工科背景下土木工程测试技术教学探索

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［摘要］新工科建设需培养实践创新能力强的复合型人才，以适应新经济发展。土木工程测试技术作为工科专业的核心课程，具有抽象性、概括性、实践性强的特点。因此，根据课程特点在教学改革过程中要多方位加强学生对工程现场的认识;与传统教学相比，需开展课前课中课后多维度课程建设;积极引导学生参加学科竞赛，以达到以赛促教的目的;课程实践创新过程要注重思政教学，激发学生的爱国情怀和学习斗志。

［关键词］新工科;测试技术;多维度课堂;实践创新;教学改革

我国高校毕业生人数已连续三年超过八百万人［1］。在如此庞大的就业竞争大军中如何确保高校毕业生找到专业对口工作，让用人单位对高校毕业生的专业技能水平表示认可，始终困扰着人才培养单位。教育部于2017年提出新工科建设的目标［2］。高等院校作为人才培养的摇篮，肩负着传授学生专业理论知识的责任，应做到理论与实践相结合，确保学生能够运用所学专业理论知识解决实际工程中遇到的问题，培养学生的实践创新能力，激发学生对本专业的学习热情，提高学生的专业技能水平，最终使学生适应新时代的发展要求。现阶段高等院校多以板书、PPT为主进行满堂灌式教学［3］，仅在课堂上的有限时间内进行填鸭式的知识灌输［4］，学生的学习热情难以被调动起来，课外知识的拓展十分有限。以土木工程测试技术课程为例，它涵盖的知识面广，具体包括基坑工程监测、隧道工程监测、桩基础检测、工程结构混凝土强度检测、矿山井筒工程监测等，在校学生事先接触到上述工程的概率极低，因此在课堂教学过程中提及工程中的某些专业名词时学生便会感到极度陌生。另外，学生对施工过程中的工序工法知之甚少，对监测方案的制定以及监测元件的选择难以理解。蔡海兵［5］针对土木工程测试技术课程的教学改革方案提出授课时间宜设置在大三下学期，且针对不同专业方向的学生应有针对性地进行重点讲解。娄培杰［6］针对土木工程测试技术课程跨度大、内容复杂等情况提出应精选更新教学内容。黎明镜［7］针对土木工程测试技术课程的思政教学给出了探讨方案，重点强调思政教育应做到无形化和与时俱进。需要特别注意的是，土木工程测试技术课程实践性极强，学生需掌握该门课程的理论知识并具备在实践中灵活应用的能力，这就给该门课程的教学提出了更高的要求。如何拓展知识面、调动学生的学习积极性以及提高学生的实践创新能力，让其能够游刃有余地胜任本职岗位要求，就成为现阶段首先要解决的教学任务。

1教学改革措施

学生们普遍认为该门课程的实用指导价值高，也能够认识到学习好该门课程在今后工作中的重要性。但是，由于前期接触到的现场工程案例很少，所以学生们对施工现场情况不了解;该门课程课时量少(24课时)。所以，大多数情况下学生对于具体工况下必测项目、应测项目和选测项目的区分度不高。长期以往学生对专业知识的掌握程度低，缺乏实践创新能力。针对上述情况，本文提出四项教学改革措施。

1．1多方位加强学生对工程现场的认识

在讲授过程中，事先须让学生对具体工程的施工过程有一定的直观认识，对相关施工工序工法有一定了解。可以通过以下两条途径实现。(1)将土木工程专业生产实习环节安排在该门课程开授之前，并且实习的工程场地要尽可能多地覆盖基坑工程、隧道工程、房建工程等，提高学生对工程现场的直观认识。同时生产实习老师应该是长期讲授土木工程测试技术课程的老师，这样在生产实习环节就可以更有针对性地让学生了解具体工程情况。(2)正式授课过程中，授课教师还应通过互联网事先收集关于具体工程施工工序工法的讲解视频以及具体工程中某分项监测示意视频，再将其设置成任务点，让学生在规定时间内完成观看并进行留言讨论，授课教师则根据学生视频观看情况以及留言信息有针对性地在课程上进行重点讲解。

1．2课前课中课后多维度课程建设

利用课前课后对学生的知识面进行拓展，是多维度课程建设的重要手段［8］。利用后台自动记录并分析学生的学习情况，切实了解每位学生对该门课程知识点的掌握程度，进而有针对性地推送资料，帮助学生提高成绩。本门课程多维度建设的具体措施如下。课前，授课教师必须事先利用超星学习通搭建完整的网络教学平台课程学习内容，以供学生预习。预习资料通常可分为视频和文档两大类。视频即为上述具体工程施工工序工法的讲解视频以及工程中某一分项的监测视频，文档则为现场技术人员发表的工程监测技术交流论文以及课程教学大纲与培养方案。将预习资料设置成课程任务点后，后续学习平台会根据学生完成任务点的情况对其进行打分。学生在课前阶段自主完成预习内容，并且反馈预习中的问题，授课教师则以此作为重要信息进行课堂教学方案的优化设计。课中，授课老师对学生预习反馈问题涉及的内容进行重点讲解，并在此过程中进行情景式教学(problem－basedlearning，PBL)，引导学生设想自己就是工程现场负责人。学生可以分组讨论并给出不同的监测方案，最终由授课老师进行点评，其目的是培养学生的实践创新及解决问题的能力，从而让学生在学习中找到成就感，增强对本门课程的学习热情。课前课中课后多维度课程建设课后，授课教师在超星学习通网络教学平台作业，学生则在规定时间内完成并提交作业，再由平台对学生的课后作业成绩进行统计分析，并根据授课教师设置的教学预警条件，对作业完成率低以及作业分数低的学生及时进行提醒。授课教师则根据作业成绩统计情况，进行教学反思，优化教学方法。同时在讨论区内话题，就作业中出现的问题与学生进行讨论。此外，还可根据学生的反馈信息在资料区拓展性教学内容，包括课程延伸的专业知识和具体的工程案例分析等。

1．3以赛促教实现学以致用

学生在掌握专业理论知识的基础上，还应充分利用专业学科竞赛机会进行实践创新能力的培养，做到理论与实践相结合，从而提高学生利用所学专业知识发现问题和解决问题的能力。授课老师则在指导比赛的过程中不断鼓励学生进行实践创新，增强学生的自信心，在关键问题需要解决时循序渐进地引导学生，协助学生明确具体方向;同时邀请施工单位人员向学生讲解具体工程现场施工时可能遇到的各类问题以及监测方案实施过程中的注意事项;在指导学生参加比赛的过程中注重团队精神的培养，让学生切实体会到团队的力量。综上所述，通过指导学生参加专业学科竞赛，将真实赛题和工程实际案例融入到土木工程测试技术等土木工程专业主干课程中，使各门课程知识点融会贯通，在学科竞赛过程中不断培养学生的实践创新能力，提高学生的综合运用能力，最终实现学以致用，达到以赛促教的培养目标。

1．4课程实践创新过程中的思政教学

在人才培养过程中不仅要解决好培养什么人和怎样培养人的问题，更要解决好为谁培养人的问题［9－10］。因此，思政教学将发挥着至关重要的作用。土木工程测试技术课程实践创新过程中的思政教学要以激发学生民族自豪感、爱国热情为目标，让学生树立起以中华民族伟大复兴为己任的责任感。例如在矿山井筒工程监测知识点讲解中，可以利用VR虚拟实验室或者现场施工录像讲解形式让学生直观感受矿山井筒施工现场，让学生感受到中国人民是伟大的、勤劳的、勇敢的，能够克服一切艰难困苦，运用智慧在地下千米处勘探资源和开采资源。此外，指导学生设计矿山井筒模型作为参加全国地下空间创新大赛的作品，在此过程中向学生讲解我国矿山井筒建设发展史，并介绍与本领域相关的大国工匠事迹，鼓励学生不畏困难、坚定信心，在校期间打下扎实的专业基础，将来为祖国建设贡献力量。

2教学效果反馈

上述各项教改措施的实施，尤其是多维度课程的建设，有效打通了课堂内外，使得教学效率和教学效果得到提高。在超星学习通事先设置好的综合成绩各分项权重，作业占10%、课堂互动占20%、签到占10%、章节测验占10%、章节学习次数占20%、讨论占15%、PBL占15%，便可得到学生综合成绩。结果表明采用上述教学方法后整个教学班级70位同学中综合成绩在80～99分的人数占比达到98．57%。学生在学习专业理论知识的同时，培养了实践创新能力。例如，第六届安徽省“互联网+”大学生创新创业大赛中学生们根据所学专业知识，成立了专门从事地下工程施工安全监测业务的安徽夏福特科技服务有限公司。该项目被评委一致看好，获得省级竞赛的金奖。此外，学生在全国建设类院校施工技术应用技能大赛中也获得了优异的成绩。学生在实践创新过程中加深了对中国建造的认识，表示在校期间要打好扎实的基本功。

3结语

新工科背景下高校对人才的培养既要注重其专业理论知识的学习，又要注重其实践创新能力的锻炼，从而使得毕业生的专业技能水平达到用人单位要求，能够在工作中运用所学专业知识解决实际工程问题。本文针对土木工程测试技术课程教学给出了四项具体改革措施，与新工科建设相呼应，目的是培养适应新时展需求的高素质复合型新工科人才。实践表明改革后的教学方法能够激发学生的学习热情，提高专业知识掌握程度以及实践创新能力。学生对上述教学方法普遍表示接受，教学效果得到显著提高。

［参考文献］

［1］张锐．疫情时期的大学生就业全链加速策略［J］．中国大学生就业，2020(9):34－37．

［2］朱晓翠，李春光，王继利，等．新工科建设背景下机械类课程实验教学探索［J］．长春师范大学学报，2020(10):153－155．

［3］樊江磊，李莹，王艳，等．高校工程材料实验课程教学与考核方法研究［J］．大学教育，2021(5):68－70．

［4］张恒，丁华军，唐根丽．土木工程测量模块化教学体系构建与实践［J］．长春师范大学学报，2019(6):172－174．

［5］蔡海兵．土木工程测试技术课程教学改革与实践［J］．教育教学论坛，2015(25):149－151．

［6］娄培杰．土木工程测试技术课程教学改革研究［J］．教育教学论坛，2017(36):124－125．

［7］黎明镜，荣传新，谢振安．土木工程测试技术课程思政设计方法［J］．高教学刊，2019(25):168－170．

［8］鹿斌．翻转课堂在高校公共管理学课程教学中的应用探索［J］．高教论坛，2020(11):34－36．

［9］李蓉菲．新时代下“活化”高校思政课教学的路径分析———基于高校思政“金课”建设视阈［J］．吉林省教育学院学报，2021(2):74－77．

作者： 薛维培  单位：安徽理工大学土木建筑学院