土木工程专业开放实验教学模式探索.doc

土木工程专业开放实验教学模式探索摘 要 实验教学是土木工程专业实践教学的重要组成部分，传统的实验教学模式存在一些弊端，土木工程专业开放实验教学模式的构建势在必行。重点阐述开放实验教学的特点，结合开放实验项目的经验和体会，提出具体的实施步骤和措施。关键词 开放实验；土木工程；教学模式1 引言土木工程专业的培养目标是培养具有一定知识、能力和综合素质，面向生产、建设、管理、服务一线并适应其要求，具有可持续发展潜力的高级应用型专门人才1。新形势下加强土木工程专业学生的工程实践能力培养具有很重要的现实意义，其中实验教学是实践教学的重要组成部分，因此，如何强化土木工程专业的实验教学，构建适合土木工程专业发展的实验教学体系，是急需进行深入研究的问题。然而传统的实验教学模式是实验课附属于理论课，实验学时较少，实验项目更新率低，学生缺乏主动性，实验教学效果不理想。因此，通过创造实验条件和合理组织，利用实验室开放进行实验教学是一种非常可行的实验教学模式。2 土木工程专业实验教学的传统模式目前，大多数高校土木工程专业的实验教学方法表现为灌输式，实验课均为理论课的辅助部分，验证性实验较多，综合性、设计性和研究性实验较少，可以从以下几个方面看出其弊端。1）传统实验教学是实验教师根据实验教学大纲编写实验指导书，学生根据实验指导书的实验目的、实验方法、实验要求、所用仪器设备进行相关实验即可，设置的实验学时数和实验项目都非常有限。对于实验过程复杂、耗时较长且耗资较大的实验，实验教学尽量是不涉及的。2）实验项目基本上几年不变化，实验项目更新慢，课程规定的实验项目不能满足学生的学习需求，他们需要对自己感兴趣的项目做深入研究。同时仪器设备在非实验期间长时间闲置，在使用时间上分布不均。3）传统的实验教学以班级、专业为整体，不同层次的学生所做的实验项目都相同，做相同的实验，得到近似的实验结果，一组或一个班写出基本相同的实验报告，不能充分调动学生的学习兴趣和积极性。大多数学生在实验中只是忙于完成实验过程，来不及深入理解实验原理，思考解决实验中出现的现象和问题，即使遇到问题，也是实验教师给予解决。学生是被动的，教师的工作是重复性的。传统的实验教学模式设置的实验项目与实际工程有较大的差距，难以发挥学生的积极能动性，难以培养学生的创新能力和实践能力。因此，需要调整实验教学模式，使学生养成自主学习的习惯并培养实践创新能力，势在必行。3 土木工程专业开放实验教学模式的构建3.1 开放实验教学的特点开放性实验教学从广义上讲是指实验对象、实验内容、实验时间上的开放，没有对象、内容和时间的限制；从狭义上讲是指由学生自己根据实际题目的要求，独立拟定实验方案，设计实验技术路线，完成实验过程，指导教师只负责对实验方案进行审查，在实验过程中给予必要的启发和引导，实验完成以后对实验结果和报告进行评价2。笔者结合多年的实验教学经验可以归纳出开放实验教学的特点2：1）开放实验具有综合性、设计性和创新性的特征，这有别于传统的课堂实验教学；2）实验形式具有可开放性，操作难度较小，实验时间不与正规实验教学发生冲突；3）强调学生在实验中的主体地位，自主把握实验方法和进程，教师在实验过程中只给予必要的指导和启发。根据土木工程专业开放实验教学特点及教育部提出的培养学生综合性创新精神和实践能力的要求，开放性实验教学模式是实验教学体制改革的必然趋势。3.2 开放实验教学的项目笔者所在的土木工程实验中心进行开放实验教学已有3年多了，对于实验项目的制定主要依据不同层次的学生要求以及实验室的仪器设备状况，与计划实验教学项目不同，所开放的实验项目有下面几类。1）建筑材料类：掺加建筑废料的混凝土试验、掺加工业废料添加混凝土试验、钢纤维混凝土试验、碳纤维混凝土试验等项目，对大二、大三、大四的学生开放实验。2）建筑工程类：工程结构承载能力综合测试、钢管混凝土构件力学性能试验、结构加固材料力学性能研究、简支桁架静载非破坏性试验等，对大三、大四的学生开放实验。3）岩土工程类：砂土的渗透试验、土工试验数据采集系统的使用、三轴试验、土的前期固结压力测试、岩土材料破坏过程试验等，对大三、大四的学生开放实验。4）结构检测类：混凝土保护层厚度测定、钢筋位置测定、钢筋锈蚀程度测定、超声回弹综合法测定混凝土强度、混凝土裂缝宽度和深度检测、楼板厚度测定等，对大三、大四的学生开放实验。这些是实验室暂定的开放实验项目，随着仪器设备的更新和实验要求的改变，实验内容也在继续增加，从而能达到更好的培养学生创新能力和实践能力的效果。3.3 开放实验教学模式的实施步骤与措施要真正实施实验室开放，需要强有力的保障措施，制定实验室开放管理办法和仪器设备管理办法等相关的配套制度，对进入实验室进行开放实验的学生提出具体要求和条件限制，以确保实验开放教学的顺利开展3，如实验室开放管理办法实验室开放申报制度实验室开放预约制度实验室开放学生管理办法等。对于具体的实施步骤学院实验中心网站上有具体的说明，大概的程序：实验室申报实验开放项目学校教务处审核立项公布学生报名选择实验项目教师安排和指导实验学生上缴实验报告教务处验收。另外，在每学期的开放实验教学安排中，应考虑到开放实验项目的学时数较多，每组人数较少，实验频率较高，每学期刚开学多是理论教学安排，所以应将开放实验教学安排在每学期中期，这样既避免学期初教学任务过重，又避免影响学生的期末考试。4 结语通过近几年的开放实验教学模式探索，不断总结经验，制定了一套切实可行的实验开放模式。开放实验教学可以充分调动学生的积极性，对全面提高土木工程专业学生的动手能力和创新能力有很大的帮助。另外，通过不同类别的开放实验项目，实验室进一步提高了仪器设备的利用率，对实验室的发展进步也是非常有益的。但是，在实验开放的过程中也发现了一些问题：1）随着开放实验的完善，学生参与开放实验的积极性提高，使现有的实验仪器设备和师资力量都出现紧缺现象4；2）开放实验学生的成绩考核方式还有待进一步论证，考核没有统一标准；3）虽然学校组织了教务部门对开放实验项目进行审查，但是参与审核的都是非专业人员，对项目的好坏只能从表面区分，而对实质内容的优劣不能很好地判断。这些问题都需在以后的工作中逐步研究解决，从而使得开放实验教学能够更好地得以实施。参考文献1王子康.论新型实验教学模式:开放性实验教学j.重庆工商大学学报,2003,20(3):106-