關于土木工程實驗教學環(huán)節(jié)的思考

戈海玉

（皖西學院城市建設與環(huán)境系,安徽六安 237012）

關于土木工程實驗教學環(huán)節(jié)的思考

戈海玉

（皖西學院城市建設與環(huán)境系,安徽六安 237012）

在對傳統(tǒng)土木工程實驗的實驗內(nèi)容、實驗手段和實驗方法梳理分析的基礎上認為,加強實踐教學基本建設是保證實驗教學能否順利按時按質(zhì)按量完成的關鍵所在;實施實驗室開放性實驗教學,能有效地激發(fā)學生熱愛實驗教學,這樣才能提高教師教學效果和學生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng),從而提高學生分析、解決問題及實驗動手能力。

土木工程實驗;開放式實驗;改革創(chuàng)新;能力培養(yǎng)

如何搞好土木工程實驗教學環(huán)節(jié)?加強土木工程實驗教學環(huán)節(jié)教學是辦好應用性土木工程專業(yè)的成功之道。但實驗教學環(huán)節(jié)如何辦、怎樣辦好土木工程實驗教學環(huán)節(jié)?土木工程專業(yè)學生的實驗教學要達到什么標準?這是我們土木工程專業(yè)教師會經(jīng)常思考的問題,也要求我們必須要明確解決的問題。根據(jù)筆者多年的教學實踐,總結(jié)如下:

1 必須明確土木工程實驗教學環(huán)節(jié)如何辦、怎樣辦的問題[1-6]

土木工程實驗教學環(huán)節(jié)比較多,如土木工程專業(yè)建筑工程方向通常有力學實驗（理論力學、材料力學、土力學、流體力學和結(jié)構(gòu)力學等課程實驗）、土木工程材料實驗、建筑結(jié)構(gòu)實驗和測量學等課程實驗。學生在學習過程中,如果能夠踏踏實實做好各科的實驗,能為后續(xù)課程的專業(yè)知識學習,理解掌握后續(xù)專業(yè)課程的專業(yè)知識打下良好基礎,并能夠把所學知識很好地運用到實踐當中去。要使學生掌握好土木工程實驗教學環(huán)節(jié),通過多年教學實踐,筆者認為應從以下幾個方面抓好建設。

1.1 必須制定好切合實際的實驗教學大綱

實驗教學大綱是實驗教師實踐教學的綱領性文件。實驗教學大綱內(nèi)容要結(jié)合專業(yè)定位,把實驗教學內(nèi)容與實際聯(lián)系起來。如實驗目的,很顯然要么驗證理論知識;要么證明材料的物理、力學性能;要么總結(jié)、推導一個公式等等。要認真制定實驗大綱的實驗項目目的,讓學生知道哪些實驗和過程要求他們了解,例如理論力學振動實驗項目是讓學生了解振動波在阻尼介質(zhì)作用下的衰減情況,為學習工程抗震知識打下良好基礎;讓學生知道哪些實驗和過程要他們掌握,例如土力學的抗剪實驗項目,要使學生通過本項目的實驗,能夠會使用儀器設備親自動手實驗得出來土的抗剪強度指標,即土的粘聚力和摩擦角等重要參數(shù),以便為地基基礎的承載力提供數(shù)據(jù);讓學生知道哪些實驗和過程能與工程實際相聯(lián)系,例如土木工程材料實驗項目中的鋼筋拉、壓、彎、剪實驗,在建筑工程施工材料進場后必須抽檢的實驗項目等等。像這樣把每個實驗項目都能具體地體現(xiàn)在實驗大綱之中,那必定會使學生的學習實驗收到很好的效果。

同時制定實驗教學大綱時要明確實驗儀器設備的種類、數(shù)量、性能、指標等內(nèi)容。每一個實驗項目所跟隨的實驗儀器設備的種類、數(shù)量、性能、指標,即每個項目實驗要有哪些儀器設備來完成要一一列舉在大綱里。根據(jù)實驗大綱的要求制定實驗工藝流程、實驗操作注意事項等,并且把它們張貼在實驗室的墻上,這樣也有利于實驗教師或者實驗員帶領學生實驗時容易準備儀器,使學生實驗時一目了然,特別是對于缺乏實驗教學經(jīng)驗的年輕教師的幫助也會很大。編制出一個好的實驗大綱,不但能夠約束教師按章、按綱進行實驗教學,而且也能為實驗室及時購置實驗儀器設備提供依據(jù)。

1.2 要建立一支好的實驗教師隊伍

什么叫好的實驗教師隊伍?現(xiàn)在很多學校實驗教師大多數(shù)都是理論課教師兼實驗教師,尤其新辦院校這種情況更加突出。所謂好的實驗教師隊伍,就是能夠從事理論課教學,并把實驗教學貫穿于理論課教學過程中,即實驗教師能夠?qū)嶒灨拍?、實驗教學目的清楚,實驗儀器設備熟悉,了解儀器設備的各種技術指標,掌握每個試驗項目要用哪些儀器設備,會熟練使用、操作實驗儀器設備,懂得操作程序,能把實驗理論與工程實際聯(lián)系起來。

好的實驗教師隊伍要靠學校培養(yǎng)才能解決這個問題。上崗前,學校要對每個實驗教師進行考核,掌握每個實驗教師的現(xiàn)狀,達不到要求的實驗教師不能上崗,經(jīng)培養(yǎng)考核合格后的教師方可上崗。對于有些學校靠實驗員完成的實驗,也應同實驗教師一樣考核合格后上崗。只有這樣的實驗教師隊伍,才能真正完成實驗教學任務,也才能保證實驗教學質(zhì)量。

實驗教師的配備,應根據(jù)實驗教學大綱的實驗人時數(shù)配備實驗教師,不同學校有不同規(guī)定,一般來說1.2萬左右的實驗人時數(shù)配備一個實驗員或理論課教師兼實驗員,其兼職按實驗員待遇另行疊加計算,只有這樣才能調(diào)動廣大理論課教師兼實驗教師的積極性,同時也體現(xiàn)多勞多得,按勞分配的原則。

1.3 實驗室建設工作

實驗室的硬件建設應根據(jù)專業(yè)實際情況,制定實驗儀器設備臺套數(shù),即保證1-2位學生一套儀器設備,完成一個項目的實驗。實驗儀器設備臺套數(shù)少,可考慮學生實驗循環(huán)時間拉長或通過對實驗室開放等措施來完成實驗項目。

實驗室儀器設備的保管、維護要可靠,要建立制度確保實驗儀器設備運轉(zhuǎn)正常。要建立實驗室臺帳制度并加強管理,使實驗室各種儀器設備保管、維護、保養(yǎng)落到實處,做到儀器設備使用時不出現(xiàn)問題。這項工作應由實驗員負責。

實驗室的軟件建設要有實驗室一系列的規(guī)章制度。如實驗教師、實驗員工作職責;實驗儀器設備操作規(guī)則和步驟;實驗室安全、保衛(wèi)制度;實驗室衛(wèi)生、維護、保管、保養(yǎng)制度等。各種制度要上墻,執(zhí)行各種制度要有嚴格檢查,對于大型儀器設備使用要有記錄?？傊?確保實驗室實驗儀器在實驗過程中不出問題。

1.4 實驗耗材經(jīng)費和實驗更新設備經(jīng)費的保障

對于實驗項目的落實,需事先購買實驗所需的材料和一些低值易耗品,這往往是一筆不小的開支,只有確保實驗材料和一些低值易耗品費用足額到位,才能保證實驗能順利進行,才能保證實驗項目能按時按量完成。同時實驗設備陳舊也需要及時更新。

2 實施實驗室開放[7-9]

所謂開放性實驗,就是將實驗室全天候進行開放,學生根據(jù)實驗教學大綱的要求或自己的興趣、愛好選擇時間去進行實驗。通常學生根據(jù)所學知識,選擇實驗內(nèi)容項目,該實驗項目內(nèi)容或具有綜合性或具有設計性或具有創(chuàng)造性,學生可獨立設計實驗方案,并完成實驗過程。在整個實驗過程中,實驗教師或者實驗員只負責對實驗方案進行審查,在實驗過程中給予必要的指導、啟發(fā),并引導學生最終完成實驗項目。

為了提高學生從事開放性實驗的積極性和提升開放實驗的效果,必須建立制度形成約束機制。如開放時間、開放的實驗內(nèi)容、實驗教師或?qū)嶒瀱T在開放實驗室管理職責、安全措施等。

2.1 實驗室開放對象

開放對象一般為二年級、三年級土木工程專業(yè)的學生,因為一年級的學生基本上沒有接觸專業(yè)課;四年級的學生忙于做畢業(yè)設計和找工作,很難靜下心來做實驗。

2.2 實驗室開放實行預約制

實驗室開放,學生申請實行預約制,包括時間預約和指導教師預約,預約時間至少提前1周,以便實驗室管理人員統(tǒng)籌安排或組織。專門設計預約單,其內(nèi)容包括實驗類型、實驗項目、申請實驗時間、承接實驗的確認時間、指導老師簽名和實驗室管理人員簽名等,并且還要留下申請者的聯(lián)系方式。預約單一式兩份,實驗室和申請人各執(zhí)一份,實驗時學生憑預約單進入實驗室。申請預約單放在各實驗室,由學生本人到有關實驗室聯(lián)系并填寫預約申請單。學生需按確認的預約時間按時到實驗室進行實驗,實驗教師或者實驗員按約定時間到實驗室進行指導。

2.3 做好開放實驗前的準備工作

所有實驗項目都應編制實驗指導書,詳細說明實驗的目的、方法步驟、儀器結(jié)構(gòu)特征、操作規(guī)程和需要注意的問題等,供學生實驗時使用。為方便學生實驗時學習和閱讀,還將實驗儀器設備的用途和技術特征、實驗方法與步驟等均用有機玻璃制成臺板置于儀器旁邊。實驗所用的實驗材料均由實驗員提前備好。對儀器設備進行全面檢查和維修,以保證實驗工作的順利進行。

2.4 設置專門的開放實驗報告書

開放實驗時,設置專門的開放性實驗報告書。對完成開放實驗的學生,均需填寫開放實驗報告書。報告書收齊后分班裝訂成冊。開放性實驗報告書比以往所用的常規(guī)報告書更為詳細,有些項目需要學生對實驗的結(jié)果進行評價,就像醫(yī)生要對化驗報告進行解釋和評價一樣。

2.5 開放實驗時間的安排

課程實驗的開放時間一般為課余時間,不占用正常的教學時間。

2.6 嚴格實行實驗室登記制度

實驗室內(nèi)備有學生登記表和教師登記表。進入開放實驗室的學生,每個人都要進行實驗登記簽字。登記內(nèi)容包括實驗日期、學生姓名、專業(yè)班級、進入實驗室的時間、離開實驗室的時間、實驗的項目名稱、指導教師姓名等。學生做完實驗后,指導教師要填寫實驗室使用情況登記表并且簽字,登記表內(nèi)容包括實驗日期、起止時間、專業(yè)班級、人數(shù)、實驗項目名稱、實驗項目類型、儀器是否正常、實驗中出現(xiàn)的問題、教師簽名等。

3 科學評價實驗教學成果[10]

科學合理地評價實驗教學成果,不但能給予實驗教師或者實驗員客觀公正的評價,而且也能給予學生實驗水平一個合理的評判。有利于改進實驗教學,提高教師的實驗教學水平,也有利于總結(jié)實驗教學的經(jīng)驗和教訓,通過多年的實踐,表1總結(jié)了以下評價實驗教學成果指標以供參考。續(xù)表1

4 結(jié)論

通過加強實驗教學基本建設和開放性實驗室實驗教學的有益嘗試,實踐證明,加強實踐教學基本建設是保證實驗教學能否順利按時按量按質(zhì)完成的關鍵所在;實施開放性實驗教學,能有效地激發(fā)學生參與實驗的熱情。只有這樣才能提高教師教學效果,培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力,從而提高學生分析、解決問題及實驗動手能力。

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Thinking of Experimental Teaching on The Civil Engineering

GE Hai-yu

（Department of Urban Construction and Environment Science,West Anhui University,Lu’an237012,China）

In this paper,the traditional civil engineering experiments are content,experimental methods and experimental method, based on studies that strengthen the practice of teaching infrastructure is to ensure the smooth time experimental teaching quality by the amount done by the key;the implementation of an open laboratory teaching,can effectively stimulate the students love the Experiment.So as to enhance the teaching effectiveness of teachers and students practice creative ability,can improve the students to analyze,problem solving and practical ability.

engineering experiment;open experiment;innovation;ability

TU 41

A

1009-9735（2010）02-0047-04

2010-03-02

安徽省教育廳自然科學基金重點項目（KJ2008A143）。

戈海玉（1966-）,男,安徽霍邱人,副教授,碩士,研究方向:巖土力學教學及研究工作。