基于土工实验教学模式的研究

摘 要:实验教学作为高校教学工作的主要环节之一越来越受到重视。随着实验设备的不断完善和设备水平的不断提高,实验教学模式需要不断调整和改进,以取得更好的教学效果。通过对实验教学模式的创新改革,提高了实验教学的完整性、系列化及实用性,进一步增强了对学生的实际动手能力的培养。

关键词:实验教学模式;创新改革;实践

土工实验是土力学课程重要的实践性教学环节,也是地基基础施工现场的一项重要工作, 通过一定数量的土工实验课程的学习与实践,可以深入了解土的工程力学性质,熟悉土工实验各种仪器设备,学会整理测试资料和分析测试数据,充分调动学生学习的积极性和主动性,提高学生对土力学理论的理解和动手操作能力,有利于学生综合素质的提高和工程能力的培养。高职高专是以培养建筑工程企业第一线高素质技能型人才为根本任务,因此,为使实验教学更好地为教学服务,进一步提高教学效果,笔者对土工实验教学模式进行了探讨和实践。

一、土力学实验教学的现状及存在的问题

目前,各高校土力学实验通常是作为土力学课程教学的一部分内容,根据课程教学进度安排各个实验。作为传统的教学模式,这种模式具有实验目的明确、针对性强等优点,但由于每次实验相对独立,存在准备工作大量重复、内容分散以及缺乏系统性、完整性等缺点,在相同的学时和实验条件下,不能充分利用实验室资源,以造成人力、物力、财力的浪费。

1.内容分散有重复,缺乏连贯性

传统的土力学实验按照课程进度,安排在《土力学》课程学时之内,其目的是为了让学生及时掌握教学内容,验证土力学课程的基本原理。以土力学课程设置为例,总学时48,其中实验占8学时。现有模式存在着明显不足,即各实验间有相当的重复工作,学生对土工实验的操作程序缺乏整体了解。例如,土的三项指标测定中要测定土的容重及含水量,在土的固结实验中仍需测定。有时受学时限制,只能采取“掐头去尾”的做法,比如略去取样、开土、编号等环节,直接进入到实验内容;如土的固结实验,慢剪需24小时加载一次,快剪也需1小时加载一次。实际操作时受时间限制,一般采用每10分钟加载一次等。

2.不能适应多专业方向的要求

现在的人才市场要求学生不仅要精通本专业的知识, 也要求对相关专业知识有所了解。土木工程专业的毕业生可面向建筑、道路、港口、桥梁、水利水电工程等多个方向,了解不同专业方向的土工实验方法及规定可以使学生在以后的实践工作中很快上手,增强自身的适应能力。但传统的土力学实验主要偏向某一专业方向,对其他方向涉及较少,不利于学生综合素质的培养。

3.实验以验证型为主

缺乏创新性传统的土力学实验多采用教师先示范,学生再操作的模式。对操作时间较长的实验只能以验证型为主,不一定完全按照实验规程进行。由于实验数据不够准确,很难用于实际工程,很多学生因此缺乏主动性和责任感,动手很少甚至不愿动手,实验数据东拼西凑,难以做到“严谨治学、推陈出新”。

二、对实验教学的创新改革

为了提高实验教学质量,加强实践教学的规范化管理,避免以上几种情况发生,改善和提高实验教学效果,现提出以下7点改革建议。

1.将实验教学从专业课中脱离出来,按照专业性质不同将实验教学分为专业基础实验和专业实验,根据不同学期开设综合实验周,可分为综合实验1、综合实验2及综合实验3等。例如,在第3学期安排了综合实验2,是有关土工的基础实验;在第4学期安排了综合实验3为专业实验周,是有关工程地质勘察、测试技术等;在第7学期开设了土木工程综合实验周,是所学专业知识的一次综合认识实验等。

2.使每个班级都有专门的一周或半周的时间集中上实验课,这样可以让学生安下心来集中精力去做实验, 从而提高实验的成功率。

3.由于班级较多,我们采取交叉做实验的方法,提高实验效率。例如,由实验教师交叉地为2个班学生做实验。在土工实验中,由于实验设备较多,在满足实验教学要求的情况下分组由2名教师同时交叉做实验,如土的密度、液限、塑限、剪切、压缩等,也不必担心课程结束了而实验还未做完的尴尬局面。

4.有了集中的实验时间,可以让学生轻松完成实验周期较长的实验项目,也可以使实验项目系列化、完整化,激发学生做实验的积极性,增强学生的成就感。

5.随着学生专业知识的不断提高、知识面的不断扩大, 应该多为学生介绍一些较为先进的设备仪器,尤其是大型的先进仪器设备的应用,开阔学生的视野,提高设备的利用率。

6.尽可能地开设一些与实际生产相结合的实验项目, 真正培养出动手能力强的实用人才。

7.根据实际工程背景,营造一定的工程情景,实验教师根据学生所学专业的不同,综合列出了一系列实验项目。让学生自由选择实验项目,选够学生实验所需的实验学分,从而增强了学生做实验的自主性、实用性,也使实验室做到真正意义上的开放。

三、结束语

通过此次的实验教学改革,使学生认识到了实验项目系列化、完整化及数据处理自动化的好处。开设土工实验周减少了演示性、验证性实验,增加了工艺性、设计性、综合性实验,并由过去教师手把手教学生转变为学生自主安排实施,有利于培养学生独立设计、实施实验方案的能力,同时对实验教师也提出了更高要求。由于实验设置较集中,对于班级较多的院校,可考虑理论教学基本涉及后结合开放性实验陆续开始,如何有效地运作还值得进一步探讨。

参考文献:

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[2]孙萍,崔怡,李志文等.开放实验室的探索与实践[J].实验室研究与探索,2006,25(7).

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[5]谢友宝.大型综合性创新实验设计研究[J].实验室研究与探索第,2005,24(12).

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