大学实验课土木工程论文

[摘要]烟台大学土木工程专业着力培养全体学生的创新精神和实践能力，将创新实验课程纳入人才培养方案。从创新实验课程教学中存在的问题出发，立足于创新实验课程的目标和科技创新竞赛的作用，构建了以能力培养为导向以赛教融合为驱动的创新实验课程教学创新模式。下面是小编精心推荐的《大学实验课土木工程论文 (精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!

大学实验课土木工程论文 篇1：

基于项目式教学的土木工程实验课程改革探讨

[摘 要] 应用型高校的建设对各专业的实践教学活动提出了新的要求，土木工程实验课程是土木工程专业的重要实践环节，但在教学过程中，该课程面临一系列问题。该研究将项目式教学法引入土木工程实验课程中，并提出以下基本应用步骤，即依据学科方向划分项目类别，依据项目类别搜集工程案例，基于工程实例进行土木工程实验课程教学设计，优化土木工程实验课程考核机制，以及试点推广等。课题旨在践行以项目为抓手的应用教育理念，实现传统实验教学从“教”向“学”转变，提高土木工程专业的人才培养质量。

[关键词] 土木工程;实验课程;项目式教学;应用型

一、引言

土木工程专业的形成源于长期以来工程实践经验的总结和发展，其最显著的特点是实践性、经验性强。土木工程实验是针对土木类专业开设的专业基础实验课程，课程主要包括以下几大类内容：建材类实验、工程测量类实验、岩土类实验、结构类实验，且每一大类实验又包含若干类子实验，实验项目众多，实验内容丰富。

（一）土木工程实验课程的重要地位

由于学生在校期间实践机会较少，土木工程专业教育中的实验教学对于学生应用实践能力的提高起着非常重要的作用。高等学校土木工程本科指导性专业规范[1]（简称“规范”）规定，土木工程专业的教学内容分为专业知识体系、专业实践体系和大学生创新训练三部分，分别通过课堂教学、实践教学和课外活动来完成，目的在于利用各个环节的培养使土木工程专业人才拥有符合要求的基本知识、能力和专业素质。实践教学包括各类实验、实习、设计及科研训练等形式，其中，土木工程专业实验教学是培养学生掌握基本科学实验方法与技能、提高科学素养、动手能力与创新能力的主要手段之一，在培养创新型人才中有着不可替代的作用。“规范”要求土木工程专业的实验学时为52学时，实习时间为2周。由此可见，“规范”将实验教学放在了土木工程专业本科教育的重要位置上。

（二）应用型高校建设需求

2016年12月30日，中国教育部副部长李晓红在国务院新闻办公室举行的政策吹风会上表示，要推动一部分普通本科高校向应用型转变，现在全国有约200所高校在进行这方面的试点[2]。当前我校正大力进行“示范性应用型大学”的建设，将学生的培养目标定位于“服务地方，服务行业”。土木工程是一门应用性极强的专业，其中的土木工程实验课程是培养土木工程专业学生应用实践能力的重要环节，但目前该课程仍停留在“以教师为中心”的传统教学模式中，该模式在教学过程中过于注重知识传授和实验过程的格式化操作，而缺乏自我改进和对学生的启发性引导，呈现出严重的封闭性，背离了“以学生为中心”的教育理念要求[3]，因此，培养的学生无法满足社会和企业的实际需求。

二、土木工程实验教学面临的主要问题

由于土木工程实验课程面宽、点多的特点以及传统实验教学方法束缚等因素，长期以来土木工程实验课程在教学过程中存在着一系列问题[4]，主要有以下几点：

（一）师生在思想上对实验教学不重视

学生的学习目标不明确、学习兴趣不浓的问题，一直是困扰应用教育发展的顽疾。土木工程实验的实质是对学生的实践能力的锻炼，通过实验，学生不仅可以加深对理论知识的理解，还能锻炼自己的动手实践能力，因此，土木工程实验本应在土木工程专业教育中占据重要的地位。但就目前的现状来看，不少师生只注重课程理论知识的讲解和学习，而轻视了实验的重要性，常常将实验课作为理论教学的一个附属环节，即“课夹实验”，把实验学时作为理论课程的补充且实验层次较低，实验内容大多是验证性实验，考核要求也比较低，这直接导致了学生实践能力的不足，毕业以后不能够尽快胜任工作岗位的要求。

（二）教师教学方法存在严重弊端

土木工程实验的目的是让学生加深对理论知识的理解，并掌握相应的实验技能。但从目前我校土木工程专业实验教学的现状来看，教学方法比较呆板，实验开始前教师准备好所有的实验器材，并将实验步骤和过程展示给学生，实验时学生只需要按照教师的演示步骤重复进行一遍，实验课程便可以完成了。这种教学模式存在着明显的缺陷，学生实验时只是按照老师的方法进行操作，而没有进行独立思考，实验结束后的一段时间，很大一部分学生都会完全忘记实验的细节和目的，究其缘由是因为学生只是机械地重复了实验步骤，而没有进行思考，更没有真正理解实验的意义，这对于学生实践能力的提高起不到多大的作用。

（三）实验教学和工程之间联系不紧密

土木工程是一个实践性较强的专业，毕业生大多会进入工程一线工作，但目前多数高校土木工程专业实验教学与工程间缺乏联系。许多土木工程专业实验的设置只是去验证理论教学中所得到的结论，这种不与工程问题相联系的实验课程并不能增加学生对实际问题的认识，学生尽管知道了某项原理及操作方法，却不知道该原理及操作方法的实际作用，不利于其工程意识的培养和实践应用能力的提高。

（四）考核方式不够科学

国内高校土木工程实验课程的考核文件通常只有一份实验报告，学生实验即使实验做得不好甚至不做实验，但如果将实验报告写好仍然可以得到好的成绩。在此过程中，教师以实验报告为依据检验学生实验数据准确与否，而忽略了学生对实验过程的学习以及对实验问题的思考，这种过于简单的考核方式顯然无法有力支持实验课程设置的目的，也不能有效提高学生的工程实践能力。

正是由于长期以来土木工程实验教学过程中存在着这样一系列问题，导致该课程的教学实践不能支撑土木工程专业建设中的人才培养目标。

三、项目教学法的概念

项目教学法[5]是在教师指导下，将一个相对独立的项目交由学生处理，信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价，都由学生自己负责，学生通过该项目的进行，了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。在我国，高校长期以来普遍采用以教师为中心的传统教学法进行授课，学生的获得感普遍较差。而项目式教学法已经在北欧、北美等发达国家的学校得到广泛应用，仅在2015年，美国就有上千所学校开始使用项目式教学法取代传统教学法。

项目教学法最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”，具体表现是培训周期短，见效快，注重理论与实践相结合。而土木工程专业的应用性很强，具有丰富的工程实例，因此，土木工程实验非常适宜采用项目式教学法进行学习。

教师在教学过程中以项目为主线，将工程案例引入到实验教学中，可以充分调动学生的学习兴趣，实现“以学生为中心”的主动学习目标。同时，学生可以通过真实案例了解工程问题的来源，进而思考问题并进行实验设计、实验实施及协作、实验结果运用，加深了对工程问题从产生到解决等一系列流程的认识。通过基于项目的土木工程实验学习，学生不仅可以加深对实际问题的认识和思考，还将学会基本的实验技能，同时，其团队的协作意识和能力也会得到加强。

因此，基于项目式教学的土木工程实验课程改革符合“以学生为中心”的教育理念和我校“应用型高校”的办学定位，必将显著提高土木工程类专业学生的职业素养，使其更好地服务地方、服务土建行业。

四、项目教学法用于土木工程实验课程的探讨

基于项目教学法的土木工程实验课程，遵循“以学生为中心”的教学设计方法，以工程项目为抓手，目的在于提高学生的工程应用能力。项目教学法在土木工程实验课程中的应用可按照以下步骤来进行：

（一）依据学科方向划分项目类别

土木工程专业学科方向众多，包括房屋建筑、地下建筑、道路、隧道、桥梁建筑、水电站、港口、工程造价、工程管理等，各学科方向的项目侧重点各有不同，差异比较明显。因此，为实现基于项目教学法的土木工程实验教学目标，首先应该依据学科方向划分项目类别。本课题主要涉及岩土工程的勘察设计等内容，项目类别主要分为基坑、边坡、桩基、地基基础等模块。

（二）依据项目类别搜集工程案例

确定了项目类别后，为加深学生对实际问题的思考，提高其工程实践能力，需要根据项目类别搜集典型的真实工程案例，每一案例的工程背景及勘察、设计、施工过程都应当有据可查，该部分工作的首要原则是详细、真实。

（三）基于工程实例进行土木工程实验课程设计

本研究主要以项目为主线进行土木工程实验的课程设计，不同类型项目实验的内容差别很大，但其目的都是服务于项目。以基坑项目为例，其实验内容涉及土工方向的许多基础实验，如土的密度、含水率、液塑限、渗透性、直剪、承载力等实验，通过这样一个项目不仅使学生学会该方向的主要实验内容，也建立了不同实验项目间及实验项目与工程项目间的联系，达到了系统性学习和应用性学习的目的。

（四）优化土木工程实验课程考核机制

单纯以实验报告来考核实验课程具有明显的缺点，也不符合“以学生为中心”的教育理念。因此，实验课程的考核依据除了实验报告外，还应将现场提问和实验项目演示等环节加入其中。教师应有针对性地在场询问实验中所涉及的一些关键性问题，并要求部分学生代表重新进行实验演示，其他同学则进行观摩，共同查找实验中的错误环节，这样的考核机制有利于培养学生的自主意识及发现、分析、解决问题的能力。

（五）试点推广

從各教学班中选出部分学生组成若干项目学习小组，由于课程改革涉及到学习方法和评价方法的改变，小组成员的确定遵循自愿的原则，根据试行效果来不断完善基于项目教学法的土木工程实验课程，然后逐步推广至该专业的所有学生中。

五、结论

本课题以土木工程实验课程的教学实践问题为研究内容，提出了基于项目式教学的土木工程实验教学的改革方法，践行以项目为抓手，“以学生为中心”的新工科教育理念，以实现传统实验教学从“教”向“学”的转变，真正达到提高土木工程专业学生实践应用能力的目标。

参考文献

[1]高等学校土木工程学科专业指导委员会.高等学校土木工程本科指导性专业规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[2]中国教育部副部长：约200所高校试点向应用型转型

[EB/OL].http：//www.chinanews.com/gn/2016/12-30/8110188.shtml，2016-12-30.

[3]刘伦斌，孙可娜.高等教育“以学生为中心”的有效课堂教学[J].教育与职业，2014（32）：157-158.

[4]吴迪.土木工程实验教学问题探寻与课程体系优化改革途径研究[J].课程教育研究，2017（1）：229-230.

[5]宋朝霞，俞启定.基于翻转课堂的项目式教学模式研究[J].远程教育杂志，2014（1）：96-104.

作者：杜艳强

大学实验课土木工程论文 篇2：

土木工程专业创新实验课程教学模式探索

[摘 要] 烟台大学土木工程专业着力培养全体学生的创新精神和实践能力，将创新实验课程纳入人才培养方案。从创新实验课程教学中存在的问题出发，立足于创新实验课程的目标和科技创新竞赛的作用，构建了以能力培养为导向以赛教融合为驱动的创新实验课程教学创新模式。新模式以强有力的导向性牵引着各项教学活动始终以全体学生创新精神和实践能力培养为目标，保证创新实验课程的教学过程不偏离初衷。新模式解决了科技创新竞赛覆盖学生比例低的问题，将创新精神和实践能力的培养覆盖全体学生。

[关键词] 赛教融合;创新实验课程;OBE理念

[基金项目] 2021年度烟台大学教学改革研究项目“以能力培养为导向以赛教融合为驱动的理工类专业创新实验课程教学模式研究”（jyxm2021052）;2020年度烟台市校地融合发展项目“新型绿色建材产业驱动土木建筑类专业群建设”;2019年度山东省研究生教育优质课程“有限元分析”（SDYKC18082）

[作者简介] 刘人杰（1988—），男，山东威海人，博士，烟台大学土木工程学院副教授，土木工程系副主任，硕士生导师，主要从事土木工程研究;逯静洲（1973—），男，山西天镇人，博士，烟台大学土木工程学院教授，院长，硕士生导师，主要从事土木工程研究;秦 振（1981—），男，山东潍坊人，学士，万华建筑科技有限公司副总经理，主要从事集成房屋研发制造研究。

在“双创”背景下，全国高校普遍注重大学生的创新精神和实践能力培养[1]。自2015年国务院办公厅颁布《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》以来，全国高校围绕创新创业教育陆续开展教学改革和研究，并有步骤地将创新创业类课程纳入人才培养方案，各高校开设的创新创业类课程形式多样[2]。烟台大学土木工程专业源自建校之初开设的建工系，肩负着土木工程设施的勘测、设计、建造等专业人才培养的重任。土木工程专业是对理论和实践能力要求很高的专业，要求专业人才同时具备扎实的理论基础、强烈的创新意识和出色的实践能力。为切实加强科技创新教育，提高人才培养质量，在土木工程专业人才培养方案中设置了一系列创新实验课程，形成了“能力培养导向，赛教融合驱动”的特色课程教学模式。

一、创新实验课程介绍

高校作为高素质人才培养的摇篮，培养符合时代要求和国家需要的创新人才是推动高等教育综合改革的必然趋势[3]。烟台大学土木工程专业高度重视强化实践，提升学生的创新精神与实践能力，已将科技创新教育融入人才培养方案的课程体系，要求科技创新学分不少于2学分。在土木工程专业的人才培养方案中，学生获得科技创新学分的途径包括科技创新获奖学分认定和选修创新实验课程。科技创新获奖学分认定是指学生参加学校认定的科技创新竞赛并获奖，根据获奖层次得到相应的科技创新学分。

科技创新竞赛是指在高校课堂之外开展的，以学生实践为主、教师指导为辅，综合运用学科专业知识去分析和解决问题的竞赛活动，是教学活动的重要延伸。一方面，科技创新竞赛往往时间紧、工作量大、难度高，不少参赛学生因缺乏课本以外的专业理论知识和专业技能，比赛之前缺少為学生系统传授知识和技能的工作，学生被迫付出大量时间和精力补充相关知识和技能，存在效率低、影响学业成绩等问题。科技创新竞赛往往对参赛队伍数量有限制，导致竞赛覆盖的学生比例过低，大部分学生由于参赛队伍数量限制或缺乏参赛信心而失去了通过竞赛锻炼自己的机会。另一方面，普通课堂教学活动没有与科技创新竞赛有机结合，没能将竞赛案例等资料融入课堂活动，使科技创新竞赛与日常课堂教学之间存在藩篱。

选修创新实验课程是指学生选修人才培养方案中设置的创新实验课程，满64个学时并通过考核可获得2个科技创新学分。从目前来看，选修创新实验课程是学生获得科技创新学分的主要途径，实验课程教学研究十分必要。

二、创新实验课程中存在的问题

（一）教学目标设定的导向性不强

教学目标是学生创新精神和实践能力培养的主要“阵地”。因此，明确创新课程教学活动的出发点与归宿，是控制课程教学全过程的“牛鼻子”，教学目标实现与否是判断课程教学是否有效的依据[4]。有的教师对教学目标的重要性认识不足，仅仅为了完成教学大纲的编写任务，在确定课程教学目标时空泛而虚化，导致实际可操作性不强。有的教师对创新实验课程在人才培养中发挥的作用理解不深刻，误将创新实验课程当成普通的专业理论课程或狭隘地理解成科技创新竞赛培训班，在确定教学目标时存在偏离初衷、本末倒置等问题。总之，教学目标设定导向性不强的问题，影响创新实验课程在人才培养中的作用发挥。

（二）教学模式创新性不够

教学模式是指在一定的教育思想、教学理论和学校理论指导下，在一定环境中教与学活动各要素之间的稳定关系和活动进程的结构形式[5]。有些创新实验课程仍以教师讲授学生被动接受的传统教学模式为主，线上线下混合式教学、赛教融合教学、慕课、翻转课堂等新型教学模式应用不足。在传统教学模式下，学生的参与度不高，不利于激发学生的创新精神和强化学生的实践能力。有的创新实验课程则采用“放羊式”教学模式，放任学生自主完成学习和练习任务，教师的讲解和辅导偏少。这种模式过度强调学生的自主学习，忽视了教师在扩充专业理论知识和课堂全过程把控方面的作用。从实际来看，传统教学模式和“放羊式”教学模式均不能很好地满足创新实验课程教学目标的需要。

（三）教学内容设置不合理

教学内容指教学过程中同师生发生交互作用、服务于教学目的达成的动态生成的素材及信息。创新实验课程与日常课程教学在内容上没有形成有机联系，存在教学内容重复问题、先修课程与后修课程的教学内容逻辑顺序颠倒问题，不利于学生科学有序地掌握在创新实践课程中扩展的专业理论知识[6]。各门创新实验课程之间也存在教学内容重复问题，各门课程没有形成科学分工和协作的课程体系。有的创新实验课程存在扩展理论知识、扩展专业技能练习和扩展实践能力训练等教学内容结构不合理的问题，相互之间脱离有机联系。有的创新实验课程的教学内容覆盖面过大且庞杂，缺少针对性，学生没有足够的时间和精力完成面面俱到的教学任务，导致学生对课程失去兴趣，学习效果不好。

三、“能力培养导向，赛教融合驱动”模式

（一）“能力培养导向，赛教融合驱动”模式的含义

“能力培养导向”是指遵循OBE（Outcomes-Based Education）教育理念，以学生为中心，强调以学生接受教育后取得的成果为导向[7]。创新实验课程设置的初衷就是培养具有创新精神和实践能力的创新型人才。创新型人才培养重在学生能力的提升，这与OBE教育理念倡导的“以学生为中心、以能力为导向”的核心理念相契合[8]。“赛教融合驱动”是指将科技创新竞赛活动的元素融入创新实验课程的教学活动，驱动以创新精神和实践能力培养目标的实现。

“能力培养导向，赛教融合驱动”模式是指坚持以能力培养为目标导向，明确创新实验课程的目标导向性，从科技创新竞赛中科学合理地提取有益有效元素融入创新实验课程的教学过程，实现教育理念更新、教学模式创新、教学元素重构和教学资源整合，驱动创新实验课程教学目标的实现。

（二）“能力培养导向，赛教融合驱动”模式的作用

“能力培养导向，赛教融合驱动”模式避免了“集中精力办大赛”“为赛而赛”等浮躁做法，以强有力的导向性牵引着各项教学活动始终以全体学生创新精神和实践能力培养为目标，保证创新实验课程的教学过程不偏离初衷，避免了将创新实验课程办成科技创新竞赛培训班。

“能力培养导向，赛教融合驱动”模式将科技创新竞赛与专业教育有机结合，使科技创新竞赛的影响渗透到专业人才培养过程中，既可以强化先修课程的理论知识理解和应用，又可以扩展学习新的理论知识和新技能，培养创新精神和实践能力，有利于提升人才培养质量和竞争力。

“能力培养导向，赛教融合驱动”模式将创新精神和实践能力的培养覆盖全体学生，全体同学都有机会通过大赛提升自己。全体学生的能力得到提升后，有利于提升学生在参加科技创新竞赛时的积极性、自信心和技能水平，有利于提高学生在科技创新竞赛中的获奖数量和获奖层次。

四、基于“能力培养导向，赛教融合驱动”的创新实验课程教学模式构建

（一）根据人才培养方案，明确创新实验课程目标

创新实验课程支撑着3项毕业要求指标，包括学会使用现代工具、学会协调个人与团队关系和拥有自主学习和创新精神。首先，人才培养方案中规定创新实验课程能够培养学生基于科学原理和专业知识，开发或选用现代工具和技术模拟与预测复杂工程问题，并具有判断及分析其局限性的能力。其次，创新实验课程能够培养学生在多学科背景下的团队中发挥作用，独立或合作开展工作，具有参与、组织或协调团队开展工作的能力。最后，创新实验课程应使学生认识到自主学习和终身学习的必要性，具有自主学习适应社会和土木工程技术发展的意识和能力。

（二）秉承专业方向优势，遴选竞赛种类

梳理专业方向的科技创新竞赛，结合现有师资力量指导科技创新竞赛的优势和指导经验，合理选择一种科技创新竞赛作为课程元素，融入创新实验课程。全国大学生结构设计竞赛和全国大学生结构设计信息技术大赛是主要面向土木工程专业的两项具有较大影响力的科技创新竞赛，竞赛组织的目的与创新实验课程的目标高度契合。全国大学生结构设计竞赛旨在构建高校工程教育实践平台，进一步培养大学生的创新意识、团队协同和工程实践能力，切实提高创新人才培养质量。全国大学生结构设计信息技术大赛旨在提高高等学校土木工程专业及相關专业创新型、应用型人才的培养质量，推进高校BIM实践教学，提高大学生的科技创新能力和实践技能。我院土木工程专业结构工程方向教师有丰富的指导经验，依托全国大学生结构设计竞赛和全国大学生结构设计信息技术大赛开设了“大跨空间结构建模及分析技术”和“BIM结构建模及施工模拟技术”两门创新实验课程，各32学时。

（三）汲取科技创新竞赛元素，打造示范课堂

“能力培养导向”的原则要求汲取科技创新竞赛中的有益元素，助力创新实验课程目标的达成。在全国大学生结构设计竞赛和“大跨空间结构建模及分析技术”课程的融合过程中，充分考虑了课程教学目标和竞赛特点。大跨空间结构形式丰富、造型美观、受力合理，备受建筑师和工程师的青睐，广泛应用于各大公共建筑。有关大跨空间结构的赛题在全国大学生结构设计竞赛中频繁出现，体现了行业领域对大跨空间结构领域知识和能力的重视。此外，历届全国大学生结构设计竞赛均要求参赛学生能够使用专业软件进行正确的结构建模和分析，培养大学生的创新意识和团队协作意识，这与创新实验课程的目标高度契合。基于“能力培养导向，赛教融合驱动”模式，“大跨空间结构建模及分析技术”课程设置了四大教学模块，包括大跨空间结构专业知识模块、AutoCAD三维绘图技能模块、Midas/Gen结构软件建模与分析技能模块和模拟团队参赛模块。

大跨空间结构专业知识模块旨在讲解大跨空间结构的发展历史、结构形式和典型结构的设计要点，既扩展了大跨空间结构理论知识，又为完成指定结构设计竞赛赛题打下理论基础。以选定的竞赛赛题为例，采用教师讲解+学生上机操作的方式，训练学生的AutoCAD三维绘图技能和Midas/Gen结构软件建模与分析技能，既培养了学生使用现代工具进行建模和分析的能力，又传授了完成赛题需要的软件操作技能。在模拟团队参赛模块中，参考竞赛的组队模式，3人一组。在小组协作的基础上完成合理简化的竞赛赛题要求，形成汇报PPT、建筑结构有限元计算书和手工模型，培养了学生的团队写作能力、文案撰写能力、语言表达能力和动手实践能力。

创新精神和实践能力是当代土木工程专业人才应具备的优良素质，为此，烟台大学土木工程专业将创新实验课程纳入人才培养方案。从创新实验课程教学中存在的问题出发，立足于创新实验课程的目标和科技创新竞赛的作用，构建了以能力培养为导向、以赛教融合为驱动的创新实验课程教学创新模式。新模式以强有力的导向性牵引着各项教学活动始终以全体学生创新精神和实践能力培养为目标，保证创新实验课程的教学过程不偏离初衷，避免了将创新实验课程办成科技创新竞赛培训班。新模式将科技创新竞赛的影响渗透到专业人才培养过程中，既可以强化先修课程的理论知识理解和应用，又可以扩展学习新的理论知识和新技能，培养创新精神和实践能力，有利于提升人才培养质量和竞争力。新模式解决了科技创新竞赛覆盖学生比例低的问题，将创新精神和实践能力的培养覆盖全体学生，全体同学都有机会通过大赛提升自己。全体学生的能力得到提升后，有利于提升学生在参加科技创新竞赛时的积极性、自信心和技能水平，有利于提高学生在科技创新竞赛中的获奖数量和获奖层次。

參考文献

[1]张雯雯.“项目引领，赛教融合”模式在创业基础课程教学中的应用[J].湖北开放职业学院学报，2021，34（8）：3-4+18.

[2]李长福.基于需求驱动和赛教融合的艺术设计课程教学创新[J].湖北经济学院学报（人文社会科学版），2019，16（6）：145-147.

[3]潘双利，郑贵军.OBE理念导向下“赛教融合”创新人才培养模式[J].科教导刊（中旬刊），2020（23）：28-29+85.

[4]李文静.探索高校视觉传达设计专业“以赛促学，赛教融合”的教学模式[J].科技创新导报，2020，17（20）：197-198+201.

[5]舒广文.面向学科竞赛与课程学习有机融合的生物化学教学设计与实践[J].高教学刊，2021，7（16）：75-78.

[6]贾贺男，李昌俊.赛教融合实施效果的CIPP评价体系构建[J].河北农业大学学报（社会科学版），2020，22（6）：22-28.

[7]王建滨，刘晶晶，刘宁.基于赛教融合的反向倒推式教学改革实证研究[J].广西教育学院学报，2020（6）：198-204.

[8]江丽，封志兵，张华，等.基于赛教融合的创新型人才培养模式的探索——以东华理工大学地球物理类专业为例[J].中国地质教育，2020，29（3）：30-34.

Exploration on the Teaching Model of Innovative Experimental Courses in Civil Engineering Major

LIU Ren-jie1， LU Jing-zhou1， QIN Zhen2， ZHAO Kun2

（1. School of Civil Engineering， Yantai University， Yantai， Shandong 264005， China; 2. Technology R&D Department of Wanhua House Technology Ltd.， Yantai， Shandong 265599， China）

Key words： integration of competition and teaching; innovative experimental courses; OBE concept

作者：刘人杰 逯静洲 秦振 赵锟

大学实验课土木工程论文 篇3：

工程教育认证背景下土木工程材料实验课程教学方法探索与改革

[摘 要]实验教学是工程教育认证重点关注的方向之一，土木工程材料实验课程是土木工程专业的一门核心课程。文章在分析土木工程材料实验课程教学现状及存在问题的基础上，基于工程教育认证理念，结合互联网+技术，从教学大纲、教学内容、教学方法与教学考核评价体系四方面提出土木工程材料实验课程教学方法的改革与创新方向，即基于工程认证理念完善教学大纲;考虑课程特点，优化实验项目，丰富实验内容;结合互联网+技术，对教学内容及方法进行改革创新;建立以学生为主体的过程考核评价体系。

[关键词]工程教育认证;教学改革;互联网+;土木工程材料

一、引言

工程教育在我国高等教育体系中占30%以上。工程教育认证理念认为，工程人才的培养不能只有技术教育，其要求毕业生在掌握基本工程知识的基础上，具备对具体的工程问题进行分析与解决的能力，还要求学生具有其他知识与能力，如了解土木工程材料的可持续、绿色低碳、环保、经济等性能，并可根据工程的特点对材料进行设计与选择。如何在校园内、课堂上培养出同时具备工程实践能力与科研创新能力的复合型工程人才，如何根据工程教育认证理念对传统教学过程进行改革与创新，是当前高等工程教育面临的重大挑战[1]。

土木工程材料实验课程通过方案设计、实验操作、结果处理、现象分析、实验结论等一系列过程，锻炼和提升学生的综合能力。但现阶段土木工程材料实验课程教学过程中存在实验内容与实际工程联系不够紧密、教学方法缺乏创新等一系列问题，不能满足工程教育认证理念的相关要求。为让土木工程专业更好地适应新时期的科技变革与产业升级，需结合工程教育认证理念，对其教学过程、教学方法及教学模式进行进一步的改革与创新，将教学培养模式从培养专业理论知识较强的专业型人才向培养沟通交流能力佳、创新与实践能力较强等综合素质较高的复合型专业人才转变。

另一方面，人们已进入信息时代，“互联网+”在各行各业得到了广泛的应用[2]。教育发展规划中也强调将互联网技术与高等教育进行深度融合，对人才培养模式进行创新与改革[3-4]。互联网技术的蓬勃发展，给高等工程教育带来新机遇的同时，也带来了新的挑战。如何抓住“互联网+”给高等教育行业带来的新机遇，是高等教育面临的一个重要而且紧迫的课题。将互联网技术应用到实验教学过程中，可扩展学生的知识面，培养学生的自主学习能力，提高学生学习的积极性，以更好地践行“以学生为主体，以教师为主导”这一工程教育认证理念[5-9]。综上，在分析现有土木工程材料实验课程教学问题的基础上，文章针对现有土木工程材料实验课程存在的不足，基于工程教育认证理念，结合互联网+技术，探讨土木工程类实验课程在“工程教育理念”背景下的人才培养模式，提出土木工程材料实验课程相应的改革措施，以获得更好的教学效果，提升学生的综合素质，为本门课程乃至同类课程上课效率及课堂效果的提升奠定一定的基础。

二、土木工程材料实验教学存在的问题

目前，国内高校针对土木工程专业人才培养已经进行了一定的探索与改革，并提出了一些改革方法[10-11]。但是随着工程教育认证理念的提出，以及互联网行业在高等教育中的快速发展，土木工程专业实验类教学仍存在各种各样的问题。下面就以土木工程材料实验课程为例，对其存在的问题进行总结分析。

（一）实验设计不合理

土木工程材料实验课程共包括7个实驗项目，其中6个为操作型实验项目，1个为设计加操作型实验项目，设计加操作型实验项目学时占总学时数的25%，占比较低。上述教学内容在一定程度上可使学生尽快熟悉并掌握土木工程材料的性能及测试方法。但实验过程中我们发现，大部分学生主要依靠教材上的实验步骤，“复制、粘贴”完成实验，实验过程中缺少自主性和主动性，这不利于培养学生的创新思维和工程思维，不符合工程教育认证理念。

（二）实验内容单一，缺乏实际工程问题

近年来，我国基础设施建设飞速发展，新的设计方法、新型施工方式及检测设备快速发展，如3D打印混凝土、陶瓷混凝土、绿色机制砂高性能混凝土、装配式工程、智慧生产线等新型材料及技术，对应的土木工程材料性能、设计方法和施工检测方式也逐渐更新。而现有的实验内容主要为传统土木工程材料性能检测试验（水泥细度、安定性、强度，骨料密度、混凝土配合比等），所采用的实验设备及检测手段较为老旧。总之，现有实验内容与实际工程的联系不够紧密，缺乏创新，很难激发学生的实验兴趣与积极性，导致学生解决工程实际问题的能力较为欠缺，教学效果达不到工程教育认证的要求。

（三）教学考核机制较为单一

现有的实验教学考核方式较为单一，主要由平时成绩（出勤）和最终的实验报告两部分组成。上述考核机制与工程教育认证理念中强调的“过程评定”“以学生为中心”“个性化评定”的理念不符。而且现有的评价考核机制无法反映学生的工程实践能力，无法准确判断学生的工程能力是否得到锻炼、学习成效是否满足要求。这种评价考核机制缺少了“评价-反馈-改进”中的后两步，无法实现工程教育理念中“持续改进”的要求[9]。

（四）教师的教学理念与工程素养欠缺

在土木工程材料实验指导教师队伍中，青年教师所占比例较大，超过50%。任课教师均具有研究生学历，部分教师具有海外留学经历，专业知识较为深厚，而且具备扎实的理论基础，科研能力较强，但是部分教师缺少实际工程经历，很难指导学生解决工程实际难题，且鲜有教师将科研融入实际实验教学过程中。另一方面，大部分教师对工程教育认证理念不够了解，教学观念尚未转变，在教学过程仍是单向灌输，充当讲授者、主导者的角色，出现“教师讲，学生听，实验照书做”的现象。出现这种现象的原因与学校、学院对教师工程教育认证主题培训、工程实践培训不到位有一定的关系。

三、土木工程材料实验教学改革措施

（一）完善教学大纲

一方面，可以结合土木工程材料课堂特点、毕业要求指标点（见表1）与工程教育认证理念，制定课程教学目标，完善教学大纲，以符合工程教育认证理念。另一方面，争取教学经费，在更新补充原有实验仪器台套数的基础上，购买新型设备，如混凝土3D打印设备、霍普金森杆、多功能环境实验箱、多功能疲劳实验机等高端实验设备。常规实验项目保证每组实验学生数在3—5人，避免1人做实验其他人“围观”的现象，锻炼学生的动手能力;新型、大型实验以小组形式开展，锻炼并提升学生团队合作与沟通表达的能力。

（二）更新教学内容

是否能解决实际的复杂工程问题是判断当代工程师是否合格的重要标准，也是工程教育认证标准中判断学生是否具备工程实践能力的重要考查点。为提高学生运用所学理论与专业知识解决工程实际问题的能力，在保证总实验学时不变的情况下，压缩操作型实验的学时，增设与实际工程相关的实验内容，或结合任课教师实际研究课题开展实验教学，让学生更好地了解土木工程材料行业的科技前沿技术，紧跟行业潮流。如建筑垃圾再生利用、3D打印混凝土、轻质混凝土，机制砂混凝土、钢结构等相关试验，以锻炼学生的设计、研究及创新能力。

在实验教学的基础上，鼓励科研项目较多的教师为本科生设立开放创新课题，以传帮带的形式，让部分学生在充实大学生活的同时，了解更多專业前沿科技课题，为行业储备科技人才奠定一定的基础。通过该类实验，学生可从原材料的选择、材料设计、性能检验方法、材料的经济性、环保性等方面加深对土木工程材料理论知识的认识，认识到土木工程材料及组成对工程结构经济及使用性能的影响，培养学生解决实际工程问题的能力。此外，还可以在实验过程中鼓励学生自主设计开放实验项目，让学生在教学过程中占据主导地位，以提高其积极性与主动性，激发其创新思维。

（三）创新教学方法

工程教育认证体系中要求学生毕业时具备工程基础知识、问题分析、设计/开发、解决方案、研究、沟通等能力[10]。传统的实验教学无法完全满足上述毕业要求，下一步可开展“实验教学项目化”，实验前任课教师列出几个与工程实际相关的问题，引入工程项目概念，让学生针对具体工程问题开展实验，以获得较为真实的工程体验。如项目名称：根据西北寒旱区实际气候环境及水文条件，设计“西北寒旱区桥梁用C40混凝土”。研究内容：在实验前查阅相关资料，了解西北寒旱区实际气候环境特点、混凝土常见病害及设计时应重点考虑的因素及配合比设计重点。要求：1.自行组建团队，以小组为单位，分工解决实验开展过程中遇到的问题;2.实验过程中考虑土木工程材料的经济效益、社会效益和环境效益，将可持续发展、绿色低碳、循环再利用等理念引入实验过程中。通过上述教学方法的改革，可锻炼学生分析问题、研究问题与解决问题的能力，同时培养学生的团队合作精神，提高其沟通交流能力，实现培养能力与传授知识相结合的工程教学目标。

近年来，互联网+技术在我国高等教育行业得到广泛应用。传统的教学方式已不能满足互联网时代下高等教育的改革要求[11]。下一步应结合工程教育认证理念，将互联网+技术引入土木工程材料实验教学过程中，探索互联网+模式下的混合式教学方法。如对于部分难度较大、实验条件、实验设备不允许的实验内容，可以结合互联网技术，采用虚拟仿真技术让学生学习该部分知识，例如国防抗爆混凝土性能研究、混凝土结构振动台实验等实验仪器设备较少、难度系数较大的实验，此类实验可结合网络资源让学生了解并学习。将互联网+技术应用于土木工程材料实验课程中，可充分利用网络资源，让学生合理安排时间，以提高教师的教学效率与教学质量，开拓学生眼界。丰富的网络资源可激发学生对专业知识的学习兴趣，培养学生的综合思维能力与创新思维。

上述教学方法对任课教师的执教水平与工程素养提出了较高的要求，这就要求院系要定期有针对性地选派教师到工程一线，丰富教师的工程实践经历，提高教师的工程素养。为改变教师在原有教学中的主导地位，应加强教师关于工程教育认证理念的培训，将教师转变为“验收者”，指出学生在实验开展过程中遇到的问题，并提出改善的解决方法。

（四）改进考核评价体系

教学考核体系是教学过程中非常重要的组成部分，其对于调动学生的积极性、判断学生的综合能力具有重要意义。工程教育认证体系强调，教师在教学过程中要坚持“过程评价”指导思想，要以学生为中心，即在教学过程中，对每位学生在实验过程中的表现、解决实际工程问题的能力、在团队中的表现等方面，进行跟踪与评价，引导学生进行反思并解决工程实际问题，并结合实验报告与成绩给出综合性评价。鉴于此，基于工程教育认证理念，笔者在土木工程材料实验教学考核评价体系中增加过程评价，本门课程的最终考核评价体系为：平时成绩（出勤10%）+过程评价（针对具体工程问题的思维扩散情况+小组配合情况+考虑问题是否全面+根据具体工程是否考虑经济、绿色、环保以及网络学习情况等方面，共40%）+实验报告（是否根据实验结果对具体问题具体分析，写作是否规范认真等方面，共50%）。

四、结论

在总结分析土木工程实验教学过程中存在的问题的基础上，结合工程教育认证理念与互联网+技术，提出土木工程材料实验课程的教学改革方向：1.结合土木工程材料课堂特点与工程教育认证理念，制定课程教学目标，完善教学大纲;2.将实际工程问题引入实验教学过程中，鼓励学生自主设计开放实验项目，锻炼学生解决实际工程问题的能力;3.将互联网+技术应用于土木工程材料实验教学过程中，实现“教”与“学”的有效结合，提高实验类课程的教学效率与教学质量，培养学生的创新能力;4.将过程评价纳入教学评价机制中，以对学生的综合素质进行评价，充分调动学生自主学习的积极性。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 吴磊，李巧勤，汪小平，等.新工科”背景下基于产学协同育人的人才培养模式研究：以软件工程专业为例[J]大学教育，2020（8）：19-20.

[2] 十二届全国人大三次会议开幕 李克强作政府工作报告[EB/OL].（2015-03-05）[2018-09-06].http：//fj.people.com.cn/n/2015/0305/c350394-24075252.html？from=singlemessage.

[3] 教高厅.关于支持若干所高等学校建设网络教育学院开展现代远程教育试点工作的几点意见（教高厅〔2000〕10号）.[R].2000.

[4] 何克抗.从 Blending Learning 看教育技術理论的新发展（上）[J].中国电化教育，2004（3）：5-10.

[5] 黄荣怀，周跃良，王迎.混合式学习的理论与实践[M].北京：高等教育出版社，2006.

[6] Bruce Joyce，Marsha Weil，Emily Calhoun.教学模式[M].荆建华，宋富钢，花清亮.北京：中国轻工业出版社，2002.

[7] 杨根福.混合式学习模式下网络教学平台持续使用与绩效影响因素研究[J].电化教育研究，2015（7）：42-48.

[8] 赵建华.课堂与 Web 环境下协作学习组成要素的对比分析[J].中国电化教育，2007（2）：19-25.

[9] 陈会源.基于微视频的翻转课堂教学模式研究[D].山东师范大学，2015.

[10] 赵中华，温景文，齐庆会，等.产教协同的土木工程专业实践教育基地建设研究[J].高教学刊，2020（26）：58-60+64.

[11] 高秀清，张昊，焦有权，等.对土木工程专业群实践教育体系建设的探索[J].北京农业职业学院学报，2016，30（2）：90-94.

[12] 王彦丹，尤园，谢鸿全.工程教育认证理念下教师的角色定位研究[J].上海教育评估研究，2017，6（4）：10-14.

[13] 刘杰. 工程教育认证背景下复合材料与工程专业实验教学探索与实践[J]. 教育现代化， 2019（A5）：193-195.

[14] 李逢庆 .混合式教学的理论基础与教学设计[J].现代教育技术，2016（9）：18-24.

[责任编辑：陈 明]

作者：薛翠真 冯琼 乔宏霞 曹辉 李琼