目前, 我国正处于大规模交通基础投资建设时期, 需要大量的高素质综合性土木工程类人才。随着本科生招生规模的不断扩大, 本科生就业形势已经非常严峻。用人单位对本科生的素质要求越来越高, 而目前本科毕业生大多数是眼高手低、没有实际工作经验, 不仅书本上的基本理论、原理没有真正理解、掌握, 而且实际的动手能力较薄弱, 更不用说解决生产中的实际问题, 用人单位需要花费很长时间来重新培养和锻炼。
因此, 提高教学质量, 培养学生的动手实践能力, 加强学生解决实际问题的能力锻炼, 培养高素质人才, 满足用人单位需求, 是高等教育工作者长期面临的重要课题, 其中实验教学是培养学生各方面素质和能力的关键环节和有力补充, 它不仅培养学生的实践能力和创新意识, 同时培养学生科学求实精神、严谨周密的工作作风和团结协作的精神, 以便引导学生自觉进入探索知识和各项创新活动。
1 传统土木工程实验教学模式的缺点
我校开展的土木工程实验教学的主要目的与任务是:让学生理解试验的基本原理, 掌握试验方法和技能;锻炼学生处理实验数据、分析结果和撰写实验报告的能力;验证和巩固所学的基本理论知识;开拓学生视野, 培养学生的创新能力。而在过去的实验教学中基本没有达到以上目标, 学生走向工作岗位后, 需要重新开始学习相关理论和实验操作, 浪费了大量时间和静力。用人单位对此反映强烈, 提出了在培养学生时不仅要教会学生“为什么”, 还有教会学生“怎样做”的问题。
土木工程其实是一个工程实践性很强的学科, 不仅要求学生有较强的理论水平, 而且要求学生更强的实践操作能力。但是受实验课时的限制, 大多数土木工程实验主要以验证性实验为主, 设计性、综合性实验比例低, 科研训练少, 留给学生自主进行实践的时间、空间和内容更少, 造成许多实验课教学方式是教师跟着书本走, 学生跟着教师走, 约束了学生学习主动性、创造性和个性化发展, 不利于学生创新精神的发展和培养。
传统实验教学方式通常是:教师事先完成大量取样、备料、演示等准备工作, 学生只是观摩演示, 简单仪表视读, 记录数据, 填写固定式实验报告。
这样地实验教学过程中过分强调共性而忽视个性, 学生的综合能力培养相当薄弱, 不能启迪学生创新, 不能提高学生研究水平。
授课形式单一, 老师先讲, 学生再依样画葫芦地操作。学生对试验内容不熟悉, 很理解试验操作方法和注意事项。只有课堂教学, 没有课外教学。
2 开放式实验教学的优点和不足
而以开放式实验教学模式, 以学生为主导, 真正地把学生从实验教学后台推动前台, 学生从实验的被动者变为主动者, 有利于大幅度提高学生实际动手能力和知识应用水平。
开放式实验教学给学生选择、创造、表现和提高的机会, 为学生提供实验环境, 学生自主进行实验, 独立思考, 自由发挥, 自主学习, 提高了发现问题、分析问题和解决问题的能力, 培养了竞争意识、创新意识和创新能力。学生有机会参加科研活动, 锻炼了判断能力, 而且责任心、团结互助及管理能力等得到了锻炼和加强。
可见开放式实验教学是培养学生创新能力和综合素质的重要途径之一, 但由于实验室开放时间长、实验内容多、做实验的学生来源广、层次不齐等原因, 存在着许多教学误区, 对开放式实验教学产生了错误导向, 从而阻碍了它的良性发展。
其一是忽视学生的知识水平与认知能力。开放实验室提高了仪器的使用率, 但大多数学生还是第一次进入实验室, 经调查发现大多数学生在进入实验室前都仔细地阅读了相关设备操作过程和试验步骤, 但是做试验时头脑一片空白, 对试验步骤和设备操作认知不够, 不能真正体会试验内容、方法和步骤, 出现了不连贯, 造成了试验断断续续, 缺乏条理性, 延长了试验时间, 甚者造成仪器设备不同程度的损坏, 其损坏率增高, 增加了维修设备的费用。
其二是学生缺乏积极性、缺乏有效管理与约束。一方面, 学生由于受传统教育导致的“重理论轻实践”的影响, 不愿意做实验, 对开放式教学认识不够, 参与的积极性不高;另一方面, 学生缺乏有效管理与约束, 开放变成了散漫。
3 导师制+开放式实验教学新模式
针对上述情况, 依据近两年实验教学实践我们在开放式实验教学模式的基础上, 提出了导师制加开放式实验教学新模式。
具体做法是由实验室专职教师负责指导每班3～5名学生, 建立以学生为实验主体, 指导导师为辅的实验教学新模式。从实验开始到实验报告的撰写全过程都由学生独立完成, 指导导师辅导和监督学生实验, 解决学生遇见的疑难问题, 同时还进行其他方面的辅导, 提高学生参加实验课积极性和主动性, 来弥补开放式实验教学中的不足。我们把这种实验教学方式称为导师制+开放式实验教学新模式。
我们这里讲的“导师制”与真正的导师制有一定区别和联系。我们主要是针对在实验教学中既要克服传统教学模式中以教师为中心弊端, 同时解决在开放式教学中的缺点, 而吸取了导师制一些特点, 建立的一种实验教学模式。下面是导师制的一些特点。
导师制是由英国牛津大学和剑桥大学在十五世纪初创办。导师是学生所选择科目的学者, 他负责指导学生的学业和品行, 协助安排学生的学习计划, 指导学生如何取得进步。学生在入学时, 学院指派一名导师或视需要情况选派1～2名课程导师导师每周辅导学生一次, 地点一般在导师办公室、宿舍或在校园大型酒馆里, 边讨论边喝咖啡, 既轻松又愉快。每一位导师在一段时间内带2～3名学生。
导师制加开放式实验教学新模式的详细做法如下。
首先, 对整个土木工程实验教学内容划分为验证性、综合性、研究设计性和创新性4个实验类型, 分层次, 分重点进行实验教学。既把握了基本, 又强调了综合, 提倡学生更多地做研究设计性实验, 鼓励学生进行创新性实验。
其次, 根据学生自愿原则, 自由组合, 形成3～5名学生的实验小组, 并选出小组组长, 小组组长负责召集同学和联系指导导师。
对于基础性、验证性实验, 首先由指导导师进行初略地讲解, 并强调在实验过程中应注意的事项和设备操作步骤和安全事项。学生在实验过程中一边看实验步骤, 一边做试验, 在实验过程中碰到问题不能自行解决的, 再请教老师, 指导导师在学生试验全过程中进行旁站, 留心学生在实验中可能出现错误和安全问题。指导导师一旦发现实验错误和安全问题, 要及时叫停实验, 并指出问题, 让学生思考和独立解决, 纠正仪器设备操作错误, 如果学生不能解决其问题, 指导导师再进行帮助。
学生在熟悉基础性、验证性实验后, 可以开展综合性、研究设计性实验。综合性、研究设计性实验题目可以指导导师列出, 也可以学生自行定题目。一旦题目和实验小组组成后, 指导导师对实验内容的进行初略点评, 如实验方案有错误, 提出修改意见, 同时要求学生在实验过程中完成以下硬性规定:
(1) 查阅实验题目的相关文献资料, 文献综述;
(2) 实验方案—包括实验所用仪器设备, 材料种类、数量, 进度;
(3) 实验报告;
(4) 实验预约表;
(5) 实验室开放签到表;
(6) 实验上课情况登记表;
(7) 学生反馈意见表;
(8) 实验的其他有关事宜。
学生在第一次完成以上内容后, 基本上能够独立解决其他的综合性、研究设计性实验。大大提高了学生分析问题、解决问题的能力, 提高了学生的动手能力, 为毕业走向工作岗位打下坚实的技术基础和能力保障, 在工作上能够很快地进入正轨。
根据以上从基础到综合, 最后走向研究设计和创新, 分层次, 一步一步地提高学生实践能力, 巩固了学生的理论知识, 培养学生开拓创新能力和精神, 培养了学生团结协作的精神。全面提高了学生综合素质, 切实提高了教育质量, 增强了学生学习的积极性和兴趣, 创造了良好学习氛围。
经过几年的努力试点, 学生反映强烈, 认为这种实验教学模式把自己推动了实验操作前台, 改变了自己被动做实验的状态, 真正锻炼了自己, 提高了自己的动手能力, 加深了对理论知识的认知和掌握, 培养了自己创新能力, 为毕业工作取得了明显早期优势。
4 结语
本文调查发现了传统实验教学的缺点, 在充分利用开放式实验教学的基础上, 提出了导师制+开放式实验教学新模式, 有力解决了传统教学中的缺点, 克服了开放式教学中学生认知水平和积极性的不足, 真正发挥学生在实验教学中的主体性。对实验内容划分不同层次, 分层次进行教学, 有利于学生对理论知识、实验方法、步骤和仪器设备逐步掌握, 最后达到熟练, 为毕业后走向工作岗位打下了坚实的理论基础和实践基础。
摘要：本文调查发现了传统实验教学的缺点, 在充分利用开放式实验教学的基础上, 提出了导师制+开放式实验教学新模式, 有力解决了传统教学中的缺点, 克服了开放式教学中学生认知水平和积极性的不足, 真正发挥学生在实验教学中的主体性。对实验内容划分不同层次, 有利于把握基础, 突出难点、重点。学生在实验教学中真正获得实践能力和技巧。
关键词：实验教学模式,开放式,导师制,运用
参考文献
[1] 刘马群.建筑材料实验课的教改探讨[J].郑州经济管理干部学院学报, 2004, 19 (4) :83～85.
[2] 于海霞.论建筑材料实验教学的创新能力的培养[J].内蒙古水利, 2006 (4) :124～125.
[3] 姜红心.建筑材料实验教学于计算机模拟实验相结合的新思路[J].教育园地, 2006 (17) :69～70.
[4] 陈宁宁.高校工科实验室的开放与实验教学模式的改革[J].实验技术与管理, 2006 (4) :110～112.
[5] 周树青.开放型实验管理方法的探讨[J].中国科技创新导刊, 2008 (15) :213～215.
[6] 黄桂华, 邵伟, 席廷卫, 等.探讨本科生参加开放式实验教学的优劣[J].中国现代教育装备, 2008 (8) :81～83.
[7] 王永刚.开放式实验教学的几个误区[J].药学教育, 2006 (6) :37～38
[8] 李东成.导师制:牛津和剑桥培育创新人才的有效模式[J].中国高等教育 (半月刊) , 2001 (8) .
[9] 县祥.牛津大学本科导师制的特点及对我国高校的启示[J].四川文化产业职业学院学报, 2007 (4) :72～75.