《道路工程材料》实验课教学改革探讨

朱兴一 杜昭

摘要：本文从教学观念、教学方式以及教学质量评估三方面对实验课教学改革进行了探讨。并通过分析当前工程材料实验课教学中存在的不足，提出相应的改革措施。提出了自主性、个性化的实验教学理念；建立了“类慕课”的全新教学方式，并增加综合性创新实验，以实现实验教学质量的过程控制；在教学评估方面，分别从学生对实验的了解情况，试验操作情况以及试验报告完成情况三方面进行评价，以完善实验教学质量跟踪体系。通过一系列的实验教学改革，以期培养具有实践操作能力的“卓越工程师”。

关键词：实践教学；创新能力；教学改革；类慕课；教学考核

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）39-0093-02

一、引言

近年来，基于创新型人才培养的高等教育改革已成为各大高校的重要工作。实验实践教学作为高等教育体系中的一个重要组成部分，在培养创新能力方面具有毋庸置疑的重要作用[1]。作为一门应用性很强的工程学科，道路工程专业的实验实践教学应始终贯穿该专业教学的各个环节。近年来，为了提高道路工程专业的教学质量，有效发挥实验实践教学环节在培养创新型人才中的作用，我们对《道路工程材料》实验课的教学改革进行了探索，并提出了相应的改革措施。

二、《道路工程材料》实验课教学现状

通过对本校当前《道路工程材料》实验课教学现状的调研结合相关文献[1]，我们发现，目前，《道路工程材料》实验课教学环节主要存在以下问题。

1.重理论轻实践。如前所述，道路工程是实践性很强的工程专业，对道路工程专业学生的培养目标之一就是提高学生解决实际工程中遇到的各种问题的能力。实验教学就是为学生创造了理论与实践相结合以提高学生动手解决实际工程问题能力的教学环境。然而，当前很多高校教学环节中过于重视理论教学，轻视甚至忽视了实践教学，未能清楚认识到实践教学环节的重要性。以我校为例，《道路工程材料》实验课教学过程中将较多的时间用于试验相关理论知识的介绍，过多的理论介绍压缩了学生实操练习的时间。并且，实操练习的安排往往是在相关理论知识已经讲完一段时间之后才安排，这样一来，学生很难将前后所学的理论知识与实践操作融会贯通，教学效果很不理想。另一方面，由于实验室设备数量有限，大部分试验的实操练习只能分组进行。这样只能少数同学进行实验操作，其他同学做记录或旁观，难免会出现部分同学不愿发挥主观能动性，抄袭其他同学实验数据的现象。通过对我校参加过《道路工程材料》实验课的学生的问卷调查显示，在期末结束时，仅有20%的学生能够在没有书本和教师的指导下，重复本学期所做过的所有试验。这样显然不利于学生动手实践能力和创新能力的培养。

2.实验课课时安排不合理。众所周知，实践教学对学生就理论知识的掌握和理解具有较大的促进作用。实验课教学也是学生将所学理论应用于实践，在实践过程中加深对理论知识的理解，与此同时提高自身认识问题、分析问题以及解决问题能力的过程。但是，由于部分高校教学中对实践教学在创新人才培养方面的重要性认识不清，对实验教学课时的分配比例普遍偏低。传统的《道路工程材料》实验教学课程量占总课程量的六分之一，任课教师一般先就试验的基本原理、试验内容以及试验仪器进行介绍，随后进行演示试验，学生在理解的基础上，再进行分组的实地练习。过多的理论介绍及演示操作会占去课程的大部分时间，导致学生的实际操作时间被压缩。

3.教学方式单一。实验课教学大多数情况下为当堂实地练习，“现学现卖”的方式显然不利于学生的理解和融会贯通。此外，关于试验的演示操作，由于人数众多，很难保证每一位同学都能够熟练掌握，课后，学生对试验操作的复习也无从着手，这也导致了很多学生错误的操作。

4.实验内容及设备陈旧。随着教育形势的发展，对道路工程专业学生要求掌握的内容不断增加。但目前，《道路工程材料》课程的实验教学内容多为基本操作试验以及一些验证性试验，很少或者根本没有综合性、设计性以及创新性实验[2]。实验课上仅对基础性试验进行介绍和演示，往往无法涉及到国内外较新的试验测试方法；其次，大多数高校的试验设备多为好多年前的旧设备，设备故障率高，测试结果误差大，这在一定程度上制约了实验实践教学的开展。此外，随着我国科学技术的进步，各种与道路工程相关的新工艺、新技术不断涌现和发展，越来越多的新型试验设备在道路工程中得到应用，但由于客观条件限制，实验课往往无法涉及到这些较新的测试仪器，这样显著阻碍了学生接触到更前沿的知识。

5.实验课教学的考核问题。目前，大多数高校对于实验课教学的要求远没有对理论教学的要求高，对于《道路工程材料》实验课的考核还没有建立起较为规范的考核办法。而且试验与理论往往是存在一定差异的，无法保证每次的试验都能得到与理论数据完全吻合的试验数据。传统的考核方式，也便导致了部分学生为了得到一个较好的成绩而选择伪造数据。这样做不利于良好学风建设的形成和学生能力的培养。

三、试验教学改革实施方案

1.教学观念的改革——自主性、个性化实验教学。（1）理论教学与实践教学并重。学生通过理论学习和深入思考掌握基本的概念、原理和方法，在实践训练中尝试运用知识甚至发现新知识[3]。实验实践教学因其所独有的直观性、综合性以及创新性等特点，使得其在创新型人才培养方面具有不可替代的重要作用。（2）明确学生在实践中的主体地位。因此，实验实践教学应坚持以学生为中心，明确学生在教学环节中的主体地位。应尽可能引导学生进行自主学习，与此同时，尽可能考虑到不同学生之间的个性差异，开设多元化的实践教学内容，实施因材施教。

2.教学方式的改革——实验教学质量过程控制。（1）“类慕课”教学方式。MOOC指大规模在线开放课程（Massive Open Online Course，MOOC），中文名“慕课”。近年来，MOOC席卷全球高等教育，掀起了前所未有的网络教育高潮，成为了国内外教育研究者关注的焦点。基于互联网的MOOC平台以其特有的便捷性和开放性实现了一种高端的知识交换，彻底颠覆了传统的高校教学模式。目前，国内的MOOC平台如学堂在线，中国大学MOOC等均具有强劲的发展势头。此外，基于MOOC的翻转课堂教学模式在国内高校教育中也得到了越来越多的应用。受MOOC教学模式的启发，本研究提出“类慕课”概念以尝试提升实验教学质量。拟以“沥青及沥青混合料”的实验教学部分为试点。对沥青材料及沥青混合料的基础试验（三大指標、级配设计、路用性能试验等）和先进试验（沥青流变性质试验、低温弯曲蠕变劲度试验、沥青微观试验、沥青混合料四点弯曲疲劳试验等）进行实验教学视频拍摄，录制成片，并在课程初期发布给每位选课学生，供其反复观摩自学，并完成预习报告的撰写。学生在掌握教学视频中的试验操作方法并递交预习报告后，可在规定时间段内预约试验室，自主动手操作练习，练习过程配备研究生助教负责指导。在整个实验教学过程中，不再花费过多时间对试验相关基础进行讲解，而是留给学生更多的时间进行实践操作。通过教学实验视频建设，提供学生课后的自学途径，并结合自主预约试验操作，加深学生对试验内容的理解。此外，我们的试验视频还将介绍一些国内外最新的测试方法与测试设备，这样也有助于拓宽学生知识面。（2）在基础性实验操作内容的基础上，开设具有综合性、设计性以及创新性的试验内容。学生可在掌握基础实验操作的基础上，选择综合性创新实验题目或科研小课题，自主设计进行试验研究。在综合创新实验环节可采用研讨式教学方式，将全体同学分成若干小组，学生以小组形式完成资料查阅，试验课题选择，试验方案的初步设计，试验方案的制订与实施，试验数据分析，试验报告撰写等全部过程。科研小课题或创新性试验内容结合研讨式教学方式，可有效激发同学们的学习热情。与此同时，在独立思考、分工合作的试验过程中可有效提高了学生的动手实践能力，激发了学生的创新思维。

3.实验教学考核改革——实验教学质量跟踪。在试验教学考核方面，以往对于实验课的考核均是根据学生最后递交的实验报告进行评分考核。此次改革，我们将考虑从学生对实验的了解情况，实际动手操作情况以及试验报告三方面进行考核。学生对实验的了解情况将从学生递交的预习报告进行考核，实验操作情况的考核在自主预约试验操作环节以及综合性创新实验环节由实验课教师以及研究生助教进行评分考核，实验报告完成情况将由任课教师根据学生实验报告试验结果与标准化试验测试结果进行比对考核。三方面考核所占比例分别为30%、30%和40%。通过这种全新的实验教学考核方法，逐步引导学生养成勤于思考、勇于探索的良好习惯，以期对培养综合型创新人才起到一定的促进作用。

四、结语

在《道路工程材料》实验课教学现状调研的基础上，对实验课在教学观念、教学方式以及教学质量考核三方面的改革提出了建议。教学观念改革主要应认识到理论与实践并重，在实践教学中充分发挥学生的主体地位，以学生为中心，通过恰当的方式对学生进行引导和培养；在教学方式改革方面提出了“类慕课”的全新教学形式，增加综合性创新实验；在教学评估方面分别从学生对实验的了解情况，试验操作情况以及试验报告完成情况三方面进行考核。通过上述改革措施，以期有效激发学生的学习热情，全面提高学生的综合能力。

参考文献：

[1]陈国松.我国重点大学本科工程教育实践教学改革研究[D].武汉：华中科技大学，2012.

[2]张彩利，李宁利，马士宾，孙吉书.《道路建筑材料》实验课教学问题及对策研究[J].中国建设教育，2012，（1Z1）：57-59.

[3]李丽，安卫华，冯嵩.卓越机械工程师校企联合培养模式的研究[C].沈阳科学学术年会，2015.