土木工程专业开放性实验教学的探索

土木工程专业开放性实验教学的探索
土木工程施工是研究土木工程施工各主要工種的施工工艺、原理和方法的一门学科，具有综合性强、实践性强、发展迅速等特点，是土木工程专业学生毕业后去施工一线的重要实践型学科。

课程内容多为典型的土木工程施工工艺和操作流程，知识点涵盖了一般土木工程实践施工经验的总结。

课程旨在帮助学生在毕业后用施工技术原理和方法去解决实际工程问题，培养对土木工程目标实现的总体全局把握意识和能力。

传统的实验教学上只是简单地将理论知识实验化，实验课上大都老师在做，学生在看，纯粹的演示型，而没有与具体实际的生产过程相联系，学生的创新能力没有得到更进一步的培养。

开放性实验教学是应用型院校教学过程的重要组成部分，是提高学生创新意识、理论联系实践、发挥主观能动性的重要基础和途径。

1 开放性实验教学模式的构建
1.1 建立开放性实验室管理机制
在土木工程施工课程教学中，学生可以在规定时间段内自行安排时间来完成选定的实验项目。

在教师的统一指导下，由学生自主设计实验方案、自选实验仪器和制定实验步骤。

若学校不能提供学生自主实验的项目，可以借助产学研以及校企合作等途径，帮助学生完成相关实验。

实验数据可以反馈至与学校合作的企业，为实际工程的施工提供理论和数据参考，真正实现校企双赢。

开放性实验室应建立网络信息管理平台，并且由专人负责管理。

一方面借助网络平台实现通知、预约、提问、答疑、讨论等一些常规的管理功能，另一方面由专人对实验设备仪器、卫生、水电等进行更新和维护，同时，为了合理的使用现有的实验仪器设备资源，可以将正在使用的和未使用的实验设备仪器进行网上登记，实现开放性实验课教学的网络信息化[1]。

1.2 注重开放性实验教学过程控制
根据制定的培养计划和不同年级学生特点，由浅入深、循序渐进的方式开展不同形式的实验项目。

如对于大二年级以下学生主要以专业常规实验为主，旨在锻炼和熟练掌握土木工程专业基本实验技能要求；而对于大二年级以上学生以专业具体化和自主创新化实验为主，重点培养和提升学生的创新意识、自主学习的
能力。

授课教师在学生实验一系列过程中要对实验的准备、操作、结果分析和处理、注意事项等相关问题进行指导和审核，对试验中学生提出的问题给予认真的解答。

针对创新性较强的实验项目，可以深入研究，帮助学生发现问题和解决问题，努力推广对工程实践有较大益处的项目成果。

1.3 校内联系校外
书本上的知识如不经过实践的磨练，也只是抽象、模糊的概念，这对于应用型人才的培养是不利的。

开放性实验教学过程控制的关键在于要把校内书本教学与校外工程实践有机结合起来，改变传统的“填鸭式”课程教学模式。

教导学生日常生活中多注意土木工程施工案例，鼓励学生利用空闲时间去工地实习。

可以将书本上一些经常接触到的简单知识点简要说明一下，也可以让学生自学，如砌体工程、混凝土工程、装饰工程等。

将学生接触不到或者看不到的知识点要花大力气和时间进行讲解，使学生有一个深刻的印象。

如项目施工进度计划的编制与控制、工程质量问题与处理、施工机械的合理化选择等。

在土木工程施工课程教学中，根据课程的讲述进度和工地施工的具体情况有计划地去施工现场和有资质的实验室实践。

在施工现场指导教师应根据学生的工地实习方向提出一些具体问题要求学生解决，并于书本上的知识点进行对照，找出课堂教学的疑惑并与实践进行对比分析。

如：深基坑或地质条件复杂的基坑降水、支护方案的选择方法、工程施工过程中出现的质量问题和解决方案、节能工程施工质量控制和检测、模板与脚手架的选择与设计等。

经过宿州学院土木工程专业开放性实验教学的证明，这种模式可操作性强，主动学习能力提升快，解决工程实践的能力明显得到了提高[2]。

2 开放性实验教学存在的问题
2.1 重视程度不够
目前学校对开放性实验重视程度不高，支持力度也不大。

加上开放性实验教学主要利用课外时间，很多教师和学生不能真正意义上理解开放性实验教学，学习的主动性不高，以无所谓和敷衍了事的态度对待相关的实验项目。

另外，受传统课内实验教学的影响，对开放性实验教学模式排斥意识，这都对学生的自主学习、创新意识的培养是不利的。

2.2 师资力量薄弱、结构不合理
对于新兴的应用型本科院校来说，主要的教学队伍是广大的刚毕业或毕业未久的青年教师，这些青年教师队伍虽上课很有激情和活力，但在工程实践经验和大型仪器设备操作方面知之甚少[3]。

另外，大部分青年教师一般只讲述教材上的章节，没有将教学和工程实践结合起来，学生对所学的知识记忆不深，一知半解，因此教学效果不是很理想。

在师资队伍结构上缺乏有工程技术背景、丰富科研的高学历人才，尤其是经济欠发达地区，师资队伍基本上没有经验丰富的年长之人，清一色的青年小伙子。

在这种师资力量薄弱、结构不合理的情况下，很难开展开放性实验教学。

2.3 实验教学模式过于单调
虽然现在实验教学手段多种多样，如多媒体教学、网络教学等，但内容不充实、缺乏多样性和前瞻性，多呈平面化。

对于土木工程中一些重点、关键工序的演示立体化的显示，直观性较差，学生也不容易吸收这部分知识。

土木工程施工课程目前多为验证型实验，缺少综合型、设计型实验项目，这些实验主要是对理论的验证，对学生创新意识培养有束缚作用，不利于学生个性的发展和自我表现。

所以，大多学生们对这些实验不以为是，做实验的积极性、热情不高，实验报告质量也很差，打不到设立实验课教学的目的。

3 土木工程施工开放性实验课的探索
3.1 修订和完善培养方案
人才培养方案是学校办学理念和教育思想的集中体现，是实现人才培养目标与规格的实施方案。

需要进一步明确土木工程施工课程教学目标，细化开放性实验课程项目，从知识结构、能力结构和素质结构等方面进行阐述，充分体现应用型人才培养要求；进一步优化整合课程模块设置，充分体现对工程施工技术培养规格的支撑，突出专业教育，加强职业能力教育。

建议可以将集中的1～2周的实验课程和设计分散到整个学期中，针对工程实践，把实验教学融入到现场施工中，让学生带着实验任务向现场技术人员和授课教师进行学习，这样目的性更加明确，所学知识也易接受。

3.2 多样化的实验项目
为满足不同年级段学生的培养要求，开放性实验室设立的实验项目内容可以是自选课题、科研项目、科技活动、兴趣小组的提高型学习等[4]。

放手学生去设计自己的实验，由学生主导实验的规划和操作，专业老师在实验过程中进行启
发和指导，提高学生的主动学习性和动手实践的积极性。

多样化的实验项目有：开放性实验室应面向有能力的学生申请的科研课题项目，对项目需求的试验提供必要的设备和仪器；开展课外学生科技活动，根据学生不同的兴趣，提供创新性实验项目；提倡和鼓励学生进行除教学计划以外的设计型、综合型的创新实验项目，由学生自主的完成相关实验；对于优秀学生可以吸收进入开放性实验室，参与教师的一些重点课题的实验操作、数据分析、成果发表等一系列科学研究工作，进一步加强和完善开放性实验教学的项目和模式。

3.3 严把考核关
依据土木工程施工的教学计划和目标，对学生实验项目的各种设备仪器操作和实验报告按开放性实验教学考核标准进行观察和评阅，给出理论上的分值，然后对每一位学生的实验项目进行公开答辩，根据提问和回答的表达能力和知识的掌握程度，给出答辩成绩，最后按照以上两种成绩的加权综合给出每位学生的综合成绩。

这种模式也避免了以往平面教学的一些弊端，如抄袭、知识点模糊等。

通过答辩的环节，教师可以掌握学生欠缺的知识点和每一位学生的学习状态，学生也可以从回答教师提出的問题中巩固已学知识和未知新知识，可以达到教师和学生的互动互利的双赢目的。

3.4 校企合作师资队伍建设
青年教师到专业对口的企业进行实践锻炼，对提高教师的双师技能素质有着重要的作用。

依托校办企业、校企合作等项目，青年教师可以进入企业挂职锻炼或者顶岗工作，建立学校与企业共用的开放性实验室基地[5]。

基地的管理纳入企业的生产、经营和管理工作中，教师和学生可以去基地实践和实训，企业的工程技术专家、资深人士可以到学校担任专业课教师，改善了学校师资队伍结构、层次不合理的现象，也加深了学校与企业间的相互联系与沟通。

这样可以实现学校、企业之间互利共赢，也可以使开放性实验更加贴近工程现场实际。

青年教师经过企业的锻炼，可以及时掌握一些新技术、新工艺、新方法，对专业的发展有了更直接的了解，对讲授的教材内容更易于工程实际相结合[6]。

另外，通过对企业的联系与沟通，学校对于企业的技术和人才需求有了更深的了解，这对学校的专业结构优化和人才培养计划的调整提供了社会依据，对学生毕业后就业方向也指明了正确的方向。

4 结语
土木工程施工开放性实验教学有利于打破传统的平面教学模式的束缚，对学生的自主学习和创新能力的培养有着积极的推进作用，与当今社会需求和发展相适应，有着良好的社会和经济效益；同时，有利于合理的利用实验室资源，实现实验室建设与创新体制的融合，产生较大的综合效益。

另外，土木工程施工开放性实验教学将教学、实践、科研有机的结合，既锻炼了学生的动手实践能力，又培养了学生如何用理论知识来解决实际问题的能力，对应用型人才的综合素质的提升有了可靠的保证。

参考文献：
[1] 刘子振，地方高校土木工程专业开放性实验项目教学探讨[J].台州学院学报，2013，35（3）：83-86
[2] 将晓曙，史贵才，黄小红等，土木工程专业开放性实验教学的探索[J].常州工学院学报，2012，25（5）：89-91。