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土木工程專業(yè)開放實驗的探索論文
摘要：針對傳統(tǒng)實驗教學(xué)中不適合培養(yǎng)要求的部分，介紹了在土木工程實驗教學(xué)中開展開放實驗教學(xué)的具體辦法及體會。
關(guān)鍵詞：土木工程；開放實驗；實驗教學(xué)
1引言
目前，許多高校正在進(jìn)行開放實驗教學(xué)的改革。開放實驗教學(xué)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，有利于培養(yǎng)學(xué)生實驗組織能力、動手能力和科研意識，從而使學(xué)生具有獨(dú)立思維、自我開拓獲取知識的能力，是一種體現(xiàn)能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育的有效方式。
土木工程專業(yè)是我校的龍頭專業(yè)，實驗教學(xué)在土木工程專業(yè)培養(yǎng)計劃中占有極為重要的地位。土木工程專業(yè)實驗主要是培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力，使學(xué)生在實際操作中與理論知識相結(jié)合，進(jìn)一步鞏固理論基礎(chǔ)；進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)解決實際問題的能力和創(chuàng)造力。我們對土木工程專業(yè)開放實驗課程進(jìn)行了探索性改革，取得了良好效果。
2開放實驗的具體實施辦法
2.1建立開放實驗教學(xué)相關(guān)政策
為有效利用和挖掘?qū)嶒炇屹Y源，促進(jìn)實驗教學(xué)改革，創(chuàng)造良好的育人環(huán)境，規(guī)范有序地做好實驗室的開放工作，我校制定了《開放實驗室管理辦法》。根據(jù)開放實驗項目的類型、實施情況、學(xué)時、人數(shù)等統(tǒng)計信息劃撥一定實驗室開放經(jīng)費(fèi)，用于開放實驗中的實驗材料消耗等開支。適應(yīng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)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(yǎng)。并將開放實驗納入學(xué)生實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生參加開放實驗的成績經(jīng)指導(dǎo)教師考核合格后，按照《石家莊鐵道大學(xué)課外實踐及獎勵學(xué)分管理辦法》取得相應(yīng)獎勵學(xué)分。
2.2提供必要的儀器設(shè)備和場地
為了搞好實驗室的開放工作，我們對實驗室進(jìn)行了擴(kuò)建，對現(xiàn)有實驗設(shè)備進(jìn)行了補(bǔ)充完善，外出訂購或自制設(shè)備，首先考慮到實驗開放教學(xué)的需要。為了讓學(xué)生盡快熟悉實驗室及儀器設(shè)備，在學(xué)生第一次進(jìn)入實驗室時，實驗老師全面講解實驗室概況及開放實驗室的有關(guān)規(guī)定。
2.3實驗開放的模式
（1）實驗內(nèi)容的開放。實驗室將實驗內(nèi)容分為必做實驗（演示型、驗證型和綜合設(shè)計型實驗）、選做實驗（工程實踐型實驗和研究型實驗）。學(xué)生必須完成的實驗內(nèi)容是必做實驗，該部分是根據(jù)教學(xué)大綱制定的，占計劃學(xué)時的30%左右，內(nèi)容相對固定。學(xué)生完成必做實驗后，可根據(jù)自己的特長、愛好等情況在選做實驗中選擇實驗項目。學(xué)生不僅可以選擇規(guī)定的最低實驗個數(shù)，也可以多選多做。這種形式可以充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)出一定數(shù)量具有較強(qiáng)實驗?zāi)芰�、�?chuàng)造能力的拔尖人才。
（2）時間的開放。實驗室將每學(xué)期學(xué)生上實驗課的時間和內(nèi)容等情況公布后，在開放時間內(nèi)，學(xué)生可以自由進(jìn)入實驗室進(jìn)行預(yù)習(xí)或做實驗，可以多次、重復(fù)完成。這種開放模式的優(yōu)點(diǎn)是在時間上給學(xué)生較大的靈活性，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，也培養(yǎng)學(xué)生使用儀器儀表及實驗設(shè)備的基本技能，增強(qiáng)學(xué)生的動手能力及分析問題、解決問題的能力。同時也提高了實驗設(shè)備的利用率。
（3）實驗課程的開放。由于學(xué)生對實驗室內(nèi)的儀器設(shè)備使用、數(shù)據(jù)的測量等不熟悉，因此首次進(jìn)入實驗室先按常規(guī)實驗?zāi)Ｊ竭M(jìn)行實驗，以后學(xué)生進(jìn)入實驗室做實驗，指導(dǎo)教師將實驗要求、注意事項等內(nèi)容寫在黑板上，學(xué)生以自主實驗為主，指導(dǎo)教師僅在遇到問題時給予指導(dǎo)，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和獨(dú)立操作能力。
2.4設(shè)立實驗室開放基金
（1）深化實驗教學(xué)改革，促進(jìn)實驗室開放
為了鼓勵本科生提前進(jìn)入實驗室進(jìn)行科研活動，推動我校實驗教學(xué)改革和實驗室建設(shè)工作的深入發(fā)展，鼓勵、支持從事實驗教學(xué)及實驗室工作的教師開展實驗教學(xué)改革和技術(shù)革新，我校從2008年建立實驗室開放基金，并制定相關(guān)的各項管理辦法。實驗項目包括實驗教學(xué)體系、自制實驗儀器設(shè)備、綜合設(shè)計型實驗、研究型實驗等的研究以及實驗教材編寫等。此外，各學(xué)院也積極設(shè)立各種創(chuàng)新基金。
（2）教學(xué)與科研融合，擴(kuò)大實驗室開放
通過以學(xué)生主動參與、協(xié)同合作、自主發(fā)展、重在體驗科研過程為特征的研究型實驗訓(xùn)練，學(xué)生在實驗與研究中培養(yǎng)了創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新意識，增強(qiáng)了創(chuàng)新能力。我校從2006年開始設(shè)立大學(xué)生創(chuàng)新實驗計劃，有40項大學(xué)生創(chuàng)新實驗計劃獲得立項資助。除了學(xué)校設(shè)立大學(xué)生創(chuàng)新實驗計劃項目外，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(xùn)計劃，立項資助項目涉及多個科領(lǐng)域，鼓勵跨學(xué)科合作研究。
通過上述活動，部分學(xué)生在“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品大賽、全國結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽以及多個學(xué)科競賽中獲得了好成績。20xx年“金風(fēng)杯”第三屆全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽中，我校土木工程學(xué)院團(tuán)隊獲得大賽一等獎。
2.5開放實驗網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)
依托校園網(wǎng)，建立土木工程專業(yè)開放實驗教學(xué)網(wǎng)站，實驗室的信息資料實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化。建立了相關(guān)實驗課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，包括實驗課程教學(xué)大綱、電子教案、多媒體課件等許多實驗教學(xué)資源。網(wǎng)站從2007年6月建立以來日益成為土木工程專業(yè)實驗教學(xué)及教學(xué)管理、實驗室管理信息化平臺。其主要功能有：
（1）運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)預(yù)約實驗功能，在基礎(chǔ)實驗、綜合性實驗階段和開放實驗階段，學(xué)生從校園網(wǎng)登陸開放實驗教學(xué)網(wǎng)站，自主選擇實驗項目和實驗時間。充分尊重學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)、個人愛好。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)學(xué)生的成績管理以及開放實驗資源的信息發(fā)布。
�。�2）實現(xiàn)了實驗室的教學(xué)管理，將實驗教學(xué)管理、實驗設(shè)備管理、科研管理以及各種信息管理，全部納入該系統(tǒng)，進(jìn)行統(tǒng)一管理。
（3）通過網(wǎng)站向?qū)W生傳達(dá)教學(xué)安排、仿真實驗、電子教案、實驗項目指導(dǎo)材料、成績查詢、設(shè)備查詢等信息。
（4）開設(shè)了在線答疑、網(wǎng)上論壇等欄目，構(gòu)成了先進(jìn)高效、無時空制約的師生間互通的橋梁。
2.6開放實驗短信平臺建設(shè)
運(yùn)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和GSM技術(shù)，開發(fā)了一個適合開放實驗教學(xué)的短信平臺。從2008年3月建立以來，該短信平臺已成為土木工程專業(yè)實驗教學(xué)網(wǎng)站的有力補(bǔ)充。根據(jù)短信平臺用戶角色不同，系統(tǒng)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WEB界面登陸短信平臺，以完成預(yù)約選課、成績查詢和教學(xué)交流等功能。
（2）教師模塊。教師經(jīng)身份認(rèn)證后通過WEB界面登陸短信平臺，查看實驗預(yù)約結(jié)果，安排實驗次序；根據(jù)學(xué)生的預(yù)約實驗記錄，結(jié)合實驗操作和實驗報告質(zhì)量，給出實驗成績；回答學(xué)生的提問，一一進(jìn)行短信回復(fù)，加強(qiáng)與學(xué)生的交流。
（3）管理員模塊。管理員經(jīng)身份認(rèn)證后通過WEB界面登陸短信平臺，完成系統(tǒng)的初始化和維護(hù)工作，同時對實驗教學(xué)進(jìn)行宏觀調(diào)控，合理安排指導(dǎo)教師和管理實驗設(shè)備。
2.7聘請大學(xué)生參與土木工程專業(yè)實驗室的日常維護(hù)和管理
本科生受自身知識結(jié)構(gòu)和學(xué)術(shù)水平的制約，有機(jī)會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。土木工程專業(yè)實驗室聘請本科生參與日常維護(hù)和管理，有可能給他們提供一個親歷科研過程的機(jī)會。實踐證明：這些在實驗室工作的學(xué)生，相比其他同學(xué)可能獲得更多的提高機(jī)會。土木工程專業(yè)實驗室每年要承擔(dān)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，總會在學(xué)習(xí)方法、思維方式、分析和解決問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實驗開放的體會
（1）充分調(diào)動了學(xué)生實際動手的積極性。實驗室大門向?qū)W生敞開，通過設(shè)立實驗室開放基金，建設(shè)開放實驗網(wǎng)絡(luò)平臺，再輔以開放實驗短信平臺，給學(xué)生提供形式多樣、內(nèi)容豐富的實驗教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)造了一個良好的實驗機(jī)會和學(xué)習(xí)情境。學(xué)生走進(jìn)開放的實驗室，在“實踐中獲得知識”，激發(fā)了學(xué)生的實驗興趣，由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性得到了充分發(fā)揮，動手能力和創(chuàng)新能力得到了有效培養(yǎng)，實驗教學(xué)取得了顯著的教學(xué)效果。
（2）實驗室已成為培養(yǎng)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，無論是學(xué)科結(jié)構(gòu)、課程體系的建設(shè)，還是教學(xué)改革、創(chuàng)業(yè)實踐等，都與實踐教學(xué)密切相關(guān)。這表明，實驗教學(xué)已不僅僅是理論聯(lián)系實際的重要環(huán)節(jié)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和實干精神，自己動手解決實際問題的能力、自我開拓的學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神的重要途徑。作為實驗教學(xué)的載體—實驗室已成為培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的重要場所。
（3）實驗室及實驗儀器設(shè)備得到了充分利用。開放實驗室解決了以往實驗室利用率低，實驗儀器設(shè)備閑置，學(xué)生想用又用不上的情況。在開放時間內(nèi)，學(xué)生可以隨時進(jìn)入實驗室，也可以多次使用較生疏的實驗儀器設(shè)備。特別是聘請大學(xué)生參與土木工程專業(yè)實驗室的日常維護(hù)和管理的舉措，大大提高了儀器設(shè)備的使用率。
4結(jié)語
經(jīng)過土木工程專業(yè)開放實驗教學(xué)實踐與探索，我們體會到：開放實驗教學(xué)對于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力具有重要意義。隨著實驗教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段的改革、完善，教學(xué)效果在不斷提高。總之，圍繞激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和創(chuàng)新能力這個目標(biāo)，我們會繼續(xù)努力，不斷探索，爭取取得更大成績。
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