浅析基础力学实验教学改革

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1、浅析基础力学实验教学改革　　【摘要】高等学校实验室是培养学生动手能力、创新意识的基地，是提高学生综合素质能力的重要课堂。为了适应现代实验教学的要求，需正确认识和处理实验教学过程中各种因素相互影响和制约的关系，需从实验教学体系、方法、手段及管理等方面进行改革。基于此我校基础力学实验教学改革建立了三个层次、四个模块的综合性实验教学新体系，采取口试与笔试相结合、理论概念与实际操作相结合的综合性考试新方法，采用虚拟实验新技术及开放式的创新平台管理体系。　　【关键词】基础力学实验教学改革教学体系开放式管理　　【中图分类号】G64【文献标识码】A【文章编号】

2、2095-3089（2016）09-0236-02　　1.引言　　高等教育正逐步向着更加注重素质与能力培养的方向发展，人才培养的目标也由过去的知识型向着创新型、复合型转变，这就要求高等学校主动、积极地适应这种新的要求和变化，7改革与现代教育思想不相适应的教学内容、教学思想、教学方法和教学手段。由于十余年高校的扩招，高校的实验教学面积人均数、器材、设备、经费等各方面的的保障均相对落后余扩招的速度，减少了学生创新实践能力培养机会。我校基础力学实验室虽在地方与中央共建、教学评估的基础上对硬、软件问题有所提高和规范，仍无法完全满足现代教学的需求，存在诸多

3、问题，需从实验教学体系、方法、技术及管理等方面进行改革，创立试验教学新体系、新方法、新技术及开放式的管理体系，具体改革方法、内容通过以下几部分分别进行阐述。　　2.创立实验教学新模式　　为了增加学生的实践机会及培养具有创新能力的学生，基础力学实验室进行了教学改革，创立了基础力学实验教学新模式，针对不同专业把学生分为三个层次、针对不同要求分为四种不同难度的实验。　　力学实验教学按照不同专业的要求，实行三层次教学。其中层次一面向土木工程、勘察技术与工程等工程类专业，强化验证、综合性实验教学，增设创新实验课，实验单独设课，提高教学要求；层次二面向工程管

4、理、工业设计、石油工程类等专业，重点掌握基础力学实验基本原理和测试技术，使得他们能够初步学习力学实验分析方法；层次三面向全校工科各专业，开设“工程力学演示及认知实验”课。根据实验内容及实验要求不同，将实验分为认知性、创新性、验证性、综合性等五种的实验。具体分类如下：　　（1）验证性实验：主要针对教学参考书已知的实验结论进行验证，看实验结果是否与书本描述一致，让学生掌握实验技能的同时也巩固了已学知识。比如做弯曲梁实验，对于弯曲的概念和应力分布讲解，首先我们就应想到生活生产过程中应用了弯曲原理的构件很多，例如预制板和弯曲梁同一个受力模式，从预制板的配

5、筋情况我们就可以更深刻的理解纯弯构件应力分布情况，把理论知识和实践相结合开拓学生视野。7　　（2）综合性设计实验：由一系列扩展实验构成。主要教学目的是使学生在掌握基本实验技能的基础上，进一步了解、掌握工程实际以及科学研究中较为先进的实验技术及方法，加强学生的专业修养，并通过实践教学与科学研究相结合等方式，培养学生科研及创新能力。这类实验也可以改变试件的材料，把低碳钢和铸铁换成岩石进行试验，进行分析和对比，通过实验研究自然界中不易直接观察到的力学现象，进一步掌握力学概念与力学理论，使得学生可以在实验中学习，在实验中研究。　　（3）创新性实验：这类实

6、验是利用已有的知识不断突破常规，发现或产生某种新颖、独特的事物进行的实验。主要包括三种类型：一是结合学科竞赛的实验，二是大学生创新性实验计划项目，三是为完成科研项目进行的创新性实验。我校基础力学实验室一直对全校师生进行开放，方便学生完成科技立项实验及科研项目实验，教师只起到辅导和指导作用。学生自由组建自己的实验团队，完成实验相关的设计、材料的加工、实验的成果的分析。创新实验主要激发学生潜能，开阔学生视野，培养学生兴趣，让枯燥的理论学生更近形象化生动化，有利于力学基础教学的顺利开展。　　（4）认知性实验：针对不同专业的学生，根据力学规律不同，选择与

7、本专业相关的力学实验，形象生动的阐述力学问题，起到提高学生对力学知识的兴趣，提高运用力学知识分析与本专业相关问题。　　3.改革教学方法，开创研究性教学　　先进的实验教学理念，要求正确认识和处理实验教学过程中各种因素的（之间）相互影响和制约的关系，从“教学实验”转变为“实验教学”7。通过实验教学，使得学生掌握实验研究的基本方法和技能，具有独立开展实验研究的能力，具备向相关领域拓展的基本素质。实验教学的重点应该从传授知识向培养学生发现问题和解决问题的能力上转移。实验教学主要为了活跃学生思维，激发兴趣，提升学习的动力。在实验过程中教师主要起到引导作用，

8、让学生自己设计，自由探索实验进程和结果，让被动接受变为主动探索。在实验教学过程中，鼓励学生提出问题，对实验进行深入的讨论。比如做低碳钢和