首页 -> 2007年第6期

加强教学基地建设培育实验教学示范中心

作者:薛素铎 张红光 安 琳 赵一夫 兰劲华 朱 红

材料学院根据本身的科研优势,较早地实行了“导师制”和“育才计划”,实验室对学生开放,尽早吸引学生参与教师科研活动。“十五”期间,材料学院本科生与教师合作公开发表学术论文66篇,其中被SCI收录29篇,被EI收录30篇;与导师一道获国家发明专利2项;其中学生以第一作者发表论文14篇。
  
  4、实验教学示范中心重在建设过程,是实践教学改革成果的重要体现
  在全校范围重视教学基地建设和实践教学改革的大氛围下,为国家级和市级实验教学示范中心的培育和成长提供了沃土,工程力学实验中心便是其中的典型代表之一。
  “十五”期间,工程力学实验中心在学校各方共投资1773.55万元进行建设的前提下,积极推进实践教学改革。根据循序渐进的学习规律和力学学科的特点,实验中心将工程力学实验分成三类:基本型、综合设计型和研究创新型实验。基本型实验在排课上与课堂教学同步进行,保证基础理论在先,基本实验操作随课紧跟,“讲”与“做”连贯进行。综合设计型实验是在教学计划之外由学生自己选择和设计的力学实验,主讲教师给予必要的指导。研究创新型实验是由学生结合所学专业,综合运用各门课程的知识,由学生自主选择、自行设计、自己完成的实验。
  在实验教学与科研、工程和社会应用实践结合方面,工程力学实验中心一直坚持以下原则:
  (1)实验教学研究和理论教学研究相结合
  强调所有教师都要开展教学研究,强调理论教学研究和实验教学研究并举。从事理论教学的教师必须参与该课程的实验指导,亲自制定并不断完善实验内容,改进实验方法,研制试验仪器,引导学生完成“实践-认识-再实践-再认识”过程。
  (2)教学研究与科学研究相结合
  引导学生利用实验方法研究实际工程问题和力学学术问题。实验室开设的提高性、创新性综合实验全部具有工程背景,与教师的学术研究有着密切的联系。
  (3)实验教学与学生课外科技活动相结合
  工程力学实验中心已经成为大学生参加课外科技活动的重要场所。学生利用实验室的仪器和软件完成了多项研究课题,部分被列入校本科生科研项目(星火基金)。
  (4)实验室建设与科技服务相结合
  实验中心对内面向全体学生,对外面向教学、研究和工程单位开放。中心利用北京高校强度检测具有的计量认证资质和学校工程数值模拟中心的优势,承接大量科研课题为社会服务。近几年来,先后有多家工程单位和国际知名高技术公司与学校建立了科技协作关系。
  
  5、实验教学示范中心应具有鲜明的特色,而特色在于长期的积累
  实验教学示范中心应当具有鲜明的特色,只有如此,才具备示范性和先进性。特色在于长期不懈的坚持和积累,而非一朝一夕之功。我校工程力学实验中心在长期建设与发展过程中,所形成的实验教学特色如下:
  (1)多层次、多来源、多效益的精细型实验的打磨
  多层次指基本型、综合设计型和研究创新型3种试验。研究创新型实验必须体现在学生的自主设计上:学生自主制定试验题目、方案、步骤,写出计划书,经批准后,实验中心提供适当的工具和材料,学生自己动手做出某种装置并进行试验。注意“试验”而不是“实验”。“试验”更多带有探索的色彩,学生也将面临更多的困难,因此更具有挑战性,从而有利于培养学生的综合能力。
  多来源指实验群除了来自材料力学、理论力学和流体力学固有的实验,还有从科研、技术开发中提炼出来的实验,以及学生从校园、宿舍等耳闻目睹的现象中发掘出的实验。
   多效益指上述多层次、多来源的实验对学生们培养的效果,不仅使他们掌握了各专业所需的基本的力学实验技能,掌握了数值模拟著名软件的使用,也为他们以后的发展打下坚实的基础。
  精细型的实验指采用导师制的办法,使对学生的指导摆脱以往粗放式的状态,向精耕细作发展,使实验教学有一个很大的提高,师生互动中使广大学生受益。
  (2)时空开放、氛围宽松、主动探索的实验环境营造
  时空开放包括时间与空间的两个内容,时间上,实体实验室从周一至周五对学生全天开放,数值实验室每周7天全部开放。空间上,实验场地从实验室延伸到操场、教师的开发项目现场。
  宽松的氛围是独立自主、分散进行的开放式实验教学方式的直接结果。让每位学生独立安排各自的实验,允许实验失败的同学重做实验,鼓励有兴趣的同学尝试创新,既充分发挥了学生的主观能动性使其能够更好的完成实验,又充分利用了实验设备和实验场地。
  由于实验中心为学生提供实验设备和场地,并安排有丰富经验的实验教师或研究生值班,对学生进行辅导,尽量帮助学生将构思变为现实,学生可以随时与值班教师或研究生讨论问题,这种宽松自由的学术交流环境有利于学生主动地进行探索。
  (3)实体实验与数值实验比翼齐飞,使工程力学实验内涵得以扩充和丰富
  我校工程力学实验中心从2000年起开始尝试在力学实验中引入数值实验。实体实验与数值实验在不同课程和不同实验中的侧重点有所不同。在理论力学、材料力学、工程力学和流体力学的基本型实验中,全面引入数值分析实验:在综合设计型及研究创新型实验中,采用了实体实验与数值实验相对照的方式,学生可将实验结果与数值结果互相对照,自行验证结果的正确性。采用数值方法以后,对实验结果的显示更加直观、生动,对结果的分析更全面、深入。
  强大的数值模拟功能与先进的实验仪器结合,不仅扩大了工程力学实验的内涵,也为解决复杂的工程问题提供了有力的手段。新的实验技术也激发了学生的学习兴趣,提高了解决问题的能力,使学生有很大的成就感。
  
  [责任编辑:杨裕南]

[1]