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摘 要 通过在教学理念、内容、方法及手段的革新，大连理工大学基础力学实验中心已经初步构建了全新的基础实验教学平台，形成了自己的独有特色，并被评为国家级实验教学示范中心，具有一定推广参考价值。
关键词 实验教学 示范中心 教学体系
中图分类号：G420 文献标识码：A
Try of Experiment Teaching Demonstration System Research
XING Huainian, ZHANG Xiaopeng, LIU Zengli, JIN Liqiang
（Department of Engineering Mechanics, Dalian University of Technology；Dalian, Liaoning 116023）
Abstract The reform has been done in thought, content and method of experiment teaching. A new experiment teaching system has been built in Dalian University of Technology Elementary Mechanics Testing Center. It has own feature and it has been assessed as national experiment teaching demonstration center which has particular reference significance.
Key words experiment teaching; demonstration center; teaching system
0 引言
实验教学是高等教育特别是工学学科教育的重要组成部分，是衡量学校教育质量好坏的重要指标，是培养学生的实验能力、实践能力与创新精神的重要过程，是培养高层次高水平创新型人才的重要手段，同时也是新时期高等教育本科培养质量工程的最重要内涵之一。作为全国重点大学，大连理工大学高度重视本科生实验教学环节，将实验教学和理论课教学置于同等重要的地位，设置了单独的实验课程，真正将实验教学作为促进学生知识、能力、素质协调发展的重要手段，在实验教学指导思想和具体实施中充分体现培养全面发展和创新型人才的目标要求。学校在课程管理、实验教学的师资队伍建设、课程体系和教学内容改革、实验教学手段和教学方法改革的探索以及实验设施、条件的建设等诸方面都制定了相应的政策措施，有关政策配套落实。
1 改革理念的探索
适应新形势人才培养的需要，基础力学实验中心始终坚持实验教学体系改革，以学生为主体，从优化学生的知识和能力的角度，以加强创新精神、提高实践能力和培养综合素质为最终目标。经过探索实践，逐步形成了自己的一套教学改革理念：立足于面向21世纪培养创新型高层次人才的需要，加强基础实验教学基地建设，提高本科生一、二年级学生的基础力学实验教学水平和质量，培养学生的创新精神和实践能力。同时注意教学与科研相结合，把国内外有关科研和教学的先进方法和实验手段融入到实验教学中，使学生了解到国内外相关领域的最新前沿。努力把实验中心建设成在实验内容、实验方法、实验设备和实验技术等方面都处于国内先进水平的开放型实验教学中心。
2 实验教学平台建设
实验教学平台是集实验内容、仪器设备、管理体系、教学手段方法于一体的综合性平台。为培养适应21世纪的创新型高层次人才，在实验内容、仪器设备、管理体系、教学手段方法等方面必须不断革新，紧跟时代步伐。
实验教学平台建设的主要内容是：
2.1 改变传统教学观念
在新的实验教学中，坚持以学生为主体，以教师为指导，改变过去以教师为中心的传统做法，充分发挥学生的主动性、积极性和创造性，在实验中尽可能多地增加学生自己操作的时间，增强学生的实验技能和动手能力。
2.2 建立全新实验课教学体系
基础力学实验新体系从优化学生的知识、能力和素质的角度，以加强创新精神、提高实践能力和培养综合素质的目标，对实验课程的整体框架，实验项目和内容的安排与设计进行改革和调整。新体系由四个层次构成：基础实验、综合实验、设计实验和研究型创新实验。基础实验主要是对学生进行基本知识．基本概念、基本方法和基本技能的系统训练；综合实验是基础实验的补充和延续，实验内容涉及面较广，具有一定综合性，学生可按自己的兴趣、特长和条件选做。可扩大学生的知识面，并培养学生综合运用基础知识的能力；设计性实验由学生自己设计完成整个实验过程，具有设计性和研究性，着重培养学生的想象力、创造力、动手能力和研究能力，有利于他们潜力的开发；研究型创新实验主要针对少数优秀学生，与实际科研课题相结合，实行导师制，利于拔尖人才培养。
2.3 进行实验教学内容的革新
在教学中有关实验内容的安排上，主要做了以下几方面工作：
（1）长期以来，理论力学和材料力学实验内容简单、缺乏思考性和创新性，学生的学习积极性不高。因此在新体系中对一些纯验证性和缺乏思考性的实验，进行了内容上的更新和改造。
（2）为了改变实验课只是理论课的“附属”地位，树立起学生用实验知识和方法解决工程问题的能力和信心，激发同学学好力学实验的积极性，在教材中增加了全新的工程模拟实验。这些模拟实验来自工程实际，经过简化与提炼，使之适合在实验室内完成。同时，单独设立必修的基础实验课，如基础力学实验、材料力学实验等课程。
（3）把科研成果和工程课题转化为新的实验项目和内容，让学生感受最新科研项目，认识工程，达到培养学生的工程概念和工程意识。
2.4 进行教学方法的改革
（1）采用多媒体、电视片、幻灯片及网络等多种形式教学。丰富了实验教学内容，扩大信息量，增强学生的学习兴趣，提高教学效果。将FLASH虚拟实验、电子教案、习题库等教学辅助资料通过网络供学生浏览和下载。开展网上选课制度，学生可以自由灵活安排自己的实验时间，极大地提高了教学效率。
（2）在实验教学中，充分发挥实验课的特点，采用“四多”的教学方法，即引导学生“多看、多想、多动、多用”。多看，就是观察实验现象。多想，就是动脑思考，培养思考能力。对观察的现象多问几个为什么，引导学生去联想，启发他们灵感、挖掘创造力。多动，就是培养动手能力。动手操作是实验课的特点之一，让学生操作，自己进行实验。多用，就是练习用学过的原理、技术、和方法解决工程问题。多用的另一含义是通过知识融合、贯通，达到知识创新。
（3）开放式实验教学。实验室采用开放式教学，不仅在时间上开放，而且通过网络信息平台实施教学内容上开放，同时还对大连市兄弟院校开放实验教学。
（4）实行多层次实验教学，开放了“基本型实验”和“提高型实验”等多层次实验教学体系，注重实验项目的综合性、设计性和研究性。基本实验要求全部学生必须完成，有些实验项目提供选做的。对有能力、有兴趣的学生可以选做这些实验。对少数优秀学生开设研究型的新实验，对这部分学生实行导师制，有利拔尖人材的培养。
2.5 仪器设备方面
在校211工程、世行贷款项目经费的支持下，基础力学实验中心购置了300多万元的仪器设备，并自设计和制作了50多台套的教学实验仪器，新增和更新的仪器设备占总设备比例大于85%，仪器设备的利用率大于95%，设备完好率大于99%。基础力学实验基础实验除个别实验，实验题目达到每2-3个学生一套仪器。并且每个实验题目按20%的比例配备了备用仪器确保实验课的正常进行，有效地提高了实验教学质量。
2.6 教学与科研紧密结合
以队伍和学科建设的发展促进实验教学水平的提高，搞好基础力学实验教学，不能单纯从书本知识教学出发，要提高实验教学水平，必须提高境界。而境界的提高首先取决于师资队伍的建设，为此，对于引进的具有博士学位的年轻教师，提出严格要求，学术带头人发挥传、帮、带作用。
教师要在认真抓好教学的同时，努力承担科学研究和技术开发工作，通过教研双挑达到教研相长的目的。认真落实“三互”：实验教学与理论教学的人员互兼，实验教学计划和理论教学计划互通，教学与科技开发互联。
教师在高水平科研中提高素质，就会善于运用自身的经验，理解每个实验项目的本质和前沿，更好地给学生进行讲解，使他们不是照猫画虎地掌握技能，而是别开生面地培养能力。另外，教师能够从自己的科研开发项目中，不断提炼出新的创新性实验。
3 特色
大连理工大学力学学科是一级学科、国家重点学科，是“211”和“985”重点建设学科，师资队伍力量强，承担了大量的国家级、省部级科研项目以及重大工程的科研课题。部分骨干教师参与实验教学，这对基础力学实验教学平台建设打下了坚实的基础。
经过探索与实践，基础力学实验中心依托力学学科优势，充分发挥自己的长处，不断革新，逐步形成了与工程实际、科学研究紧密结合的教学特色，为培养工程型、创新型、复合型人才发挥了非常积极的作用。
3.1 与工程实际相结合，培养学生的工程素质与创新意识
基础力学实验中心每年坚持从工程课题中转化新的实验项目和内容到实验课堂上来，由于这些项目与内容来源于工程实际，从而使学生较早的接触实际工程问题，学会利用所学的知识来解决实际问题的方法。同时由于实验项目有非常强的工程背景，更能激发学生的学习兴趣，培养他们勤于思考、善于动手的能力。让学生感受工程、认识工程，从而达到培养学生的工程概念和工程意识，提高学生的创新意识。近几年转化的题目有：船用脚手架分析、抗滑移系数测量、各类传感器制作等等。
3.2 与科研相结合，培养学生的研究与创新能力
坚持指导低年级学生参加科研或教改的课题，鼓励学生撰写研究论文。通过参加课题研究达到理论知识和实验技能等相关知识的融合，增强实验能力和研究能力，培养科学精神，达到多种能力的训练和培养。自开展该项教学改革以来，先后有68名低年级本科学生在正式期刊集学术会议上发表论文，并有部分论文获得辽宁省优秀科技论文奖。
4 结论
基础力学实验中心通过对示范性教学体系建设的探索与实践，形成了自己的独具特色的实验教学平台，建立了较科学完整的新型教学体系，教学内容有利于创新人才的培养，取得了良好的教学效果，先后被评为辽宁省级实验教学示范中心和国家级实验教学示范中心。这对类似实验教学示范中心建设具有很好的借鉴意义和参考价值。
参考文献
[1] 教育部.教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见[S].2007.
[2] 教育部.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[S].2005.
[3] 教育部.关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见[S].2001.
[4] 教育部.关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见[S].2005.
[5] 夏有为.建设教学实验室的“国家队”——读《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》[J].实验室建设与探索,2006.25(3): 68-71.
关键词 实验教学 示范中心 教学体系
中图分类号：G420 文献标识码：A
Try of Experiment Teaching Demonstration System Research
XING Huainian, ZHANG Xiaopeng, LIU Zengli, JIN Liqiang
（Department of Engineering Mechanics, Dalian University of Technology；Dalian, Liaoning 116023）
Abstract The reform has been done in thought, content and method of experiment teaching. A new experiment teaching system has been built in Dalian University of Technology Elementary Mechanics Testing Center. It has own feature and it has been assessed as national experiment teaching demonstration center which has particular reference significance.
Key words experiment teaching; demonstration center; teaching system
0 引言
实验教学是高等教育特别是工学学科教育的重要组成部分，是衡量学校教育质量好坏的重要指标，是培养学生的实验能力、实践能力与创新精神的重要过程，是培养高层次高水平创新型人才的重要手段，同时也是新时期高等教育本科培养质量工程的最重要内涵之一。作为全国重点大学，大连理工大学高度重视本科生实验教学环节，将实验教学和理论课教学置于同等重要的地位，设置了单独的实验课程，真正将实验教学作为促进学生知识、能力、素质协调发展的重要手段，在实验教学指导思想和具体实施中充分体现培养全面发展和创新型人才的目标要求。学校在课程管理、实验教学的师资队伍建设、课程体系和教学内容改革、实验教学手段和教学方法改革的探索以及实验设施、条件的建设等诸方面都制定了相应的政策措施，有关政策配套落实。
1 改革理念的探索
适应新形势人才培养的需要，基础力学实验中心始终坚持实验教学体系改革，以学生为主体，从优化学生的知识和能力的角度，以加强创新精神、提高实践能力和培养综合素质为最终目标。经过探索实践，逐步形成了自己的一套教学改革理念：立足于面向21世纪培养创新型高层次人才的需要，加强基础实验教学基地建设，提高本科生一、二年级学生的基础力学实验教学水平和质量，培养学生的创新精神和实践能力。同时注意教学与科研相结合，把国内外有关科研和教学的先进方法和实验手段融入到实验教学中，使学生了解到国内外相关领域的最新前沿。努力把实验中心建设成在实验内容、实验方法、实验设备和实验技术等方面都处于国内先进水平的开放型实验教学中心。
2 实验教学平台建设
实验教学平台是集实验内容、仪器设备、管理体系、教学手段方法于一体的综合性平台。为培养适应21世纪的创新型高层次人才，在实验内容、仪器设备、管理体系、教学手段方法等方面必须不断革新，紧跟时代步伐。
实验教学平台建设的主要内容是：
2.1 改变传统教学观念
在新的实验教学中，坚持以学生为主体，以教师为指导，改变过去以教师为中心的传统做法，充分发挥学生的主动性、积极性和创造性，在实验中尽可能多地增加学生自己操作的时间，增强学生的实验技能和动手能力。
2.2 建立全新实验课教学体系
基础力学实验新体系从优化学生的知识、能力和素质的角度，以加强创新精神、提高实践能力和培养综合素质的目标，对实验课程的整体框架，实验项目和内容的安排与设计进行改革和调整。新体系由四个层次构成：基础实验、综合实验、设计实验和研究型创新实验。基础实验主要是对学生进行基本知识．基本概念、基本方法和基本技能的系统训练；综合实验是基础实验的补充和延续，实验内容涉及面较广，具有一定综合性，学生可按自己的兴趣、特长和条件选做。可扩大学生的知识面，并培养学生综合运用基础知识的能力；设计性实验由学生自己设计完成整个实验过程，具有设计性和研究性，着重培养学生的想象力、创造力、动手能力和研究能力，有利于他们潜力的开发；研究型创新实验主要针对少数优秀学生，与实际科研课题相结合，实行导师制，利于拔尖人才培养。
2.3 进行实验教学内容的革新
在教学中有关实验内容的安排上，主要做了以下几方面工作：
（1）长期以来，理论力学和材料力学实验内容简单、缺乏思考性和创新性，学生的学习积极性不高。因此在新体系中对一些纯验证性和缺乏思考性的实验，进行了内容上的更新和改造。
（2）为了改变实验课只是理论课的“附属”地位，树立起学生用实验知识和方法解决工程问题的能力和信心，激发同学学好力学实验的积极性，在教材中增加了全新的工程模拟实验。这些模拟实验来自工程实际，经过简化与提炼，使之适合在实验室内完成。同时，单独设立必修的基础实验课，如基础力学实验、材料力学实验等课程。
（3）把科研成果和工程课题转化为新的实验项目和内容，让学生感受最新科研项目，认识工程，达到培养学生的工程概念和工程意识。
2.4 进行教学方法的改革
（1）采用多媒体、电视片、幻灯片及网络等多种形式教学。丰富了实验教学内容，扩大信息量，增强学生的学习兴趣，提高教学效果。将FLASH虚拟实验、电子教案、习题库等教学辅助资料通过网络供学生浏览和下载。开展网上选课制度，学生可以自由灵活安排自己的实验时间，极大地提高了教学效率。
（2）在实验教学中，充分发挥实验课的特点，采用“四多”的教学方法，即引导学生“多看、多想、多动、多用”。多看，就是观察实验现象。多想，就是动脑思考，培养思考能力。对观察的现象多问几个为什么，引导学生去联想，启发他们灵感、挖掘创造力。多动，就是培养动手能力。动手操作是实验课的特点之一，让学生操作，自己进行实验。多用，就是练习用学过的原理、技术、和方法解决工程问题。多用的另一含义是通过知识融合、贯通，达到知识创新。
（3）开放式实验教学。实验室采用开放式教学，不仅在时间上开放，而且通过网络信息平台实施教学内容上开放，同时还对大连市兄弟院校开放实验教学。
（4）实行多层次实验教学，开放了“基本型实验”和“提高型实验”等多层次实验教学体系，注重实验项目的综合性、设计性和研究性。基本实验要求全部学生必须完成，有些实验项目提供选做的。对有能力、有兴趣的学生可以选做这些实验。对少数优秀学生开设研究型的新实验，对这部分学生实行导师制，有利拔尖人材的培养。
2.5 仪器设备方面
在校211工程、世行贷款项目经费的支持下，基础力学实验中心购置了300多万元的仪器设备，并自设计和制作了50多台套的教学实验仪器，新增和更新的仪器设备占总设备比例大于85%，仪器设备的利用率大于95%，设备完好率大于99%。基础力学实验基础实验除个别实验，实验题目达到每2-3个学生一套仪器。并且每个实验题目按20%的比例配备了备用仪器确保实验课的正常进行，有效地提高了实验教学质量。
2.6 教学与科研紧密结合
以队伍和学科建设的发展促进实验教学水平的提高，搞好基础力学实验教学，不能单纯从书本知识教学出发，要提高实验教学水平，必须提高境界。而境界的提高首先取决于师资队伍的建设，为此，对于引进的具有博士学位的年轻教师，提出严格要求，学术带头人发挥传、帮、带作用。
教师要在认真抓好教学的同时，努力承担科学研究和技术开发工作，通过教研双挑达到教研相长的目的。认真落实“三互”：实验教学与理论教学的人员互兼，实验教学计划和理论教学计划互通，教学与科技开发互联。
教师在高水平科研中提高素质，就会善于运用自身的经验，理解每个实验项目的本质和前沿，更好地给学生进行讲解，使他们不是照猫画虎地掌握技能，而是别开生面地培养能力。另外，教师能够从自己的科研开发项目中，不断提炼出新的创新性实验。
3 特色
大连理工大学力学学科是一级学科、国家重点学科，是“211”和“985”重点建设学科，师资队伍力量强，承担了大量的国家级、省部级科研项目以及重大工程的科研课题。部分骨干教师参与实验教学，这对基础力学实验教学平台建设打下了坚实的基础。
经过探索与实践，基础力学实验中心依托力学学科优势，充分发挥自己的长处，不断革新，逐步形成了与工程实际、科学研究紧密结合的教学特色，为培养工程型、创新型、复合型人才发挥了非常积极的作用。
3.1 与工程实际相结合，培养学生的工程素质与创新意识
基础力学实验中心每年坚持从工程课题中转化新的实验项目和内容到实验课堂上来，由于这些项目与内容来源于工程实际，从而使学生较早的接触实际工程问题，学会利用所学的知识来解决实际问题的方法。同时由于实验项目有非常强的工程背景，更能激发学生的学习兴趣，培养他们勤于思考、善于动手的能力。让学生感受工程、认识工程，从而达到培养学生的工程概念和工程意识，提高学生的创新意识。近几年转化的题目有：船用脚手架分析、抗滑移系数测量、各类传感器制作等等。
3.2 与科研相结合，培养学生的研究与创新能力
坚持指导低年级学生参加科研或教改的课题，鼓励学生撰写研究论文。通过参加课题研究达到理论知识和实验技能等相关知识的融合，增强实验能力和研究能力，培养科学精神，达到多种能力的训练和培养。自开展该项教学改革以来，先后有68名低年级本科学生在正式期刊集学术会议上发表论文，并有部分论文获得辽宁省优秀科技论文奖。
4 结论
基础力学实验中心通过对示范性教学体系建设的探索与实践，形成了自己的独具特色的实验教学平台，建立了较科学完整的新型教学体系，教学内容有利于创新人才的培养，取得了良好的教学效果，先后被评为辽宁省级实验教学示范中心和国家级实验教学示范中心。这对类似实验教学示范中心建设具有很好的借鉴意义和参考价值。
参考文献
[1] 教育部.教育部财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见[S].2007.
[2] 教育部.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[S].2005.
[3] 教育部.关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见[S].2001.
[4] 教育部.关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见[S].2005.
[5] 夏有为.建设教学实验室的“国家队”——读《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》[J].实验室建设与探索,2006.25(3): 68-71.