在土木工程专业学科中,材料实验的占据着较大的比重,材料实验课程通过设计实验方案、开展实验操作、对实验结果进行分析、总结实验规律等一系列过程,不但可以对土木工程专业的理论知识加以验证,更为重要的是可以培养学生的实践动手能力,实现理论与实践的有机结合。在工程教育认证的背景下,土木工程材料实验的重要性不断得以凸显,为了更好的实现土木工程专业与工程教育认证的匹配,需要结合工程教育认证的要求,对土木工程专业的材料实验课程进行有效的改革和优化,从人才培养的角度出发,提高学生的实践能力,提升教学水平,丰富实验项目,从而切实满足工程教育认证的实际需求。
1工程教育认证背景下土木工程材料实验教学中存在的问题
1.1实验课程设计不合理
在现有的土木工程材料实验课程中主要包含了七大实验项目,其中操作型的实验项目六个,其余一个为设计与操作相结合的实验项目。从材料实验课程的设置上看,单纯以操作为目的的实验课程占比较重,而设计与实验相结合的项目内容涉及较少,这就使得学生在材料实验课程中的被动性较强,大部分学生在课程中都只能按照实验操作步骤机械化的开展实验活动,但自主的思考、研究、设计及创新能力却得不到有效的锻炼。而工程教育认证对学生独立的思考与分析能力要求较高,现有的课程设计却难以满足实际的要求,不利于对学生创新实践能力的培育。
1.2实验内容的应用性不足
土木工程专业材料实验课程的内容应当与土木工程领域的理论、技术及研究发展相匹配,紧跟行业发展趋势,以土木工程行业的人才需求为导向,进行材料实验课程的设计。近年来,我国的土木工程领域发展迅速,大量新型材料、设备和工艺被广泛应用到了土木工程建设中,如3D打印、陶瓷混凝土、装配式结构等。这些新的材料、技术和工艺代表了土木工程领域的发展趋势,也应当成为土木工程材料实验课程的改革方向。但从实际情况而言,现有的土木工程材料实验内容较为陈旧,实验设备及手段也比较落后,难以跟上行业发展的步伐,导致了材料实验课程的应用性不足,难以满足工程教育认证的要求。
1.3课程考核机制较为僵化
现有的土木工程材料实验课程的考核方式主要由日常成绩和实验报告两部分组成,在考核机制上灵活度不足,机制比较僵化,很难对学生的综合素质与能力进行客观、全面的评估。而工程教育认证强调以学生为中心的过程评定,现有的土木工程材料实验教学的评估方式难以满足工程教育认证的要求,在学生实践能力、思维能力、解决问题的能力等方面的考察不足,难以对课程的优化改进提供依据。
1.4教师的工程素养不足
从当前土木工程专业的师资队伍而言,大部分从事土木工程专业的教师都具备比价扎实的理论基础和科研能力,但普遍存在着实践经验不足的短板;还有部分教师长期扎根于教学和研究当中,对于土木工程行业的发展缺乏了解,也使得材料实验课程的内容与行业实际的需求存在一定的差距;此外,教师在材料实验教学中仍旧倾向于自我主导的灌输式教学模式,对学生主观能动性的培养不足,也使得土木工程专业的学生很难满足工程教育认证的要求。
2工程教育认证背景下土木工程材料实验教学的优化策略
2.1更新教学内容
为了将土木工程材料实验教学的内容与工程教育认证的需求相匹配,要求教师应当立足于实际情况,以工程教育认证中对学生实践能力与解决问题能力的考察为重点,对现有的教学内容进行更新和调整;同时,土木工程材料实验课程还应当深入土木工程市场,了解行业发展的趋势,掌握前沿科技,将行业的先进技术和资讯融入课程设计中,帮助学生与行业发展形势相对接,提高课程内容的先进性,以满足土木工程专业人才的培养需求。例如,在压缩操作实验中,可以与实际的土木工程相结合,通过具体的工程案例提高学生的实操能力;在课程内容中还可以融入当前行业先进的轻质混凝土、机制砂混凝土等的相关实验,与行业先进科技相接轨;此外,在材料实验中,教师还应当鼓励学生加大创新,以科研项目的方式带领学生对前沿的技术课题开展科研活动,鼓励学生自主进行实验设计和操作,提高学生自主实践的能力,通过学生主导的科研活动培养学生的综合素质[1]。
2.2优化教学方法
工程教育认证对于学生的综合素养与能力的要求较高,学生既需要具备知识的土木工程理论知识,同时还需要具备独立的设计、开发、分析、操作、总结等能力。在传统的材料实验课程中,对学生的综合能力培育不足,难以满足工程教育认证的要求。因此,必须对土木工程材料实验课程的教学方法和形式加以创新优化。在实际的材料实验课程中,教师应当加大项目式、任务式、主题式实验的占比,通过以小组为单位,由学生独立的进行实验项目的开发、设计和操作,提高学生独立解决问题的能力,同时培养学生的团队协作精神,在这一过程中达到工程教育认证的要求;此外,在土木工程材料实验课程中,教师还应当充分借助现代化的教学手段,利用互联网技术提高教学形式的多样性与灵活性,如针对一些难度较大,可行性较低的实验项目,可以借助网络技术加以呈现,还可以利用网课、远程指导、专家授课等方式拓宽学生的思路,增长学生的见识,提高学生的积累[2]。
2.3完善教学评价体系
根据工程教育认证的要求,在土木工程材料实验教学中,不但要对学生的日常出勤和实验项目报告进行考核,更为重要的是全面的考察学生的综合素养和能力。因此,教师应当在现有基础上完善教学评价体系,拓宽考核范围,从态度、素养、能力、思维等多方面加以评价考核;同时借助学生自评、互评、教师评价等多种方式提高教学评价的多元化。
2.4提高师资队伍的综合素质
为了匹配工程教育认证的理念,提高人才培养的有效性,应当对当前的土木工程师资队伍进行进一步的培育。一方面,要注重对教师队伍工程素养的培育,定期开展针对土木工程材料实验教学的培训、研讨、座谈活动,提高课程开发水平,加大实践性科研项目的研究;另一方面,借助校企合作,聘请相关行业的专家到校指导授课,提升土木工程材料实验课程的实践性,优化实验项目,提升材料实验内容与形式的丰富性,从而更加符合工程教育认证的要求[3]。
结论:
土木工程专业是我国高等教育体系中的重要组成部分,土木工程专业所培养的人才,不但需要具备知识的工程基础知识和实践能力,更需要具备独立分析与解决问题的能力。在土木工程专业材料实验教学中,需要以工程教育认证理念为基础,大力开展教学改革与创新,提高材料实验的多元化,紧跟行业发展形式,从而确保材料实验课程的先进性,为社会培养更多具备综合素质的优秀人才。
参考文献:
[1]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.
[2]刘媛媛,李博渊,刘永娟. 土木工程材料实验多面向教学探索[J]. 科教文汇,2020(31):73-74.
[3]曹甫臣. 土木工程材料实验教学改革与实践探索[J]. 黑龙江科学,2020,11(9):78-79.