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實(shí)驗教學(xué)改革下工程材料論文
第一篇
一、實(shí)驗教學(xué)改革的設想與實(shí)踐
為了提高實(shí)驗教學(xué)效果，從《土木工程材料》課程實(shí)驗教學(xué)的內容、方法與手段、考核機制及長(cháng)效措施等方面進(jìn)行探討，提出新的實(shí)驗教學(xué)模式，在課時(shí)少、教學(xué)內容多的情況下加入設計、綜合性實(shí)驗內容，提高學(xué)生實(shí)驗技能、動(dòng)手能力，鍛煉創(chuàng )新能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
�。ㄒ唬⿲�(shí)驗教學(xué)內容優(yōu)化
《土木工程材料》課程實(shí)驗改革應遵循以學(xué)生為主導的原則，實(shí)現通過(guò)實(shí)驗教學(xué)培養和提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力和創(chuàng )新能力的教學(xué)目標，注重“知識、能力、素質(zhì)”的協(xié)調發(fā)展。然而，當前《土木工程材料》課程課時(shí)普遍減少，大幅度提高實(shí)驗教學(xué)課時(shí)難以實(shí)現。在此情況下，我們對實(shí)驗教學(xué)內容重新梳理，把原有的一些驗證型實(shí)驗項目整合到設計、綜合型實(shí)驗中；同時(shí)將實(shí)驗教學(xué)按實(shí)驗項目分為基本實(shí)驗、開(kāi)放創(chuàng )新實(shí)驗兩個(gè)層面�；緦�(shí)驗內容對應為教學(xué)大綱范圍，以驗證型實(shí)驗、設計型為主，設有少量綜合型實(shí)驗是課程學(xué)習的基本要求，為每位學(xué)生必選項目；開(kāi)放創(chuàng )新實(shí)驗主要體現為課程重點(diǎn)或難點(diǎn)的綜合運用，或相關(guān)領(lǐng)域熱點(diǎn)，也可以是與工程背景密切相關(guān)的內容，以綜合、創(chuàng )新為特點(diǎn)，此層次實(shí)驗內容為選修項目，適合學(xué)有余力，且有興趣的學(xué)生，基本實(shí)驗及開(kāi)放創(chuàng )新實(shí)驗
�。ǘ⿲�(shí)驗教學(xué)方法與手段改革
為了提高《土木工程材料》課程實(shí)驗教學(xué)效果，針對不同實(shí)驗內容及層面，采用多種教學(xué)方法，即：演示教學(xué)方法、討論式互動(dòng)教學(xué)方法、任務(wù)驅動(dòng)式教學(xué)方法、集中教學(xué)與個(gè)別指導相結合，以及開(kāi)放式教學(xué)方法。第一層面基本實(shí)驗中驗證型項目主要采用課堂與視頻錄像的演示教學(xué)方法，設計、綜合型項目采用討論式互動(dòng)教學(xué)方法與任務(wù)驅動(dòng)式教學(xué)方法；第二層面開(kāi)放創(chuàng )新實(shí)驗采用開(kāi)放式教學(xué)方法、集中教學(xué)與個(gè)別指導相結合的教學(xué)方法。此外，第一層面基本實(shí)驗安排在課堂上完成，對于第二層面開(kāi)放創(chuàng )新實(shí)驗可以結合大學(xué)生課外科技創(chuàng )新活動(dòng)計劃、挑戰杯競賽項目、大學(xué)生暑期社會(huì )實(shí)踐、或教師科研項目在優(yōu)秀生培養平臺（大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗室）利用課余時(shí)間完成。討論互動(dòng)形式除安排在課堂上也可以安排在網(wǎng)絡(luò )平臺上。為了適應卓越計劃培養目標及實(shí)驗教學(xué)內容，在實(shí)驗教學(xué)手段上進(jìn)行革新。推進(jìn)課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò )教學(xué)相結合的手段。為此，我們及時(shí)編寫(xiě)出的各類(lèi)實(shí)驗指導書(shū)、實(shí)驗案例、視頻錄像及模擬仿真實(shí)驗等上傳到課程網(wǎng)站，這樣既可以使實(shí)驗在有限時(shí)間內完成，實(shí)現教學(xué)目的，又可調動(dòng)學(xué)生學(xué)習積極性，提高了課堂教學(xué)效率�？紤]到適合卓越計劃的實(shí)驗指導書(shū)應體現學(xué)生為實(shí)驗主體，教師為實(shí)驗的參與者與指導者，因此擯棄以往事無(wú)巨細，詳細羅列每一實(shí)驗步驟的做法，轉變?yōu)槎鄬用鏉u進(jìn)探究式做法。對于驗證性實(shí)驗項目，指導書(shū)給出實(shí)驗題目與目的、儀器設備、注意事項、提示與引導；設計、綜合性實(shí)驗項目，則給出案例、需要滿(mǎn)足的工程指標，并列舉工程上常用的技術(shù)途徑供參考、可選用的儀器設備，如：針對當前集料的多元化問(wèn)題，開(kāi)展集料設計的命題，以機制砂、細砂，設計出符合要求的中砂；并給出常用的技術(shù)途徑：
�。�1）最緊密堆積原理；
�。�2）累計篩余百分率。
�。ㄈ⿲�(shí)驗考核機制的改革
“卓越培養計劃”下土木工程材料實(shí)驗課程需增加設計、綜合型的比例，并開(kāi)設開(kāi)放創(chuàng )新實(shí)驗，然而此類(lèi)實(shí)驗不能簡(jiǎn)單的以實(shí)驗報告是否撰寫(xiě)、實(shí)驗結果是否正確為考核標準，而應該綜合考慮實(shí)驗全過(guò)程中學(xué)生的動(dòng)手能力、知識綜合及創(chuàng )新能力，傳統的考核方法難以滿(mǎn)足要求，需建立全方位、多層面的考核機制，以確保評價(jià)結果可全面、準確地衡量學(xué)生的綜合素質(zhì)。
1.師生考核、企業(yè)評價(jià)相結合的模式為了體現考核的客觀(guān)、公平性，將傳統的教師考核方式轉變?yōu)閹熒己�、企業(yè)評價(jià)相結合的模式。對于第一層面基本實(shí)驗采用師生考核的方式，第二層面開(kāi)放創(chuàng )新性實(shí)驗采用企業(yè)評價(jià)的方式，其中，師生考核方式為，學(xué)生以小組為單位對實(shí)驗態(tài)度、實(shí)驗過(guò)程進(jìn)行自評和互評，實(shí)驗結果則由教師考評。這樣可達到學(xué)生的自我反饋、自我監控和自我調整的目的，促進(jìn)了學(xué)生的自律性管理和創(chuàng )新能力提升；同時(shí)，教師通過(guò)對考核結果進(jìn)行經(jīng)驗總結，修訂改進(jìn)實(shí)驗教學(xué)內容、方法與考核機制。企業(yè)評價(jià)是對其實(shí)驗成果的實(shí)用性、創(chuàng )新性進(jìn)行評價(jià)，能夠促進(jìn)實(shí)驗與科研、與企業(yè)需求相結合。
2.從實(shí)驗后單一的實(shí)驗報告評價(jià)轉變到過(guò)程性、成果多樣性考核評價(jià)過(guò)程性考核評價(jià)重視學(xué)生課前、課間、課后的學(xué)習過(guò)程，重視學(xué)生的實(shí)驗態(tài)度和方法，強調學(xué)生在親身參與實(shí)驗活動(dòng)中發(fā)現問(wèn)題、表達問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力培養和探索創(chuàng )新。成果多樣性考核是重視學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，其成果從單一的實(shí)驗報告轉變?yōu)槎鄻邮�，如：結題報告、調研報告及論文。這樣的考核方式使得學(xué)生實(shí)驗前要積極地檢索資料，設計實(shí)驗方案，實(shí)驗課上實(shí)施操作，實(shí)驗后對實(shí)驗數據與結果進(jìn)行科學(xué)分析，完成和提交實(shí)驗成果。整個(gè)實(shí)驗過(guò)程中學(xué)生的綜合能力培養體現在是否主動(dòng)思考、積極探索、主動(dòng)面對問(wèn)題、尋求問(wèn)題的解決等自主學(xué)習方面；遇見(jiàn)持有不同意見(jiàn)時(shí)能否主動(dòng)與他人進(jìn)行交流，能否與他人相互協(xié)作完成實(shí)驗。新的考核機制側重于反映學(xué)生自學(xué)能力、工作態(tài)度、動(dòng)手能力、科學(xué)研究能力和創(chuàng )新能力。為了讓學(xué)生能撰寫(xiě)出屬于自己的實(shí)驗成果，強調實(shí)驗記錄的清晰、完整、真實(shí)和原始性，數據分析過(guò)程的清楚、合理。凡發(fā)現有抄襲現象，抄襲與被抄襲者發(fā)回重寫(xiě)，并對期末總成績(jì)做相應折扣；缺做實(shí)驗或無(wú)成果提交的學(xué)生不能參加該課程考試。
�。ㄋ模⿲�(shí)驗教學(xué)長(cháng)效措施
1.經(jīng)費來(lái)源與相關(guān)配套政策第二層面開(kāi)放創(chuàng )新性實(shí)驗項目所用材料、儀器運轉及維修等經(jīng)費開(kāi)支，都應進(jìn)行相應配套與完善，以形成長(cháng)效機制�？赏ㄟ^(guò)申請國家、省及校級大學(xué)生課外科技創(chuàng )新項目、暑期社會(huì )實(shí)踐項目、各類(lèi)競賽項目、教師科研項目等多渠道獲取經(jīng)費支持。據統計，2010~2012年，優(yōu)秀生培養平臺（大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗室）共承擔了國家級大學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)訓練項目1項、浙江省大學(xué)生課外科技創(chuàng )新項目6項、校大學(xué)生科研項目2項、校重點(diǎn)暑期社會(huì )實(shí)踐團隊2項、浙江省挑戰杯競賽項目3項，以及教師科研項目多項（省部級課題2項、廳市局課題2項，橫向課題3項）。
2.健全實(shí)驗室各項保障機制健全實(shí)驗室各項保障機制，包括條件保障、激勵約束機制和監督機制等。條件保障方面，于2010年成立了優(yōu)秀生培養平臺（大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗室），完善實(shí)驗室儀器設備等硬件設施，2010~2012年，實(shí)驗室投入了近100萬(wàn)對儀器設備進(jìn)行更新和補充，基本建成可進(jìn)行建筑材料的成型、養護、宏觀(guān)性能測試等實(shí)驗條件，完全滿(mǎn)足表1、表2所列項目。激勵約束制度方面，制定和完善了相關(guān)管理制度，如：對于參與創(chuàng )新性實(shí)驗的學(xué)生在綜合測評、獎學(xué)金及預備黨員評選時(shí)適當加分，指導教師職稱(chēng)評比優(yōu)先推薦，課外指導學(xué)生按一定課時(shí)獎勵等。不僅吸引學(xué)生參與第二層面開(kāi)放創(chuàng )新實(shí)驗、還鼓勵教師參與該層面的實(shí)驗教學(xué)。
3.加強實(shí)驗教學(xué)隊伍建設《土木工程材料》課程實(shí)驗教學(xué)采用團隊教學(xué)模式，即：通過(guò)相關(guān)政策與制度，吸引廣大教師積極參與到實(shí)驗室建設和實(shí)驗教學(xué)中來(lái)，同時(shí)吸收高年級的學(xué)生加入團隊，以引導低年級學(xué)生，并對一些危險性小的試驗項目進(jìn)行指導。最終建立一支結構合理、愛(ài)崗敬業(yè)、團結協(xié)作、教學(xué)效果良好的穩定團隊。
二、實(shí)驗教學(xué)改革的效果
經(jīng)過(guò)3年來(lái)的實(shí)驗教學(xué)改革，取得的效果主要體現在以下幾點(diǎn)：
�。�1）提高了學(xué)生的實(shí)驗技能，加深知識理解，擴展知識體系。學(xué)生根據第二層面開(kāi)放創(chuàng )新實(shí)驗項目和要求，通過(guò)查閱相關(guān)資料，設計與開(kāi)展實(shí)驗，在教師的啟發(fā)和引導下獨立解釋實(shí)驗現象、分析數據與撰寫(xiě)試驗報告或結題報告，進(jìn)而加深了材料組成、結構、性能與制備（選擇）的理解與掌握。
�。�2）通過(guò)采取各種激勵和條件保障措施，形成了學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習的氛圍，激發(fā)了學(xué)生創(chuàng )新熱情，開(kāi)放創(chuàng )新實(shí)驗的參與率達52%，取得較好效果。如：2010~2013年，獲得全國大學(xué)生結構設計競賽二等獎1項，浙江省大學(xué)生結構設計競賽一等獎2項、最佳創(chuàng )意獎各1項，浙江省挑戰杯二等獎2項、全國挑戰杯三等獎1項；獲國家級大學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)訓練項目1項，浙江省大學(xué)生課外科技創(chuàng )新項目近10項；學(xué)生發(fā)表論文10篇。
作者：溫小棟 車(chē)金如 殷順湖 馮蕾 蔡偉 單位：寧波工程學(xué)院
第二篇
1實(shí)驗教學(xué)改革內容
�。�1）實(shí)驗教學(xué)改革教學(xué)模式；突出強調以學(xué)生為主體，獨立完成實(shí)驗，發(fā)揮學(xué)生的主體能動(dòng)性
�、僖驅W(xué)生學(xué)習能力參差不齊，在改革初期，可嘗試讓學(xué)生自由選擇是做綜合性、設計性實(shí)驗還是常規實(shí)驗，給有能力的學(xué)生一定的發(fā)揮空間，效果好可推廣到全部學(xué)生；
�、趯�(shí)驗材料的選擇。學(xué)生可用老師指定的材料，也可選擇自己感興趣或實(shí)際學(xué)習生活中接觸的材料進(jìn)行實(shí)驗。這樣提高了學(xué)生對實(shí)驗內容的興趣，且讓學(xué)生感覺(jué)到實(shí)驗的實(shí)用性，而不是對一個(gè)毫不相干的零件或材料進(jìn)行測量；
�、蹠r(shí)間自由。實(shí)驗室開(kāi)放后，學(xué)生在做足充分的準備工作后，在人數允許的情況下，預約實(shí)驗時(shí)間，而不是按規定批次進(jìn)行實(shí)驗。第一次實(shí)驗不成功或者對結果不滿(mǎn)意可以重復進(jìn)行，沒(méi)有時(shí)間限制。
�。�2）教學(xué)內容和教學(xué)方法的實(shí)驗教學(xué)改革———強化實(shí)驗的綜合性和設計性
實(shí)驗內容更新，滿(mǎn)足就業(yè)需求，增加綜合性、設計性實(shí)驗。具體為首先學(xué)生從多個(gè)不同的任務(wù)書(shū)中任選一份，然后運用理論課所學(xué)的知識結合自行查閱資料選擇合適的材料，設計加工流程，制定合理的熱處理工藝規范，并要求學(xué)生親自獨立完成熱處理操作、硬度檢測、金相試樣制備、組織觀(guān)察與分析等過(guò)程。這種綜合性實(shí)驗教學(xué)模式可提高學(xué)生應用知識的能力，激發(fā)學(xué)生的求知欲、創(chuàng )新意識和創(chuàng )新能力。
�。�3）實(shí)驗室建設
實(shí)驗室是實(shí)驗教學(xué)改革的具體場(chǎng)所，實(shí)驗改革的實(shí)施應該與實(shí)驗室建設同步進(jìn)行。具體為：
�、賻熧Y方面：開(kāi)設綜合性設計性實(shí)驗必須要有高層次綜合性人才的師資隊伍，應具備教學(xué)、實(shí)驗、科研的綜合經(jīng)驗。解決這一問(wèn)題一是可通過(guò)引進(jìn)高層次人才到實(shí)驗室工作；二是對現有的師資隊伍進(jìn)行培養以提高綜合素質(zhì)；三是提高實(shí)驗室工作人員的待遇保證師資隊伍的穩定性及高水平性。通過(guò)多種方式滿(mǎn)足綜合性設計性實(shí)驗對師資隊伍高標準的要求。
�、谠O備條件：改革是為學(xué)生創(chuàng )造更好的實(shí)驗教學(xué)條件，給學(xué)生創(chuàng )造更多動(dòng)手操作的機會(huì )，因此必須加強實(shí)驗室設備條件的建設。一是必須增加設備臺套數，保證每個(gè)學(xué)生有親自動(dòng)手操作的機會(huì )；二是學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗的機會(huì )增加，因此設備的可靠性、性能、規格必須更高；三是緊跟社會(huì )發(fā)展，及時(shí)更新設備，讓學(xué)生了解到本學(xué)科的前沿。
�。�4）網(wǎng)絡(luò )化教學(xué)
�、倬C合性設計性實(shí)驗首先是學(xué)生選擇題目，預約時(shí)間等，這些可以都可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現；
�、趯�(shí)驗室是綜合性設計性實(shí)驗的實(shí)施場(chǎng)所，因此要求實(shí)驗室必須實(shí)行開(kāi)放。因為整個(gè)實(shí)驗過(guò)程時(shí)間長(cháng)，且以學(xué)生為主體，老師為輔助的方式進(jìn)行。因此可在實(shí)驗室增設現代化教學(xué)設備，比如增加投影儀。學(xué)生可自行查閱與實(shí)驗相關(guān)的資料，比如開(kāi)放性實(shí)驗的管理規定，實(shí)驗任務(wù)書(shū)，鐵碳合金金相電子圖，硬度測量的換算表，各類(lèi)儀器的結構及操作要求和注意事項，老師的演示操作錄像等。
�、蹖W(xué)生在實(shí)驗室可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )顯微互動(dòng)實(shí)驗設備儀器進(jìn)行實(shí)驗數據或照片采集、存儲和粘帖至電子文檔實(shí)驗報告中，同時(shí)可把自己的結果與標準結果進(jìn)行對比等。最終形成電子文稿實(shí)驗報告提交給指導老師。中間也可與在線(xiàn)的其他同學(xué)或實(shí)驗老師交流，對比實(shí)驗結果，探討實(shí)驗過(guò)程所涉及到的問(wèn)題等。
2總結
通過(guò)改革，培養和鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力，發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及學(xué)生綜合應用知識的能力。進(jìn)一步實(shí)現理論基礎教學(xué)和應用能力培養相結合；課程內容與技術(shù)發(fā)展相結合；實(shí)驗項目設置與工程問(wèn)題相結合；實(shí)驗內容與工程實(shí)踐所需的綜合性知識應用相適應，最終實(shí)現理論指導下的綜合創(chuàng )新。
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