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實驗教學改革下工程材料論文
第一篇
一、實驗教學改革的設想與實踐
為了提高實驗教學效果，從《土木工程材料》課程實驗教學的內容、方法與手段、考核機制及長效措施等方面進行探討，提出新的實驗教學模式，在課時少、教學內容多的情況下加入設計、綜合性實驗內容，提高學生實驗技能、動手能力，鍛煉創新能力和解決實際問題的能力。
�。ㄒ唬⿲嶒灲虒W內容優化
《土木工程材料》課程實驗改革應遵循以學生為主導的原則，實現通過實驗教學培養和提高學生解決實際問題能力和創新能力的教學目標，注重“知識、能力、素質”的協調發展。然而，當前《土木工程材料》課程課時普遍減少，大幅度提高實驗教學課時難以實現。在此情況下，我們對實驗教學內容重新梳理，把原有的一些驗證型實驗項目整合到設計、綜合型實驗中；同時將實驗教學按實驗項目分為基本實驗、開放創新實驗兩個層面。基本實驗內容對應為教學大綱范圍，以驗證型實驗、設計型為主，設有少量綜合型實驗是課程學習的基本要求，為每位學生必選項目；開放創新實驗主要體現為課程重點或難點的綜合運用，或相關領域熱點，也可以是與工程背景密切相關的內容，以綜合、創新為特點，此層次實驗內容為選修項目，適合學有余力，且有興趣的學生，基本實驗及開放創新實驗
�。ǘ⿲嶒灲虒W方法與手段改革
為了提高《土木工程材料》課程實驗教學效果，針對不同實驗內容及層面，采用多種教學方法，即：演示教學方法、討論式互動教學方法、任務驅動式教學方法、集中教學與個別指導相結合，以及開放式教學方法。第一層面基本實驗中驗證型項目主要采用課堂與視頻錄像的演示教學方法，設計、綜合型項目采用討論式互動教學方法與任務驅動式教學方法；第二層面開放創新實驗采用開放式教學方法、集中教學與個別指導相結合的教學方法。此外，第一層面基本實驗安排在課堂上完成，對于第二層面開放創新實驗可以結合大學生課外科技創新活動計劃、挑戰杯競賽項目、大學生暑期社會實踐、或教師科研項目在優秀生培養平臺（大學生創新實驗室）利用課余時間完成。討論互動形式除安排在課堂上也可以安排在網絡平臺上。為了適應卓越計劃培養目標及實驗教學內容，在實驗教學手段上進行革新。推進課堂教學與網絡教學相結合的手段。為此，我們及時編寫出的各類實驗指導書、實驗案例、視頻錄像及模擬仿真實驗等上傳到課程網站，這樣既可以使實驗在有限時間內完成，實現教學目的，又可調動學生學習積極性，提高了課堂教學效率�？紤]到適合卓越計劃的實驗指導書應體現學生為實驗主體，教師為實驗的參與者與指導者，因此擯棄以往事無巨細，詳細羅列每一實驗步驟的做法，轉變為多層面漸進探究式做法。對于驗證性實驗項目，指導書給出實驗題目與目的、儀器設備、注意事項、提示與引導；設計、綜合性實驗項目，則給出案例、需要滿足的工程指標，并列舉工程上常用的技術途徑供參考、可選用的儀器設備，如：針對當前集料的多元化問題，開展集料設計的命題，以機制砂、細砂，設計出符合要求的中砂；并給出常用的技術途徑：
（1）最緊密堆積原理；
�。�2）累計篩余百分率。
�。ㄈ⿲嶒灴己藱C制的改革
“卓越培養計劃”下土木工程材料實驗課程需增加設計、綜合型的比例，并開設開放創新實驗，然而此類實驗不能簡單的以實驗報告是否撰寫、實驗結果是否正確為考核標準，而應該綜合考慮實驗全過程中學生的動手能力、知識綜合及創新能力，傳統的考核方法難以滿足要求，需建立全方位、多層面的考核機制，以確保評價結果可全面、準確地衡量學生的綜合素質。
1.師生考核、企業評價相結合的模式為了體現考核的客觀、公平性，將傳統的教師考核方式轉變為師生考核、企業評價相結合的模式。對于第一層面基本實驗采用師生考核的方式，第二層面開放創新性實驗采用企業評價的方式，其中，師生考核方式為，學生以小組為單位對實驗態度、實驗過程進行自評和互評，實驗結果則由教師考評。這樣可達到學生的自我反饋、自我監控和自我調整的目的，促進了學生的自律性管理和創新能力提升；同時，教師通過對考核結果進行經驗總結，修訂改進實驗教學內容、方法與考核機制。企業評價是對其實驗成果的實用性、創新性進行評價，能夠促進實驗與科研、與企業需求相結合。
2.從實驗后單一的實驗報告評價轉變到過程性、成果多樣性考核評價過程性考核評價重視學生課前、課間、課后的學習過程，重視學生的實驗態度和方法，強調學生在親身參與實驗活動中發現問題、表達問題和解決問題的能力培養和探索創新。成果多樣性考核是重視學生的個性發展，其成果從單一的實驗報告轉變為多樣式，如：結題報告、調研報告及論文。這樣的考核方式使得學生實驗前要積極地檢索資料，設計實驗方案，實驗課上實施操作，實驗后對實驗數據與結果進行科學分析，完成和提交實驗成果。整個實驗過程中學生的綜合能力培養體現在是否主動思考、積極探索、主動面對問題、尋求問題的解決等自主學習方面；遇見持有不同意見時能否主動與他人進行交流，能否與他人相互協作完成實驗。新的考核機制側重于反映學生自學能力、工作態度、動手能力、科學研究能力和創新能力。為了讓學生能撰寫出屬于自己的實驗成果，強調實驗記錄的清晰、完整、真實和原始性，數據分析過程的清楚、合理。凡發現有抄襲現象，抄襲與被抄襲者發回重寫，并對期末總成績做相應折扣；缺做實驗或無成果提交的學生不能參加該課程考試。
（四）實驗教學長效措施
1.經費來源與相關配套政策第二層面開放創新性實驗項目所用材料、儀器運轉及維修等經費開支，都應進行相應配套與完善，以形成長效機制�？赏ㄟ^申請國家、省及校級大學生課外科技創新項目、暑期社會實踐項目、各類競賽項目、教師科研項目等多渠道獲取經費支持。據統計，2010~2012年，優秀生培養平臺（大學生創新實驗室）共承擔了國家級大學生創新創業訓練項目1項、浙江省大學生課外科技創新項目6項、校大學生科研項目2項、校重點暑期社會實踐團隊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.健全實驗室各項保障機制健全實驗室各項保障機制，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年成立了優秀生培養平臺（大學生創新實驗室），完善實驗室儀器設備等硬件設施，2010~2012年，實驗室投入了近100萬對儀器設備進行更新和補充，基本建成可進行建筑材料的成型、養護、宏觀性能測試等實驗條件，完全滿足表1、表2所列項目。激勵約束制度方面，制定和完善了相關管理制度，如：對于參與創新性實驗的學生在綜合測評、獎學金及預備黨員評選時適當加分，指導教師職稱評比優先推薦，課外指導學生按一定課時獎勵等。不僅吸引學生參與第二層面開放創新實驗、還鼓勵教師參與該層面的實驗教學。
3.加強實驗教學隊伍建設《土木工程材料》課程實驗教學采用團隊教學模式，即：通過相關政策與制度，吸引廣大教師積極參與到實驗室建設和實驗教學中來，同時吸收高年級的學生加入團隊，以引導低年級學生，并對一些危險性小的試驗項目進行指導。最終建立一支結構合理、愛崗敬業、團結協作、教學效果良好的穩定團隊。
二、實驗教學改革的效果
經過3年來的實驗教學改革，取得的效果主要體現在以下幾點：
�。�1）提高了學生的實驗技能，加深知識理解，擴展知識體系。學生根據第二層面開放創新實驗項目和要求，通過查閱相關資料，設計與開展實驗，在教師的啟發和引導下獨立解釋實驗現象、分析數據與撰寫試驗報告或結題報告，進而加深了材料組成、結構、性能與制備（選擇）的理解與掌握。
�。�2）通過采取各種激勵和條件保障措施，形成了學生積極主動學習的氛圍，激發了學生創新熱情，開放創新實驗的參與率達52%，取得較好效果。如：2010~2013年，獲得全國大學生結構設計競賽二等獎1項，浙江省大學生結構設計競賽一等獎2項、最佳創意獎各1項，浙江省挑戰杯二等獎2項、全國挑戰杯三等獎1項；獲國家級大學生創新創業訓練項目1項，浙江省大學生課外科技創新項目近10項；學生發表論文10篇。
作者：溫小棟 車金如 殷順湖 馮蕾 蔡偉 單位：寧波工程學院
第二篇
1實驗教學改革內容
（1）實驗教學改革教學模式；突出強調以學生為主體，獨立完成實驗，發揮學生的主體能動性
①因學生學習能力參差不齊，在改革初期，可嘗試讓學生自由選擇是做綜合性、設計性實驗還是常規實驗，給有能力的學生一定的發揮空間，效果好可推廣到全部學生；
�、趯嶒灢牧系倪x擇。學生可用老師指定的材料，也可選擇自己感興趣或實際學習生活中接觸的材料進行實驗。這樣提高了學生對實驗內容的興趣，且讓學生感覺到實驗的實用性，而不是對一個毫不相干的零件或材料進行測量；
�、蹠r間自由。實驗室開放后，學生在做足充分的準備工作后，在人數允許的情況下，預約實驗時間，而不是按規定批次進行實驗。第一次實驗不成功或者對結果不滿意可以重復進行，沒有時間限制。
�。�2）教學內容和教學方法的實驗教學改革———強化實驗的綜合性和設計性
實驗內容更新，滿足就業需求，增加綜合性、設計性實驗。具體為首先學生從多個不同的任務書中任選一份，然后運用理論課所學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、組織觀察與分析等過程。這種綜合性實驗教學模式可提高學生應用知識的能力，激發學生的求知欲、創新意識和創新能力。
�。�3）實驗室建設
實驗室是實驗教學改革的具體場所，實驗改革的實施應該與實驗室建設同步進行。具體為：
�、賻熧Y方面：開設綜合性設計性實驗必須要有高層次綜合性人才的師資隊伍，應具備教學、實驗、科研的綜合經驗。解決這一問題一是可通過引進高層次人才到實驗室工作；二是對現有的師資隊伍進行培養以提高綜合素質；三是提高實驗室工作人員的待遇保證師資隊伍的穩定性及高水平性。通過多種方式滿足綜合性設計性實驗對師資隊伍高標準的要求。
�、谠O備條件：改革是為學生創造更好的實驗教學條件，給學生創造更多動手操作的機會，因此必須加強實驗室設備條件的建設。一是必須增加設備臺套數，保證每個學生有親自動手操作的機會；二是學生自己動手實驗的機會增加，因此設備的可靠性、性能、規格必須更高；三是緊跟社會發展，及時更新設備，讓學生了解到本學科的前沿。
（4）網絡化教學
�、倬C合性設計性實驗首先是學生選擇題目，預約時間等，這些可以都可以通過網絡實現；
�、趯嶒炇沂蔷C合性設計性實驗的實施場所，因此要求實驗室必須實行開放。因為整個實驗過程時間長，且以學生為主體，老師為輔助的方式進行。因此可在實驗室增設現代化教學設備，比如增加投影儀。學生可自行查閱與實驗相關的資料，比如開放性實驗的管理規定，實驗任務書，鐵碳合金金相電子圖，硬度測量的換算表，各類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生在實驗室可通過網絡顯微互動實驗設備儀器進行實驗數據或照片采集、存儲和粘帖至電子文檔實驗報告中，同時可把自己的結果與標準結果進行對比等。最終形成電子文稿實驗報告提交給指導老師。中間也可與在線的其他同學或實驗老師交流，對比實驗結果，探討實驗過程所涉及到的問題等。
2總結
通過改革，培養和鍛煉了學生的自學能力，發現問題、分析問題和解決問題的能力以及學生綜合應用知識的能力。進一步實現理論基礎教學和應用能力培養相結合；課程內容與技術發展相結合；實驗項目設置與工程問題相結合；實驗內容與工程實踐所需的綜合性知識應用相適應，最終實現理論指導下的綜合創新。
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