為：開(kāi)題階段，缺乏自主積極性，過(guò)于依賴導(dǎo)師;試驗(yàn)階段，制訂試驗(yàn)方案能力不足，實(shí)際操作能力差，過(guò)于依賴實(shí)驗(yàn)室教師。這導(dǎo)致試驗(yàn)周期長(zhǎng)，試驗(yàn)效果差，最后自然也就寫不出高質(zhì)量的學(xué)位論文，更談不上知識(shí)創(chuàng)新了[8]。

實(shí)踐是土建類學(xué)生創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)，也是提升創(chuàng)新能力的源泉。實(shí)踐環(huán)節(jié)的先天不足導(dǎo)致學(xué)生創(chuàng)新能力的缺失。

（二）研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力內(nèi)涵及構(gòu)成

創(chuàng)新實(shí)踐能力[9]是指在有足夠知識(shí)儲(chǔ)備的基礎(chǔ)上，通過(guò)積極參加實(shí)踐活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，并嘗試用創(chuàng)造性的思維和方法解決問(wèn)題，從創(chuàng)新行為上反映創(chuàng)新能力的綜合表現(xiàn)。創(chuàng)新和實(shí)踐緊密聯(lián)系，相互補(bǔ)充，相輔相成。創(chuàng)新離不開(kāi)實(shí)踐，實(shí)踐有助于創(chuàng)新。

項(xiàng)目組結(jié)合土建專業(yè)人才培養(yǎng)的需求，構(gòu)建了土建類研究生應(yīng)具備的創(chuàng)新實(shí)踐能力要素，如圖1所示。

1.自主學(xué)習(xí)能力。研究生不僅要能接受他人傳遞的知識(shí)（研究生入學(xué)后的第1年，主要是通過(guò)學(xué)校開(kāi)設(shè)的各類課程教學(xué)達(dá)到此培養(yǎng)目的），還要能在導(dǎo)師的指引下基于問(wèn)題去探索、研究、發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題（后面1～1.5年的課題研究階段，主要通過(guò)參與導(dǎo)師課題組的科研項(xiàng)目達(dá)到此培養(yǎng)目的）。這就要求研究生具備自主學(xué)習(xí)能力，能自主進(jìn)行科技檢索、篩選閱讀和歸納總結(jié)各類文獻(xiàn)，進(jìn)而更新自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)。導(dǎo)師會(huì)根據(jù)自己在研究的科研項(xiàng)目，指導(dǎo)學(xué)生了解專業(yè)方向的國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)。學(xué)生需要通過(guò)自學(xué)去理解、探尋目前的熱點(diǎn)課題，并結(jié)合自己的個(gè)人能力，和導(dǎo)師進(jìn)行有效的溝通交流，最后凝練出適合自己的研究課題。

2.綜合應(yīng)用能力。有了足夠的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備后，還應(yīng)具有綜合應(yīng)用能力，即敏銳的觀察能力、科學(xué)的思維方式、專業(yè)的研究方法和精準(zhǔn)的成果表達(dá)。

3.實(shí)踐活動(dòng)能力。薩迪說(shuō)：“無(wú)論你腹中有多少知識(shí)，假如不用便是一無(wú)所知?！蓖两愌芯可鳛榧缲?fù)國(guó)家基建重任的高層次人才，必須有卓越的實(shí)踐能力。研究生在校期間有各種科研實(shí)踐活動(dòng)，如主持各級(jí)創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目，參與導(dǎo)師的各類科研項(xiàng)目;有社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，如協(xié)助本科生的授課、輔導(dǎo)、答疑活動(dòng)，從事教學(xué)行政管理部門的輔助管理工作，結(jié)合論文參加的必要的工程實(shí)踐活動(dòng)，參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐和各類專業(yè)競(jìng)賽。

應(yīng)通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)來(lái)檢驗(yàn)理論知識(shí)的掌握及應(yīng)用情況。在實(shí)踐活動(dòng)中，要勤于思考，敢于懷疑，勇于提問(wèn)，并嘗試用創(chuàng)造性的方法去解決問(wèn)題。實(shí)踐能力是研究生培養(yǎng)質(zhì)量的重要指標(biāo)，是創(chuàng)新能力的重要基礎(chǔ)[10]。

4.知識(shí)創(chuàng)新能力。研究生教育區(qū)別于本科生教育之處就在于科研能力的培養(yǎng)。而科研的本質(zhì)是知識(shí)創(chuàng)新。良好的實(shí)踐能力，必然能激發(fā)出創(chuàng)新意識(shí)。有了創(chuàng)新的意識(shí)和創(chuàng)新的思維必須再次付諸實(shí)踐， 在實(shí)踐中持續(xù)改進(jìn)，進(jìn)而形成創(chuàng)新性成果。創(chuàng)新能力是研究生培養(yǎng)的重要目標(biāo)。

5.團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力的價(jià)值體現(xiàn)在培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的高素質(zhì)人才群體。每個(gè)研究生畢業(yè)后都將走向自己的工作崗位，在不同的群體活動(dòng)中面臨不同的責(zé)任和挑戰(zhàn)。一個(gè)人的能力再?gòu)?qiáng)也不可能面面俱到。創(chuàng)新實(shí)踐能力需要在團(tuán)體活動(dòng)中展現(xiàn)和發(fā)揮。可見(jiàn)，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力是創(chuàng)新實(shí)踐能力中不可或缺的能力要素。

二、基于創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的項(xiàng)目教學(xué)法

項(xiàng)目教學(xué)法最主要的特點(diǎn)是：以項(xiàng)目為主線，以學(xué)生為主體，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。教師可通過(guò)指導(dǎo)將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生自己處理。項(xiàng)目信息的收集、計(jì)劃方案的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目的實(shí)施及評(píng)價(jià)，都以學(xué)生為主體來(lái)完成。學(xué)生通過(guò)項(xiàng)目的執(zhí)行，了解并把握整個(gè)過(guò)程及每一個(gè)環(huán)節(jié)中的基本要求。

土建類專業(yè)研究生培養(yǎng)以“較強(qiáng)的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力”為主要目標(biāo)。隨著新工科理念的推出，研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)有了更高的要求[11]。本文結(jié)合土建類專業(yè)的特點(diǎn)，構(gòu)建以土建類研究生為對(duì)象，以實(shí)踐課程為載體，以創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)的項(xiàng)目教學(xué)法（如圖2所示），包括2個(gè)中心和4個(gè)階段。

（一）2個(gè)中心

1.第1個(gè)中心：以學(xué)生為中心。傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)，都是以“教師指導(dǎo)”為中心，在教師的全程指導(dǎo)下，學(xué)生按照指定的程序，在指定時(shí)間內(nèi)完成指定的任務(wù)。在項(xiàng)目教學(xué)法中，以學(xué)生“自我研究”為中心，教師指導(dǎo)為輔助。學(xué)生按照教師提出的目標(biāo)要求，將一個(gè)完整的項(xiàng)目，按照自己事先制訂好的計(jì)劃有序執(zhí)行。學(xué)生以項(xiàng)目組的形式參與到項(xiàng)目活動(dòng)中，全員參與，互相探討，分工協(xié)作，共同完成。這種教學(xué)方法有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)操作技能，激發(fā)創(chuàng)造靈感，讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)踐的艱辛，感受創(chuàng)新的樂(lè)趣。

2.第2個(gè)中心：以實(shí)踐過(guò)程為中心。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)中，大多以“課堂式灌輸”為中心，以教師講解為主，而學(xué)生主要是觀摩或臨摹。學(xué)生跟著教師的思路走，被動(dòng)地接受知識(shí)。在項(xiàng)目教學(xué)法中，模擬真實(shí)項(xiàng)目，以學(xué)生自我建構(gòu)知識(shí)為宗旨，自我探索為基礎(chǔ)，尋找完成項(xiàng)目的方法，從而得到項(xiàng)目的研究成果。其強(qiáng)調(diào)實(shí)踐過(guò)程，弱化學(xué)習(xí)結(jié)果。學(xué)生通過(guò)自主地完成一個(gè)系統(tǒng)的項(xiàng)目來(lái)提高自身的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

（二）4個(gè)階段

項(xiàng)目教學(xué)法以項(xiàng)目為依托，根據(jù)土建類實(shí)踐課程的特點(diǎn)，可以將項(xiàng)目教學(xué)法分解為4個(gè)主要階段：項(xiàng)目準(zhǔn)備階段、項(xiàng)目論證階段、項(xiàng)目執(zhí)行階段和項(xiàng)目評(píng)價(jià)階段。

1.項(xiàng)目準(zhǔn)備階段。這個(gè)階段，對(duì)教師來(lái)說(shuō)主要就是選擇合適的教學(xué)項(xiàng)目。教師應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選定適合項(xiàng)目教學(xué)法的項(xiàng)目?！昂?jiǎn)單的不想做，難的不敢做”是研究生入學(xué)階段的狀態(tài)。設(shè)置難易適中的內(nèi)容進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)法，既能激發(fā)學(xué)生的興趣和熱情，又能鍛煉其實(shí)踐能力。還應(yīng)根據(jù)學(xué)生個(gè)體的差異設(shè)置不同的教學(xué)目標(biāo)，如一般目標(biāo)和高級(jí)目標(biāo)，讓學(xué)生根據(jù)自己的能力自主選擇，體現(xiàn)“教學(xué)有法，教無(wú)定法，貴在得法”的原則。

項(xiàng)目選定后，學(xué)生可自行分組，每組2～3人。項(xiàng)目組成立后，即開(kāi)展前期調(diào)研。教師需要引導(dǎo)學(xué)生圍繞項(xiàng)目目標(biāo)開(kāi)展前期準(zhǔn)備。如：這個(gè)項(xiàng)目順利開(kāi)展的前提是什么，有哪幾個(gè)關(guān)鍵步驟？在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，需要注意些什么？哪些資料是值得學(xué)生查閱和研究的？以此來(lái)發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用。

2.項(xiàng)目論證階段。學(xué)生在做了充分的前期準(zhǔn)備工作后，制訂項(xiàng)目的計(jì)劃方案。這個(gè)方案可行與否，實(shí)踐基地的條件又是否滿足，需要教師來(lái)審核把關(guān)。在這個(gè)階段中，學(xué)生既可以在前期大膽發(fā)揮想象，又能保證項(xiàng)目的可靠執(zhí)行。審核通過(guò)，鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新力;不通過(guò)返回，也可培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的意識(shí)，并鍛煉學(xué)生良好的心理素質(zhì)。

這一過(guò)程既可以加強(qiáng)師生之間的互動(dòng)、學(xué)生之間的交流，又可以訓(xùn)練學(xué)生的邏輯思維能力和語(yǔ)言表達(dá)能力。

3.項(xiàng)目執(zhí)行階段。項(xiàng)目組成員編制詳細(xì)的項(xiàng)目實(shí)施方案，對(duì)項(xiàng)目的組成要素進(jìn)行合理分解，有序安排。實(shí)施過(guò)程中涉及的新知識(shí)、新方法、新技術(shù)，需要進(jìn)行專項(xiàng)研究;遇到的實(shí)際操作難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)，需要項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)精誠(chéng)合作，共同解決。學(xué)生需要在教師的指導(dǎo)下，注意數(shù)據(jù)的收集及處理，成果的積累與表達(dá)。在執(zhí)行過(guò)程中，要擅于觀察總結(jié)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題。

在執(zhí)行過(guò)程中，學(xué)生遇到困難時(shí)，教師應(yīng)給予啟發(fā)性的提示;學(xué)生操作錯(cuò)誤時(shí)，教師需及時(shí)提醒與糾正，以免挫折過(guò)多，打擊學(xué)生的實(shí)施熱情。

4.項(xiàng)目評(píng)價(jià)階段。不同于以往的教學(xué)方法，項(xiàng)目教學(xué)法強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心”，在學(xué)生執(zhí)行項(xiàng)目的過(guò)程中鍛煉各種能力，因此項(xiàng)目的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)就不能僅僅以最后的考核成績(jī)（或報(bào)告）為標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目評(píng)價(jià)應(yīng)具備科學(xué)性，要體現(xiàn)項(xiàng)目過(guò)程性的評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)應(yīng)由三方面構(gòu)成：學(xué)生自我評(píng)價(jià)、團(tuán)隊(duì)（或成員）互相評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)內(nèi)容要覆蓋理論知識(shí)掌握及應(yīng)用能力、實(shí)際操作能力及創(chuàng)新意識(shí)等要素。

項(xiàng)目教學(xué)法將傳統(tǒng)的“單元式碎片式實(shí)踐”轉(zhuǎn)化為 “項(xiàng)目式系統(tǒng)式實(shí)踐”，讓學(xué)生體驗(yàn)一個(gè)完整的項(xiàng)目。碩士學(xué)位論文是研究生培養(yǎng)中最重要的部分，包括論文的選題、開(kāi)題、做題（中期檢查、預(yù)答辯、評(píng)閱）和結(jié)題（答辯）等環(huán)節(jié)。項(xiàng)目教學(xué)法其實(shí)也是模擬了論文的完成過(guò)程。

三、項(xiàng)目教學(xué)法在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐

實(shí)踐是認(rèn)知之本，是創(chuàng)新之源，是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的必經(jīng)之路。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高實(shí)踐能力的重要手段。很多高校都把實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)、學(xué)位論文研究并列。

對(duì)于土建類研究生來(lái)說(shuō)，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究的能力是衡量實(shí)踐能力的主要標(biāo)準(zhǔn)。由于本科階段有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)技能課程，所以在研究生階段一般不設(shè)置實(shí)驗(yàn)課。但是從科研試驗(yàn)階段研究生的表現(xiàn)來(lái)看，他們對(duì)一些基本實(shí)驗(yàn)技能的掌握缺乏完整性和系統(tǒng)性。學(xué)生在這些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)技能上耽誤時(shí)間、浪費(fèi)精力，甚至走彎路。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)將這些基本的實(shí)驗(yàn)技能分割成幾個(gè)獨(dú)立的、不連貫的小實(shí)驗(yàn)，每個(gè)小實(shí)驗(yàn)都采用統(tǒng)一的過(guò)程、固定的步驟進(jìn)行大班實(shí)驗(yàn)教學(xué)，最后以提交一份統(tǒng)一格式的實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)束。由于空間限制和個(gè)體差異，有些學(xué)生并沒(méi)有參與其中，只是作為旁觀者。這制約了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

以培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新實(shí)踐能力為目標(biāo)，結(jié)合研究生一年級(jí)的結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)技術(shù)課程，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的特定條件，項(xiàng)目組開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)法教學(xué)實(shí)踐。

（一）項(xiàng)目準(zhǔn)備階段

1.項(xiàng)目選題。結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)是一項(xiàng)科學(xué)實(shí)踐性很強(qiáng)的活動(dòng)，是研究和發(fā)展工程新結(jié)構(gòu)、新材料的重要手段，在工程結(jié)構(gòu)科學(xué)研究和技術(shù)革新等方面起著重要作用。試件作為一個(gè)系統(tǒng)，所受到的外部作用（如力、位移、溫度等）是系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)，試件的反應(yīng)（如應(yīng)變、應(yīng)力、位移等）是系統(tǒng)的輸出數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)輸出數(shù)據(jù)的量測(cè)、采集和分析處理，可以了解試件系統(tǒng)的特性而做出評(píng)價(jià)。應(yīng)力值是評(píng)定結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)的重要指標(biāo)。在實(shí)驗(yàn)研究中，應(yīng)變量測(cè)幾乎是必不可少的一項(xiàng)工作[12]。

結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的條件，項(xiàng)目組選定懸臂梁受荷下的內(nèi)力量測(cè)項(xiàng)目開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)法。通過(guò)實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目教學(xué)，讓學(xué)生進(jìn)行基本實(shí)驗(yàn)技能的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生做科研試驗(yàn)的能力。

2.理論計(jì)算。理論分析、數(shù)值模擬和科學(xué)試驗(yàn)是土建專業(yè)主要的三種科研手段。研究生首先要有足夠的理論計(jì)算能力，在試驗(yàn)階段才能運(yùn)籌帷幄。在學(xué)生理解了項(xiàng)目的目標(biāo)以后，要求學(xué)生提交一份理論計(jì)算書(shū)，計(jì)算出懸臂梁在受荷下的理論內(nèi)力。這就需要學(xué)生做充分的調(diào)研活動(dòng)，收集懸臂梁的參數(shù)（如截面尺寸、材料性能）、加載制度和受荷等情況。

3.制訂項(xiàng)目計(jì)劃。教師通過(guò)項(xiàng)目小組討論的形式，引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)施步驟。學(xué)生通過(guò)自行查閱文獻(xiàn)，翻閱規(guī)范規(guī)程，確定實(shí)驗(yàn)方法和測(cè)量設(shè)備，最后擬定項(xiàng)目的執(zhí)行計(jì)劃（如圖3所示）。

（二）項(xiàng)目論證階段

制訂好項(xiàng)目的執(zhí)行計(jì)劃后，由教師主持項(xiàng)目論證，和學(xué)生探討項(xiàng)目計(jì)劃的可行性及可能遇到的問(wèn)題。教師確認(rèn)計(jì)劃可行后，即可進(jìn)入執(zhí)行階段;有不合理的地方需要學(xué)生再次修改完善。

（三）項(xiàng)目執(zhí)行階段

1.應(yīng)變片的粘貼。應(yīng)變片是應(yīng)變電測(cè)技術(shù)中的感受原件，其粘貼質(zhì)量的好壞對(duì)測(cè)量結(jié)果影響很大。電阻應(yīng)變片的粘貼技術(shù)復(fù)雜，工作量大，技術(shù)要求十分嚴(yán)格。常規(guī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)粘貼的流程。至于粘貼好的應(yīng)變片是否能很穩(wěn)定地進(jìn)行測(cè)量工作并不做要求，學(xué)生對(duì)于應(yīng)變片的粘貼質(zhì)量對(duì)后續(xù)測(cè)量的影響更是沒(méi)有概念。

項(xiàng)目教學(xué)法中，這個(gè)階段，學(xué)生不再是依葫蘆畫(huà)瓢，敷衍了事，而是嚴(yán)格按照自己事先制訂好的粘貼步驟操作。從篩選、打磨、清洗，到貼片、固化、焊接，再到固定、檢查、保護(hù)，都必須規(guī)范操作。否則，面臨的將是無(wú)法測(cè)量，重新粘貼。根據(jù)項(xiàng)目計(jì)劃，一共需要粘貼6片應(yīng)變片（見(jiàn)圖4），2～3人一組的話，每人至少貼2片，通過(guò)重復(fù)操作，學(xué)生可以熟練掌握應(yīng)變片的粘貼技術(shù)要領(lǐng)。

2.溫度補(bǔ)償效應(yīng)。應(yīng)變片粘貼完成后，需將應(yīng)變片接入橋路，為下一步的測(cè)試工作準(zhǔn)備。在使用惠斯登電橋原理接線前，需要了解溫度補(bǔ)償片的作用。溫度補(bǔ)償片到底有多重要？如何抵消溫度效應(yīng)？很多研究生在進(jìn)入科研試驗(yàn)階段后，仍不清楚溫度補(bǔ)償片的作用和原理，經(jīng)常忽視溫度補(bǔ)償片的制備，給試驗(yàn)的應(yīng)變采集工作帶來(lái)很大的困擾。在項(xiàng)目教學(xué)中設(shè)置此環(huán)節(jié)可以加深研究生的理解。

采用半橋單補(bǔ)的接法來(lái)研究溫度變化對(duì)應(yīng)變測(cè)量的影響。以測(cè)試片和溫度補(bǔ)償應(yīng)變片充當(dāng)外半橋，學(xué)生需根據(jù)儀器的橋路示意圖，自行完成此接法（見(jiàn)圖5）。用紅外線燈以30～50cm的距離，先對(duì)溫度補(bǔ)償片進(jìn)行加熱，同時(shí)觀察儀器讀數(shù)有無(wú)變化及變化趨勢(shì)。記錄觀察結(jié)果后，等待補(bǔ)償片充分冷卻。再用紅外線燈同時(shí)加熱測(cè)量應(yīng)變片和溫度補(bǔ)償片，觀察儀器讀數(shù)的變化，并記錄觀察結(jié)果。通過(guò)這個(gè)專項(xiàng)練習(xí)，學(xué)生真正掌握了溫度補(bǔ)償片的作用。

3.懸臂梁受荷下的應(yīng)變量測(cè)。對(duì)應(yīng)變片進(jìn)行可靠的保護(hù)后，學(xué)生再次確認(rèn)粘貼好的應(yīng)變片是否有損壞，全部正常方可進(jìn)入下一步工作。學(xué)生根據(jù)電阻應(yīng)變儀的電路提示，辨別正確的連線方式，將應(yīng)變片采用多點(diǎn)測(cè)量橋路連接到靜態(tài)電阻應(yīng)變儀中，測(cè)量懸臂梁上不同位置的四點(diǎn)應(yīng)變。

懸臂梁需分級(jí)加載，分級(jí)記錄數(shù)據(jù)。在測(cè)量過(guò)程中，教師引導(dǎo)學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)常見(jiàn)的幾個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)，如加載裝置、加載制度、加載級(jí)別、初讀數(shù)和讀數(shù)差等;讓學(xué)生知道文字表述、表格歸納和圖片記錄這3種常用的成果表達(dá)方式。最后將實(shí)際量測(cè)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì)（偏差數(shù)據(jù)情況見(jiàn)表1），引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行誤差分析。

通過(guò)這一過(guò)程，學(xué)生掌握了靜載實(shí)驗(yàn)的研究方法和技能，學(xué)會(huì)了成果的正確表達(dá)方式，同時(shí)了解了理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間必然存在差異的現(xiàn)象及原因分析。

4.基于不同橋路連接下的應(yīng)變關(guān)系。完成上述實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)后，學(xué)生驗(yàn)證了懸臂梁變截面處等強(qiáng)度的概念?？梢岳眠@個(gè)等值關(guān)系，借助靜態(tài)電阻應(yīng)變儀，利用惠斯登電橋 “相鄰橋臂異號(hào)，相對(duì)橋臂同號(hào)”的規(guī)律，來(lái)完成4種不同的橋路連接方法，并總結(jié)不同橋路連接下的輸出應(yīng)變關(guān)系（見(jiàn)圖6）。

（四）項(xiàng)目評(píng)價(jià)階段

項(xiàng)目執(zhí)行完畢后，學(xué)生整理報(bào)告，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行分析，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目獲得的實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行總結(jié)，并進(jìn)行自我評(píng)價(jià)。報(bào)告沒(méi)有固定的格式，學(xué)生自己設(shè)計(jì)。教師結(jié)合整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，肯定學(xué)生的努力與付出，中肯地提出建議。不同小組之間進(jìn)行互相評(píng)價(jià)，互相學(xué)習(xí)，揚(yáng)長(zhǎng)避短。

（五）項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)踐效果

在研究生進(jìn)入科研試驗(yàn)前，這個(gè)項(xiàng)目教學(xué)幫助學(xué)生獲得了幾種重要的實(shí)驗(yàn)技能，提高了學(xué)生做科研試驗(yàn)的綜合能力，取得了較好的教學(xué)效果，主要表現(xiàn)在以下幾方面。

1.改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。學(xué)生在自主完成項(xiàng)目過(guò)程中積極研究和探索，學(xué)習(xí)能力大大提高。

2.開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，給學(xué)生提供寬松的環(huán)境和自由發(fā)揮的空間，這既鞏固了理論教學(xué)的效果，又提高了學(xué)生的實(shí)踐能力。

3.通過(guò)項(xiàng)目方案的制訂、實(shí)施、總結(jié)和討論，鍛煉了學(xué)生的獨(dú)立思考能力和匯報(bào)表達(dá)能力，提升了他們的創(chuàng)新能力。

4.加強(qiáng)了師生之間，生生之間的交流和溝通，強(qiáng)化了團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

通過(guò)對(duì)2016年以來(lái)參加過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法的80余名研究生進(jìn)行在校期間的跟蹤調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)：90%學(xué)生都參加了創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽，期間表現(xiàn)突出;60%的學(xué)生申報(bào)了省研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目和校級(jí)研究生創(chuàng)新項(xiàng)目，其中有學(xué)生最后還獲得了省優(yōu)秀碩士學(xué)位論文和校優(yōu)秀碩士學(xué)位論文的榮譽(yù)。從進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科研試驗(yàn)的表現(xiàn)來(lái)看，參加過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法的研究生能迅速進(jìn)入狀態(tài)，表現(xiàn)出很強(qiáng)的動(dòng)手能力和協(xié)調(diào)能力，在協(xié)助導(dǎo)師完成研究項(xiàng)目時(shí)表現(xiàn)優(yōu)異。

四、結(jié)論

高校作為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的基地、實(shí)施科技創(chuàng)新的搖籃，為適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，需要深化改革，尋找更多的培養(yǎng)創(chuàng)新人才的改革突破口。本文以土建類專業(yè)為例，構(gòu)建以創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)為目標(biāo)的“2中心、4階段”項(xiàng)目教學(xué)法，并以結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程為例開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、綜合運(yùn)用、實(shí)踐活動(dòng)、知識(shí)創(chuàng)新和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力，并跟蹤調(diào)查了這些學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)活動(dòng)中的表現(xiàn)，評(píng)價(jià)了該教學(xué)方法對(duì)土建類研究生創(chuàng)新實(shí)踐能力提高的效果。

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[責(zé)任編輯：劉鳳華]