土木工程专业开放实验的探索论文
摘要：针对传统实验教学中不适合培养要求的部分，介绍了在土木工程实验教学中开展开放实验教学的具体办法及体会。
关键词：土木工程；开放实验；实验教学
1引言
目前，许多高校正在进行开放实验教学的改革。开放实验教学有利于激发学生的学习热情，调动学生的学习积极性和主动性，有利于培养学生实验组织能力、动手能力和科研意识，从而使学生具有独立思维、自我开拓获取知识的能力，是一种体现能力培养、素质教育的有效方式。
土木工程专业是我校的龙头专业，实验教学在土木工程专业培养计划中占有极为重要的地位。土木工程专业实验主要是培养学生的实践动手能力，使学生在实际操作中与理论知识相结合，进一步巩固理论基础；进一步提高学生的综合素质，培养解决实际问题的能力和创造力。我们对土木工程专业开放实验课程进行了探索性改革，取得了良好效果。
2开放实验的具体实施办法
2.1建立开放实验教学相关政策
为有效利用和挖掘实验室资源，促进实验教学改革，创造良好的育人环境，规范有序地做好实验室的开放工作，我校制定了《开放实验室管理办法》。根据开放实验项目的类型、实施情况、学时、人数等统计信息划拨一定实验室开放经费，用于开放实验中的实验材料消耗等开支。适应创新人才培养需要，对学生进行探索精神、科学思维和综合素质的培养。并将开放实验纳入学生实践教学环节，学生参加开放实验的成绩经指导教师考核合格后，按照《石家庄铁道大学课外实践及奖励学分管理办法》取得相应奖励学分。
2.2提供必要的仪器设备和场地
为了搞好实验室的开放工作，我们对实验室进行了扩建，对现有实验设备进行了补充完善，外出订购或自制设备，首先考虑到实验开放教学的需要。为了让学生尽快熟悉实验室及仪器设备，在学生第一次进入实验室时，实验老师全面讲解实验室概况及开放实验室的有关规定。
2.3实验开放的模式
（1）实验内容的开放。实验室将实验内容分为必做实验（演示型、验证型和综合设计型实验）、选做实验（工程实践型实验和研究型实验）。学生必须完成的实验内容是必做实验，该部分是根据教学大纲制定的，占计划学时的30%左右，内容相对固定。学生完成必做实验后，可根据自己的特长、爱好等情况在选做实验中选择实验项目。学生不仅可以选择规定的最低实验个数，也可以多选多做。这种形式可以充分调动学生的`主观能动性，培养出一定数量具有较强实验能力、创造能力的拔尖人才。
（2）时间的开放。实验室将每学期学生上实验课的时间和内容等情况公布后，在开放时间内，学生可以自由进入实验室进行预习或做实验，可以多次、重复完成。这种开放模式的优点是在时间上给学生较大的灵活性，可以提高学生学习的主动性，也培养学生使用仪器仪表及实验设备的基本技能，增强学生的动手能力及分析问题、解决问题的能力。同时也提高了实验设备的利用率。
（3）实验课程的开放。由于学生对实验室内的仪器设备使用、数据的测量等不熟悉，因此首次进入实验室先按常规实验模式进行实验，以后学生进入实验室做实验，指导教师将实验要求、注意事项等内容写在黑板上，学生以自主实验为主，指导教师仅在遇到问题时给予指导，这样可以培养学生学习的主动性和独立操作能力。
2.4设立实验室开放基金
（1）深化实验教学改革，促进实验室开放
为了鼓励本科生提前进入实验室进行科研活动，推动我校实验教学改革和实验室建设工作的深入发展，鼓励、支持从事实验教学及实验室工作的教师开展实验教学改革和技术革新，我校从2008年建立实验室开放基金，并制定相关的各项管理办法。实验项目包括实验教学体系、自制实验仪器设备、综合设计型实验、研究型实验等的研究以及实验教材编写等。此外，各学院也积极设立各种创新基金。
（2）教学与科研融合，扩大实验室开放
通过以学生主动参与、协同合作、自主发展、重在体验科研过程为特征的研究型实验训练，学生在实验与研究中培养了创造性思维与创新意识，增强了创新能力。我校从2006年开始设立大学生创新实验计划，有40项大学生创新实验计划获得立项资助。除了学校设立大学生创新实验计划项目外，学院层面有土木工程学院立项资助的本科生科研培训计划，立项资助项目涉及多个科领域，鼓励跨学科合作研究。
通过上述活动，部分学生在“挑战杯”课外学术科技作品大赛、全国结构设计大赛以及多个学科竞赛中获得了好成绩。20xx年“金风杯”第三届全国大学生结构设计竞赛中，我校土木工程学院团队获得大赛一等奖。
2.5开放实验网络平台建设
依托校园网，建立土木工程专业开放实验教学网站，实验室的信息资料实现了网络化。建立了相关实验课程的网络教学平台，包括实验课程教学大纲、电子教案、多媒体课件等许多实验教学资源。网站从2007年6月建立以来日益成为土木工程专业实验教学及教学管理、实验室管理信息化平台。其主要功能有：
（1）运行网络预约实验功能，在基础实验、综合性实验阶段和开放实验阶段，学生从校园网登陆开放实验教学网站，自主选择实验项目和实验时间。充分尊重学生的专业特点、个人爱好。该系统可以实现学生的成绩管理以及开放实验资源的信息发布。
（2）实现了实验室的教学管理，将实验教学管理、实验设备管理、科研管理以及各种信息管理，全部纳入该系统，进行统一管理。
（3）通过网站向学生传达教学安排、仿真实验、电子教案、实验项目指导材料、成绩查询、设备查询等信息。
（4）开设了在线答疑、网上论坛等栏目，构成了先进高效、无时空制约的师生间互通的桥梁。
2.6开放实验短信平台建设
运用计算机网络和GSM技术，开发了一个适合开放实验教学的短信平台。从2008年3月建立以来，该短信平台已成为土木工程专业实验教学网站的有力补充。根据短信平台用户角色不同，系统分为三大模块：学生模块、教师模块和管理员模块。各模块功能如下：
（1）学生模块。学生可以直接发送短信，也可以通过WEB界面登陆短信平台，以完成预约选课、成绩查询和教学交流等功能。
（2）教师模块。教师经身份认证后通过WEB界面登陆短信平台，查看实验预约结果，安排实验次序；根据学生的预约实验记录，结合实验操作和实验报告质量，给出实验成绩；回答学生的提问，一一进行短信回复，加强与学生的交流。
（3）管理员模块。管理员经身份认证后通过WEB界面登陆短信平台，完成系统的初始化和维护工作，同时对实验教学进行宏观调控，合理安排指导教师和管理实验设备。
2.7聘请大学生参与土木工程专业实验室的日常维护和管理
本科生受自身知识结构和学术水平的制约，有机会参加科研项目的可能性较小，教师更倾向于把手中的课题分解后拿给博士或硕士研究生做。土木工程专业实验室聘请本科生参与日常维护和管理，有可能给他们提供一个亲历科研过程的机会。实践证明：这些在实验室工作的学生，相比其他同学可能获得更多的提高机会。土木工程专业实验室每年要承担大量的科研任务，学生即使不能直接参与其中，在这样的环境耳濡目染，总会在学习方法、思维方式、分析和解决问题的能力方面有所收获。教授们兢兢业业的工作作风，学长们精益求精的科研态度，对学生所起的示范作用不可低估。
3实验开放的体会
（1）充分调动了学生实际动手的积极性。实验室大门向学生敞开，通过设立实验室开放基金，建设开放实验网络平台，再辅以开放实验短信平台，给学生提供形式多样、内容丰富的实验教学内容，创造了一个良好的实验机会和学习情境。学生走进开放的实验室，在“实践中获得知识”，激发了学生的实验兴趣，由“要我学”转变为“我要学”，学生学习的主动性和创造性得到了充分发挥，动手能力和创新能力得到了有效培养，实验教学取得了显著的教学效果。
（2）实验室已成为培养高素质创新人才的重要基地。在大学生的素质教育中，无论是学科结构、课程体系的建设，还是教学改革、创业实践等，都与实践教学密切相关。这表明，实验教学已不仅仅是理论联系实际的重要环节，更重要的是培养学生的工程意识和实干精神，自己动手解决实际问题的能力、自我开拓的学习能力，培养创新精神的重要途径。作为实验教学的载体—实验室已成为培养高素质创新人才的重要场所。
（3）实验室及实验仪器设备得到了充分利用。开放实验室解决了以往实验室利用率低，实验仪器设备闲置，学生想用又用不上的情况。在开放时间内，学生可以随时进入实验室，也可以多次使用较生疏的实验仪器设备。特别是聘请大学生参与土木工程专业实验室的日常维护和管理的举措，大大提高了仪器设备的使用率。
4结语
经过土木工程专业开放实验教学实践与探索，我们体会到：开放实验教学对于培养学生的动手能力和创新能力具有重要意义。随着实验教学内容、教学方法和手段的改革、完善，教学效果在不断提高。总之，围绕激发学生的自主学习热情，培养学生的实际动手能力和创新能力这个目标，我们会继续努力，不断探索，争取取得更大成绩。
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