道路橋梁與渡河工程專業(yè)教學(xué)創(chuàng)新
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摘要：為了提升道路橋梁與渡河工程專業(yè)實驗教學(xué)質(zhì)量，實現(xiàn)普通高校培養(yǎng)合格道橋工程師的目標，基于OBE理念分析了遼寧科技大學(xué)道路橋梁與渡河工程專業(yè)實驗教學(xué)存在的問題，提出了該專業(yè)實驗教學(xué)的創(chuàng)新策略，使學(xué)生畢業(yè)時能夠達到最大工作能力的要求。在實驗教學(xué)改革過程中，根據(jù)學(xué)生的需求，制定了合理的教學(xué)內(nèi)容，靈活運用了教學(xué)方法和考核機制，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動手能力得到了提高。以O(shè)BE為核心的教育理念，在該專業(yè)實驗教學(xué)上具有很好的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞：道路橋梁與渡河工程；OBE；實驗教學(xué)；創(chuàng)新
一引言
OBE理論是以結(jié)果為基礎(chǔ)，將教育資源進行合理組織，從而引領(lǐng)學(xué)生走向成功之路的教育模式，其結(jié)果通常解釋為最大工作能力。該理論在泰勒原理PDCA、布魯姆掌握學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上，設(shè)立了3條假設(shè)，一是任何一名學(xué)生均可以實現(xiàn)目標從而獲得成功，二是學(xué)生在前一階段獲取的成功經(jīng)驗?zāi)軌驇胂乱浑A段的學(xué)習(xí)中，三是學(xué)校能夠積極的評價和改進學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果。OBE理論的特征是注重教育成果的實用性，彰顯教育成果的可測性和可操作性，對培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才具有很好的幫助[1-3]。實驗教學(xué)是本科人才培養(yǎng)中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要內(nèi)容，是學(xué)生將理論知識轉(zhuǎn)換為工程應(yīng)用技術(shù)的橋梁，實驗教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力、解決與分析實際問題的能力有著舉足輕重的特殊作用。因此，許多高校已經(jīng)越來越重視實驗教學(xué)，不斷發(fā)展實驗教學(xué)的新模式[4,5]。道路橋梁與渡河工程是一門應(yīng)用性和實踐性較強的工科專業(yè)，相較于其他專業(yè)，實驗教學(xué)是提高學(xué)生整體素養(yǎng)、實踐能力和創(chuàng)新能力的有效保證，實驗教學(xué)已成為認識和解決復(fù)雜工程問題的銳利武器[6-12]。根據(jù)高校信息統(tǒng)計，截至2018年，我國共有100多所本科高校設(shè)有道路橋梁與渡河工程專業(yè)，其中80%左右的高校屬于普通本科院校。為培養(yǎng)出符合國家交通運輸網(wǎng)建設(shè)的新型道路橋梁與渡河工程人才，應(yīng)進一步根據(jù)交通建設(shè)需求，基于以最大工作能力為目標的OBE理念，加強道路橋梁與渡河工程專業(yè)實驗教學(xué)的創(chuàng)新改革，以鍛煉學(xué)生的動手能力和觀察能力為基礎(chǔ)，逐步提高學(xué)生的創(chuàng)新思維、探索思維和解決實際問題能力，以培養(yǎng)能夠從事公路、市政、橋隧、機場等方向施工和設(shè)計的新型人才。遼寧科技大學(xué)是一所省屬高校，學(xué)校在2010年就明確提出了應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標。我校道路橋梁與渡河工程專業(yè)自成立以來，經(jīng)過多年發(fā)展，已設(shè)置了道路建筑材料、道路工程測量、土力學(xué)、路基路面工程等專業(yè)基礎(chǔ)實驗，同時設(shè)置了橋梁檢測與維修加固、道路施工檢測等專業(yè)實驗，專業(yè)實驗總學(xué)時累計60學(xué)時。近年來，為了適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)需要，我校道路橋梁與渡河工程專業(yè)以專業(yè)評估為契機，以學(xué)生最大工作能力為目標，在專業(yè)實驗設(shè)計和教學(xué)方面進行了一系列改革，獲得了一定的教學(xué)效果，學(xué)生的思維和實踐能力得到了很好的提升。本文在應(yīng)用型教育和專業(yè)評估的背景下，結(jié)合遼寧科技大學(xué)道路橋梁與渡河工程專業(yè)實驗探索與實踐中的體會而作，期望為其他高校道路橋梁與渡河工程專業(yè)實驗教學(xué)體系的完善及發(fā)展提供借鑒。
二道路橋梁與渡河工程實驗教學(xué)中存在的問題
回顧近些年道路橋梁與渡河工程專業(yè)實驗過程中的師生互動、畢業(yè)生座談會、校友返校座談會、外校專家反饋意見，我校道路橋梁與渡河工程專業(yè)實驗課在教學(xué)方面存在如下問題。我校道路橋梁與渡河工程專業(yè)實驗教學(xué)存在問題主要表現(xiàn)為實驗主體、實驗環(huán)節(jié)兩大方面。實驗主體問題客觀性較強，需要校院級領(lǐng)導(dǎo)持續(xù)政策引導(dǎo)、逐年改進；實施環(huán)節(jié)問題主觀性較強，急需探索與革新。在實驗主體方面，我校自設(shè)立道路橋梁與渡河工程專業(yè)以來，專業(yè)實驗課程均由道路橋梁與渡河工程專業(yè)的教師負責(zé)，大多數(shù)教師沒有經(jīng)歷工程實際錘煉，缺乏實驗與橋檢測知識基礎(chǔ)，在教學(xué)中只重視實驗項目的基本操作，沒有將實驗項目和實際施工問題相結(jié)合，這導(dǎo)致學(xué)生找不到專業(yè)實驗與實際工程問題的切入點，缺乏學(xué)習(xí)的興趣，更談不上實驗后的思考與創(chuàng)新。學(xué)校還處于應(yīng)用型教學(xué)的探索和實踐階段，實驗教學(xué)體系培養(yǎng)模式還存在缺陷，實驗教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進體系不盡完善。實驗主體問題影響了學(xué)生最大工作能力的產(chǎn)出，與OBE教育理念不匹配。在實驗環(huán)節(jié)方面，我校道路橋梁與渡河工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容沒有隨著工程實踐發(fā)展而更新，有些實驗項目已經(jīng)不能體現(xiàn)本專業(yè)的新技術(shù)、新材料。例如：鋼筋實驗還停留在普通鋼筋的彎折實驗、拉伸實驗，高強度鋼筋和高強度纖維材料實驗根本沒有涉及。學(xué)生進入工程實踐工作中，自然不能適用單位需求，所以只有將專業(yè)實驗內(nèi)容與工程實踐結(jié)合起來，更新實驗教學(xué)目標與教材，調(diào)大研究和綜合性實驗比例，才能實現(xiàn)最大工作能力的OBE教育理念。在教學(xué)過程中，實驗教學(xué)大多是機械地完成理論課的配套實驗，“填鴨式”、“注入式”較為典型，學(xué)生大多按照“照方抓藥”規(guī)律做實驗，記錄數(shù)據(jù)，這種教學(xué)效果并不理想，學(xué)生只是完成了實驗技能的訓(xùn)練，并沒有鍛煉和發(fā)揮創(chuàng)新實踐能力。保證實驗教學(xué)方法多元化，使實驗教學(xué)與理論教學(xué)不脫節(jié)，才能達成工程教育的要求。在考核這點上，傳統(tǒng)的考核方式延續(xù)多年不變，學(xué)生只是機械地完成實驗報告，而不深入地思考實驗項目在實際工程中的意義，而教師對實驗成績的評定缺乏實驗過程的評定，不能調(diào)動學(xué)生實驗的積極性和主動性，所以實驗成績評價機制存在明顯缺陷。因此，完善實驗考核機制是專業(yè)實驗教學(xué)改革的必要途徑?；贠BE理念，力爭普通高校道路橋梁與渡河工程專業(yè)學(xué)生的能力更符合實際單位需求，并且具有良好的競爭力，開展道路橋梁與渡河工程專業(yè)實驗教學(xué)的創(chuàng)新與實踐是有一定意義的。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中缺少自主選擇實驗和自主開展實驗的機會，而這正是OBE實驗教學(xué)改革的核心所在。
三基于OBE理念的道路橋梁與渡河工程實驗教學(xué)創(chuàng)新策略
在OBE教育理念中，一切教學(xué)活動不再是教育目的，而是達到最大工作能力的方法和手段，我校道路橋梁與渡河工程基于專業(yè)實驗教學(xué)存在的問題，進行了系統(tǒng)的調(diào)整。在實驗主體方面，我校在2013年以應(yīng)用型教育理念修訂了道路橋梁與渡河工程專業(yè)實驗教學(xué)大綱，在2018年又結(jié)合OBE教育理念進一步修訂了專業(yè)實驗教學(xué)大綱，通過座談會和實驗管理平臺進一步完善實驗教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進體系，實現(xiàn)學(xué)生最大工作能力的培養(yǎng)目標。通過參觀沈陽建筑大學(xué)、遼寧交通科研所、沈陽城鄉(xiāng)建設(shè)集團等實驗室，提高實驗教師的教學(xué)理念，保證與工程實際不脫節(jié)，組織教師輪流進修和下場鍛煉，提高實驗教學(xué)技能。在保證安全的前提下，保證實驗室合理開放，給學(xué)生提供一個開放的實驗環(huán)境，將部分實驗推行為自主實驗方式，真正體現(xiàn)學(xué)生為主的OBE教育理念。在實施環(huán)節(jié)方面，更新實驗教學(xué)內(nèi)容，淘汰陳舊、簡單的實驗，將專業(yè)實驗項目向丙級道橋施工與檢測實驗標準靠近。設(shè)置工程地質(zhì)、道路建筑材料、道路工程測量、土力學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、路基路面工程等專業(yè)基礎(chǔ)實驗46學(xué)時，設(shè)置交通調(diào)查與分析、BIM軟件及應(yīng)用、道路施工檢測、數(shù)字測量技術(shù)等專業(yè)實驗50學(xué)時，同時開設(shè)實驗室開放項目（大二下學(xué)期、大三上學(xué)期）、專業(yè)實驗周（大三下學(xué)期）等專業(yè)開放實驗72學(xué)時，專業(yè)實驗教學(xué)總數(shù)累計達近200學(xué)時，滿足工程教育標準的要求。將簡單的驗證性實驗整合為研究性、綜合性實驗，盡早更新實驗教材，利于學(xué)生今后工作的實際應(yīng)用。在開放性實驗項目中，實驗內(nèi)容不固定，其內(nèi)容主要圍繞近年來專業(yè)新購置實驗設(shè)備，學(xué)生自主擬定實驗項目，增加學(xué)生的主觀能動性，實驗教師起“輔導(dǎo)”和“監(jiān)督”功能，保證實驗項目的合理完成，開放性實驗也可以結(jié)合科研項目、交通科技大賽、結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽、測繪之星大賽等展開設(shè)計；在專業(yè)基礎(chǔ)實驗和專業(yè)實驗中，進行“項目式”教學(xué)和“多媒體”教學(xué)引導(dǎo)，增加虛擬仿真環(huán)節(jié)，在實驗前給學(xué)生提供一個實驗過程輪廓，提高學(xué)生實驗的成功率，拋棄“填鴨式”教學(xué)方式，在規(guī)定的時間內(nèi)，學(xué)生自主開展實驗、完成實驗，實驗中師生可以就實驗問題進行充分交流，老師起好輔導(dǎo)和監(jiān)督的作用，讓學(xué)生真正得到鍛煉和思考。在考核環(huán)節(jié)中，細化預(yù)習(xí)、考勤、現(xiàn)場操作、實驗報告撰寫、思考題等評分標準，按權(quán)重比例計算得分，對于部分實驗可以對實驗過程進行現(xiàn)場打分，如混凝土回彈實驗、鋼筋位置及直徑測定實驗，哪組學(xué)生實驗結(jié)果與實驗教師測得的結(jié)果接近得分便越高，以迫使學(xué)生積極動手，帶著問題做實驗，另外對實驗過程中表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生給與一定的獎勵措施，以激勵學(xué)生更好地完成實驗。
四基于OBE理念的實驗教學(xué)創(chuàng)新效果分析
我校道路橋梁與渡河工程專業(yè)進行實驗教學(xué)創(chuàng)新與改革后，通過召開座談會和測試方式來獲取OBE理念下實驗教學(xué)的創(chuàng)新效果。學(xué)生普遍期望學(xué)校多給學(xué)生提供開放式的實驗平臺，實驗教師更多地以輔導(dǎo)和監(jiān)督學(xué)生方式開展實驗。通過座談和測試認為，在專業(yè)實驗改革和調(diào)整下，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到了提高，參與實驗的主動性得到了增強，尤其是動手能力提升最為明顯，大多數(shù)學(xué)生在畢業(yè)前已經(jīng)具備解決工程問題的能力，可以走上工程崗位，從事道橋建設(shè)。在專業(yè)實驗調(diào)整的基礎(chǔ)上，學(xué)生在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目上的參與度也大大提高，達到了50%以上，學(xué)生更注重實驗成果如論文的發(fā)表、專利的申請、科技競賽獲獎等，這也更利于提高畢業(yè)生的就業(yè)質(zhì)量及就業(yè)率。五結(jié)語在道路橋梁與渡河工程專業(yè)實驗教學(xué)過程中，根據(jù)學(xué)生的需求，制定合理的教學(xué)內(nèi)容，靈活運用教學(xué)方法和考核機制，基于OBE教育理念的實驗教學(xué)創(chuàng)新與實踐能夠培養(yǎng)出“具有最大工作能力，挑起道橋建設(shè)重任”的道橋工程師的人才目標。
作者：田帥 魯明星 張鐵志 費愛萍 單位：遼寧科技大學(xué)土木工程學(xué)院
