材料类专业实验教学和实践,该文是实验教学相关在职开题报告范文跟实验教学和材料类和实践相关在职开题报告范文.
实验教学论文参考文献：
高荣礼
（重庆科技学院冶金与材料工程学院,重庆401331）
摘 要：实验教学不仅对学生的科研能力和创新能力进行培养,还可激发他们的创新思维能力,对材料类专业学生的培养有着非常重要的作用.本文就当前高校实验教学中出现的问题,明确指出实行开放式实验教学的必要性,对材料类专业开放式实验教学进行探索.
关键词：材料类专业；实验教学；开放式；创新能力
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）03-0116-02
基金项目：本文为重庆科技学院本科教学改革项目（201519）
作者简介：高荣礼（1981-）,男（汉族）,博士,重庆科技学院副教授,主要从事材料物理性能、半导体物理、电介质材料等课程的教学工作,研究方向为铁电材料、氧化物异质结的性质研究等.
实验教学是整个高等学校教学过程的重要组成部分,在培养高素质人才中起着举足轻重的作用[1].实验教学模式直接影响到学生的创新能力与工程实践能力的培养,在一定程度上也直接反映出一所高校的教学质量.为了提高学生分析解决问题的能力,促进学生的创新能力,对实验教学的培养模式、理念和管理机制进行改革与创新,具有重要意义.本文从材料类专业的特点出发,以提高学生能力为目标,通过分析目前实验教学模式中存在的问题,对实验教学进行初步探索.
一、实验教学中存在的问题
目前,实验教学中存在的主要问题有以下几个方面.
1.实验室的开放程度不够.由于受到教学进度的制约和实验仪器数量的影响,目前,实验室不论是在空间上还是在时间上,都不够开放,很难让学生在实验课上掌握相关技能,更别说提高他们的创新能力了.此外,对科研感兴趣的学生,也没有机会到实验室进行相关实验,打消他们学习的积极性.
2.实验教学观念的开放程度不够.传统实验教学未能得到足够重视,学时比较少,以材料类专业为例,功能材料专业的《材料物理性能实验》实验课,仅有24学时.在这么短的时间内,要想教会学生使用仪器,学会材料的基本制备方法,显然是不可能的.而且,考核也不够规范,导致实验教师和学生的主动性和积极性,普遍都不高[2].
3.实验室的管理不够.实验过程中,学生相对分散,这会给实验室的安全和有效管理带来新问题.一方面,由于学生人数多,实验技能差异大,几十个学生同时在一个实验室做实验,使教师的指导力度小,容易造成仪器设备损坏,使实验室的管理工作量大[3].另一方面,由于人数过多,教师不好管理,担心学生把实验仪器弄坏,只把最简单的实验、最便宜的仪器拿出来,给学生使用.
4.教师的指导力度不够.在传统实验教学中,学生不愿意去思考问题,对教师的指导形成一定的依赖性.这是因为每种综合实验都有一本实验指导书,学生在实验操作过程中,基本上完全按实验指导书的实验操作步骤进行,根本不去想为什么要这样做,实验过程中出现问题也不会分析原因.作为实验主体的学生,不能充分地发挥主观能动性,依然处于机械式照搬实验书籍和被动学习的状态,在一定程度上对学生的开放、创新思维起到抑制作用,不利于他们独立思考、自主学习、创新能力和动手能力的培养.
5.实验教学中经费投入不够.由于高校的扩招,导致许多高校资金短缺,实验仪器的增长速度远远赶不上学生人数的增长.随着学生的增加,势必需要购买更多的仪器,需要更大的实验空间,这就要求学校投入更多的经费.
二、实验教学模式探索
针对目前实验教学中存在的问题,进行如下改革.
1.进行开放性实验教学.欲实现实验教学模式上的开放,首先要实现时间上的开放.对设计实验而言,需要较多时间进行资料的收集、方案的设计及实施,不可能让学生在同一时间集中进行.因此,在教学的过程中,应该根据教学情况,提前把需要做的实验安排下去.不过,这种情况只针对理论课和实验课都是同一个教师时才容易实施.我们的做法是：让设计实验或者研究性实验成为主线,贯穿于整个分析实验课程中,在第一次课时公布一些题目,让学生参考并自由选择,告诉他们所用的实验方法、大致的实验过程和要求,让学生根据所选题目查阅相关资料,做出具体的实验步骤和计划.这就要求学生平时注意知识积累,学会对问题和条件进行分析研究,在生活中寻找研究对象.
其次,空间上的开放.在实验过程中,常常会遇到一些意外情况,解决这些问题就需要到实验室中进行实验,时间却超过正常实验学时,只能让学生在课余时间进行.因此,实验室应对学生开放,而且是24小时开放.开放实验室,可以让对科研、实验有兴趣的学生随时可以参与进来.这种教学模式,可以最大限度地利用师资力量与资源,根据高校实际特点和各个层次学生的需要,采取灵活的、多种形式的实验室开放,因材施教.最后,选题上的开放.所谓选题上的开放,是指在选题上不限制于书本和教学计划上的条条框框,让学生自由选择,题目可以是教师给定,也可以是学生自己找到的.在这种教学模式中,可以将实验类型分为综合性、设计性和研究性的实验项目.作为实验主导者的学生,在实验项目的整个过程中,需要自己独立完成.这不仅可以充分发挥学生的创新性和积极性,还对学生实验技能及分析解决问题的能力给予很大程度的提高.
2.转变实验教学观念,不再把实验教学看成理论教学的补充,而是培养学生能力的重要组成部分.因此,在实验教学中,一方面要重视实验功能,完善实验考核机制；另一方面,对开设的实验灵活转变.例如,在材料类实验中,实验室开出的“铁电材料的制备”实验项目可以是验证性的,也可以是综合性、设计性甚至是研究性的,实验方案、材料、方法和实验手段也是多种多样的.因此,在此实验过程中,可以使学生采用多方位思维方式,进行分组,一部分学生做验证性实验,一部分学生做设计性实验,另外的学生做综合性实验.在制备方法上,一部分学生采用溶胶—凝胶法,一部分学生采用水热法,剩下的学生采用固相反应法等,鼓励学生主动地采用新材料、新观点、新方法和新技术[5].
3.实行教研结合.充分利用教师所承担的科研项目,将项目进行分解,以子课题的形式让学生参与课题研究.学生在学好本专业知识的同时,还可以不断拓展学习领域,学习邻近学科知识.在做好教学计划中的验证性实验的同时,对本学科领域的前人经验进行总结和归纳,充分利用教师课题进行科学研究,在教师的指导下,对子课题进行实验设计,可以让学生认识本专业在社会生活中的作用,了解专业领域中国际最新的科研动态和专业发展前景,对研究方向范围内的知识有更为透彻、深刻的了解.指导教师给予参与课题研究的学生一定的经费补助,以提高学生的科研兴趣和实验的积极性[6].另外,充分利用各级组织举办多项科技竞赛,培养学生的自主学习能力.
4.加大教师的指导力度.有些实验室没有专门的实验教师,教师一边上理论课,一边到实验室指导学生实验.由于教师的工作量大,所以在实验上对学生的指导就会偏少.因此,可以聘请专门实验员,除了对实验所需仪器进行摆放、维护外,还要协助教师指导学生进行实验,主要集中在仪器使用方面.
5.重点是经费投入.由于学生数量增加,为了保证实验教学的质量,一方面,必须增加仪器和实验室的数量,这就必然会增加实验室的经费投入.另一方面,随着学生人数的增加,为了保证每一个学生都能进行实验,必须增加学生实验批次,势必导致实验教师工作量增加,因此,应适当提高实验教师报酬,以充分调动积极性和主动性,为实验室的可持续发展创造条件[4].
6.考核制度的转变.现阶段对实验课程的考核主要分为两个方面,一方面是平时成绩,主要看学生平时实验的出勤率及在实验过程中的表现；另一方面是对实验结果的考核,以教师印象和学生实验报告的结果作为重要依据.然而,这两种考核模式存在一定的负面效应：对平时考核而言,只要学生出勤率高,不管平时的实验做没做都能得到高分.这是因为仪器比较少,学生只能分组进行,每组由三五个学生组成,只要有一个学生做实验,那么小组就能完成教师规定的实验任务,因此总有一些学生不愿意做实验；对期末考核而言,这种实验结果考核模式存在一些不良效应.比如,实验成绩的评定结果很难如实地反映出学生的操作实验水平,实验报告是课后完成的,存在严重的抄袭现象,导致实验教学不能很好地培养学生理论联系实际、实事求是的优良学风.因此,在高校实验教学中,对教学质量的评价考核亟须创新改革.
三、结语
总之,学生创新能力的培养是一项长期的、系统的工程,开放式实验教学是实施素质教育、培养学生实践能力和创新精神的重要途径.在今后的工作中,应进一步更新教育观念,转变教学模式,通过对实验教学不断进行改革和探索,更好地做好开放实验教学模式,积极培养学生分析问题、思考问题和解决实际问题的能力,将本科教学质量提升到一个新的台阶.
参考文献：
[1]王少刚,开放性实验教学模式探索与实践[J].高校实验工作研究,2010,3：71-74.
[2]刘明远,张立山,孟德光.高校实验室开放管理体制研究[J].实验室科学,2008,（4）：114-116.
[3]陈华絮,杨素娇.开放实验室模式与管理探讨[J].技术与创新管理,2007,28（3）：55-57.
[4],关斌斌.开放实验室管理模式初探[J].中国科教创新导刊,2009,（11）：219-220.
[5]阮尚全.开放式实验教学探索[J].实验科学与技术,2005.
[6]孙建新.开放实验教学全面培养学生综合能力[J].科技风,2011.
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