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 [摘要]针对道路工程专业行业转型大背景下存在的问题,以道路工程实验教学为研究对象,从工学结合、引导学生参与科研、启发式教学和学科交叉四个方面探索了课程改革实践。

[关键词]道路工程;教学改革;启发式教学;工学结合

在道路工程逐步由新建工程转向系统的养护工程的新形式下,面临庞大的公路基础设施建设转型带来巨大的专业人才需求缺口、行业转型带来的新技术革新对高校人才培养质量提出了更高的要求,在这样的大背景下,针对传统教学模式缺乏对工程实践的认知、难以理解工程对象的本质、未能挖掘工程对象深层次的内涵的问题,教学内容与工程实践脱节、难以满足公路工程行业对专业人才的培养要求的问题,单纯依靠学校自身的实践教学条件,难以满足合格工程技术人才培养要求的这些问题,探索新形势下的道路工程实验教学的新思维、新方法,改善教学效果,构建与工程实践更加接近教学情景,提高学生解决实际工程问题的能力、培养学生的创新意识、拓展学生就业具有较为重要的意义。下面谈几点道路工程实验教学过程中的心得体会。

1学做一体,工学结合,提高解决实际问题的能力

交通土建工程研究的对象是复杂的,而且是变化的,教材所讲,教师所言仅仅是研究对象某个局部环节上微小时间片段上展现出来的特征,而学生在实践教学中,可能面对的是发展变化了的复杂工况,如何对待这些问题,应该让学生在学习阶段具备这样的思想准备,在未来实践中会遇到各种各样的情况,它们都是研究对象的某个侧面,不用大惊小怪,只需要利用已学的专业知识去认识它、分析它、处理它,这样就容易培养学生处理问题的信心和工作思路。比如,我们给每个学生准备40公里的路面裂缝图像,每人约两万张,全班做下来基本就可以把广西高速水泥路网连续4年的图像做完,开始学生叫苦不迭,但随着工作进度,教师将路面裂缝类型、裂缝的时间空间分布、裂缝的肇因以及如何有效的预防维护等问题布置下来,学生通过讨论、自身实践、分析、交流,都能够提出自己的看法,初期可能略显幼稚,但随着大量图片的处理,面对公路预防性养护这样当前急需解决的难题,开始能够提出一些有意义、有价值的想法,可想而知,将来若从事相关工作,能够理清处理问题的思路:实践、反思、再实践,从而达到大强度训练的目的。

2引导学生积极参与教师的科研项目,激发对专业科学研究的兴趣

学生对科学研究充满好奇、神秘感,但限于自身专业基础、学识、阅历,往往踌躇不前,表现为对新鲜的课题不敢说,不敢动,我们不妨针对复杂的道路学科的难题,先做再说,回过头来再反思中对问题进行重新认识。例如引导学生参与教师的国家自然科学基金项目,制作多种级配的大样本的沥青混合料切片试件、采集图像、手工描绘集料的边界,最后使用图像处理软件获取界面集料颗粒大小、形状、接触、群空间位置等信息,组织学生进行讨论分析,增强他们对混合料级配的认识,增强他们对混合料集料颗粒空间位置变异性的意识,学生对研究有了兴趣,这对以后从事沥青混凝土材料设计、施工管理具有较大帮助,甚至到更高层次进行学术研究也是很有裨益的。

3教学相长,重在启发,培养创新意识

在工程实践中,将会面临各种各样的工况,需要学生自主判断、灵活处理,有时甚至需要打破常规来解决实际问题。那么如何培养学生具备这样的专业素质呢?除了要求学生有扎实的专业背景知识之外,应该在实践教学环节中,使学生身临其境,把握问题所在,引导启发学生多思考,思考教科书上介绍的方法对不对?有没有更好的方法,思考教师所讲对不对,有没有更好的思路等等。例如,在对集料三维形状复杂性的认识上,学生动手设计了摆拍法的实验装置,从多个角度上采集集料图像,进而分析其三维形状特征,后来又想出了“种沙法”的实验方案,将石头“种”在沙箱里,这样就可以使用一台图像采集装置比较容易的采集任意角度的颗粒形状信息,最后又设计实现了基于夺目视觉的实验系统,能够利用传送带大批量的采集细小颗粒三维信息,显而易见,这种针对设计方案不断改进、修正的教学方式,对培养学生思考、动手能力以及创新意识非常有效。

4注意多学科交叉、融合,训练解决问题的综合能力

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