创新型土工实验教学改革模式探讨

第７卷第５期　漯河职业技术学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｌｕｏｈｅ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ＶＯ１．７　Ｎｏ．５　Ｓｅｐ．２００８　２００８年９月　创新型土工实验教学改革模式探讨　张素华　（河南理工大学土木工程学院，河南焦作４５４００３）　摘要：传统土工实验教学方法比较呆板，过于强调教师的主体作用而忽视了学生的主观能动性，而　且多数实验是课堂教学的补充、验证和延伸；在实验项目的设置上缺乏应用性、综合性和适应性。设想　通过引入多媒体教学及计算机辅助教学的方法，弥补课堂实验教学的不足，激发学生学习的积极性和主　动性，培养他们的创造性思维及创新能力。　关键词：实验教学；创造性思维；创新能力；教学改革　中图分类号：Ｇ６４２．０　文献标识码　：　文章编号：１６７１—７８６４（２００８）０５—０１３４—０２　土Ｔ实验教学是土力学地基基础、土质学与土力学、高　等岩土力学等课程的重要组成部分，其实践性很强。搞好土　１．２过分侧重教师的作用　多年来，实验室一直沿用以书本为中心，以课堂为中心，　以教师为中心的传统教学模式。实验前，教师在实验课对指　＿Ｉ实验教学，不仅可以巩固所学的理论知识，而且可以培养　学生的动手能力、创新能力、独立思考和独立Ｔ作的能力，对　培养新世纪创新型人才有着重要意义。然而，现行土工实验　导书上的内容进行详细讲解，对操作的疑难之处反复强调，　其目的是使学生能顺利完成实验。然而，这种做法不仅使实　验中隐含的重要内容被忽视，而且使学生产生了依赖思想，　不利于调动学生独立思考和发挥学生的主动性；由于课程学　时的整体压缩，使得实验学时也随之减少。例如土工实验原　仍存在教学模式陈旧，缺乏创新，学生的主体意识体现不足　等弊端。迫切需要探索一种新的土工试验教学模式，为学生　营造创新的实验氛围，进一步扩大学生独立思考和探索的空　间，以培养更多的适应当前社会需要的创新型人才。　来需要６个学时做５项实验才能对土工实验做到基本了解，　但是现在只有４个学时只能做３个实验项目。冈此在实验　１　实验教学的现状　１．１　实验教材的内容缺乏应用性、综合性和适应性　中，教师为了能使学生更多地了解实验内容而将演示实验的　过程延长，所以学生没有充裕的时间和足够的仪器来完成实　验，不利于培养学生动手能力；实验后对于不合理数据无法　目前我们使用的实验教材，大部分都是一个模式，教材　巾的理论部分写得过于详细，没有体现出实验的特色。事实　上，每个实验都有不同的特点和不同的教学目的，有的要求　学生掌握实验的设计思想，有的要求学生学会使用仪器。近　年来，我院的办学规模不断扩大，学科专业不断增设，过去的　教材在内容范围上都是以各自院校现有的实验设备和培养　改正，因此学生的实验报告有时只好编造数据或抄袭，不利　于培养学生严谨的科学态度，造成了学生在校看实验，走上　工作岗位不会做实验的尴尬局面。　１．３　没有完善的考核制度，竞争机制不建全　实验课的成绩没有完全独立，有相当部分的实验课仅占　目标自行编印的，各院校之间没有兼容性；教材内容设置以　验证理论为主，多数实验可以说是课堂教学的补充、验证和　延伸；在实验项目的设置上缺乏应用性、综合性和适应性。　显然，这样的教材已无法满足实现现在培养目标的要求。另　外，针对培养目标的要求，学院加大了实验设备的投资，各实　总成绩的１０％～２０％，再加上实验课考核只对学生的出勤　和实验报告作评价，一般不作实质性的考试，学生的积极性　根本无法调动，导致抄袭实验报告的现象较为严重，这样的　激励机制和考核制度，一方面使实验课失去了对学生约束　力，另一方面也严重制约着实验课教学质量的提高。　验室新增添了相当数量高性能、多功能、设计先进的实验仪　器，但并没有与之相配套的实验教材，这不仅给教学和学生　２关于创新实验教学模式的一些设想　２．１　引入多媒体教学　的学习造成不便，更重要的是这些设备无法发挥应有的作　用，同时也造成了资源的浪费。　收稿日期：２００８—０５—２２　我们期望通过采用多媒体教学来引导学生改变上述情　作者简介：张素华（１９６４一），女，河南新乡人，河南理工大学Ｔ程师，从事土工建材实验Ｔ作。　第５期　张素华：创新型土工实验教学改革模式探讨　１３５　况。因此我们制作了一套土］二实验课件，该课件从野外勘探　工地钻出的原状土样一土样的包裹一勘探技术人员给土样　填写初步的现场指标认定（如表１）一原状土样送到实验室　一实验室人员进行土体的压缩、剪切、密度、液塑限等一系列　物理指标实验测定一实验数据整理成详尽的物理技术参数　报告提供给勘探单位。我们将这一整个过程制作成的课件　发布到网上，让学生有提前预习的时间，课后有疑问还可以　在网上得到解答。这样就缩短了教师的讲解时间，留给学生　更多的独立思考和实验操作的时间，调动了学生的学习积极　性，提高实验兴趣，增强求知欲望，使学生既善于动脑，又乐　于动手，变被动实验为主动实验，同时能够因材施教，提高教　学质量和实验室仪器设备的利用率。　表１现场取样标注表　工程名　ｘ×××Ｘ×８号楼　２．２减少验证型实验，增加综合型、设计型实验　验证型实验是为验证已经学习过的理论知识所设置的　实验。验证型实验是实验指导教师将实验所需用品等准备　齐全，学生根据“实验指导书”中的操作步骤进行操作，观察　并记录下实验结果，包括仪器仪表读数、实验装置屏幕上显　示的数字和图形等；最后学生按照要求，将实验所用的设备、　实验过程、结果以及与理论对比情况等整理出实验报告。室　内常规实验比如测定土的含水量、密度，测定土的液塑限等　均属于验证型实验。　综合型实验则是几个实验的组合，将同一门课的几个　实验，或者几门课的实验，组合在一起形成一个大实验。例　如，我院土工实验室将击实实验、土的含水率及密度、土的压　缩性、液塑限、抗剪强度等指标的测定等实验组合在一起，以　期让学生对一个土样有一个较全面的认识。　设计型实验是教师提出实验任务和目的，学生自行设计　实验的全过程。如评价和测定某一种水泥试样的性能或测　试某桩基。实验需要的工具、仪器由学生自行选择，实验方　案也由学生自己设计。指导教师只是指导学生弄懂实验原　理，学生根据实验条件设计出切实可行的实验方案，同时选　定必需的仪器。设计型实验常常带有一定的探索性或创新　性。由于学生的情况不同，实验方案、实验仪器都有可能干　差万别。比如桩基测试实验是应用型实验，具有很强的实用　性，学生参与实验的积极性很高，同时在实验中得到了锻炼　提高。　２．３计算机辅助教学　计算机辅助教学，就是教师设计好程序，程序功能包括　实验数据整理和绘制实验图形等，然后学生可以在完成实验　操作后上机操作和运行程序。实验室现配有一套土工试验　微机数据采集处理系统，集数据采集和处理于一体，包括常　规实验及一些综合性设计性实验都可以通过计算机操作完　成，目前在同类兄弟院校中还是比较先进的。学生在做完实　验后还可以上机操作运行程序，将结果与手工操作相比较，　对实验结果进行修订。若实验结果不理想，还可以重新进行　实验操作，这样就提高了实验数据的准确性和可信度。利用　计算机辅助教学既可以提高教学质量，又有利于计算机操作　能力的培养。　２．４开放式实验教学模式　开放式实验教学是一个系统工程，是指从封闭的教学方　式中走出来，为学生提供一个能够充分发挥自主性、创造性　的学习环境，提供更为丰富的可以留给学生更大思考空间的　教学模式。　实验室实行全天开放，学生可以利用自己的课余时间进　行自主实验。教师不再是单纯地口头讲授原理，单一地作示　范，而是从讲解、示范、观摩到实践等多个环节的紧密结合，　使教学活动不再局限于课堂而是向课外延伸，使课堂内外紧　密结合起来，从而增强实践性的内容，有了自己的特色。同　时为了满足学生开展设计型、科研型实验的需求，教学内容　的设计侧重于学生创新精神和实践能力的培养。教学内容　既要包含学科基础知识，能够体现学科前沿和最新的理论成　果，又要具有一定的导向性。　这样，在教学过程中，学生的学　习需求得到了满足，学生有充足的时间和条件对自己感兴趣　的内容进行深入的实验，由被动接受知识变为主动参与，学　生真正成了教学活动的主体。　在这种教学模式中，教师只是起了一个引导的作用，实　验室的现有资源通过学生的实际操作得到了充分的利用，极　大地减少了实验室资源的浪费，同时也提高了学生学习的积　极性，培养了他们的创造力和独立思考的能力，提高了教学　效果和教学质量。　参考文献：　［１］孙群英．地方高校教学实验室开放的研究与探索［Ｊ］．　实验室研究与探索，２００６，（８）：１１６—１１８．　［２］张卫军．构建土工试验创新教学模式探索［Ｊ］．实验室　科学，２００５，（１）：３４—３５　［３］胡中栋，刘政．关于高校开放性实验室的几点思考［Ｊ］．　江西理工大学学报，２００６，（４）：５５—５６．　［责任编辑吴保奎］