實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革下工程材料論文
第一篇
一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的設(shè)想與實(shí)踐
為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，從《土木工程材料》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容、方法與手段、考核機(jī)制及長效措施等方面進(jìn)行探討，提出新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，在課時(shí)少、教學(xué)內(nèi)容多的情況下加入設(shè)計(jì)、綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、動(dòng)手能力，鍛煉創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題的能力。
（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化
《土木工程材料》課程實(shí)驗(yàn)改革應(yīng)遵循以學(xué)生為主導(dǎo)的原則，實(shí)現(xiàn)通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)和提高學(xué)生解決實(shí)際問題能力和創(chuàng)新能力的教學(xué)目標(biāo)，注重“知識、能力、素質(zhì)”的協(xié)調(diào)發(fā)展。然而，當(dāng)前《土木工程材料》課程課時(shí)普遍減少，大幅度提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)難以實(shí)現(xiàn)。在此情況下，我們對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容重新梳理，把原有的一些驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目整合到設(shè)計(jì)、綜合型實(shí)驗(yàn)中；同時(shí)將實(shí)驗(yàn)教學(xué)按實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分為基本實(shí)驗(yàn)、開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)兩個(gè)層面。基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對應(yīng)為教學(xué)大綱范圍，以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型為主，設(shè)有少量綜合型實(shí)驗(yàn)是課程學(xué)習(xí)的基本要求，為每位學(xué)生必選項(xiàng)目；開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)主要體現(xiàn)為課程重點(diǎn)或難點(diǎn)的綜合運(yùn)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(nèi)容，以綜合、創(chuàng)新為特點(diǎn)，此層次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為選修項(xiàng)目，適合學(xué)有余力，且有興趣的學(xué)生，基本實(shí)驗(yàn)及開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)
（二）實(shí)驗(yàn)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(yàn)教學(xué)效果，針對不同實(shí)驗(yàn)內(nèi)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(qū)動(dòng)式教學(xué)方法、集中教學(xué)與個(gè)別指導(dǎo)相結(jié)合，以及開放式教學(xué)方法。第一層面基本實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證型項(xiàng)目主要采用課堂與視頻錄像的演示教學(xué)方法，設(shè)計(jì)、綜合型項(xiàng)目采用討論式互動(dòng)教學(xué)方法與任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法；第二層面開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)采用開放式教學(xué)方法、集中教學(xué)與個(gè)別指導(dǎo)相結(jié)合的教學(xué)方法。此外，第一層面基本實(shí)驗(yàn)安排在課堂上完成，對于第二層面開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)可以結(jié)合大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動(dòng)計(jì)劃、挑戰(zhàn)杯競賽項(xiàng)目、大學(xué)生暑期社會實(shí)踐、或教師科研項(xiàng)目在優(yōu)秀生培養(yǎng)平臺（大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)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(yīng)卓越計(jì)劃培養(yǎng)目標(biāo)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)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(jié)合的手段。為此，我們及時(shí)編寫出的各類實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、實(shí)驗(yàn)案例、視頻錄像及模擬仿真實(shí)驗(yàn)等上傳到課程網(wǎng)站，這樣既可以使實(shí)驗(yàn)在有限時(shí)間內(nèi)完成，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的，又可調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高了課堂教學(xué)效率。考慮到適合卓越計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書應(yīng)體現(xiàn)學(xué)生為實(shí)驗(yàn)主體，教師為實(shí)驗(yàn)的參與者與指導(dǎo)者，因此擯棄以往事無巨細(xì)，詳細(xì)羅列每一實(shí)驗(yàn)步驟的做法，轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄬用鏉u進(jìn)探究式做法。對于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，指導(dǎo)書給出實(shí)驗(yàn)題目與目的、儀器設(shè)備、注意事項(xiàng)、提示與引導(dǎo)；設(shè)計(jì)、綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，則給出案例、需要滿足的工程指標(biāo)，并列舉工程上常用的技術(shù)途徑供參考、可選用的儀器設(shè)備，如：針對當(dāng)前集料的多元化問題，開展集料設(shè)計(jì)的命題，以機(jī)制砂、細(xì)砂，設(shè)計(jì)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(jì)篩余百分率。
（三）實(shí)驗(yàn)考核機(jī)制的改革
“卓越培養(yǎng)計(jì)劃”下土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程需增加設(shè)計(jì)、綜合型的比例，并開設(shè)開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，然而此類實(shí)驗(yàn)不能簡單的以實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否撰寫、實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確為考核標(biāo)準(zhǔn)，而應(yīng)該綜合考慮實(shí)驗(yàn)全過程中學(xué)生的動(dòng)手能力、知識綜合及創(chuàng)新能力，傳統(tǒng)的考核方法難以滿足要求，需建立全方位、多層面的考核機(jī)制，以確保評價(jià)結(jié)果可全面、準(zhǔn)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(jié)合的模式為了體現(xiàn)考核的客觀、公平性，將傳統(tǒng)的教師考核方式轉(zhuǎn)變?yōu)閹熒己恕⑵髽I(yè)評價(jià)相結(jié)合的模式。對于第一層面基本實(shí)驗(yàn)采用師生考核的方式，第二層面開放創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)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(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行自評和互評，實(shí)驗(yàn)結(jié)果則由教師考評。這樣可達(dá)到學(xué)生的自我反饋、自我監(jiān)控和自我調(diào)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)，教師通過對考核結(jié)果進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，修訂改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、方法與考核機(jī)制。企業(yè)評價(jià)是對其實(shí)驗(yàn)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(yàn)與科研、與企業(yè)需求相結(jié)合。
2.從實(shí)驗(yàn)后單一的實(shí)驗(yàn)報(bào)告評價(jià)轉(zhuǎn)變到過程性、成果多樣性考核評價(jià)過程性考核評價(jià)重視學(xué)生課前、課間、課后的學(xué)習(xí)過程，重視學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度和方法，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在親身參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)問題、表達(dá)問題和解決問題的能力培養(yǎng)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(yàn)報(bào)告轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄻邮剑纾航Y(jié)題報(bào)告、調(diào)研報(bào)告及論文。這樣的考核方式使得學(xué)生實(shí)驗(yàn)前要積極地檢索資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)課上實(shí)施操作，實(shí)驗(yàn)后對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果進(jìn)行科學(xué)分析，完成和提交實(shí)驗(yàn)成果。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生的綜合能力培養(yǎng)體現(xiàn)在是否主動(dòng)思考、積極探索、主動(dòng)面對問題、尋求問題的解決等自主學(xué)習(xí)方面；遇見持有不同意見時(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(yàn)。新的考核機(jī)制側(cè)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)生能撰寫出屬于自己的實(shí)驗(yàn)成果，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)記錄的清晰、完整、真實(shí)和原始性，數(shù)據(jù)分析過程的清楚、合理。凡發(fā)現(xiàn)有抄襲現(xiàn)象，抄襲與被抄襲者發(fā)回重寫，并對期末總成績做相應(yīng)折扣；缺做實(shí)驗(yàn)或無成果提交的學(xué)生不能參加該課程考試。
（四）實(shí)驗(yàn)教學(xué)長效措施
1.經(jīng)費(fèi)來源與相關(guān)配套政策第二層面開放創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所用材料、儀器運(yùn)轉(zhuǎn)及維修等經(jīng)費(fèi)開支，都應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)配套與完善，以形成長效機(jī)制。可通過申請國家、省及校級大學(xué)生課外科技創(chuàng)新項(xiàng)目、暑期社會實(shí)踐項(xiàng)目、各類競賽項(xiàng)目、教師科研項(xiàng)目等多渠道獲取經(jīng)費(fèi)支持。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010~2012年，優(yōu)秀生培養(yǎng)平臺（大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室）共承擔(dān)了國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目1項(xiàng)、浙江省大學(xué)生課外科技創(chuàng)新項(xiàng)目6項(xiàng)、校大學(xué)生科研項(xiàng)目2項(xiàng)、校重點(diǎn)暑期社會實(shí)踐團(tuán)隊(duì)2項(xiàng)、浙江省挑戰(zhàn)杯競賽項(xiàng)目3項(xiàng)，以及教師科研項(xiàng)目多項(xiàng)（省部級課題2項(xiàng)、廳市局課題2項(xiàng)，橫向課題3項(xiàng)）。
2.健全實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)保障機(jī)制健全實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)保障機(jī)制，包括條件保障、激勵(lì)約束機(jī)制和監(jiān)督機(jī)制等。條件保障方面，于2010年成立了優(yōu)秀生培養(yǎng)平臺（大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室），完善實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備等硬件設(shè)施，2010~2012年，實(shí)驗(yàn)室投入了近100萬對儀器設(shè)備進(jìn)行更新和補(bǔ)充，基本建成可進(jìn)行建筑材料的成型、養(yǎng)護(hù)、宏觀性能測試等實(shí)驗(yàn)條件，完全滿足表1、表2所列項(xiàng)目。激勵(lì)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(yàn)的學(xué)生在綜合測評、獎(jiǎng)學(xué)金及預(yù)備黨員評選時(shí)適當(dāng)加分，指導(dǎo)教師職稱評比優(yōu)先推薦，課外指導(dǎo)學(xué)生按一定課時(shí)獎(jiǎng)勵(lì)等。不僅吸引學(xué)生參與第二層面開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、還鼓勵(lì)教師參與該層面的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)《土木工程材料》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用團(tuán)隊(duì)教學(xué)模式，即：通過相關(guān)政策與制度，吸引廣大教師積極參與到實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來，同時(shí)吸收高年級的學(xué)生加入團(tuán)隊(duì)，以引導(dǎo)低年級學(xué)生，并對一些危險(xiǎn)性小的試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行指導(dǎo)。最終建立一支結(jié)構(gòu)合理、愛崗敬業(yè)、團(tuán)結(jié)協(xié)作、教學(xué)效果良好的穩(wěn)定團(tuán)隊(duì)。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的效果
經(jīng)過3年來的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，取得的效果主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：
（1）提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，加深知識理解，擴(kuò)展知識體系。學(xué)生根據(jù)第二層面開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和要求，通過查閱相關(guān)資料，設(shè)計(jì)與開展實(shí)驗(yàn)，在教師的啟發(fā)和引導(dǎo)下獨(dú)立解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)與撰寫試驗(yàn)報(bào)告或結(jié)題報(bào)告，進(jìn)而加深了材料組成、結(jié)構(gòu)、性能與制備（選擇）的理解與掌握。
（2）通過采取各種激勵(lì)和條件保障措施，形成了學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)的氛圍，激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新熱情，開放創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的參與率達(dá)52%，取得較好效果。如：2010~2013年，獲得全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，浙江省大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、最佳創(chuàng)意獎(jiǎng)各1項(xiàng)，浙江省挑戰(zhàn)杯二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、全國挑戰(zhàn)杯三等獎(jiǎng)1項(xiàng)；獲國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目1項(xiàng)，浙江省大學(xué)生課外科技創(chuàng)新項(xiàng)目近10項(xiàng)；學(xué)生發(fā)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(xué)院
第二篇
1實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革內(nèi)容
（1）實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革教學(xué)模式；突出強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮學(xué)生的主體能動(dòng)性
①因?qū)W生學(xué)習(xí)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(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)還是常規(guī)實(shí)驗(yàn)，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；
②實(shí)驗(yàn)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?qū)嶋H學(xué)習(xí)生活中接觸的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣提高了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的興趣，且讓學(xué)生感覺到實(shí)驗(yàn)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；
③時(shí)間自由。實(shí)驗(yàn)室開放后，學(xué)生在做足充分的準(zhǔn)備工作后，在人數(shù)允許的情況下，預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間，而不是按規(guī)定批次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。第一次實(shí)驗(yàn)不成功或者對結(jié)果不滿意可以重復(fù)進(jìn)行，沒有時(shí)間限制。
（2）教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革———強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的綜合性和設(shè)計(jì)性
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更新，滿足就業(yè)需求，增加綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。具體為首先學(xué)生從多個(gè)不同的任務(wù)書中任選一份，然后運(yùn)用理論課所學(xué)的知識結(jié)合自行查閱資料選擇合適的材料，設(shè)計(jì)加工流程，制定合理的熱處理工藝規(guī)范，并要求學(xué)生親自獨(dú)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(shí)驗(yàn)教學(xué)模式可提高學(xué)生應(yīng)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(yàn)室建設(shè)
實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的具體場所，實(shí)驗(yàn)改革的實(shí)施應(yīng)該與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)同步進(jìn)行。具體為：
①師資方面：開設(shè)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)必須要有高層次綜合性人才的師資隊(duì)伍，應(yīng)具備教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、科研的綜合經(jīng)驗(yàn)。解決這一問題一是可通過引進(jìn)高層次人才到實(shí)驗(yàn)室工作；二是對現(xiàn)有的師資隊(duì)伍進(jìn)行培養(yǎng)以提高綜合素質(zhì)；三是提高實(shí)驗(yàn)室工作人員的待遇保證師資隊(duì)伍的穩(wěn)定性及高水平性。通過多種方式滿足綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對師資隊(duì)伍高標(biāo)準(zhǔn)的要求。
②設(shè)備條件：改革是為學(xué)生創(chuàng)造更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，給學(xué)生創(chuàng)造更多動(dòng)手操作的機(jī)會，因此必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備條件的建設(shè)。一是必須增加設(shè)備臺套數(shù)，保證每個(gè)學(xué)生有親自動(dòng)手操作的機(jī)會；二是學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會增加，因此設(shè)備的可靠性、性能、規(guī)格必須更高；三是緊跟社會發(fā)展，及時(shí)更新設(shè)備，讓學(xué)生了解到本學(xué)科的前沿。
（4）網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)
①綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)首先是學(xué)生選擇題目，預(yù)約時(shí)間等，這些可以都可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)；
②實(shí)驗(yàn)室是綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施場所，因此要求實(shí)驗(yàn)室必須實(shí)行開放。因?yàn)檎麄�(gè)實(shí)驗(yàn)過程時(shí)間長，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(yàn)室增設(shè)現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備，比如增加投影儀。學(xué)生可自行查閱與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的資料，比如開放性實(shí)驗(yàn)的管理規(guī)定，實(shí)驗(yàn)任務(wù)書，鐵碳合金金相電子圖，硬度測量的換算表，各類儀器的結(jié)構(gòu)及操作要求和注意事項(xiàng)，老師的演示操作錄像等。
③學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室可通過網(wǎng)絡(luò)顯微互動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或照片采集、存儲和粘帖至電子文檔實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，同時(shí)可把自己的結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行對比等。最終形成電子文稿實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交給指導(dǎo)老師。中間也可與在線的其他同學(xué)或?qū)嶒?yàn)老師交流，對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，探討實(shí)驗(yàn)過程所涉及到的問題等。
2總結(jié)
通過改革，培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力以及學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力。進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)理論基礎(chǔ)教學(xué)和應(yīng)用能力培養(yǎng)相結(jié)合；課程內(nèi)容與技術(shù)發(fā)展相結(jié)合；實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置與工程問題相結(jié)合；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與工程實(shí)踐所需的綜合性知識應(yīng)用相適應(yīng)，最終實(shí)現(xiàn)理論指導(dǎo)下的綜合創(chuàng)新。
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