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土木工程專業(yè)開放實(shí)驗(yàn)的探索論文
摘要：針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不適合培養(yǎng)要求的部分，介紹了在土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體辦法及體會(huì)。
關(guān)鍵詞：土木工程；開放實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)
1引言
目前，許多高校正在進(jìn)行開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革。開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)組織能力、動(dòng)手能力和科研意識(shí)，從而使學(xué)生具有獨(dú)立思維、自我開拓獲取知識(shí)的能力，是一種體現(xiàn)能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育的有效方式。
土木工程專業(yè)是我校的龍頭專業(yè)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在土木工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中占有極為重要的地位。土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)主要是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，使學(xué)生在實(shí)際操作中與理論知識(shí)相結(jié)合，進(jìn)一步鞏固理論基礎(chǔ)；進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)造力。我們對(duì)土木工程專業(yè)開放實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了探索性改革，取得了良好效果。
2開放實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)施辦法
2.1建立開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)政策
為有效利用和挖掘?qū)嶒?yàn)室資源，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，創(chuàng)造良好的育人環(huán)境，規(guī)范有序地做好實(shí)驗(yàn)室的開放工作，我校制定了《開放實(shí)驗(yàn)室管理辦法》。根據(jù)開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的類型、實(shí)施情況、學(xué)時(shí)、人數(shù)等統(tǒng)計(jì)信息劃撥一定實(shí)驗(yàn)室開放經(jīng)費(fèi)，用于開放實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)材料消耗等開支。適應(yīng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要，對(duì)學(xué)生進(jìn)行探索精神、科學(xué)思維和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。并將開放實(shí)驗(yàn)納入學(xué)生實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生參加開放實(shí)驗(yàn)的成績(jī)經(jīng)指導(dǎo)教師考核合格后，按照《石家莊鐵道大學(xué)課外實(shí)踐及獎(jiǎng)勵(lì)學(xué)分管理辦法》取得相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)學(xué)分。
2.2提供必要的儀器設(shè)備和場(chǎng)地
為了搞好實(shí)驗(yàn)室的開放工作，我們對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了擴(kuò)建，對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行了補(bǔ)充完善，外出訂購(gòu)或自制設(shè)備，首先考慮到實(shí)驗(yàn)開放教學(xué)的需要。為了讓學(xué)生盡快熟悉實(shí)驗(yàn)室及儀器設(shè)備，在學(xué)生第一次進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時(shí)，實(shí)驗(yàn)老師全面講解實(shí)驗(yàn)室概況及開放實(shí)驗(yàn)室的有關(guān)規(guī)定。
2.3實(shí)驗(yàn)開放的模式
（1）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開放。實(shí)驗(yàn)室將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為必做實(shí)驗(yàn)（演示型、驗(yàn)證型和綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)）、選做實(shí)驗(yàn)（工程實(shí)踐型實(shí)驗(yàn)和研究型實(shí)驗(yàn)）。學(xué)生必須完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是必做實(shí)驗(yàn)，該部分是根據(jù)教學(xué)大綱制定的，占計(jì)劃學(xué)時(shí)的30%左右，內(nèi)容相對(duì)固定。學(xué)生完成必做實(shí)驗(yàn)后，可根據(jù)自己的特長(zhǎng)、愛好等情況在選做實(shí)驗(yàn)中選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生不僅可以選擇規(guī)定的最低實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù)，也可以多選多做。這種形式可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)出一定數(shù)量具有較強(qiáng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�、�?chuàng)造能力的拔尖人才。
（2）時(shí)間的開放。實(shí)驗(yàn)室將每學(xué)期學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課的時(shí)間和內(nèi)容等情況公布后，在開放時(shí)間內(nèi)，學(xué)生可以自由進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)習(xí)或做實(shí)驗(yàn)，可以多次、重復(fù)完成。這種開放模式的優(yōu)點(diǎn)是在時(shí)間上給學(xué)生較大的靈活性，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，也培養(yǎng)學(xué)生使用儀器儀表及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基本技能，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力及分析問題、解決問題的能力。同時(shí)也提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。
（3）實(shí)驗(yàn)課程的開放。由于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的儀器設(shè)備使用、數(shù)據(jù)的測(cè)量等不熟悉，因此首次進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室先按常規(guī)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ竭M(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以后學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)教師將實(shí)驗(yàn)要求、注意事項(xiàng)等內(nèi)容寫在黑板上，學(xué)生以自主實(shí)驗(yàn)為主，指導(dǎo)教師僅在遇到問題時(shí)給予指導(dǎo)，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和獨(dú)立操作能力。
2.4設(shè)立實(shí)驗(yàn)室開放基金
（1）深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開放
為了鼓勵(lì)本科生提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科研活動(dòng)，推動(dòng)我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作的深入發(fā)展，鼓勵(lì)、支持從事實(shí)驗(yàn)教學(xué)及實(shí)驗(yàn)室工作的教師開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和技術(shù)革新，我校從2008年建立實(shí)驗(yàn)室開放基金，并制定相關(guān)的各項(xiàng)管理辦法。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、自制實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)、研究型實(shí)驗(yàn)等的研究以及實(shí)驗(yàn)教材編寫等。此外，各學(xué)院也積極設(shè)立各種創(chuàng)新基金。
（2）教學(xué)與科研融合，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)室開放
通過以學(xué)生主動(dòng)參與、協(xié)同合作、自主發(fā)展、重在體驗(yàn)科研過程為特征的研究型實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)與研究中培養(yǎng)了創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)了創(chuàng)新能力。我校從2006年開始設(shè)立大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，有40項(xiàng)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃獲得立項(xiàng)資助。除了學(xué)校設(shè)立大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目外，學(xué)院層面有土木工程學(xué)院立項(xiàng)資助的本科生科研培訓(xùn)計(jì)劃，立項(xiàng)資助項(xiàng)目涉及多個(gè)科領(lǐng)域，鼓勵(lì)跨學(xué)科合作研究。
通過上述活動(dòng)，部分學(xué)生在“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品大賽、全國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽以及多個(gè)學(xué)科競(jìng)賽中獲得了好成績(jī)。20xx年“金風(fēng)杯”第三屆全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，我校土木工程學(xué)院團(tuán)隊(duì)獲得大賽一等獎(jiǎng)。
2.5開放實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)
依托校園網(wǎng)，建立土木工程專業(yè)開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)站，實(shí)驗(yàn)室的信息資料實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化。建立了相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，包括實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱、電子教案、多媒體課件等許多實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。網(wǎng)站從2007年6月建立以來日益成為土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)及教學(xué)管理、實(shí)驗(yàn)室管理信息化平臺(tái)。其主要功能有：
（1）運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)預(yù)約實(shí)驗(yàn)功能，在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)階段和開放實(shí)驗(yàn)階段，學(xué)生從校園網(wǎng)登陸開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)站，自主選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)時(shí)間。充分尊重學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)、個(gè)人愛好。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的成績(jī)管理以及開放實(shí)驗(yàn)資源的信息發(fā)布。
�。�2）實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)管理，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理、科研管理以及各種信息管理，全部納入該系統(tǒng)，進(jìn)行統(tǒng)一管理。
（3）通過網(wǎng)站向?qū)W生傳達(dá)教學(xué)安排、仿真實(shí)驗(yàn)、電子教案、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目指導(dǎo)材料、成績(jī)查詢、設(shè)備查詢等信息。
�。�4）開設(shè)了在線答疑、網(wǎng)上論壇等欄目，構(gòu)成了先進(jìn)高效、無時(shí)空制約的師生間互通的橋梁。
2.6開放實(shí)驗(yàn)短信平臺(tái)建設(shè)
運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和GSM技術(shù)，開發(fā)了一個(gè)適合開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的短信平臺(tái)。從2008年3月建立以來，該短信平臺(tái)已成為土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)站的有力補(bǔ)充。根據(jù)短信平臺(tái)用戶角色不同，系統(tǒng)分為三大模塊：學(xué)生模塊、教師模塊和管理員模塊。各模塊功能如下：
（1）學(xué)生模塊。學(xué)生可以直接發(fā)送短信，也可以通過WEB界面登陸短信平臺(tái)，以完成預(yù)約選課、成績(jī)查詢和教學(xué)交流等功能。
（2）教師模塊。教師經(jīng)身份認(rèn)證后通過WEB界面登陸短信平臺(tái)，查看實(shí)驗(yàn)預(yù)約結(jié)果，安排實(shí)驗(yàn)次序；根據(jù)學(xué)生的預(yù)約實(shí)驗(yàn)記錄，結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量，給出實(shí)驗(yàn)成績(jī)；回答學(xué)生的提問，一一進(jìn)行短信回復(fù)，加強(qiáng)與學(xué)生的交流。
（3）管理員模塊。管理員經(jīng)身份認(rèn)證后通過WEB界面登陸短信平臺(tái)，完成系統(tǒng)的初始化和維護(hù)工作，同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行宏觀調(diào)控，合理安排指導(dǎo)教師和管理實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
2.7聘請(qǐng)大學(xué)生參與土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的日常維護(hù)和管理
本科生受自身知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)術(shù)水平的制約，有機(jī)會(huì)參加科研項(xiàng)目的可能性較小，教師更傾向于把手中的課題分解后拿給博士或碩士研究生做。土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室聘請(qǐng)本科生參與日常維護(hù)和管理，有可能給他們提供一個(gè)親歷科研過程的機(jī)會(huì)。實(shí)踐證明：這些在實(shí)驗(yàn)室工作的學(xué)生，相比其他同學(xué)可能獲得更多的提高機(jī)會(huì)。土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室每年要承擔(dān)大量的科研任務(wù)，學(xué)生即使不能直接參與其中，在這樣的環(huán)境耳濡目染，總會(huì)在學(xué)習(xí)方法、思維方式、分析和解決問題的能力方面有所收獲。教授們兢兢業(yè)業(yè)的工作作風(fēng)，學(xué)長(zhǎng)們精益求精的科研態(tài)度，對(duì)學(xué)生所起的示范作用不可低估。
3實(shí)驗(yàn)開放的體會(huì)
（1）充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生實(shí)際動(dòng)手的積極性。實(shí)驗(yàn)室大門向?qū)W生敞開，通過設(shè)立實(shí)驗(yàn)室開放基金，建設(shè)開放實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，再輔以開放實(shí)驗(yàn)短信平臺(tái)，給學(xué)生提供形式多樣、內(nèi)容豐富的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)造了一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)和學(xué)習(xí)情境。學(xué)生走進(jìn)開放的實(shí)驗(yàn)室，在“實(shí)踐中獲得知識(shí)”，激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性得到了充分發(fā)揮，動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力得到了有效培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得了顯著的教學(xué)效果。
（2）實(shí)驗(yàn)室已成為培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的重要基地。在大學(xué)生的素質(zhì)教育中，無論是學(xué)科結(jié)構(gòu)、課程體系的建設(shè)，還是教學(xué)改革、創(chuàng)業(yè)實(shí)踐等，都與實(shí)踐教學(xué)密切相關(guān)。這表明，實(shí)驗(yàn)教學(xué)已不僅僅是理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和實(shí)干精神，自己動(dòng)手解決實(shí)際問題的能力、自我開拓的學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神的重要途徑。作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的載體—實(shí)驗(yàn)室已成為培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的重要場(chǎng)所。
（3）實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備得到了充分利用。開放實(shí)驗(yàn)室解決了以往實(shí)驗(yàn)室利用率低，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備閑置，學(xué)生想用又用不上的情況。在開放時(shí)間內(nèi)，學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，也可以多次使用較生疏的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備。特別是聘請(qǐng)大學(xué)生參與土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的日常維護(hù)和管理的舉措，大大提高了儀器設(shè)備的使用率。
4結(jié)語
經(jīng)過土木工程專業(yè)開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐與探索，我們體會(huì)到：開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力具有重要意義。隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段的改革、完善，教學(xué)效果在不斷提高�？傊�，圍繞激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力這個(gè)目標(biāo)，我們會(huì)繼續(xù)努力，不斷探索，爭(zhēng)取取得更大成績(jī)。
參考文獻(xiàn)：
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