《岩土测试技术》课程教学改革初探

2020-05-12王蓉王鑫蕾谢若琪李彦荣霍俊杰

教育教学论坛 2020年15期

王蓉王鑫蕾谢若琪李彦荣霍俊杰

摘要：岩土测试技术是太原理工大学地质工程专业本科生必须掌握的一门课程，具有很强的理论性和实践性。传统岩土测试技术课程教学存在教材内容陈旧、授课模式僵化、实验课程失效、考核方式单一等突出问题。相对于传统的工科人才，未来行业需要的是工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才。传统工科教学已经不能适应新时代人才培养需求。在新工科教学改革背景下，总结分析了目前各大高校岩土测试技术课程在课堂、实践教学两方面的改革与进展，并在此基础上提出我校的设想与展望，供工科院校课程改革参考与借鉴。

关键词：岩土测试技术;新工科;人才培养;工程教育

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2020）15-0134-03

高等教育发展水平是一个国家发展水平和潜力的重要标志。我国高校正加快建设和发展新工科，一方面主动设置和发展一批新兴工科专业，另一方面积极推动现有工科专业的改革与创新[1，2]。

岩土测试技术是岩土工程、地质工程、土木工程、勘查技术与工程本科专业的核心课程之一，是从基本理论过渡到工程实际的重要桥梁，是一门实践性很强的课程。课程包括室内试验、物理模型试验、原位试验和现场监测四大类，共涉及具体的基础试验58个，这些试验确保了岩土工程课程设计的合理性，不仅是岩土测试技术理论研究的基础，也是保证岩土工程施工质量的重要手段。本文依托岩土测试技术课程，探讨传统教学模式中存在的问题，总结目前部分高校教学改革进展，并在此基础上提出我校的教学改革设想与展望。

一、岩土测试技术传统教学模式中存在的问题

岩土测试技术作为岩土工程、地质工程专业的核心课程之一，课程设置一直在不断完善及改进，但目前来看，该课程在课堂教学、实践试验模块及考核方式等方面仍存在如下问题：

1.教材内容陈旧。目前各大高校授课所使用的《岩土测试技术》教材与现行行业标准和规范之间存在明显差异，授课内容普遍滞后于工程实践中的现行技术，导致学生所获取的知识缺乏先进性，且与工程实际问题同行业需求脱钩严重。同时，国内行业标准与国际行业标准之间存在一定差异，按照现行国内行业标准与规范授课，显然并非合理和科学。

2.授课模式僵化。传统授课模式以教师传授为主，重灌输、轻探索，学生往往是被动接受者;课程内容重理论轻实践，“工科教学理科化”普遍存在[3]。此类教学模式致使工科学生的知识结构存在缺陷，不利于提高其综合素质。

3.实验课程失效。传统的岩土测试技术教学，基本上由授课教师根据教学大纲讲解实验原理，演示实验操作和流程，然后由学生依据教案操作仪器，但是由于岩土测试技术课程时间紧、任务重、实验操作复杂，单单靠演示实验操作无法使学生完全理解并掌握这门课程。

4.考核方式单一。岩土测试技术课程考核方式单一，学生们通过死记硬背教案材料或书本内容来应付考试，难以达到课程学习的目的，不利于培养工程能力，更不能达到培养工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型新工科人才的需求。

二、国内高校岩土测试技术课程教学改革进展

1.课堂教学改革与创新。岩土测试技术这门课程具有理论知识与工程实践紧密结合的特点，导致学生在学习中感觉抽象、复杂、难以掌握与应用。传统的教学模式以书本、课程PPT、图片罗列为主，形象性不足，因此导致普遍的满堂灌现象，难以调动学生的积极性。

针对上述现象，国内高校展开了积极的尝试。（1）在授课方式上，中国矿业大学、华北水利水电学院、吉林建筑大学、桂林理工大学等高校已经认识到传统板书的不足，开始采用多媒体与板书教学相结合进行多元化教学，通过完善的多媒体课件，从文字、图片、动画、声音、视频等方面多角度激发学生的求知欲，将小动画、小视频穿插在理论讲授过程中播放，起到了很好的辅助作用[4，5，6]。（2）在课程教材方面，由于该课程与相关课程的交叉融合较多，同时涉及工程中新技术、新方法的应用，而传统教材内容滞后不足以培养学生创新能力，在此问题上，西安科技大学建筑与土木工程学院的朱彬等老师针对岩土测试技术课程教材滞后于现行测试技术的发展现状这一现象，提出了将新技术、新知识（如光纤传感技术）应用于本科教学，针对不同专业因材施教等课程教学改革思路与方法[7];吉林建筑大学以社会需求为导向，加快课堂教学内容的更新，与时俱进，引入课程中涉及的新技术、新方法来扩充教学内容[8];华北水利水电学院等高校通过将科研的最新成果融入岩土专业新教材建设中，为教学内容改革起到很大的促进作用[5]。（3）在课程设置方面，中国矿业大学、江西理工大学、宿州学院等高校通过精简课程中重复部分，优化教学大纲与课程体系，设置出合理的岩土工程专业课程群体系，来突出重点，提高课堂教学质量[4，9];吉林建筑大学通过剔除课程设计中原有的陈旧技术、重叠内容，倒转授课顺序等方式来培养學生独立完成工程项目的能力[8]。（4）在教学资源方面，西安科技大学、大连海洋大学、扬州大学等高校借助多媒体和板书，将激发学生学习兴趣和增强感性认识为核心的工程案例引入教学，形成真实而完整的典型工程案例教学资源，调动了学生课堂学习的积极性，实现了专业理论知识和工程实践的有机结合，有利于提高学生解决岩土工程技术的能力、激发学生的创新思维能力，成为目前培养应用型人才的一种新方法[7，10]。

2.实践教学改革与创新。岩土测试技术课程与其他课程相比最突出的特点是实践性强，实践教学对培养地质工程专业大学生的重要性不言而喻。无论是培养合格的大学生，还是适应社会发展的创新型新工科人才，都要强调实践教学环节的重要性[7，9]。对此，国内部分学校展开了积极的探索与改革。（1）在实验课时安排和实验室建设方面，龙岩学院采取增加实验课时，构建多媒体实验室的方式，提出“3+1”培养模式，即三年理论学习和一年实践教学，来实现多模块、分层次的实践教学体系，加强实践实训的环节，培养实际动手操作能力，实现地质工程专业应用型人才的培养[11];中国地质大学（武汉）开展加强地质试验教学、研究室等平台的建设，将基础课程教学和实习教学有机结合、相互渗透、相互影响，通过加强课程设计，加强实习教学，加强开放式试验教学，逐步完善自身实践教学体系[12]。（2）在实习基地建设方面，中国矿业大学、中国地质大学（武汉）、江西理工大学等高校将教学内容与实习基地、现场相结合，根据基地建设情况更新实习教学方案，提倡学生自我观察、独立分析、集体讨论，从而提高工程操作能力，此外还与企业联合设立了校外实践教育基地，增加实践教学学时，很大程度上解决了毕业生工程能力较差这一现象;吉林建筑大学通过在校内建设岩土工程实习场地，调整传统模式的实习时间，提高了学生的工程实践能力[13]。这些探索为地质工程复合型人才培养提供了完善的实践教育平台。（3）在与科研生产单位合作方面，有一些高等院校积极尝试走与企业联合的教学创新之路。如吉林大学、吉林建筑大学、宿州学院、南昌工程学院等，通过培养学生参与实际工程项目，学习到书本上接触不到的前沿知识，知识点得以升华。同时，联合教学培养模式实现了企业与学校的优势互补、资源共享，很好地解决了学校仪器设备不足这一问题。

3.考核形式改革与创新。以往对学生的考核主要采取期末闭卷考试的方式，这导致了学习岩土测试技术这门课程，过于局限于教科书知识点，通过死记硬背或抄袭罗列来完成考核，不利于当前新工科背景下培养学生的工程能力和创新能力这一需求。在岩土工程专业教学中，实验是进行实践教学的一种主要手段，因此急需通过创新对实验教学的考核来改革原有的考核模式。目前，许多高校已经改变了过去只按照笔试考试或课程论文来评定成绩的做法，更加注重学生在实验中的主动性和操作技能考核[5]。（1）在考核成绩比例安排方面，江西理工大学在岩土专业课程考核中，采取提高平时成绩的权重，形成了实习报告占50%、综合能力考核占30%、平时表现占20%的考核新模式;防灾科技学院通过加大课堂讨论及作业提问的比重，通过现场答辩提问的方式来改善传统的考核模式，这在很大程度上杜绝了课程论文弄虚作假的行为[14]。（2）在实验实践考核方面，中国矿业大学用针对实际岩土工程案例强化训练的方式改革传统的笔试考核模式，提高学生的工程能力与创新能力，使学生尽快跨越学校理论知识和企业实践应用之间的障碍，成为一次极富挑战性的尝试[15];宿州学院建立了多元化的考核方式：课程采取期末考试成绩和平时实验报告成绩相结合的考核方式，在平时实验考核中更加注意学习态度、操作技能等情况，同时期末考试成绩也引入了实践环节考核[9]。通过提高对实践的重视程度，提高了平时成绩的权重，为培养创新型、应用型人才提供了有力的保障。

三、太原理工大学岩土测试技术课程改革设想

近年来一些高校的探索与改革，极大地丰富了岩土测试技术课程教学内容和教学形式，调动了学生学习的积极性，实现了人才培养的新模式。太原理工大学作为工科优势高校，在总结继承前人教育改革成功经验的基础上，提出了一些自己的设想。

1.收集整理国内外现有的岩土工程相关国家标准，进行深入对比分析，为课堂、实践教学提供合理科学的参考依据。

2.在吸取前人改革成功经验基础上，确定课程内容，制定更加合理科学的教学大纲，编制融合国内外行业标准、新技术、新知识的教材。

3.根据确定的教材内容，将教学内容模块化，整理《岩土测试技术》涉及的所有岩土体物理、力学参数测试的基础试验，参考收集的标准，为每个独立试验制作科学合理的操作流程与规范。

4.利用新媒体手段——视频模块开展在线视频教学试验，从根本上解决实践教学课时少这一突出问题，满足新时代学生全面、快速学习知识的需求。

新工科建设需要加强研究和实践，我们将充分发挥首创精神，提升工程教育效率、提高教学效果，为岩土测试技术课程改革做出积极的探索与尝试。

参考文献：

[1]宋凌云，王嘉毅.教育改革发展的新理念新思想新要求——学习习近平总书记关于教育工作的重要论述[J].教育研究，2017，38（02）：4-11.

[2]“新工科”建设复旦共识[J].复旦教育论坛，2017，15（02）：27-28.

[3]孙康宁，傅水根，梁延德，张景德.赋予实践教学新使命避免工科教育理科化[J].中国大学教学，2014，（06）：17-20.

[4]蔚立元，韩立军，张强，孟庆彬.面向“卓越计划”的“岩土加固技术”课程教学改革探讨[J].煤炭高等教育，2015，33（06）：117-121.