应用型专业实验技能培养模式的创新与实践——以土木专业为例

刘晶磊

（河北建筑工程学院 河北张家口 075000）

一、土木工程学科教学现状

现阶段我国土木行业发展迅速，绿色建筑、智能建筑的出现，需要更高水平的专业技术的支撑，因此，国家需要培养更多的研究才能和专业实践技能并肩的高水平人才。在土木工程专业培养中，实验技能的存在是十分重要的，实验技能是学术研究的重要手段，是确保学术理论正确性、合理性的凭证，是确保研究生能在将理论知识充分运用的关键，能够将社会土木工程专业人才培养目标加以满足的重要技能之一，并且土木工程这门专业是需要立足于实验的基础上进行进一步研究，因此，对其实验技能的培养模式展开研究以迫在眉睫。

新时代创新观是新时代的继续和发展，是新时代中国特色社会主义创新时间的理论总结和经验升华[1]。2014年，国务院提出，鼓励我国各高校向应用技术型高校转型发展，2015年，教育部进一步要求各高校应当以培养应用型技术技能型人才为主要目标，全面提高服务区域经济社会发展的能力。为顺应我国教育部发展方向，高校应该调整办学思路、办学定位和办模式。国家提倡高校向应用技术型转型发展，高校现阶段所需改变教学模式，加大培养学生实验技能，提高学生实验创新思维。实验教学是高等教育的重要组成部分，理论知识与实验实践相结合，培养学生的创新思维和实践能力等综合素质，在高校教学环节中起到非常重要的作用。

我国教育部针对土木工程学科教学中，提出了明确要求，并重点强调了相应的基础学科教学都要以工程实际情况最为背景，以工程技术为主线，各种教学活动为分线，借此来提高学生们的土木工程专业素养，使学生们能够在课程学习中具备一定的工程实践能力和实验实践创新能力。土木工程专业这门课程的实践特殊性，不仅要着力要求学生的理论知识能力，还要要求学生们要有良好的实践和创新能力素质，所以我们在教学过程中就会有严格要求，使学生们在教学过程中能够积极参与到各种的实验活动中，不断提高学生们的动手能力，培养学生们的创新思维[2]。

土木工程这门学科具有较强的应用性和实践性，“重理论，轻实践”必然会导致本专业学生掌握知识不足，尤其是对于研究生的学习来说，需要接受更高层次的学习，实验课程内容也相比大学生的简单实验复杂。所以高校转型迫在眉睫，高校应重视研究生实验教育的改革与创新，从各方面加大对实验教学改革的支持与投入，构建开放性的实验教学环境，才能培养出符合科技进步和社会发展需要的高素质专业型人才[3]。

二、目前高校关于实验教学存在的问题

目前，高校传统的教学模式仍占据主导地位，“重理论，轻实践”的传统教学模式已经不适应现阶段国家提出的学科发展和创新人才培养的需求，导致实验课程一直处于被动不受重视，实验课程无法成为一个成熟的体系，实验课程只是理论课程的辅助。由于高校资金，实验场地有限，专业的实验老师也较缺乏，导致没有相应专业的实验环境和实验设备提供学生做实验，高校一直持续保持这种状况，不利于学生培养实验创新思维和实践能力的培养，也严重影响了我国高等教育事业的发展，严重也会导致未来土木行业停滞不前，拖慢了社会经济的发展。

对目前现有的任何学科教学而言，上课准备都需要有明确的教学内容、教学计划以及依据，确定好了明确的教学目标，带领学生开展有效的教学活动。当相对于土木工程专业教学而言，授课内容分为理论教学和实践教学，教学形式比较灵活，没有明确的教学目标和计划，导致教学目标不清晰的问题，教学效果不佳。造成了学生们“只知其一，不知其二”的结果，学生们只知道什么叫做混凝土钢筋、水泥、钢材等实验材料，而不知道其工程实际状况，让学生们无法完全掌握专业技能知识。所以要有良好的专业素养，学生们要达到具备材料辨别和选择的能力，可以在土建项目实施的过程中解决关于土建材料方面的诸多问题，所以需要全国各高校教育工作者的努力。

存在的问题主要体现在以下几个方面：

（一）受制于长期以来高校传统教育模式的影响

传统的教育模式主要以教师授课为主，实验课程内容陈旧且一成不变，十年前的实验课程内容，现在依然存在，没有实验技术上的创新。再加之实验项目仪器和设备数量少，课程上无法顾及所有学生进行一遍实验操作。实验教学的管理往往以教学人员为主体，很少兼顾学生对知识的探求需求。导致课程教学方法的落后、学生对实验操作极其陌生，制约了学生的个性发展和创新能力的培养。在这种教学模式下，学生只能被动接受实践学习，失去了对实验实践技术学习的渴望，“重理论，轻实践”的传统观念降低了学生动手操作的兴趣，无法培养学生的实验创新的能力，久而久之会导致学生无法适应我国科学技术进步和社会发展的需要，制约了我国高校教育事业的发展[4-5]。事实上，在目前我国的土木行业教育中，其教学模式还是重理论、轻实践。在传统的教育模式下，各高校都存在这种问题，重点强调的是理论教学，而没有将实验实践教学工作落到实处，无法有效地保证理论知识与实践教学相融合。并且，教学课程有限，课程内容复杂且多，也无法保证学生们能够完全掌握吸收大部分知识，因此这个问题也是比较令人深思[6]。

（二）受制于实验环境和实验设备

由于学校条件有限，没有足够大的实验场地和精密的实验仪器，实验教学在固定的时间和专门的实验室进行，无法为学生提供进一步的探究和延伸空间，仪器设备也是由专门的老师管理，凡是不在上课时间，仪器设备是不允许使用的，而上课因为时间的限制，再加上学生多，设备少的原因，极大限制了实验资源的共享共用，不利于综合性、探究性和研究性实验内容的开展，也影响了学生综合素质和实践能力的训练。

（三）实验形式和内容的落后

由于高校长期受“重理论，轻实践”传统教育模式的影响，在面对教师的选择也只注重对教师的资格证书的审查，理论知识的考核，而对于教师是否有在企业实习的经验，对实验仪器设备的使用都不在考核范围之内。这就导致出现了一种恶性循环现象，高校教师授课只仅限于课本知识，实验课程的设置附属于理论知识，课程设置少，实验内容简单，没有一套具有系统性和完整性的实验教学体系，实验形式单一、简单，内容老旧，实验与实验之间没有相关性。而在实验课堂中，多以教师演示为主，教师与学生之间缺少了互动性，由于实验设备少，上课时间有限，学生很少自己动手做实验，限制了学生自主思考和动手能力。传统的实验以验证性实验为主，缺少了综合性、设计性和研究性，这很难培养出学生的实验创新性。而对于土木专业研究生的培养而言，简单且没有关联性的实验早已不适应研究生的学习，培养专业实验技能，需要更为系统且深层次的实验研究。

三、构建立体化的实验教学体系和教学模式

在新时代科技高速发展的情况下，高校继续实行传统教育模式早已行不通，土木工程专业又是一门需要高校实践性的学科。为培养学生的实验技能的创新与实践，为未来土木行业的发展更美好，高校应从“知识、能力、素质”三方面重点加强对学生的培养，注重培养学生的探索精神、科学思维、创新意识和实践能力各方面，高校应构建立体化的教学模式，培养出一批具有创新科学研究的高水平人才。从培养研究生的创新意识和综合素质为起点，调动学生实验学习的积极性和探究性，依靠企业第三方加强学生的实践技能，将实验技能更加层次化、系统化[7-8]。

（一）培养学生的创新意识和综合素质

依照之前传统的教育模式，学生只“死”读书。为了改变这一现状，培养学生的创新意识和综合素质，按照土木工程专业学科的发展进程并满足新的实验教学大纲的要求，构建一套系统化、专业化的实验项目。继续保留以往的基础实验，扎实学生的基础，毕竟所有高层次且复杂的实验都是由几种实验组合而成。然后慢慢上升层次，更加突出实验的专业性。根据学生对实验的掌握程度，决定于实验层次上升的快慢以及实验的复杂程度。开设设计性、综合性形式继续上升实验层次，让学生们自主设计实验方案，自己动手进行实验操作，是学生在实验过程中将学过的知识运用升华，创新性实验层次在拓宽实验内容的设计上，增加了能反映实际问题的研究环节，并与生产和科研相结合，进一步拓宽了学生的创新思维和专业综合素质。

培养学生自主进行完整的一套实验研究，首先，学生应明确研究目的、研究方法和本次研究的意义。学生自主完成实验方案设计，根据现有的实验场地和相应的实验仪器，设计一套合理化、创新性的实验方案。实验方案包括现场工况图和具体工况。做实验的过程中要保证实验的精准性，确保实验仪器的精密性和实验步骤的精确性。将实验数据表格化，有序地记录下来。最后通过论文研究最后结果。

（二）调动学生的自主学习的积极性

由于仪器设备贵重，高校的仪器保存一般都有老师监管，除非有实验课程，业余时间学生禁止进入实验室，接触实验仪器。久而久之，学生缺失了对实验操作的兴趣。学校应该改革实验仪器管理制度，如何在不损坏仪器的情况下，将实验室向学生们开放。

（三）提高学生的综合实践能力和创新能力

为提高学生的综合实践能力和创新能力，但目前存在的问题在于许多高校由于资金缺乏以及学校场地有限，没用足够专业的实践提供学生专业技术训练，无法着重培养学生专业实践能力，限制了学生自主发现问题和解决问题的研究空间，限制了学生自主性和创新性地发挥[9]。

因此要想顺应国家新教育理念，充分发挥学生的专业综合素质，高校可以与相关专业的行业企业合作，改变传统的被动教育模式，理论与实践相结合，培养应用型高水平人才。企业、学校和学生成为一个整体，三方相辅相成。企业作为一个主体，为学生提供实验场地和仪器设备，解决高校的因场地有限和实验仪器不足产生的问题。企业也有专业的实验实践老师对学生进行专业化的辅导，让学生有足够的空间研究实验内容，激发学生的自主思考和动手能力，培养学生的实验自主创新能力。学生在学校对于专业理论知识的扎实学习，等时机成熟，学校批量提供在企业实践的机会，学校为企业提供了劳动力，为企业节约了工人成本，促进了企业生产效率。对于学生而言，借助这个机会锻炼了学生对于实验的熟悉程度，培养自己的动手能力，将强学生自己的实验技能的创新与实践。也有利于学生对于企业工作环境和土木行业前景的了解，为学生毕业今后企业做准备，对以后工作游刃有余。通过高校与企业的合作，着重培养学生的实验分析能力和创新能力。促进高校教育的改革，工学结合的模式对于创新应用型人才培养模式是非常有意义的。

四、结束语

综上所述，随着我国科技力量的不断提升，工程技术不断发生变革，工程建筑行业发生了天翻地覆的改变。居民从之前只追求居住场所到现在追求房屋的舒适度、方便度和智能度，这就需要更多的土木建筑行业人才的涌现。依照传统教育模式的研究生培养模式，只着重培养学生的理论知识，而缺乏现在社会最需要的学生的实践能力和创新能力，这两种能力是社会人才最需要的两种技能。因此，我国各高校应加强对学生的实验教学的培养，加深学生实践技能的创新与实践，培养学生的自主动手能力，从而实现土木工程专业研究生创新与实践能力的高校培养，促使我国能够在土木工程专业方面拥有全面型、复合型以及创新型、实践型的全方位发展人才，能够将现代化工程专业人才的需求加以满足。