土木工程專業開放實驗的探索論文
摘要：針對傳統實驗教學中不適合培養要求的部分，介紹了在土木工程實驗教學中開展開放實驗教學的具體辦法及體會。
關鍵詞：土木工程；開放實驗；實驗教學
1引言
目前，許多高校正在進行開放實驗教學的改革。開放實驗教學有利于激發學生的學習熱情，調動學生的學習積極性和主動性，有利于培養學生實驗組織能力、動手能力和科研意識，從而使學生具有獨立思維、自我開拓獲取知識的能力，是一種體現能力培養、素質教育的有效方式。
土木工程專業是我校的龍頭專業，實驗教學在土木工程專業培養計劃中占有極為重要的地位。土木工程專業實驗主要是培養學生的實踐動手能力，使學生在實際操作中與理論知識相結合，進一步鞏固理論基礎；進一步提高學生的綜合素質，培養解決實際問題的能力和創造力。我們對土木工程專業開放實驗課程進行了探索性改革，取得了良好效果。
2開放實驗的具體實施辦法
2.1建立開放實驗教學相關政策
為有效利用和挖掘實驗室資源，促進實驗教學改革，創造良好的育人環境，規范有序地做好實驗室的開放工作，我校制定了《開放實驗室管理辦法》。根據開放實驗項目的類型、實施情況、學時、人數等統計信息劃撥一定實驗室開放經費，用于開放實驗中的實驗材料消耗等開支。適應創新人才培養需要，對學生進行探索精神、科學思維和綜合素質的培養。并將開放實驗納入學生實踐教學環節，學生參加開放實驗的成績經指導教師考核合格后，按照《石家莊鐵道大學課外實踐及獎勵學分管理辦法》取得相應獎勵學分。
2.2提供必要的儀器設備和場地
為了搞好實驗室的開放工作，我們對實驗室進行了擴建，對現有實驗設備進行了補充完善，外出訂購或自制設備，首先考慮到實驗開放教學的需要。為了讓學生盡快熟悉實驗室及儀器設備，在學生第一次進入實驗室時，實驗老師全面講解實驗室概況及開放實驗室的有關規定。
2.3實驗開放的模式
（1）實驗內容的開放。實驗室將實驗內容分為必做實驗（演示型、驗證型和綜合設計型實驗）、選做實驗（工程實踐型實驗和研究型實驗）。學生必須完成的實驗內容是必做實驗，該部分是根據教學大綱制定的，占計劃學時的30%左右，內容相對固定。學生完成必做實驗后，可根據自己的特長、愛好等情況在選做實驗中選擇實驗項目。學生不僅可以選擇規定的最低實驗個數，也可以多選多做。這種形式可以充分調動學生的主觀能動性，培養出一定數量具有較強實驗能力、創造能力的拔尖人才。
（2）時間的開放。實驗室將每學期學生上實驗課的時間和內容等情況公布后，在開放時間內，學生可以自由進入實驗室進行預習或做實驗，可以多次、重復完成。這種開放模式的優點是在時間上給學生較大的靈活性，可以提高學生學習的主動性，也培養學生使用儀器儀表及實驗設備的基本技能，增強學生的動手能力及分析問題、解決問題的能力。同時也提高了實驗設備的利用率。
（3）實驗課程的開放。由于學生對實驗室內的儀器設備使用、數據的測量等不熟悉，因此首次進入實驗室先按常規實驗模式進行實驗，以后學生進入實驗室做實驗，指導教師將實驗要求、注意事項等內容寫在黑板上，學生以自主實驗為主，指導教師僅在遇到問題時給予指導，這樣可以培養學生學習的主動性和獨立操作能力。
2.4設立實驗室開放基金
（1）深化實驗教學改革，促進實驗室開放
為了鼓勵本科生提前進入實驗室進行科研活動，推動我校實驗教學改革和實驗室建設工作的深入發展，鼓勵、支持從事實驗教學及實驗室工作的教師開展實驗教學改革和技術革新，我校從2008年建立實驗室開放基金，并制定相關的各項管理辦法。實驗項目包括實驗教學體系、自制實驗儀器設備、綜合設計型實驗、研究型實驗等的研究以及實驗教材編寫等。此外，各學院也積極設立各種創新基金。
（2）教學與科研融合，擴大實驗室開放
通過以學生主動參與、協同合作、自主發展、重在體驗科研過程為特征的研究型實驗訓練，學生在實驗與研究中培養了創造性思維與創新意識，增強了創新能力。我校從2006年開始設立大學生創新實驗計劃，有40項大學生創新實驗計劃獲得立項資助。除了學校設立大學生創新實驗計劃項目外，學院層面有土木工程學院立項資助的本科生科研培訓計劃，立項資助項目涉及多個科領域，鼓勵跨學科合作研究。
通過上述活動，部分學生在“挑戰杯”課外學術科技作品大賽、全國結構設計大賽以及多個學科競賽中獲得了好成績。20xx年“金風杯”第三屆全國大學生結構設計競賽中，我校土木工程學院團隊獲得大賽一等獎。
2.5開放實驗網絡平臺建設
依托校園網，建立土木工程專業開放實驗教學網站，實驗室的信息資料實現了網絡化。建立了相關實驗課程的網絡教學平臺，包括實驗課程教學大綱、電子教案、多媒體課件等許多實驗教學資源。網站從2007年6月建立以來日益成為土木工程專業實驗教學及教學管理、實驗室管理信息化平臺。其主要功能有：
（1）運行網絡預約實驗功能，在基礎實驗、綜合性實驗階段和開放實驗階段，學生從校園網登陸開放實驗教學網站，自主選擇實驗項目和實驗時間。充分尊重學生的專業特點、個人愛好。該系統可以實現學生的成績管理以及開放實驗資源的信息發布。
（2）實現了實驗室的教學管理，將實驗教學管理、實驗設備管理、科研管理以及各種信息管理，全部納入該系統，進行統一管理。
（3）通過網站向學生傳達教學安排、仿真實驗、電子教案、實驗項目指導材料、成績查詢、設備查詢等信息。
（4）開設了在線答疑、網上論壇等欄目，構成了先進高效、無時空制約的師生間互通的橋梁。
2.6開放實驗短信平臺建設
運用計算機網絡和GSM技術，開發了一個適合開放實驗教學的短信平臺。從2008年3月建立以來，該短信平臺已成為土木工程專業實驗教學網站的有力補充。根據短信平臺用戶角色不同，系統分為三大模塊：學生模塊、教師模塊和管理員模塊。各模塊功能如下：
（1）學生模塊。學生可以直接發送短信，也可以通過WEB界面登陸短信平臺，以完成預約選課、成績查詢和教學交流等功能。
（2）教師模塊。教師經身份認證后通過WEB界面登陸短信平臺，查看實驗預約結果，安排實驗次序；根據學生的預約實驗記錄，結合實驗操作和實驗報告質量，給出實驗成績；回答學生的提問，一一進行短信回復，加強與學生的交流。
（3）管理員模塊。管理員經身份認證后通過WEB界面登陸短信平臺，完成系統的初始化和維護工作，同時對實驗教學進行宏觀調控，合理安排指導教師和管理實驗設備。
2.7聘請大學生參與土木工程專業實驗室的日常維護和管理
本科生受自身知識結構和學術水平的制約，有機會參加科研項目的可能性較小，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。土木工程專業實驗室聘請本科生參與日常維護和管理，有可能給他們提供一個親歷科研過程的機會。實踐證明：這些在實驗室工作的學生，相比其他同學可能獲得更多的提高機會。土木工程專業實驗室每年要承擔大量的科研任務，學生即使不能直接參與其中，在這樣的環境耳濡目染，總會在學習方法、思維方式、分析和解決問題的能力方面有所收獲。教授們兢兢業業的工作作風，學長們精益求精的科研態度，對學生所起的示范作用不可低估。
3實驗開放的體會
（1）充分調動了學生實際動手的積極性。實驗室大門向學生敞開，通過設立實驗室開放基金，建設開放實驗網絡平臺，再輔以開放實驗短信平臺，給學生提供形式多樣、內容豐富的實驗教學內容，創造了一個良好的實驗機會和學習情境。學生走進開放的實驗室，在“實踐中獲得知識”，激發了學生的實驗興趣，由“要我學”轉變為“我要學”，學生學習的主動性和創造性得到了充分發揮，動手能力和創新能力得到了有效培養，實驗教學取得了顯著的教學效果。
（2）實驗室已成為培養高素質創新人才的重要基地。在大學生的素質教育中，無論是學科結構、課程體系的建設，還是教學改革、創業實踐等，都與實踐教學密切相關。這表明，實驗教學已不僅僅是理論聯系實際的重要環節，更重要的是培養學生的工程意識和實干精神，自己動手解決實際問題的能力、自我開拓的學習能力，培養創新精神的重要途徑。作為實驗教學的載體—實驗室已成為培養高素質創新人才的重要場所。
（3）實驗室及實驗儀器設備得到了充分利用。開放實驗室解決了以往實驗室利用率低，實驗儀器設備閑置，學生想用又用不上的情況。在開放時間內，學生可以隨時進入實驗室，也可以多次使用較生疏的實驗儀器設備。特別是聘請大學生參與土木工程專業實驗室的日常維護和管理的舉措，大大提高了儀器設備的使用率。
4結語
經過土木工程專業開放實驗教學實踐與探索，我們體會到：開放實驗教學對于培養學生的動手能力和創新能力具有重要意義。隨著實驗教學內容、教學方法和手段的改革、完善，教學效果在不斷提高。總之，圍繞激發學生的自主學習熱情，培養學生的實際動手能力和創新能力這個目標，我們會繼續努力，不斷探索，爭取取得更大成績。
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