基础力学实验教学改革及其管理体系建设与实践

黄 兴， 张东升， 张俊乾

(上海大学 理学院，上海 200444)

0 引 言

实验教学是全面实现人才培养目标的一个重要环节，也是学校教学工作的重要组成部分。它具有培养学生的基本技能、创新思维能力、实践能力和综合素质的作用,其他教学环节无法替代[1]。实验教学质量的好坏直接影响到学校整体教育教学质量。

基础力学实验是工科学生的重要技术基础课程，也是工科学生培养的重要环节之一。它对基础力学课程基本理论和基本概念的理解起着重要的作用[2]。

随着高校教学改革的不断深入，高等教育理念也随之发生改变，并对大学生的培养和实验教学提出了进一步的要求。为适应社会发展要求、提升基础力学实验教学质量，基础力学实验教学及其管理体系需要在传承的基础上进行必要改革和重构。

1 构建基础力学实验课程体系

大学生的培养不仅要求学生具有扎实的理论基础，还要有较强的动手能力和创新思维能力。学生动手能力和创新思维能力培养的重要环节之一就是实验教学。然而,实验教学质量保障的基础性环节就是实验课程体系的构建。构建实验课程体系不仅要求适合不同学科、专业特点，还要满足各学科、专业的发展要求[3-5]。

依据各学科、专业的发展要求，理学院力学系与各学院、学科、专业携手共同创建了具有自身特色的适合各学科、专业特点的基础力学实验教学课程体系，我校基础力学实验教学课程体系(见表1)。

表1 上海大学基础力学实验教学课程体系

注：1.理学院力学系的力学实验单独设课，其他学院不单独设课；2.上海大学实行三学期制

2 构建多层次基础力学实验教学体系

随着高校教学改革的不断深入，高校各学科、专业的人才培养目标对实验教学提出了更高的要求。为适应这一要求，必须改变以往的实验教学状况，构建满足不同学科、不同专业、不同层次学生要求和集知识传授、能力培养和综合素质提高为一体的分层次、多模块新型基础力学实验教学体系[6-8]。

我校以“高度重视基本性实验、逐步提高综合性实验、鼓励开展研究性实验、不断更新前缘性实验”的原则为基础，依据学校的办学特色和各学科、专业的人才培养目标，实施分层次实验教学；以因材施教的原则为基础，依据专业特点、学时多少、个人兴趣差异，组合成不同形式的实验教学模块。各模块均包含有不同层次的实验项目，并自成体系，从而构成完整的基础力学实验教学体系(见图1)。

图1 上海大学基础力学实验教学体系

3 构建基础力学实验教学管理体系

实验教学管理是保障实验教学质量的重要环节, 是培养学生基本技能、创新思维能力、实践能力和综合素质的重要抓手。以学生为中心，实施精细化管理，建立基础力学实验教学管理体系，着力改革基础力学实验教学管理体系的几个重要环节，提升基础力学实验教学质量[9-14]。

(1) 优化实验教学内容。以本科教学为基点，建立分层次、多模块实验教学内容，不断将科研成果、工程实际运用适时转化为新的实验教学项目，拓展实验教学内容，坚持科研、工程与实验教学相结合。

通过基础性实验，培养学生的操作技能和实验方法，使学生打下扎实的基本功；通过综合性实验，培养学生工程设计及实施的初步能力，着重训练学生独立提出问题、发现问题和解决问题的能力,达到理论联系实际,学以致用的目的；通过研究性实验，培养学生的创新意识和创新能力，并通过研究性实验不断拓展、改进、完善实验教学内容；通过前沿性实验，拓展学生的视野，让学生及时了解现代实验科学和技术应用的最新进展，激发学生的学习热情和探索欲望。

(2) 实现信息化、网络化管理。以网络为平台，建立力学实验教学中心网站。在实现基础力学实验教学资源信息化、网络化、数字化的同时，建立完善的实验教学网上预约和登记系统，实现开放式的实验教学管理。学生通过网络不仅可以运用实验教学资源学习各项实验原理和操作规程，了解实验室的资源配置、最新实验技术和新实验开设状况，而且可以依据自己的学科、专业、兴趣和时间段选择、预约、登记不同的实验模块独立或在教师的指导下完成实验项目。

(3) 完善质量监控体系。以学生为中心，制定实验教学质量保障体系，提升实验教学质量。在建立评优和奖励机制的同时，制定科学的实验教学评价指标体系，设立由在职教师和离退休教师组成的教学质量检查与评估督导组，实施随机现场检查、不定期听课的制度和机制。

教师在严把课前预习关的同时，依据学生实验实际操作表现以及实验报告给予他们实验考评分数。

(4) 加强师资队伍的建设。实验教学队伍的素质是保障基础力学实验教学质量的关键因素。依据学校对实验教学队伍建设的要求，制定一系列相关政策和措施，有计划地引进和培养高水平的实验教学人才，提高实验教学队伍的整体水平[15]。

4 建设科学合理的实验教学评价体系

科学、合理的实验教学评价体系不仅可以对实验教学质量进行有效评价，而且能及时发现实验教学中存在的问题并得到及时解决。这对于促进实验教学质量的稳步提升具有实际运用价值。

依据基础力学实验教学的特点，学校制定了基础力学实验教学评价指标体系(见表2)。

5 实验教学改革及实践成效

实验中心自实施基础力学实验教学改革及其管理体系以来，基础力学实验教学效果明显、成绩显著。

(1) 既满足了各学科、专业的发展要求，又满足了各学科、专业对学生基础力学实验课程的培养要求，较好地培养了学生的动手能力和创新思维能力，为学生专业课程的学习奠定了较为坚实的理论和实践基础。

(2) 重视学生个性化培养，激发学生对基础力学实验兴趣，做到因材施教，提高了学生专业素养。

(3) 既满足了不同学科、专业、兴趣学生的要求，又对实验教学进行了人性化、个性化的有效管理和监督，得到了各学科、专业师生的一致好评。

(4) 不仅较好地保障了实验教学的质量，而且较好地保证了实验教学评价的公正性和公平性。

(5) 基础力学实验教学评价指标体系已在各学科、专业的实验教学中全面推广和实施，并得到了全校师生的认可。

表2 上海大学基础力学实验教学评价指标体系

注：1.本方案二级指标共17项，请各位专家在认真考察的基础上，公正、客观地予以评分 2.综合评价中的等级：A—95～100,A-90～94,B+—85～89,B—80～84,B-75～79,C+—70～74,C—60～69,D—<60

6 思 考

基础力学实验教学改革及其管理体系的建设是一个系统工程，不仅需要涉及各个方面、进行全方位的考虑，而且需要与时俱进，跟上社会发展的步伐。依据基础力学实验教学改革及其管理建设的实践经历，为进一步提升基础力学实验教学质量，应对以下几方面进行深入思考：

(1) 随着高校教学改革的不断深入，各学科、专业对人才培养的要求和培养目标也在不断地发生变化。针对各学科、专业对人才培养的要求和培养目标的变化，基础力学实验教学课程体系如何满足这种变化、适应社会发展的要求？

(3) 在资源网络化、资讯碎片化、MOOC全球化、自媒体传播即时化的今天，如何优化实验教学内容、加强基础力学实验教学的管理、提升实验教学质量？

(4) 针对非独立设课的基础力学实验课程，如何在学生人数众多、管理人性化的前提下，对实验教学整个过程进行有效监管，确保实验教学质量的稳步提升？

(5) 各高校的实际情况和各学科、专业的特点具有差异性，如何建立科学、适合自身特点的基础力学实验教学评价指标体系？

7 结 语

基础力学实验教学改革及其管理体系的建设既是基础力学实验教学质量保障的基础，也是基础力学实验教学改革成败的关键。在实践中，需要深入思考与探索，建立适合本学科、本专业人才培养要求和培养目标的基础力学实验教学改革及其管理体系，与时俱进，满足新时代和新社会发展的要求。

参考文献(References)：

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膜组件为定制；pH/电导率仪/离子综合测量仪，Sevenmulti型(METTLER-TOLEDO仪器有限公司)；蠕动泵，WT600F-2A(慧宇伟业(北京)流体设备有限公司)；电子恒温不锈钢水浴锅，HHS-2S(上海光地仪器设备有限公司)；节能型智能恒温槽，DC-2030(宁波新芝生物科技股份有限公司)；电子天平，TD10002A(METTLER-TOLEDO仪器有限公司)；电感耦合等离子体发射光谱仪，ICAP6300(赛默飞世尔科技(中国)有限公司)。

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