土木工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)放實(shí)驗的探索論文

　　摘要：針對傳統實(shí)驗教學(xué)中不適合培養要求的部分，介紹了在土木工程實(shí)驗教學(xué)中開(kāi)展開(kāi)放實(shí)驗教學(xué)的具體辦法及體會(huì )。

　　關(guān)鍵詞：土木工程；開(kāi)放實(shí)驗；實(shí)驗教學(xué)

　　1引言

　　目前，許多高校正在進(jìn)行開(kāi)放實(shí)驗教學(xué)的改革。開(kāi)放實(shí)驗教學(xué)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情，調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習積極性和主動(dòng)性，有利于培養學(xué)生實(shí)驗組織能力、動(dòng)手能力和科研意識，從而使學(xué)生具有獨立思維、自我開(kāi)拓獲取知識的能力，是一種體現能力培養、素質(zhì)教育的有效方式。

　　土木工程專(zhuān)業(yè)是我校的龍頭專(zhuān)業(yè)，實(shí)驗教學(xué)在土木工程專(zhuān)業(yè)培養計劃中占有極為重要的地位。土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗主要是培養學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，使學(xué)生在實(shí)際操作中與理論知識相結合，進(jìn)一步鞏固理論基礎；進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng )造力。我們對土木工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)放實(shí)驗課程進(jìn)行了探索性改革，取得了良好效果。

　　2開(kāi)放實(shí)驗的具體實(shí)施辦法

　　2.1建立開(kāi)放實(shí)驗教學(xué)相關(guān)政策

　　為有效利用和挖掘實(shí)驗室資源，促進(jìn)實(shí)驗教學(xué)改革，創(chuàng )造良好的育人環(huán)境，規范有序地做好實(shí)驗室的開(kāi)放工作，我校制定了《開(kāi)放實(shí)驗室管理辦法》。根據開(kāi)放實(shí)驗項目的類(lèi)型、實(shí)施情況、學(xué)時(shí)、人數等統計信息劃撥一定實(shí)驗室開(kāi)放經(jīng)費，用于開(kāi)放實(shí)驗中的實(shí)驗材料消耗等開(kāi)支。適應創(chuàng )新人才培養需要，對學(xué)生進(jìn)行探索精神、科學(xué)思維和綜合素質(zhì)的培養。并將開(kāi)放實(shí)驗納入學(xué)生實(shí)踐教學(xué)環(huán)節，學(xué)生參加開(kāi)放實(shí)驗的成績(jì)經(jīng)指導教師考核合格后，按照《石家莊鐵道大學(xué)課外實(shí)踐及獎勵學(xué)分管理辦法》取得相應獎勵學(xué)分。

　　2.2提供必要的儀器設備和場(chǎng)地

　　為了搞好實(shí)驗室的開(kāi)放工作，我們對實(shí)驗室進(jìn)行了擴建，對現有實(shí)驗設備進(jìn)行了補充完善，外出訂購或自制設備，首先考慮到實(shí)驗開(kāi)放教學(xué)的需要。為了讓學(xué)生盡快熟悉實(shí)驗室及儀器設備，在學(xué)生第一次進(jìn)入實(shí)驗室時(shí)，實(shí)驗老師全面講解實(shí)驗室概況及開(kāi)放實(shí)驗室的有關(guān)規定。

　　2.3實(shí)驗開(kāi)放的模式

　　（1）實(shí)驗內容的開(kāi)放。實(shí)驗室將實(shí)驗內容分為必做實(shí)驗（演示型、驗證型和綜合設計型實(shí)驗）、選做實(shí)驗（工程實(shí)踐型實(shí)驗和研究型實(shí)驗）。學(xué)生必須完成的實(shí)驗內容是必做實(shí)驗，該部分是根據教學(xué)大綱制定的，占計劃學(xué)時(shí)的30%左右，內容相對固定。學(xué)生完成必做實(shí)驗后，可根據自己的特長(cháng)、愛(ài)好等情況在選做實(shí)驗中選擇實(shí)驗項目。學(xué)生不僅可以選擇規定的最低實(shí)驗個(gè)數，也可以多選多做。這種形式可以充分調動(dòng)學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，培養出一定數量具有較強實(shí)驗能力、創(chuàng )造能力的拔尖人才。

　　（2）時(shí)間的開(kāi)放。實(shí)驗室將每學(xué)期學(xué)生上實(shí)驗課的時(shí)間和內容等情況公布后，在開(kāi)放時(shí)間內，學(xué)生可以自由進(jìn)入實(shí)驗室進(jìn)行預習或做實(shí)驗，可以多次、重復完成。這種開(kāi)放模式的優(yōu)點(diǎn)是在時(shí)間上給學(xué)生較大的靈活性，可以提高學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性，也培養學(xué)生使用儀器儀表及實(shí)驗設備的基本技能，增強學(xué)生的動(dòng)手能力及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。同時(shí)也提高了實(shí)驗設備的利用率。

　　（3）實(shí)驗課程的開(kāi)放。由于學(xué)生對實(shí)驗室內的儀器設備使用、數據的測量等不熟悉，因此首次進(jìn)入實(shí)驗室先按常規實(shí)驗模式進(jìn)行實(shí)驗，以后學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗室做實(shí)驗，指導教師將實(shí)驗要求、注意事項等內容寫(xiě)在黑板上，學(xué)生以自主實(shí)驗為主，指導教師僅在遇到問(wèn)題時(shí)給予指導，這樣可以培養學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和獨立操作能力。

　　2.4設立實(shí)驗室開(kāi)放基金

　　（1）深化實(shí)驗教學(xué)改革，促進(jìn)實(shí)驗室開(kāi)放

　　為了鼓勵本科生提前進(jìn)入實(shí)驗室進(jìn)行科研活動(dòng)，推動(dòng)我校實(shí)驗教學(xué)改革和實(shí)驗室建設工作的深入發(fā)展，鼓勵、支持從事實(shí)驗教學(xué)及實(shí)驗室工作的教師開(kāi)展實(shí)驗教學(xué)改革和技術(shù)革新，我校從2008年建立實(shí)驗室開(kāi)放基金，并制定相關(guān)的各項管理辦法。實(shí)驗項目包括實(shí)驗教學(xué)體系、自制實(shí)驗儀器設備、綜合設計型實(shí)驗、研究型實(shí)驗等的研究以及實(shí)驗教材編寫(xiě)等。此外，各學(xué)院也積極設立各種創(chuàng )新基金。

　　（2）教學(xué)與科研融合，擴大實(shí)驗室開(kāi)放

　　通過(guò)以學(xué)生主動(dòng)參與、協(xié)同合作、自主發(fā)展、重在體驗科研過(guò)程為特征的研究型實(shí)驗訓練，學(xué)生在實(shí)驗與研究中培養了創(chuàng )造性思維與創(chuàng )新意識，增強了創(chuàng )新能力。我校從2006年開(kāi)始設立大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗計劃，有40項大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗計劃獲得立項資助。除了學(xué)校設立大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗計劃項目外，學(xué)院層面有土木工程學(xué)院立項資助的本科生科研培訓計劃，立項資助項目涉及多個(gè)科領(lǐng)域，鼓勵跨學(xué)科合作研究。

　　通過(guò)上述活動(dòng)，部分學(xué)生在“挑戰杯”課外學(xué)術(shù)科技作品大賽、全國結構設計大賽以及多個(gè)學(xué)科競賽中獲得了好成績(jì)。20xx年“金風(fēng)杯”第三屆全國大學(xué)生結構設計競賽中，我校土木工程學(xué)院團隊獲得大賽一等獎。

　　2.5開(kāi)放實(shí)驗網(wǎng)絡(luò )平臺建設

　　依托校園網(wǎng)，建立土木工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)放實(shí)驗教學(xué)網(wǎng)站，實(shí)驗室的信息資料實(shí)現了網(wǎng)絡(luò )化。建立了相關(guān)實(shí)驗課程的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺，包括實(shí)驗課程教學(xué)大綱、電子教案、多媒體課件等許多實(shí)驗教學(xué)資源。網(wǎng)站從2007年6月建立以來(lái)日益成為土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)及教學(xué)管理、實(shí)驗室管理信息化平臺。其主要功能有：

　�。�1）運行網(wǎng)絡(luò )預約實(shí)驗功能，在基礎實(shí)驗、綜合性實(shí)驗階段和開(kāi)放實(shí)驗階段，學(xué)生從校園網(wǎng)登陸開(kāi)放實(shí)驗教學(xué)網(wǎng)站，自主選擇實(shí)驗項目和實(shí)驗時(shí)間。充分尊重學(xué)生的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)、個(gè)人愛(ài)好。該系統可以實(shí)現學(xué)生的成績(jì)管理以及開(kāi)放實(shí)驗資源的信息發(fā)布。

　�。�2）實(shí)現了實(shí)驗室的教學(xué)管理，將實(shí)驗教學(xué)管理、實(shí)驗設備管理、科研管理以及各種信息管理，全部納入該系統，進(jìn)行統一管理。

　�。�3）通過(guò)網(wǎng)站向學(xué)生傳達教學(xué)安排、仿真實(shí)驗、電子教案、實(shí)驗項目指導材料、成績(jì)查詢(xún)、設備查詢(xún)等信息。

　�。�4）開(kāi)設了在線(xiàn)答疑、網(wǎng)上論壇等欄目，構成了先進(jìn)高效、無(wú)時(shí)空制約的師生間互通的橋梁。

　　2.6開(kāi)放實(shí)驗短信平臺建設

　　運用計算機網(wǎng)絡(luò )和GSM技術(shù)，開(kāi)發(fā)了一個(gè)適合開(kāi)放實(shí)驗教學(xué)的短信平臺。從2008年3月建立以來(lái)，該短信平臺已成為土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)網(wǎng)站的有力補充。根據短信平臺用戶(hù)角色不同，系統分為三大模塊：學(xué)生模塊、教師模塊和管理員模塊。各模塊功能如下：

　　（1）學(xué)生模塊。學(xué)生可以直接發(fā)送短信，也可以通過(guò)WEB界面登陸短信平臺，以完成預約選課、成績(jì)查詢(xún)和教學(xué)交流等功能。

　　（2）教師模塊。教師經(jīng)身份認證后通過(guò)WEB界面登陸短信平臺，查看實(shí)驗預約結果，安排實(shí)驗次序；根據學(xué)生的預約實(shí)驗記錄，結合實(shí)驗操作和實(shí)驗報告質(zhì)量，給出實(shí)驗成績(jì)；回答學(xué)生的提問(wèn)，一一進(jìn)行短信回復，加強與學(xué)生的交流。

　　（3）管理員模塊。管理員經(jīng)身份認證后通過(guò)WEB界面登陸短信平臺，完成系統的初始化和維護工作，同時(shí)對實(shí)驗教學(xué)進(jìn)行宏觀(guān)調控，合理安排指導教師和管理實(shí)驗設備。

　　2.7聘請大學(xué)生參與土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室的日常維護和管理

　　本科生受自身知識結構和學(xué)術(shù)水平的制約，有機會(huì )參加科研項目的可能性較小，教師更傾向于把手中的課題分解后拿給博士或碩士研究生做。土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室聘請本科生參與日常維護和管理，有可能給他們提供一個(gè)親歷科研過(guò)程的機會(huì )。實(shí)踐證明：這些在實(shí)驗室工作的學(xué)生，相比其他同學(xué)可能獲得更多的提高機會(huì )。土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室每年要承擔大量的科研任務(wù)，學(xué)生即使不能直接參與其中，在這樣的環(huán)境耳濡目染，總會(huì )在學(xué)習方法、思維方式、分析和解決問(wèn)題的能力方面有所收獲。教授們兢兢業(yè)業(yè)的工作作風(fēng)，學(xué)長(cháng)們精益求精的科研態(tài)度，對學(xué)生所起的示范作用不可低估。

　　3實(shí)驗開(kāi)放的體會(huì )

　　（1）充分調動(dòng)了學(xué)生實(shí)際動(dòng)手的積極性。實(shí)驗室大門(mén)向學(xué)生敞開(kāi)，通過(guò)設立實(shí)驗室開(kāi)放基金，建設開(kāi)放實(shí)驗網(wǎng)絡(luò )平臺，再輔以開(kāi)放實(shí)驗短信平臺，給學(xué)生提供形式多樣、內容豐富的實(shí)驗教學(xué)內容，創(chuàng )造了一個(gè)良好的實(shí)驗機會(huì )和學(xué)習情境。學(xué)生走進(jìn)開(kāi)放的實(shí)驗室，在“實(shí)踐中獲得知識”，激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗興趣，由“要我學(xué)”轉變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和創(chuàng )造性得到了充分發(fā)揮，動(dòng)手能力和創(chuàng )新能力得到了有效培養，實(shí)驗教學(xué)取得了顯著(zhù)的教學(xué)效果。

　　（2）實(shí)驗室已成為培養高素質(zhì)創(chuàng )新人才的重要基地。在大學(xué)生的素質(zhì)教育中，無(wú)論是學(xué)科結構、課程體系的建設，還是教學(xué)改革、創(chuàng )業(yè)實(shí)踐等，都與實(shí)踐教學(xué)密切相關(guān)。這表明，實(shí)驗教學(xué)已不僅僅是理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節，更重要的是培養學(xué)生的工程意識和實(shí)干精神，自己動(dòng)手解決實(shí)際問(wèn)題的能力、自我開(kāi)拓的學(xué)習能力，培養創(chuàng )新精神的重要途徑。作為實(shí)驗教學(xué)的載體—實(shí)驗室已成為培養高素質(zhì)創(chuàng )新人才的重要場(chǎng)所。

　　（3）實(shí)驗室及實(shí)驗儀器設備得到了充分利用。開(kāi)放實(shí)驗室解決了以往實(shí)驗室利用率低，實(shí)驗儀器設備閑置，學(xué)生想用又用不上的情況。在開(kāi)放時(shí)間內，學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)入實(shí)驗室，也可以多次使用較生疏的實(shí)驗儀器設備。特別是聘請大學(xué)生參與土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室的日常維護和管理的舉措，大大提高了儀器設備的使用率。

　　4結語(yǔ)

　　經(jīng)過(guò)土木工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)放實(shí)驗教學(xué)實(shí)踐與探索，我們體會(huì )到：開(kāi)放實(shí)驗教學(xué)對于培養學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng )新能力具有重要意義。隨著(zhù)實(shí)驗教學(xué)內容、教學(xué)方法和手段的改革、完善，教學(xué)效果在不斷提高�？傊�，圍繞激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習熱情，培養學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng )新能力這個(gè)目標，我們會(huì )繼續努力，不斷探索，爭取取得更大成績(jì)。

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