實(shí)驗(yàn)室在工科畢業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（黑龍江大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150080）

摘 要：傳統(tǒng)的工科實(shí)驗(yàn)室教學(xué)主要是對(duì)課程進(jìn)行輔助教學(xué)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的利用率不高，也限制了學(xué)生的動(dòng)手能力。在提倡應(yīng)用型教學(xué)的今天，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)充分發(fā)揮其作用，更好地服務(wù)于教學(xué)環(huán)節(jié)。文章以水利水電工程專業(yè)為研究對(duì)象，探討實(shí)驗(yàn)室在工科畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：畢業(yè)設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)室；工科；水利水電工程

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-4107（2017）05-0036-02

畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)生畢業(yè)前對(duì)所學(xué)課程的一個(gè)總結(jié)。一直以來(lái)工科建筑專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)都是以設(shè)計(jì)為主，這主要是因?yàn)楫厴I(yè)設(shè)計(jì)是為學(xué)生將來(lái)走上工作崗位打基礎(chǔ)，傳統(tǒng)的建筑專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括建筑物設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)、施工預(yù)算等，它們都是依托實(shí)際工程資料進(jìn)行虛擬施工安排。隨著大學(xué)職能的轉(zhuǎn)變以及應(yīng)用型本科的提出，這就對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題提出了新的要求，要在原有的建筑物設(shè)計(jì)、施工的基礎(chǔ)上，滿足學(xué)生科研能力的要求，這時(shí)，實(shí)驗(yàn)室的利用應(yīng)得到充分重視。

一、工科畢業(yè)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

畢業(yè)設(shè)計(jì)作為教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，是檢驗(yàn)學(xué)生大學(xué)四年對(duì)所學(xué)專業(yè)課程的掌握程度的重要手段。傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)有兩種形式：一種是以假定工作實(shí)際內(nèi)容為主的畢業(yè)設(shè)計(jì)，另一種是以資料搜集論述為主的畢業(yè)論文。長(zhǎng)期以來(lái)工科專業(yè)結(jié)合實(shí)際就業(yè)方向，畢業(yè)設(shè)計(jì)都是以設(shè)計(jì)為主，但在設(shè)計(jì)的執(zhí)行過(guò)程中卻遇到越來(lái)越多的問(wèn)題，越來(lái)越多的數(shù)據(jù)資料在網(wǎng)上都有成品，而指導(dǎo)教師的設(shè)計(jì)資料來(lái)源有限，學(xué)校資源投入不足，更主要的是畢業(yè)設(shè)計(jì)與很多學(xué)生的就業(yè)方向不同，學(xué)生不感興趣，就會(huì)存在抄襲、應(yīng)付了事等問(wèn)題，畢業(yè)設(shè)計(jì)改革迫在眉睫。對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行改革，就要從實(shí)際問(wèn)題入手，應(yīng)發(fā)展設(shè)計(jì)形式的多樣性，豐富選題，充分利用學(xué)?，F(xiàn)有資源，從實(shí)際出發(fā)了解學(xué)生所需，才能更好地為學(xué)生服務(wù)，發(fā)揮畢業(yè)設(shè)計(jì)的真正意義。

二、畢業(yè)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的關(guān)系

在日常的教學(xué)環(huán)節(jié)中，對(duì)工科的實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并不能像理科實(shí)驗(yàn)室一樣有豐富獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，所以對(duì)工科實(shí)驗(yàn)室利用率較低。高校工科實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用主要是以輔助教學(xué)的形式，通過(guò)課程教材中的基本實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對(duì)課程的理解，起到輔助教學(xué)的作用。其實(shí)工科實(shí)驗(yàn)室還是很有利用空間的，可以借鑒理科實(shí)驗(yàn)室利用方式，通過(guò)對(duì)課程教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的驗(yàn)證、對(duì)建筑材料力學(xué)性能等檢驗(yàn)、將實(shí)驗(yàn)器材走出實(shí)驗(yàn)室在建筑現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行原位實(shí)驗(yàn)、對(duì)不同外加劑對(duì)建筑產(chǎn)品的影響等等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行研究，引入畢業(yè)設(shè)計(jì)或形成畢業(yè)論文，既滿足了學(xué)生就業(yè)方向的需要，又培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的熱情，開(kāi)闊了畢業(yè)設(shè)計(jì)思路。綜合上面所提出的想法，我們想嘗試將實(shí)驗(yàn)室對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)放，有效地利用高校資源，嘗試探索工科畢業(yè)設(shè)計(jì)新的發(fā)展方向。為此我們申請(qǐng)黑龍江省教育科學(xué)規(guī)劃課題青年基金項(xiàng)目“水利工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題模式的現(xiàn)狀分析及改革研究”，項(xiàng)目以黑龍江大學(xué)水利工程專業(yè)為試點(diǎn)，嘗試以學(xué)生自主申請(qǐng)學(xué)校開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目?jī)?nèi)容為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，為畢業(yè)設(shè)計(jì)探討一種新的形勢(shì)。項(xiàng)目預(yù)期解決的問(wèn)題包括以下幾方面。

1.擴(kuò)展畢業(yè)設(shè)計(jì)選題范圍。充分利用實(shí)驗(yàn)室就不能選擇傳統(tǒng)的虛擬施工形式的畢業(yè)設(shè)計(jì)，而是通過(guò)種種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行理論分析，以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的科研能力。以實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，杜絕了學(xué)生套用模板、網(wǎng)絡(luò)抄襲等問(wèn)題，又培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和文字整理能力。但以往工科的實(shí)驗(yàn)室很少有科研項(xiàng)目，因?yàn)榻ㄖI(yè)以施工方法為主，實(shí)驗(yàn)室都只是傳統(tǒng)的檢測(cè)建筑材料或土壤所能承受的力學(xué)指標(biāo)，項(xiàng)目也只是為建筑工程提供相關(guān)材料的數(shù)據(jù)資料，創(chuàng)新性不高。為了讓學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目更具有創(chuàng)新性和代表性，以及更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，所以在選題時(shí)將學(xué)生意向與教師指導(dǎo)相結(jié)合，題目上可以結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)或?qū)W生自主實(shí)習(xí)內(nèi)容，對(duì)某處工程地質(zhì)條件或相關(guān)建筑材料、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行驗(yàn)證；也可以將教師項(xiàng)目中某些學(xué)生可行項(xiàng)目作為畢業(yè)設(shè)計(jì)選題，如提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析等。當(dāng)然，因?yàn)橛械目蒲许?xiàng)目?jī)?nèi)容與本課畢業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)還是有區(qū)別的，所以指導(dǎo)教師在進(jìn)行選題時(shí)應(yīng)注意難易程度、與教學(xué)大綱的交叉情況等。

2.充分利用學(xué)校資源。學(xué)校資源不單單是利用實(shí)驗(yàn)室，高校資源廣闊，應(yīng)充分利用起來(lái)，比如說(shuō)校園網(wǎng)、圖書館、其他專業(yè)實(shí)驗(yàn)室等，通過(guò)校園網(wǎng)中的知網(wǎng)平臺(tái)可以查閱其他先進(jìn)的學(xué)術(shù)理論，以此作為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選題的依據(jù)，擴(kuò)展學(xué)生的思路；而通過(guò)圖書館文獻(xiàn)可以為項(xiàng)目理論確立扎實(shí)的理論基礎(chǔ)；而其他專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室可以擴(kuò)展學(xué)生的思路，更好地為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)服務(wù)。學(xué)生要想通過(guò)實(shí)驗(yàn)完成畢業(yè)論文內(nèi)容，扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是最基本的，但現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室涉及耗材及簡(jiǎn)單的儀器的提供可能存在不足，這樣還可以通過(guò)學(xué)校的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室等校園項(xiàng)目提供相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，如果是教師科研項(xiàng)目分支，還可以通過(guò)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)完成，但在項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)支出等方面還要指導(dǎo)教師嚴(yán)格把關(guān)，避免浪費(fèi)。有些耗材費(fèi)用過(guò)高，還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

3.組建設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神。既然將實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)內(nèi)容作為畢業(yè)設(shè)計(jì)，關(guān)鍵是要有一定的難度，所以應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生組成自己的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，與不同專業(yè)、不同年級(jí)的學(xué)生合作，更應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生與就業(yè)單位合作，利用就業(yè)單位相關(guān)技術(shù)人員及經(jīng)驗(yàn)，相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，綜合利用所學(xué)知識(shí)，在科研上有一定建樹(shù)，在完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中展開(kāi)實(shí)際的項(xiàng)目研發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和協(xié)作精神。指導(dǎo)教師應(yīng)在組成團(tuán)隊(duì)后，項(xiàng)目開(kāi)始前對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行細(xì)致的分工，同時(shí)聽(tīng)取項(xiàng)目組成員的想法，安排每個(gè)學(xué)生搜集與自己工作相關(guān)的資料，定期進(jìn)行交流和整理，由于學(xué)生之前沒(méi)有科研經(jīng)歷，指導(dǎo)教師應(yīng)多與學(xué)生交流溝通，對(duì)學(xué)生在學(xué)術(shù)上加以指點(diǎn)，包括資料的整理、實(shí)驗(yàn)的操作方法、理論分析的方法及注意事項(xiàng)、論文的寫作格式等。

三、實(shí)驗(yàn)室在工科畢業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在本次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，指導(dǎo)教師從原有校級(jí)青年基金項(xiàng)目“固化劑對(duì)分散性黏土的改良研究”中分解出兩個(gè)小項(xiàng)目申請(qǐng)學(xué)校創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目：“對(duì)針孔實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)的研究”、“外加劑對(duì)分散性黏土的影響指標(biāo)分析”，其中“外加劑對(duì)分散性黏土的影響指標(biāo)分析”申請(qǐng)了省級(jí)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目。兩個(gè)項(xiàng)目組成員共八人，考慮到水利工程專業(yè)作為工科，一直來(lái)畢業(yè)設(shè)計(jì)少有論文形式，所以只確定兩個(gè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人將項(xiàng)目作為畢業(yè)論文選題，其他項(xiàng)目組成員以興趣愛(ài)好為主，畢業(yè)設(shè)計(jì)仍選擇傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)形式。首先從大四上學(xué)期開(kāi)始在學(xué)生中選擇對(duì)項(xiàng)目感興趣的同學(xué)并組成項(xiàng)目組，然后在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下組織資料申請(qǐng)學(xué)校相關(guān)項(xiàng)目。項(xiàng)目申請(qǐng)成功后由指導(dǎo)教師對(duì)項(xiàng)目組成員進(jìn)行分工，開(kāi)始資料搜集：有的學(xué)生負(fù)責(zé)力學(xué)部分、有的負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)原理、有的負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、有的負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)材料作用，由學(xué)生自己在學(xué)術(shù)網(wǎng)站及圖書館搜集資料整理成小論文，定期與指導(dǎo)教師進(jìn)行討論，結(jié)合教材內(nèi)容，最后形成實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。在經(jīng)指導(dǎo)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃進(jìn)行審查后，開(kāi)始在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)計(jì)劃應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)耗材、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)預(yù)期目標(biāo)等，所涉及實(shí)驗(yàn)的相關(guān)材料，如土壤固化劑、分散性黏土土樣以及其他實(shí)驗(yàn)耗材等，實(shí)驗(yàn)室不具備條件的由所申請(qǐng)校園項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)統(tǒng)一購(gòu)買。項(xiàng)目在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由實(shí)驗(yàn)室專職實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)，這主要是避免實(shí)驗(yàn)儀器在錯(cuò)誤操作使用過(guò)程中損壞。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)在本學(xué)期結(jié)束前完成并形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，如實(shí)驗(yàn)中存在問(wèn)題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行改進(jìn)和完善，最后對(duì)解決效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，并進(jìn)行二次分析。本學(xué)期結(jié)束前黑龍江大學(xué)水利電力學(xué)院組織學(xué)生開(kāi)始畢業(yè)設(shè)計(jì)選題，由兩名實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組成員分別將此次實(shí)驗(yàn)作為畢業(yè)論文選題，其他學(xué)生選擇其他設(shè)計(jì)題目作為畢業(yè)設(shè)計(jì)。在第四學(xué)年下學(xué)期開(kāi)始，兩名學(xué)生根據(jù)之前實(shí)驗(yàn)報(bào)告，搜集資料對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的相關(guān)因素進(jìn)行完善，并形成畢業(yè)論文參加答辯。在畢業(yè)論文完成過(guò)程中，由于前期實(shí)驗(yàn)已經(jīng)完成，因此在論文完成過(guò)程中指導(dǎo)教師要嚴(yán)格考核學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析整理能力。畢業(yè)論文答辯時(shí)應(yīng)邀請(qǐng)實(shí)驗(yàn)室教師、工程師、項(xiàng)目指導(dǎo)教師共同參與，針對(duì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容力求使學(xué)生真正掌握實(shí)驗(yàn)原理，加深對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。

四、結(jié)論

1.因?yàn)楸敬我?guī)劃項(xiàng)目為期一年，但具體實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)只有一學(xué)期，所以在實(shí)驗(yàn)階段對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的如返工、發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤整理等修改時(shí)間不夠充，大四上學(xué)期學(xué)生課程較少，時(shí)間比較充裕，但是實(shí)驗(yàn)室教師工作量較多，學(xué)生又沒(méi)有科研經(jīng)歷，在對(duì)很多情況處理上增加了指導(dǎo)教師的工作量，所以在學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力上還有待增強(qiáng)。

2.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，從耗材的購(gòu)買、土樣取得、聯(lián)系其他實(shí)驗(yàn)室等細(xì)節(jié)工作上，學(xué)生執(zhí)行力不夠，未來(lái)在項(xiàng)目進(jìn)行中應(yīng)形成一系列完整的管理制度。

3.從畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯效果來(lái)看，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)原理掌握上還有很多不足。對(duì)于畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯組提出的問(wèn)題，涉及基礎(chǔ)理論、實(shí)驗(yàn)原理等，學(xué)生答辯效果不理想，這主要是學(xué)生對(duì)前期資料搜集整理及認(rèn)識(shí)還很不夠，未來(lái)大三學(xué)年下學(xué)期學(xué)生就應(yīng)自主完成項(xiàng)目申請(qǐng)，并交由指導(dǎo)教師審批，并且教師要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作、理論分析等方面的指導(dǎo)力度。

綜上所述，對(duì)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)室完成畢業(yè)設(shè)計(jì)理論上還是可行的，應(yīng)對(duì)項(xiàng)目組成員加強(qiáng)事前、事中、事后的管理，不斷完善實(shí)驗(yàn)執(zhí)行內(nèi)容，執(zhí)行過(guò)程中關(guān)鍵點(diǎn)還是培養(yǎng)科研興趣及理論知識(shí)運(yùn)用。

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收稿日期：2016-09-07

作者簡(jiǎn)介：佟大鵬（1980—），男，黑龍江哈爾濱人，黑龍江大學(xué)水利電力學(xué)院講師，主要從事水利電力工程研究。

基金項(xiàng)目：黑龍江省教育科學(xué)“十二五”青年專項(xiàng)課題“水利工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題模式的現(xiàn)狀分析及改革研究”（GJD1214051）