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【摘要】针对我国部分高校土木工程专业岩土实验项目及内容陈旧落后的问题,结合湖南理工学院岩土实验教学现状,在正确理解“三性”实验内涵及特征的基础上,设计了9个“三性”岩土实验项目;围绕新的岩土实验教学体系,展开了一系列的“三性”岩土实验教学配套改革。新的“三性”岩土实验教学模式是一种多层次、多元化、开放式的实验教学模式,有助于培养学生自主设计和综合创新能力,是素质教育的良好途径,也是实施“卓越工程师培养计划”的重要举措。我校岩土实验教学实践证明,新的“三性”岩土实验教学体系已初见成效,岩土实验教学质量、学生的创新意识和工程实践能力均得到了提高,值得推广。
【关键词】“三性”岩土实验 改革与创新 开放性 实验体系
【基金项目】湖南省教育科学“十二五”规划课题(XJK012CGD008);湖南省教育厅项目(11C0619);湖南省普通高等学校教学改革研究课题(2012A09)。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)10-0172-02
教育部在教高[2004] 4号文件《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量》中首次提出“开出一批新的综合性、设计性实验”,在教高[2005] 8号文件《教育部关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知》中提出“加强综合性、设计性、创新性实验”的意见,并成从实验性质的角度,将实验项目分为综合性、设计性、创新性三类,简称为“三性”实验;从实验类型的角度,将实验项目分为基本型、综合设计型、研究创新型等。教育部关于《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中,明确地给出了“三性”实验的定义。通过认真学习教育部关于“三性”实验的定义与内涵以及笔者10多年岩土实验教学经验认为,岩土实验具有“综合性、设计性、创新性”的典型特征。
调研显示[1-4],受课程、学时、实验室管理制度等因素的限制,目前我国高校传统的岩土实验项目仍以验证性实验为主,综合性、设计性、创新性岩土实验项目开设很少。验证性实验只是对前人知识的验证、重复和再现,尽管对学生动手能力、基本仪器的使用、实验原理的理解等方面有一定的作用,但对于学生创新能力、工程实践能力、综合析解决问题能力的培养是远远不够的。验证性实验内容单一,限定于对某个知识点的基本操作、基本训练,老师提供实验指导书,对每个实验的目的、仪器原理、实验内容、数据表格、数据处理都写得非常具体。教学方式一般是学生在实验前预习實验指导书,实验过程中按操作步骤逐步进行,整个实验过程中,学生完全处于被动状态,无需学生自己分析思考,学生参与意识差,依赖性强,实际操作技能与分析能力较差,创新能力和动手能力得不到有效培养与提高。
可见,改变单一的、以验证性实验项目为主的传统岩土实验教学模型式,构建以综合性、设计性、创新性为主的“三性”岩土实验教学体系,是“卓越工程师教育培养计划”背景下岩土实验教学的发展趋势。为此,我校土木工程专业岩土工程教研室教师修改了岩土实验教学大纲,在原有验证性实验项目基础上,大量增加了综合性、设计性、创新性岩土实验项目,并围绕“三性”岩土实验,进行了一系列的配套改革举措。
1.“三性”岩土实验项目设计
依据“三性”实验的定义与内涵,工程实验教学需注重创新能力培养,突出工程实践特色。我校岩土工程教研室及课题成员在充分研究讨论的基础上,对现有岩土实验项目进行实验重组和整体优化,保留了原有的部分验证性项目,分别增加了3个综合性、3个设计性、3个创新性岩土实验项目,详见表1。
表1 “三性”岩土实验项目设置与内容提要
表1所列出的9个“三性”实验项目,分必修与选修两类。在选择实验项目和内容时,应注意加强基本技能的训练,同时,在内容安排上要有一定的广度。以综合性实验项目为主体,以提高学生的综合性实验能力;开设一定数量的设计、创新性岩土实验,让学生在实验方案的设计、仪器设备的选择、实验条件的确定等方面受到良好的训练。
在“三性”岩土实验项目设计过程中,始终遵循“三性”实验内容的自主性、实验结果的未知性、实验方法手段的探索性特点。为鼓励和引导更多学生参加“三性”岩土实验,在项目设置上充分考虑学生的能力与兴趣、土木专业实践性强、工程背景浓厚的学科特点,构建了一个多层次、多模式的岩土实验体系。
2.围绕“三性”岩土实验展开的配套改革
为了使“三性”岩土实验教学顺利开展,开展了一系列的配套改革,包括岩土实验教学文件的修订、岩土实验教学师资的培养与提升、岩土实验室管理制度改革等方面。
2.1修订岩土实验教学文件
基于“三性”实验教学内在要求,重新修订实验教学文件,对于实验室建设是不可或缺的。课题组对岩土实验指导书、岩土实验教学大纲、岩土实验考核大纲等岩土实验教学文件进行了认真的修订。修订后的“三性”岩土实验指导书只列出实验方向、目的,该方向能完成的工作、主要的设备仪器及其技术指标;而具体的岩土实验目的、实验方案及实验方法步骤等均由学生自己完成。
修订后的岩土实验教学大纲增大了综合性、设计性、创新性实验项目的比例,体现“三性”岩土实验的层次教学模式,更注重实验思维的培养,体现了岩土工程学科发展新知识、新内容。不同性质不同类型的岩土实验项目按一定比例设立,修订后的“三性”岩土实验项目共9个,按实验性质不同,综合性、设计性、创新性实验项目各3个(详见表1),按实验要求不同,分“必做”与“选做”两类。
新修订后的岩土实验教学大纲设置了3个综合性实验。旨在通过对实验内容、实验方法、实验手段的综合,让学生理解不同岩土物理力学指标之间的内在联系,使学生的知识、能力、素质得到综合性的学习与培养。例如,土常规物理力学指标综合性实验,对给定的一个原状结构圆柱形土试件,同时测出它的所有物理指标和力学指标,然后通过物理指标与物理指标、力学指标与力学指标、物理指标与力学指标之间实验数据的研究分析,理解同一土试件各物理力学之间的相互影响规律。设计性岩土实验项目在新的岩土实验教学大纲中设置了3个(详见表1),考虑计划实验教学课时偏少,均设为选修实验项目,学生可在计划外时间完成设计性岩土实验项目。根据设计性实验的内涵,设置的这3个设计性岩土实验项目,均可在教师指导下,由学生自行完成实验方案的设计、实验方法和实验设备的选择、实验结果的分析处理,直至完成整个实验项目。创新性岩土实验项目在新的岩土实验教学大纲中设置了3个(详见表1),由于创新性实验所需时间较长,作为选修实验项目,允许有有兴趣的同学在计划外时间完成实验。根据创新性实验的内涵,表1中设置的3个创新性岩土实验项目,均为我院教师科学研究课题中的子课题或主要研究内容,其实验内容完全由学生本人或者在导师指导下由学生自主完成。 新的“三性”岩土实验教学体系,对实验报告书的要求,不再一味地拘泥于“實验准备、实验目的、实验步骤、实验数据记录及整理计算、实验结论”的验证性实验报告模式,而是强调学生主动参与的综合性、设计性及创新性实验教学特征。
修订后的“三性”岩土实验考核大纲,对学生岩土实验成绩进行多层面、多角度、多形式的综合评价,由实验理论预习、实验设计、实验操作、实验报告中分析问题能力、使用数据处理软件的能力、文献综述与实验论文等几方面组成。通过这种方法,改变学生重理论轻实验的现象,由重知识验证向重实验思维、重动手能力转变。这种综合评价法注重评价的动态性、多样性、实践性,比较符合创新教育对评价体系的要求。
2.2提升岩土实验教学师资水平,改善教学方法手段
开设“三性”岩土实验项目,对实验教师队伍提出了更高的要求。针对“三性”实验的“自主、创新、工程实践”等特点,要求岩土实验教师具有扎实的专业理论知识和丰富的工程实践经验,不仅要掌握所教专业学科的知识,还要不断关注岩土工程的发展动向,同时更多地从事科学研究和工程实践活动。我校在岩土实验教学师资队伍建设中,对岩土实验室现有人员进行了培训,鼓励实验指导教师更多地参加工程实践。安排具有中高级职称的岩土工程专业教师兼职岩土实验教学工作,弱化理论课教师与实验技术管理人员的界限,专职教师可以结合自己的科研课题和工程服务项目,设置设计性、创新性岩土实验项目。此外,采用“走出去,请进来”的灵活教学机制,从地方土木工程单位聘请经验丰富的高级工程师指导岩土实验教学活动,对于提高实验教学师资水平及实验教学质量是行之有效的。
为了提高岩土实验教学质量,达到“三性”岩土实验教学的培养目的,要求实验教师在“三性”岩土实验教学过程中运用启发式、工程实例法等多种教学方法,合理利用多媒体、视频、图片等现代化教学手段,激发了学生对岩土实验的兴趣,积极性大幅提升。
2.3 改革实验室管理制度
“三性”实验的目的、手段、方法及人才培养模式不同于一般的验证性实验,要求实验室管理制度应更具开放性,对实验设备、仪器的使用、流动等更为灵活[5]。一直以来,我校土木工程实验中心下属各实验分室管理相对独立、封闭,实验室功能单一,实验室技术管理人员各自负责自己所属的实验分室相关工作,不利于实验资源的整合与调配,无法适应“三性”实验教学的需要。为此,实验中心对传统的管理体制进行改革,实现了实验分室、仪器设备、、实验人员以及学科之间的灵活调配与整合,更利于不同分室间实验仪器设备的流动和实验技术管理人员间的交流,有效地促进“三性”实验教学目标的实现。
2.3.1改革岩土实验室开放模式
改革之前,我校岩土实验室只在教学时间开放,造成实验仪器设备利用率低,除了完成计划实验课教学以外,在其他时间实验教学设备和仪器长期闲置,教学资源不能充分有效利用。而“三性”岩土实验大部分为开放性实验,实验时间较长,短则几个小时,长则几天甚至十多天才能完成。例如土的常规物理力学指标综合实验,前后需要时间大约需2-3天,显然无法在正常的实验课时内完成,学生需要利用晚上、周末、节假等课余时间完成实验。因此,对岩土实验室的开放模式进行了改革,由原来的封闭式或半封闭式改变成半开放式或全开放式。采用预约的方法确定实验时间和拟作实验项目,使学生空余时间得到充分利用,极大地提高了学生岩土实验的灵活性、自主性和积极性。
2.3.2加强实验设备管理
对于“三性”岩土实验的常用仪器设备,要求实验室管理人员确保完好率,能保质保量提供给学生使用,除按教学计划安排的课时外,学生需要另外使用时,可提前与实验老师预约。对于创新性岩土实验项目,一般以导师的课题为主,实验中可以利用课题组的专用设备。常规性实验中使用的设备,实验管理人员对参加实验的学生分批次进行培训;需使用专用设备时,则先向设备管理人员预约培训,再在管理人员的指导下进行实验。
2.3.3岩土实验室的改造与完善
“三性”岩土实验跨越单项的验证性实验局限,着眼于知识点间的内在联系、设计与创新能力的培养,对岩土实验室建设提出了更高要求。为此,我校拨专款对岩土实验室进行了改造与完善。首先,重新调整岩土实验室布局,如将土的常规物理力学指标测试所需的全部仪器设备调配到同一间实验用房内,将岩石的常规物理力学指标测试所需仪器设备调配到另外一间实验室用房内等。其次,对不同实验分室的仪器设备进行调配与整合,大大提高了仪器设备的利用率。
3.新的“三性”岩土实验体系实施成效
新的“三性”岩土实验教学体系已经在土木工程专业学生中实施近2年,新的岩土实验教学改革初见成效,主要体现在以下几方面:
(1)“三性”岩土实验项目的开设,增加了实验的难度,并更具挑战性。学生不再是机械重复教师给定的实验步骤,实验前有了更多的准备,实验过程中有了更多发现,实验后也有了更多探讨。学生分析和解决问题的能力大大提高,并且在实验过程中不断涌现出很多新思维和新想法。
(2)在教师指导下,部分同学以兴趣小组的形式,利用在课余时间,自主完成了3个设计性岩土实验项目和2个创新性岩土实验,学生的自主学习、研究创新能力得到提高。学生通过查阅文献资料,自主设计实验方案,加强了与教师的交流和讨论,大大提高了学生自主学习的能力,激发了学生探求新知的欲望。
(3)全体学生通过岩土物理力学指标综合性实验的训练,熟练掌握了试样制备、岩土物理力学性质测试、试验数据处理软件的使用等基本技能,动手能力得到了极大的提高。
(4)通过“三性”岩土实验体系的开展,部分同学有兴趣且有能力参与专业教师承接的横向工程课题,能够运用所学的专业知识解决工程实际问题,工程实践能力得到较大提高。
(5)通过“三性”岩土实验训练,学生自主学习能力、创新思维能力等获得培养与提升,科学研究兴趣越来越浓厚。我校2011级土木工程专业学生刘凡主持申报的“岳阳地区典型地基土抗剪强度指标经验公式研究”,获得2013年湖南省大学生研究性学习及创新性实验项目资助,由本文第一作者作为该项目指导教师。
参考文献:
[1]孙家国,谷艳玲. 土木工程专业“三性”实验教学体系的研究[J]. 凯里学院学报,2012,30(3): 154-157.
[2]谭甲凡,成运,黎建辉等. “三性”实验教学的研究与探讨[J]. 湖南人文科技学院学,2009,2:139-140.
[3]朱群峰,江世明,黄磊等.“三性”实验教学模式的探索与实践[J]. 中国电力教育,2008,9: 132-133.
[4]李艳玲.综合性设计性实验的开设与管理[J].实验室研究与探索,2008,27(8):110-111.
[5]黄发军,刘红飞,李嘉等. 土木工程专业开放式实验教学模式的研究与实践[J]. 嘉兴学院学报,2010,22(6): 131-135.
作者简介:
刘晓红(1967-),女,湖南沅江人,湖南理工学院土建学院副教授,博士,主要从事岩土工程教学与科研。
【关键词】“三性”岩土实验 改革与创新 开放性 实验体系
【基金项目】湖南省教育科学“十二五”规划课题(XJK012CGD008);湖南省教育厅项目(11C0619);湖南省普通高等学校教学改革研究课题(2012A09)。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)10-0172-02
教育部在教高[2004] 4号文件《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量》中首次提出“开出一批新的综合性、设计性实验”,在教高[2005] 8号文件《教育部关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知》中提出“加强综合性、设计性、创新性实验”的意见,并成从实验性质的角度,将实验项目分为综合性、设计性、创新性三类,简称为“三性”实验;从实验类型的角度,将实验项目分为基本型、综合设计型、研究创新型等。教育部关于《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中,明确地给出了“三性”实验的定义。通过认真学习教育部关于“三性”实验的定义与内涵以及笔者10多年岩土实验教学经验认为,岩土实验具有“综合性、设计性、创新性”的典型特征。
调研显示[1-4],受课程、学时、实验室管理制度等因素的限制,目前我国高校传统的岩土实验项目仍以验证性实验为主,综合性、设计性、创新性岩土实验项目开设很少。验证性实验只是对前人知识的验证、重复和再现,尽管对学生动手能力、基本仪器的使用、实验原理的理解等方面有一定的作用,但对于学生创新能力、工程实践能力、综合析解决问题能力的培养是远远不够的。验证性实验内容单一,限定于对某个知识点的基本操作、基本训练,老师提供实验指导书,对每个实验的目的、仪器原理、实验内容、数据表格、数据处理都写得非常具体。教学方式一般是学生在实验前预习實验指导书,实验过程中按操作步骤逐步进行,整个实验过程中,学生完全处于被动状态,无需学生自己分析思考,学生参与意识差,依赖性强,实际操作技能与分析能力较差,创新能力和动手能力得不到有效培养与提高。
可见,改变单一的、以验证性实验项目为主的传统岩土实验教学模型式,构建以综合性、设计性、创新性为主的“三性”岩土实验教学体系,是“卓越工程师教育培养计划”背景下岩土实验教学的发展趋势。为此,我校土木工程专业岩土工程教研室教师修改了岩土实验教学大纲,在原有验证性实验项目基础上,大量增加了综合性、设计性、创新性岩土实验项目,并围绕“三性”岩土实验,进行了一系列的配套改革举措。
1.“三性”岩土实验项目设计
依据“三性”实验的定义与内涵,工程实验教学需注重创新能力培养,突出工程实践特色。我校岩土工程教研室及课题成员在充分研究讨论的基础上,对现有岩土实验项目进行实验重组和整体优化,保留了原有的部分验证性项目,分别增加了3个综合性、3个设计性、3个创新性岩土实验项目,详见表1。
表1 “三性”岩土实验项目设置与内容提要
表1所列出的9个“三性”实验项目,分必修与选修两类。在选择实验项目和内容时,应注意加强基本技能的训练,同时,在内容安排上要有一定的广度。以综合性实验项目为主体,以提高学生的综合性实验能力;开设一定数量的设计、创新性岩土实验,让学生在实验方案的设计、仪器设备的选择、实验条件的确定等方面受到良好的训练。
在“三性”岩土实验项目设计过程中,始终遵循“三性”实验内容的自主性、实验结果的未知性、实验方法手段的探索性特点。为鼓励和引导更多学生参加“三性”岩土实验,在项目设置上充分考虑学生的能力与兴趣、土木专业实践性强、工程背景浓厚的学科特点,构建了一个多层次、多模式的岩土实验体系。
2.围绕“三性”岩土实验展开的配套改革
为了使“三性”岩土实验教学顺利开展,开展了一系列的配套改革,包括岩土实验教学文件的修订、岩土实验教学师资的培养与提升、岩土实验室管理制度改革等方面。
2.1修订岩土实验教学文件
基于“三性”实验教学内在要求,重新修订实验教学文件,对于实验室建设是不可或缺的。课题组对岩土实验指导书、岩土实验教学大纲、岩土实验考核大纲等岩土实验教学文件进行了认真的修订。修订后的“三性”岩土实验指导书只列出实验方向、目的,该方向能完成的工作、主要的设备仪器及其技术指标;而具体的岩土实验目的、实验方案及实验方法步骤等均由学生自己完成。
修订后的岩土实验教学大纲增大了综合性、设计性、创新性实验项目的比例,体现“三性”岩土实验的层次教学模式,更注重实验思维的培养,体现了岩土工程学科发展新知识、新内容。不同性质不同类型的岩土实验项目按一定比例设立,修订后的“三性”岩土实验项目共9个,按实验性质不同,综合性、设计性、创新性实验项目各3个(详见表1),按实验要求不同,分“必做”与“选做”两类。
新修订后的岩土实验教学大纲设置了3个综合性实验。旨在通过对实验内容、实验方法、实验手段的综合,让学生理解不同岩土物理力学指标之间的内在联系,使学生的知识、能力、素质得到综合性的学习与培养。例如,土常规物理力学指标综合性实验,对给定的一个原状结构圆柱形土试件,同时测出它的所有物理指标和力学指标,然后通过物理指标与物理指标、力学指标与力学指标、物理指标与力学指标之间实验数据的研究分析,理解同一土试件各物理力学之间的相互影响规律。设计性岩土实验项目在新的岩土实验教学大纲中设置了3个(详见表1),考虑计划实验教学课时偏少,均设为选修实验项目,学生可在计划外时间完成设计性岩土实验项目。根据设计性实验的内涵,设置的这3个设计性岩土实验项目,均可在教师指导下,由学生自行完成实验方案的设计、实验方法和实验设备的选择、实验结果的分析处理,直至完成整个实验项目。创新性岩土实验项目在新的岩土实验教学大纲中设置了3个(详见表1),由于创新性实验所需时间较长,作为选修实验项目,允许有有兴趣的同学在计划外时间完成实验。根据创新性实验的内涵,表1中设置的3个创新性岩土实验项目,均为我院教师科学研究课题中的子课题或主要研究内容,其实验内容完全由学生本人或者在导师指导下由学生自主完成。 新的“三性”岩土实验教学体系,对实验报告书的要求,不再一味地拘泥于“實验准备、实验目的、实验步骤、实验数据记录及整理计算、实验结论”的验证性实验报告模式,而是强调学生主动参与的综合性、设计性及创新性实验教学特征。
修订后的“三性”岩土实验考核大纲,对学生岩土实验成绩进行多层面、多角度、多形式的综合评价,由实验理论预习、实验设计、实验操作、实验报告中分析问题能力、使用数据处理软件的能力、文献综述与实验论文等几方面组成。通过这种方法,改变学生重理论轻实验的现象,由重知识验证向重实验思维、重动手能力转变。这种综合评价法注重评价的动态性、多样性、实践性,比较符合创新教育对评价体系的要求。
2.2提升岩土实验教学师资水平,改善教学方法手段
开设“三性”岩土实验项目,对实验教师队伍提出了更高的要求。针对“三性”实验的“自主、创新、工程实践”等特点,要求岩土实验教师具有扎实的专业理论知识和丰富的工程实践经验,不仅要掌握所教专业学科的知识,还要不断关注岩土工程的发展动向,同时更多地从事科学研究和工程实践活动。我校在岩土实验教学师资队伍建设中,对岩土实验室现有人员进行了培训,鼓励实验指导教师更多地参加工程实践。安排具有中高级职称的岩土工程专业教师兼职岩土实验教学工作,弱化理论课教师与实验技术管理人员的界限,专职教师可以结合自己的科研课题和工程服务项目,设置设计性、创新性岩土实验项目。此外,采用“走出去,请进来”的灵活教学机制,从地方土木工程单位聘请经验丰富的高级工程师指导岩土实验教学活动,对于提高实验教学师资水平及实验教学质量是行之有效的。
为了提高岩土实验教学质量,达到“三性”岩土实验教学的培养目的,要求实验教师在“三性”岩土实验教学过程中运用启发式、工程实例法等多种教学方法,合理利用多媒体、视频、图片等现代化教学手段,激发了学生对岩土实验的兴趣,积极性大幅提升。
2.3 改革实验室管理制度
“三性”实验的目的、手段、方法及人才培养模式不同于一般的验证性实验,要求实验室管理制度应更具开放性,对实验设备、仪器的使用、流动等更为灵活[5]。一直以来,我校土木工程实验中心下属各实验分室管理相对独立、封闭,实验室功能单一,实验室技术管理人员各自负责自己所属的实验分室相关工作,不利于实验资源的整合与调配,无法适应“三性”实验教学的需要。为此,实验中心对传统的管理体制进行改革,实现了实验分室、仪器设备、、实验人员以及学科之间的灵活调配与整合,更利于不同分室间实验仪器设备的流动和实验技术管理人员间的交流,有效地促进“三性”实验教学目标的实现。
2.3.1改革岩土实验室开放模式
改革之前,我校岩土实验室只在教学时间开放,造成实验仪器设备利用率低,除了完成计划实验课教学以外,在其他时间实验教学设备和仪器长期闲置,教学资源不能充分有效利用。而“三性”岩土实验大部分为开放性实验,实验时间较长,短则几个小时,长则几天甚至十多天才能完成。例如土的常规物理力学指标综合实验,前后需要时间大约需2-3天,显然无法在正常的实验课时内完成,学生需要利用晚上、周末、节假等课余时间完成实验。因此,对岩土实验室的开放模式进行了改革,由原来的封闭式或半封闭式改变成半开放式或全开放式。采用预约的方法确定实验时间和拟作实验项目,使学生空余时间得到充分利用,极大地提高了学生岩土实验的灵活性、自主性和积极性。
2.3.2加强实验设备管理
对于“三性”岩土实验的常用仪器设备,要求实验室管理人员确保完好率,能保质保量提供给学生使用,除按教学计划安排的课时外,学生需要另外使用时,可提前与实验老师预约。对于创新性岩土实验项目,一般以导师的课题为主,实验中可以利用课题组的专用设备。常规性实验中使用的设备,实验管理人员对参加实验的学生分批次进行培训;需使用专用设备时,则先向设备管理人员预约培训,再在管理人员的指导下进行实验。
2.3.3岩土实验室的改造与完善
“三性”岩土实验跨越单项的验证性实验局限,着眼于知识点间的内在联系、设计与创新能力的培养,对岩土实验室建设提出了更高要求。为此,我校拨专款对岩土实验室进行了改造与完善。首先,重新调整岩土实验室布局,如将土的常规物理力学指标测试所需的全部仪器设备调配到同一间实验用房内,将岩石的常规物理力学指标测试所需仪器设备调配到另外一间实验室用房内等。其次,对不同实验分室的仪器设备进行调配与整合,大大提高了仪器设备的利用率。
3.新的“三性”岩土实验体系实施成效
新的“三性”岩土实验教学体系已经在土木工程专业学生中实施近2年,新的岩土实验教学改革初见成效,主要体现在以下几方面:
(1)“三性”岩土实验项目的开设,增加了实验的难度,并更具挑战性。学生不再是机械重复教师给定的实验步骤,实验前有了更多的准备,实验过程中有了更多发现,实验后也有了更多探讨。学生分析和解决问题的能力大大提高,并且在实验过程中不断涌现出很多新思维和新想法。
(2)在教师指导下,部分同学以兴趣小组的形式,利用在课余时间,自主完成了3个设计性岩土实验项目和2个创新性岩土实验,学生的自主学习、研究创新能力得到提高。学生通过查阅文献资料,自主设计实验方案,加强了与教师的交流和讨论,大大提高了学生自主学习的能力,激发了学生探求新知的欲望。
(3)全体学生通过岩土物理力学指标综合性实验的训练,熟练掌握了试样制备、岩土物理力学性质测试、试验数据处理软件的使用等基本技能,动手能力得到了极大的提高。
(4)通过“三性”岩土实验体系的开展,部分同学有兴趣且有能力参与专业教师承接的横向工程课题,能够运用所学的专业知识解决工程实际问题,工程实践能力得到较大提高。
(5)通过“三性”岩土实验训练,学生自主学习能力、创新思维能力等获得培养与提升,科学研究兴趣越来越浓厚。我校2011级土木工程专业学生刘凡主持申报的“岳阳地区典型地基土抗剪强度指标经验公式研究”,获得2013年湖南省大学生研究性学习及创新性实验项目资助,由本文第一作者作为该项目指导教师。
参考文献:
[1]孙家国,谷艳玲. 土木工程专业“三性”实验教学体系的研究[J]. 凯里学院学报,2012,30(3): 154-157.
[2]谭甲凡,成运,黎建辉等. “三性”实验教学的研究与探讨[J]. 湖南人文科技学院学,2009,2:139-140.
[3]朱群峰,江世明,黄磊等.“三性”实验教学模式的探索与实践[J]. 中国电力教育,2008,9: 132-133.
[4]李艳玲.综合性设计性实验的开设与管理[J].实验室研究与探索,2008,27(8):110-111.
[5]黄发军,刘红飞,李嘉等. 土木工程专业开放式实验教学模式的研究与实践[J]. 嘉兴学院学报,2010,22(6): 131-135.
作者简介:
刘晓红(1967-),女,湖南沅江人,湖南理工学院土建学院副教授,博士,主要从事岩土工程教学与科研。