“三性”岩土实验教学体系的构建与实践

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1、“三性”岩土实验教学体系的构建与实践　　【摘要】针对我国部分高校土木工程专业岩土实验项目及内容陈旧落后的问题，结合湖南理工学院岩土实验教学现状，在正确理解“三性”实验内涵及特征的基础上，设计了9个“三性”岩土实验项目；围绕新的岩土实验教学体系，展开了一系列的“三性”岩土实验教学配套改革。新的“三性”岩土实验教学模式是一种多层次、多元化、开放式的实验教学模式，有助于培养学生自主设计和综合创新能力，是素质教育的良好途径，也是实施“卓越工程师培养计划”的重要举措。我校岩土实验教学实践证明，新的“三性”岩土实验教学体系已初见成效，岩土实验教学质量、学生的创新意识和工程实践能力均得到了提高，值得推广。　

2、　【关键词】“三性”岩土实验改革与创新开放性实验体系　　【基金项目】湖南省教育科学“十二五”规划课题（XJK012CGD008）；湖南省教育厅项目（11C0619）；湖南省普通高等学校教学改革研究课题（2012A09）。　　【中图分类号】G64【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2013）10-0172-02　　教育部在教高[2004]4号文件《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量》中首次提出“开出一批新的综合性、设计性实验”，在教高[2005]8号文件《教育部关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知》中提出“加强综合性、设计性、创新性实验”5的意见，并成从实验性质

3、的角度，将实验项目分为综合性、设计性、创新性三类，简称为“三性”实验；从实验类型的角度，将实验项目分为基本型、综合设计型、研究创新型等。教育部关于《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中，明确地给出了“三性”实验的定义。通过认真学习教育部关于“三性”实验的定义与内涵以及笔者10多年岩土实验教学经验认为，岩土实验具有“综合性、设计性、创新性”的典型特征。　　调研显示[1-4]，受课程、学时、实验室管理制度等因素的限制，目前我国高校传统的岩土实验项目仍以验证性实验为主，综合性、设计性、创新性岩土实验项目开设很少。验证性实验只是对前人知识的验证、重复和再现，尽管对学生动手能力、基本仪器的使用、实验

4、原理的理解等方面有一定的作用，但对于学生创新能力、工程实践能力、综合析解决问题能力的培养是远远不够的。验证性实验内容单一，限定于对某个知识点的基本操作、基本训练，老师提供实验指导书，对每个实验的目的、仪器原理、实验内容、数据表格、数据处理都写得非常具体。教学方式一般是学生在实验前预习实验指导书，实验过程中按操作步骤逐步进行，整个实验过程中，学生完全处于被动状态，无需学生自己分析思考，学生参与意识差，依赖性强，实际操作技能与分析能力较差，创新能力和动手能力得不到有效培养与提高。　　可见，改变单一的、以验证性实验项目为主的传统岩土实验教学模型式，构建以综合性、设计性、创新性为主的“三性”岩土实验教

5、学体系，是“卓越工程师教育培养计划”5背景下岩土实验教学的发展趋势。为此，我校土木工程专业岩土工程教研室教师修改了岩土实验教学大纲，在原有验证性实验项目基础上，大量增加了综合性、设计性、创新性岩土实验项目，并围绕“三性”岩土实验，进行了一系列的配套改革举措。　　1.“三性”岩土实验项目设计　　依据“三性”实验的定义与内涵，工程实验教学需注重创新能力培养，突出工程实践特色。我校岩土工程教研室及课题成员在充分研究讨论的基础上，对现有岩土实验项目进行实验重组和整体优化，保留了原有的部分验证性项目，分别增加了3个综合性、3个设计性、3个创新性岩土实验项目，详见表1。　　表1“三性”岩土实验项目设置与内

6、容提要　　表1所列出的9个“三性”实验项目，分必修与选修两类。在选择实验项目和内容时，应注意加强基本技能的训练，同时，在内容安排上要有一定的广度。以综合性实验项目为主体，以提高学生的综合性实验能力；开设一定数量的设计、创新性岩土实验，让学生在实验方案的设计、仪器设备的选择、实验条件的确定等方面受到良好的训练。　　在“三性”岩土实验项目设计过程中，始终遵循“三性”实验内容的自主性、实验结果的未知性、实验方法手段的探索性特点。为鼓励和引导更多学生参加“三性”岩土实验，在项目设置上充分考虑学生的能力与兴趣、土木专业实践性强、工程背景浓厚的学科特点，构建了一个多层次、多模式的岩土实验体系。　　2.围绕

7、“三性”岩土实验展开的配套改革　　为了使“三性”5岩土实验教学顺利开展，开展了一系列的配套改革，包括岩土实验教学文件的修订、岩土实验教学师资的培养与提升、岩土实验室管理制度改革等方面。　　2.1修订岩土实验教学文件　　基于“三性”实验教学内在要求，重新修订实验教学文件，对于实验室建设是不可或缺的。课题组对岩土实验指导书、岩土实验教学大纲、岩土实验考核大纲等岩土实验教学文件进行了认真的修订。修订后的