关于土木工程实验教学环节的思考

戈海玉

（皖西学院城市建设与环境系,安徽六安 237012）

关于土木工程实验教学环节的思考

戈海玉

（皖西学院城市建设与环境系,安徽六安 237012）

在对传统土木工程实验的实验内容、实验手段和实验方法梳理分析的基础上认为,加强实践教学基本建设是保证实验教学能否顺利按时按质按量完成的关键所在;实施实验室开放性实验教学,能有效地激发学生热爱实验教学,这样才能提高教师教学效果和学生实践创新能力的培养,从而提高学生分析、解决问题及实验动手能力。

土木工程实验;开放式实验;改革创新;能力培养

如何搞好土木工程实验教学环节?加强土木工程实验教学环节教学是办好应用性土木工程专业的成功之道。但实验教学环节如何办、怎样办好土木工程实验教学环节?土木工程专业学生的实验教学要达到什么标准?这是我们土木工程专业教师会经常思考的问题,也要求我们必须要明确解决的问题。根据笔者多年的教学实践,总结如下:

1 必须明确土木工程实验教学环节如何办、怎样办的问题[1-6]

土木工程实验教学环节比较多,如土木工程专业建筑工程方向通常有力学实验（理论力学、材料力学、土力学、流体力学和结构力学等课程实验）、土木工程材料实验、建筑结构实验和测量学等课程实验。学生在学习过程中,如果能够踏踏实实做好各科的实验,能为后续课程的专业知识学习,理解掌握后续专业课程的专业知识打下良好基础,并能够把所学知识很好地运用到实践当中去。要使学生掌握好土木工程实验教学环节,通过多年教学实践,笔者认为应从以下几个方面抓好建设。

1.1 必须制定好切合实际的实验教学大纲

实验教学大纲是实验教师实践教学的纲领性文件。实验教学大纲内容要结合专业定位,把实验教学内容与实际联系起来。如实验目的,很显然要么验证理论知识;要么证明材料的物理、力学性能;要么总结、推导一个公式等等。要认真制定实验大纲的实验项目目的,让学生知道哪些实验和过程要求他们了解,例如理论力学振动实验项目是让学生了解振动波在阻尼介质作用下的衰减情况,为学习工程抗震知识打下良好基础;让学生知道哪些实验和过程要他们掌握,例如土力学的抗剪实验项目,要使学生通过本项目的实验,能够会使用仪器设备亲自动手实验得出来土的抗剪强度指标,即土的粘聚力和摩擦角等重要参数,以便为地基基础的承载力提供数据;让学生知道哪些实验和过程能与工程实际相联系,例如土木工程材料实验项目中的钢筋拉、压、弯、剪实验,在建筑工程施工材料进场后必须抽检的实验项目等等。像这样把每个实验项目都能具体地体现在实验大纲之中,那必定会使学生的学习实验收到很好的效果。

同时制定实验教学大纲时要明确实验仪器设备的种类、数量、性能、指标等内容。每一个实验项目所跟随的实验仪器设备的种类、数量、性能、指标,即每个项目实验要有哪些仪器设备来完成要一一列举在大纲里。根据实验大纲的要求制定实验工艺流程、实验操作注意事项等,并且把它们张贴在实验室的墙上,这样也有利于实验教师或者实验员带领学生实验时容易准备仪器,使学生实验时一目了然,特别是对于缺乏实验教学经验的年轻教师的帮助也会很大。编制出一个好的实验大纲,不但能够约束教师按章、按纲进行实验教学,而且也能为实验室及时购置实验仪器设备提供依据。

1.2 要建立一支好的实验教师队伍

什么叫好的实验教师队伍?现在很多学校实验教师大多数都是理论课教师兼实验教师,尤其新办院校这种情况更加突出。所谓好的实验教师队伍,就是能够从事理论课教学,并把实验教学贯穿于理论课教学过程中,即实验教师能够对实验概念、实验教学目的清楚,实验仪器设备熟悉,了解仪器设备的各种技术指标,掌握每个试验项目要用哪些仪器设备,会熟练使用、操作实验仪器设备,懂得操作程序,能把实验理论与工程实际联系起来。

好的实验教师队伍要靠学校培养才能解决这个问题。上岗前,学校要对每个实验教师进行考核,掌握每个实验教师的现状,达不到要求的实验教师不能上岗,经培养考核合格后的教师方可上岗。对于有些学校靠实验员完成的实验,也应同实验教师一样考核合格后上岗。只有这样的实验教师队伍,才能真正完成实验教学任务,也才能保证实验教学质量。

实验教师的配备,应根据实验教学大纲的实验人时数配备实验教师,不同学校有不同规定,一般来说1.2万左右的实验人时数配备一个实验员或理论课教师兼实验员,其兼职按实验员待遇另行叠加计算,只有这样才能调动广大理论课教师兼实验教师的积极性,同时也体现多劳多得,按劳分配的原则。

1.3 实验室建设工作

实验室的硬件建设应根据专业实际情况,制定实验仪器设备台套数,即保证1-2位学生一套仪器设备,完成一个项目的实验。实验仪器设备台套数少,可考虑学生实验循环时间拉长或通过对实验室开放等措施来完成实验项目。

实验室仪器设备的保管、维护要可靠,要建立制度确保实验仪器设备运转正常。要建立实验室台帐制度并加强管理,使实验室各种仪器设备保管、维护、保养落到实处,做到仪器设备使用时不出现问题。这项工作应由实验员负责。

实验室的软件建设要有实验室一系列的规章制度。如实验教师、实验员工作职责;实验仪器设备操作规则和步骤;实验室安全、保卫制度;实验室卫生、维护、保管、保养制度等。各种制度要上墙,执行各种制度要有严格检查,对于大型仪器设备使用要有记录。总之,确保实验室实验仪器在实验过程中不出问题。

1.4 实验耗材经费和实验更新设备经费的保障

对于实验项目的落实,需事先购买实验所需的材料和一些低值易耗品,这往往是一笔不小的开支,只有确保实验材料和一些低值易耗品费用足额到位,才能保证实验能顺利进行,才能保证实验项目能按时按量完成。同时实验设备陈旧也需要及时更新。

2 实施实验室开放[7-9]

所谓开放性实验,就是将实验室全天候进行开放,学生根据实验教学大纲的要求或自己的兴趣、爱好选择时间去进行实验。通常学生根据所学知识,选择实验内容项目,该实验项目内容或具有综合性或具有设计性或具有创造性,学生可独立设计实验方案,并完成实验过程。在整个实验过程中,实验教师或者实验员只负责对实验方案进行审查,在实验过程中给予必要的指导、启发,并引导学生最终完成实验项目。

为了提高学生从事开放性实验的积极性和提升开放实验的效果,必须建立制度形成约束机制。如开放时间、开放的实验内容、实验教师或实验员在开放实验室管理职责、安全措施等。

2.1 实验室开放对象

开放对象一般为二年级、三年级土木工程专业的学生,因为一年级的学生基本上没有接触专业课;四年级的学生忙于做毕业设计和找工作,很难静下心来做实验。

2.2 实验室开放实行预约制

实验室开放,学生申请实行预约制,包括时间预约和指导教师预约,预约时间至少提前1周,以便实验室管理人员统筹安排或组织。专门设计预约单,其内容包括实验类型、实验项目、申请实验时间、承接实验的确认时间、指导老师签名和实验室管理人员签名等,并且还要留下申请者的联系方式。预约单一式两份,实验室和申请人各执一份,实验时学生凭预约单进入实验室。申请预约单放在各实验室,由学生本人到有关实验室联系并填写预约申请单。学生需按确认的预约时间按时到实验室进行实验,实验教师或者实验员按约定时间到实验室进行指导。

2.3 做好开放实验前的准备工作

所有实验项目都应编制实验指导书,详细说明实验的目的、方法步骤、仪器结构特征、操作规程和需要注意的问题等,供学生实验时使用。为方便学生实验时学习和阅读,还将实验仪器设备的用途和技术特征、实验方法与步骤等均用有机玻璃制成台板置于仪器旁边。实验所用的实验材料均由实验员提前备好。对仪器设备进行全面检查和维修,以保证实验工作的顺利进行。

2.4 设置专门的开放实验报告书

开放实验时,设置专门的开放性实验报告书。对完成开放实验的学生,均需填写开放实验报告书。报告书收齐后分班装订成册。开放性实验报告书比以往所用的常规报告书更为详细,有些项目需要学生对实验的结果进行评价,就像医生要对化验报告进行解释和评价一样。

2.5 开放实验时间的安排

课程实验的开放时间一般为课余时间,不占用正常的教学时间。

2.6 严格实行实验室登记制度

实验室内备有学生登记表和教师登记表。进入开放实验室的学生,每个人都要进行实验登记签字。登记内容包括实验日期、学生姓名、专业班级、进入实验室的时间、离开实验室的时间、实验的项目名称、指导教师姓名等。学生做完实验后,指导教师要填写实验室使用情况登记表并且签字,登记表内容包括实验日期、起止时间、专业班级、人数、实验项目名称、实验项目类型、仪器是否正常、实验中出现的问题、教师签名等。

3 科学评价实验教学成果[10]

科学合理地评价实验教学成果,不但能给予实验教师或者实验员客观公正的评价,而且也能给予学生实验水平一个合理的评判。有利于改进实验教学,提高教师的实验教学水平,也有利于总结实验教学的经验和教训,通过多年的实践,表1总结了以下评价实验教学成果指标以供参考。续表1

4 结论

通过加强实验教学基本建设和开放性实验室实验教学的有益尝试,实践证明,加强实践教学基本建设是保证实验教学能否顺利按时按量按质完成的关键所在;实施开放性实验教学,能有效地激发学生参与实验的热情。只有这样才能提高教师教学效果,培养学生实践创新能力,从而提高学生分析、解决问题及实验动手能力。

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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

安徽省教育厅自然科学基金重点项目（KJ2008A143）。

戈海玉（1966-）,男,安徽霍邱人,副教授,硕士,研究方向:岩土力学教学及研究工作。