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基于人才分类培养的土木工程专业实验教学体系研究

  教育部等多部门于2010年6月23日召开“卓越工程师教育培养计划”启动会,实施“卓越人才计划”,促进教育改革和创新,强化工程能力和创新能力为人才培养的重点。据此,不少高校以人才出口为导向转变土木工程专业人才培养模式,实行分类培养,将本科人才培养划分为工程应用型(应用型)和研究创新型(研究型),两类人才培养目标各有侧重。部分高校对土木工程实验教学体系进行了改革,取得了一定成绩,但不能很好体现人才分类培养的需求。项目组对所在学院的实验教学体系进行了研究和改革试点,取得了较大成效。介绍如下。
  1 实验教学改革面临的主要问题
  1.1 ??验能力目标不明确,不能体现人才分类培养
  改革前,对学生各阶段实验能力培养目标缺乏系统性的规划设计。对两类人才实验能力培养目标定位不明确。实验课程以分散的附属于理论课的单科实验为主。实验项目也不能区分分类培养的能力需求,侧重点不明显。综合型、创新型实验项目少,项目内容陈旧。因此,建立层次清楚、能力目标明确、适应人才分类培养的实验教学体系成为实验教改的首要任务。
  1.2 开放实验受到诸多限制,未能全面开放
  实验室开放包括以下方面:一,面向所承担的实验课题、课程等实验内容开放;二,面向师生及校内外同行的实验服务对象开放;三,实验时间、设备、用房、材料经费等的管理开放。实验开放能为师生、同行提供一个良好的学习和科研创新基地。改革前,实验室实现了部分开放,但受到实验经费、设备、人员等诸多因素限制,没能实现全面开放。
  开放性实验课程、项目多是预先制定好的,既不能满足应用型人才根据业务需求进行工程应用性实验的需要,又不能满足研究型人才根据研究的问题自行设计实验的需要。学生根据需要自由进入实验室开展实验的机会较少,对发现问题、解决问题的能力培养作用甚微,达不到实验能力培养目标需求。
  参与开放实验教学和管理的人员严重短缺。在开放时间、经费等方面受诸多限制,开放程度较低。校外人员、硬件、项目等资源融合不够。应用型师资严重短缺致使应用型人才实验能力培养难于实现;研究型师资游离于实验室之外,处于无序管理状态,不能持续地参与实验教学。
  因此,立足学院实验室的实际,研究和探索与分类培养实验教学体系相适应的实验室开放模式,实现全面深度开放,成为实验教改面临的主要难题。
  1.3 实验资源配置不合理,不能充分发挥各方资源优势。
  资源整合是实验教改的重要内容。改革前,实验附属于理论教学,实验室按照课程设置,由教研室管理,功能单一。使用权限于本各系师生,与校内其他院、系实验资源不能共享。实验设备分散布置,各室拥兵自固,形成使用壁垒,造成平时闲置、用时紧张,跨专业、跨学科的研究创新实验难以开展。各自为政,重复建设,没有整体观念和全局意识,有限的经费投入很难有效改善实验教学条件,经费紧张问题突出。
  随着建筑信息化等技术的快速发展,行业对人才提出了更高要求,原有实验室已经无法满足对人才分类培养的目标,既需要通过不断挖掘潜力整合现有实验资源,还需要加强与外界的合作交流,共建共享、协同创新。因此,探索建立适应人才分类培养的实验教学平台成为实验改革的当务之急。
  2 实验教学改革内容
  2.1 建立体现分类培养的“两类型-三模块”实验教学体系
  (1)根据两类型人才培养目标,构建人才分了实验能力目标。
  应用型人才培养注重学以致用,突出“应用性”,把基础理论扎实、实践应用能力强、具有一定创新创业精神、职业素质较高的行业人才作为培养目标。研究型人才培养注重知识创新,突出“研究性”,把基础知识扎实面广、创新能力强、具有一定科研探索精神的高素质专业人才作为培养目标。实验能力是一种综合能力,是实践能力培养的关键环节。在扎实的基础和专业实验能力基础上,把培养专业实践能力、技术转化能力和创业创新精神作为应用型人才实验能力培养目标;把培养科研实验能力、技术创新能力和科研创新精神作为研究型人才实验能力培养目标。
  (2)以能力目标为导向,构建“两类型-三模块”的实验课程体系。
  依据实验能力目标,构建模块化实验课程体系。应用型课程体现“应用性”,重在理论紧密联系实际。“研究型”课程体现“创新性”,重在理论、技术创新。将实验课程体系划分成三个模块:一,基础及专业基础实验;二,专业实验;三,创新实验(应用型:工程实践项目实验或创业创新实验;研究型:科研项目实验或学生科技创新项目实验)。第一、二模块必修,第三模块分类限选。每个模块采用分组预约、开放实验模式,既增加了学生动手动脑机会,又能培养学生自主实验能力、综合分析解决问题的能力。进一步通过整合课程内容、优化实验项目,提高课时比例、改变教学方法手段、增加实验设计环节等提高实验教学效果。
  (3)依托实验导师制,整合适应两类型人才培养的实验室人力资源。
  建设一支相对稳定的师资队伍是提高验教学质量的重要保证。将学院教师划分为教学型、应用型和科研型。分别承担基础实验、专业实验和创新实验(工程应用型实验,科研创新实验),各取所长,术业有专攻。引入本科阶段全过程实验导师制,学生在低年级配备教学型教师作为学生的基础实验导师,应用型学生在三四年级配备应用型导师。研究型学生在三四年级配备科研型导师。实验导师制以实验团队模式运作,按“老-中-青、教学型-应用型-研究型”相结合做好传帮带,传好人才能力培养的接力棒。   2.2 体现学生主体地位的实验室开放模式试点
  与模块化实验教学体系相适应,改革实验开放模式。引入学生参与实验室管理,成立学生实验社团,体现学生的主体地位。主要采取以下措施实现了实验室全面开放。
  一,引入学生助教参与实验教学指导。设立实验助教岗,岗位补贴,吸引实验爱好者参与实验指导,形成稳定的实验助教队伍,减少开放实验对教师的教学压力;二,组建学生社团参与实验管理。给与学分、综合表现分等多种激励措施,吸引优秀学生参与实验管理。学生采取“高-中-低”年级相结合形成实验社团。三,借助外力,校地共建、共享实验资源。引入校外人员参与开放实验教?W、研究,最大程度的利用外界硬件平台、人力和项目资源。很好的解决了应用型人才培养中实验项目的“应用性”问题。四,实验开放管理引入工程项目管理方式。采用项目负责制,对实验模块进行稳定、持续性的分区管理。实验室对人员、经费等进行全面开放,经过试点取得了较好的效果,有效地缓解了实验开放与资源短缺之间的矛盾。
  2.3 整合平台资源,加强导师培养平台建设
  平台资源的整合有助于资源的高效调配利用,减少壁垒。项目组对以下方面进行了改革,取得了较好成效。一,实验室独立设置。整合学院资源,成立实验中心,直属于学院,防止经费重复分散使用和设备重复购置,有效解决了使用壁垒问题。二,资源统一调配、集中管理。人员、经费、材料、设备等与试验相关的因素按照实验流程分区布置,集中管理、统一调配。解决了各实验室资源分配不均、场地交叉、劳动量差别过大等诸多问题,人尽其才,物尽其用。三,加强师资培训平台建设,定期培训。实验开放的一个突出问题是实验教师资源缺乏和无序管理问题。专任实验人员、导师的水平、素质和思想是实验教学的主导力量,是决定实验教学质量的主要因素。为此,除制定激励政策外,还联合兄弟院校和地方单位搭建了师资培训平台。加强对实验人员和导师的业务培训和思想教育,并对学生定期培训,形成定期培训制度。通过培训有效提高了教学质量。
  3 结论
  通过改革,构建了“两类型-三模块”的土木工程专业实验教学体系。以培养学生实验能力为核心,明确了两类型人才的实验能力培养目标。改革实验教学内容,更新和拓展实验项目,建立了模块化的实验课程体系。引入实验导师制和学生实验社团参与实验室管理和实验教学,有效缓解了师资不足与实验开放之间的矛盾,实现了实验室的全面开放。通过改革,依托内部资源的充分利用,有效借助外部资源,搭建了校地共建、资源共享的实验平台,加强了师资培训平台建设。有效提高了实验教学质量,保障了两类型人才实验能力培养目标的实现。

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