道路橋梁與渡河工程專業教學創新

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摘要：為了提升道路橋梁與渡河工程專業實驗教學質量，實現普通高校培養合格道橋工程師的目標，基于OBE理念分析了遼寧科技大學道路橋梁與渡河工程專業實驗教學存在的問題，提出了該專業實驗教學的創新策略，使學生畢業時能夠達到最大工作能力的要求。在實驗教學改革過程中，根據學生的需求，制定了合理的教學內容，靈活運用了教學方法和考核機制，學生的學習興趣和動手能力得到了提高。以OBE為核心的教育理念，在該專業實驗教學上具有很好的指導意義。

關鍵詞：道路橋梁與渡河工程；OBE；實驗教學；創新

一引言

OBE理論是以結果為基礎，將教育資源進行合理組織，從而引領學生走向成功之路的教育模式，其結果通常解釋為最大工作能力。該理論在泰勒原理PDCA、布魯姆掌握學習理論基礎上，設立了3條假設，一是任何一名學生均可以實現目標從而獲得成功，二是學生在前一階段獲取的成功經驗能夠帶入下一階段的學習中，三是學校能夠積極的評價和改進學生的學習結果。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，對培養工程應用型人才具有很好的幫助[1-3]。實驗教學是本科人才培養中實踐教學環節的重要內容，是學生將理論知識轉換為工程應用技術的橋梁，實驗教學對培養學生的實踐能力、創新能力、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，許多高校已經越來越重視實驗教學，不斷發展實驗教學的新模式[4,5]。道路橋梁與渡河工程是一門應用性和實踐性較強的工科專業，相較于其他專業，實驗教學是提高學生整體素養、實踐能力和創新能力的有效保證，實驗教學已成為認識和解決復雜工程問題的銳利武器[6-12]。根據高校信息統計，截至2018年，我國共有100多所本科高校設有道路橋梁與渡河工程專業，其中80%左右的高校屬于普通本科院校。為培養出符合國家交通運輸網建設的新型道路橋梁與渡河工程人才，應進一步根據交通建設需求，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實驗教學的創新改革，以鍛煉學生的動手能力和觀察能力為基礎，逐步提高學生的創新思維、探索思維和解決實際問題能力，以培養能夠從事公路、市政、橋隧、機場等方向施工和設計的新型人才。遼寧科技大學是一所省屬高校，學校在2010年就明確提出了應用型人才培養目標。我校道路橋梁與渡河工程專業自成立以來，經過多年發展，已設置了道路建筑材料、道路工程測量、土力學、路基路面工程等專業基礎實驗，同時設置了橋梁檢測與維修加固、道路施工檢測等專業實驗，專業實驗總學時累計60學時。近年來，為了適應應用型人才培養需要，我校道路橋梁與渡河工程專業以專業評估為契機，以學生最大工作能力為目標，在專業實驗設計和教學方面進行了一系列改革，獲得了一定的教學效果，學生的思維和實踐能力得到了很好的提升。本文在應用型教育和專業評估的背景下，結合遼寧科技大學道路橋梁與渡河工程專業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實驗教學體系的完善及發展提供借鑒。

二道路橋梁與渡河工程實驗教學中存在的問題

回顧近些年道路橋梁與渡河工程專業實驗過程中的師生互動、畢業生座談會、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實驗課在教學方面存在如下問題。我校道路橋梁與渡河工程專業實驗教學存在問題主要表現為實驗主體、實驗環節兩大方面。實驗主體問題客觀性較強，需要校院級領導持續政策引導、逐年改進；實施環節問題主觀性較強，急需探索與革新。在實驗主體方面，我校自設立道路橋梁與渡河工程專業以來，專業實驗課程均由道路橋梁與渡河工程專業的教師負責，大多數教師沒有經歷工程實際錘煉，缺乏實驗與橋檢測知識基礎，在教學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合，這導致學生找不到專業實驗與實際工程問題的切入點，缺乏學習的興趣，更談不上實驗后的思考與創新。學校還處于應用型教學的探索和實踐階段，實驗教學體系培養模式還存在缺陷，實驗教學質量持續改進體系不盡完善。實驗主體問題影響了學生最大工作能力的產出，與OBE教育理念不匹配。在實驗環節方面，我校道路橋梁與渡河工程專業教學內容沒有隨著工程實踐發展而更新，有些實驗項目已經不能體現本專業的新技術、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，所以只有將專業實驗內容與工程實踐結合起來，更新實驗教學目標與教材，調大研究和綜合性實驗比例，才能實現最大工作能力的OBE教育理念。在教學過程中，實驗教學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，學生大多按照“照方抓藥”規律做實驗，記錄數據，這種教學效果并不理想，學生只是完成了實驗技能的訓練，并沒有鍛煉和發揮創新實踐能力。保證實驗教學方法多元化，使實驗教學與理論教學不脫節，才能達成工程教育的要求。在考核這點上，傳統的考核方式延續多年不變，學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，不能調動學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實驗教學改革的必要途徑。基于OBE理念，力爭普通高校道路橋梁與渡河工程專業學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實驗教學的創新與實踐是有一定意義的。學生在學習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創新策略

在OBE教育理念中，一切教學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實驗教學存在的問題，進行了系統的調整。在實驗主體方面，我校在2013年以應用型教育理念修訂了道路橋梁與渡河工程專業實驗教學大綱，在2018年又結合OBE教育理念進一步修訂了專業實驗教學大綱，通過座談會和實驗管理平臺進一步完善實驗教學質量持續改進體系，實現學生最大工作能力的培養目標。通過參觀沈陽建筑大學、遼寧交通科研所、沈陽城鄉建設集團等實驗室，提高實驗教師的教學理念，保證與工程實際不脫節，組織教師輪流進修和下場鍛煉，提高實驗教學技能。在保證安全的前提下，保證實驗室合理開放，給學生提供一個開放的實驗環境，將部分實驗推行為自主實驗方式，真正體現學生為主的OBE教育理念。在實施環節方面，更新實驗教學內容，淘汰陳舊、簡單的實驗，將專業實驗項目向丙級道橋施工與檢測實驗標準靠近。設置工程地質、道路建筑材料、道路工程測量、土力學、結構設計原理、路基路面工程等專業基礎實驗46學時，設置交通調查與分析、BIM軟件及應用、道路施工檢測、數字測量技術等專業實驗50學時，同時開設實驗室開放項目（大二下學期、大三上學期）、專業實驗周（大三下學期）等專業開放實驗72學時，專業實驗教學總數累計達近200學時，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，利于學生今后工作的實際應用。在開放性實驗項目中，實驗內容不固定，其內容主要圍繞近年來專業新購置實驗設備，學生自主擬定實驗項目，增加學生的主觀能動性，實驗教師起“輔導”和“監督”功能，保證實驗項目的合理完成，開放性實驗也可以結合科研項目、交通科技大賽、結構設計大賽、測繪之星大賽等展開設計；在專業基礎實驗和專業實驗中，進行“項目式”教學和“多媒體”教學引導，增加虛擬仿真環節，在實驗前給學生提供一個實驗過程輪廓，提高學生實驗的成功率，拋棄“填鴨式”教學方式，在規定的時間內，學生自主開展實驗、完成實驗，實驗中師生可以就實驗問題進行充分交流，老師起好輔導和監督的作用，讓學生真正得到鍛煉和思考。在考核環節中，細化預習、考勤、現場操作、實驗報告撰寫、思考題等評分標準，按權重比例計算得分，對于部分實驗可以對實驗過程進行現場打分，如混凝土回彈實驗、鋼筋位置及直徑測定實驗，哪組學生實驗結果與實驗教師測得的結果接近得分便越高，以迫使學生積極動手，帶著問題做實驗，另外對實驗過程中表現優秀的學生給與一定的獎勵措施，以激勵學生更好地完成實驗。

四基于OBE理念的實驗教學創新效果分析

我校道路橋梁與渡河工程專業進行實驗教學創新與改革后，通過召開座談會和測試方式來獲取OBE理念下實驗教學的創新效果。學生普遍期望學校多給學生提供開放式的實驗平臺，實驗教師更多地以輔導和監督學生方式開展實驗。通過座談和測試認為，在專業實驗改革和調整下，學生的學習興趣得到了提高，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，大多數學生在畢業前已經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。在專業實驗調整的基礎上，學生在創新創業項目上的參與度也大大提高，達到了50%以上，學生更注重實驗成果如論文的發表、專利的申請、科技競賽獲獎等，這也更利于提高畢業生的就業質量及就業率。五結語在道路橋梁與渡河工程專業實驗教學過程中，根據學生的需求，制定合理的教學內容，靈活運用教學方法和考核機制，基于OBE教育理念的實驗教學創新與實踐能夠培養出“具有最大工作能力，挑起道橋建設重任”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：遼寧科技大學土木工程學院