馬 權(quán)

（寶雞文理學(xué)院 陜西 寶雞 721000）

構(gòu)建材料力學(xué)系列“三性”實驗,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和綜合實踐能力

馬 權(quán)

（寶雞文理學(xué)院 陜西 寶雞 721000）

本文主要對材料力學(xué)的“三性”實驗中的設(shè)計原則和設(shè)計思路進行探討和陳述，介紹了新的教學(xué)體系，提出“三性”試驗指導(dǎo)的新模式，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。

綜合性實驗；材料力學(xué)；三性

1 引言

對于材料力學(xué)的教學(xué)改革，要重視創(chuàng)新和實踐。它的主要目的是有效的培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐動手能力，通過實踐實驗的方式培訓(xùn)學(xué)生的最基本的實驗?zāi)芰图寄?。但是，我國目前的實驗教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)體系都存在著一定的問題，急需改革。

2 “三性”實驗的概述

2.1 “三性”實驗的含義

基于一定的教學(xué)目的對教學(xué)實驗進行設(shè)置，教師和學(xué)生一同在實驗室完成一項實驗的教學(xué)活動。教學(xué)實驗主要分為：綜合性實驗、演示性實驗和研究探索性實驗等多種實驗類型?！叭浴睂嶒炛饕司C合性、設(shè)計性和研究探索性實驗這三種實驗類型。

2.2 “三性”實驗的內(nèi)涵

（1）綜合性實驗

綜合性實驗就是將課本中的綜合知識或者相關(guān)的課程知識進行實驗。它的實質(zhì)是培養(yǎng)人才的綜合性。通過理論基礎(chǔ)知識、實驗的方法和技術(shù)三者的綜合，形成一個整體的體系，對學(xué)生的知識、實踐能力以及素質(zhì)進行綜合的訓(xùn)練，在這個過程中對于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力培養(yǎng)有很大的幫助作用。它的實驗內(nèi)容具有“復(fù)合性”性質(zhì)，指的是它的內(nèi)容設(shè)計很多的知識點，綜合性很強，內(nèi)容多樣。在實驗的過程中，實驗的方法和技術(shù)都是不可缺少的一部分。綜合運用兩種以上的基本實驗方法，能夠幫助學(xué)生鍛煉自己的發(fā)散性思維，自主的去分析問題和解決問題。

（2）設(shè)計性實驗

設(shè)計性實驗是首先給定進行實驗所要求的內(nèi)容，然后學(xué)生根據(jù)這些進行自主的設(shè)計實驗方案并且實施完成的一種實驗方式。它的核心是重視學(xué)生的個性，因材施教。

傳統(tǒng)的實驗?zāi)Ｊ奖容^單一，教材中給出了實驗的過程，學(xué)生只需要根據(jù)課本的要求按照課本給出的步驟一步一步的進行實驗。這種實驗?zāi)Ｊ较拗屏藢W(xué)生的創(chuàng)新能力和獨立思考的能力，使得學(xué)生處于一個被動學(xué)習(xí)的狀況。而在設(shè)計性實驗中，就改變了這種情況，設(shè)計性實驗注重了學(xué)生的主體地位，使他們能夠主動的學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，突出學(xué)生的實驗主體地位，處于主動的學(xué)習(xí)狀態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，能夠很大程度上調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。雖然在實驗之前給定了特定的實驗?zāi)康摹５菍嶒灄l件并沒有明確的規(guī)定，可以是多樣的，可以選擇的。所以，根據(jù)學(xué)生自身的認知能力和知識能力，他們對于達到一個實驗?zāi)康牡恼J識思維也是不同的，那么就會有多種的思維方式和實驗方法。設(shè)計性實驗更加有利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

2.3 研究探索性實驗

這個實驗主要是對學(xué)生進行一個學(xué)科方向的指導(dǎo)，針對某一個選定的研究目標(biāo)進行實驗。從實驗內(nèi)容方面看，這種實驗?zāi)軌蝮w現(xiàn)自主性和個性，它根據(jù)學(xué)生的興趣愛好進行安排，它的實驗內(nèi)容更加突出學(xué)生的個體，根據(jù)學(xué)生的個體進行自主確定；第二，這個實驗的結(jié)果并不是確定的，是未知的，這種未知更加激發(fā)了學(xué)生的求知欲，促進學(xué)生對這個研究道路上進行探索、前進、創(chuàng)新；最后，研究探索性實驗的原理、方法等都沒有一定的設(shè)定，無章可循。它主要是針對學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)，它本身就是一個探索的過程，所以在實驗中使用的實驗方法和手段也是可以隨時發(fā)生調(diào)整的。

3 “三層次四模塊五自主”教學(xué)模式

3.1 基于“三層次四模塊五自主”教學(xué)模式的系列“三性”實驗的構(gòu)建

前面所提到的三種實驗?zāi)Ｊ接兄髯缘奶卣骱蛢?yōu)勢，都能夠突破傳統(tǒng)的實驗?zāi)Ｊ降木窒?。必須要深刻的體會其中的是實質(zhì)，才能夠更加有效的推進“三性”實驗的改革，使得學(xué)生在實驗過程中真正的提高自己的實踐能力和創(chuàng)新能力。在教學(xué)中應(yīng)用“三層次四模塊五自主”的材料力學(xué)實驗教學(xué)新體系，能夠?qū)υ囼炦^程中的自主性、實驗內(nèi)容的綜合性以及創(chuàng)新性有著更強的突出。從材料的力學(xué)強度、剛度、穩(wěn)定性等多方面進行分析，自主的設(shè)計、實施符合“三性”要求的實踐實驗項目。三層次指的是基礎(chǔ)知識和基本技能訓(xùn)練實驗、綜合性、設(shè)計性和研究探索性實驗這三種實驗；四模塊指的是材料性能、精力行為、動力特性和包括探傷與虛擬技術(shù)的現(xiàn)代測試技術(shù)；五自主主要指的是自主填寫實驗表格、自主選擇實驗項目、自主設(shè)定實驗項目、自主設(shè)計實驗方案和自主設(shè)計實驗課題。這種教學(xué)更加的開放，奠定材料力學(xué)實驗的地位。能夠全方面的提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實踐能力、動手能力以及創(chuàng)新能力。

3.2 “三性”實驗的構(gòu)建原則

（1）“三性”實驗也就是教學(xué)實驗，在進行實驗過程中，實驗測試的工作量不能過多也不能過少，要適中，將材料力學(xué)的基本理論知識作為基礎(chǔ)，簡單涉及到工程專業(yè)知識。在實驗的過程中對已經(jīng)掌握的理論基礎(chǔ)知識進行深入的理解和記憶，還能夠提高實驗的技能和綜合能力。

（2）“三性”實驗并不拘泥于理論體系中，它也不是從基本的理論課程內(nèi)容中衍生出來，所以不應(yīng)該高度的抽象。因此，在教研教改和科研實踐中選擇相應(yīng)的素材，但是要記住不能夠?qū)⒐こ淘囼灮蛘邔I(yè)的實驗簡單的搬到基礎(chǔ)課的實驗室中。

（3）“三性”實驗項目里面所涉及的實驗內(nèi)容、方法、理念、教學(xué)手段都不能一味的傳承傳統(tǒng)的內(nèi)容，要在繼承的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新，并應(yīng)用先進的科學(xué)技術(shù)和技術(shù)手段。

3.3 “三性”實驗指導(dǎo)模式

（1）我們上文提到的“三層次四模塊五自主”的教學(xué)體系，要突破傳統(tǒng)的實驗指導(dǎo)模式，突出學(xué)生的主體地位，加強教師和學(xué)生之間的相互溝通交流，并要求教師在課堂中要起主導(dǎo)作用。傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式或者填鴨式教學(xué)模式降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不利于教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)以及教學(xué)質(zhì)量的提高，因此在“三層次四模塊五自主”的教學(xué)體系中，要積極的引導(dǎo)學(xué)生從傳統(tǒng)的教學(xué)實驗中轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾魈角蟮闹鲃邮綄嶒灐?/p>

（2）不可忽視現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，可以利用因特網(wǎng)，建造一個網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺和網(wǎng)絡(luò)預(yù)約系統(tǒng)，為學(xué)生提供了一個開放式的平臺，可以讓學(xué)生進行實驗的學(xué)習(xí)和自主進行實驗操作，大大提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

（3）改變傳統(tǒng)的實驗課指導(dǎo)方式。傳統(tǒng)的實驗課指導(dǎo)方式是單一的，這種單一的指導(dǎo)方式并不利于學(xué)生的實踐能力的培養(yǎng)。在退出設(shè)計性、研究探索性實驗項目的基礎(chǔ)之上，要重視每個學(xué)生的個體差異，因為每個學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和知識的掌握能力都是不同的，采取單一的實驗指導(dǎo)方式，并沒有充分重視學(xué)生的個體差異，對那些跟不上的學(xué)生有著不良的影響，因此，應(yīng)該因材施教的對學(xué)生進行實驗的設(shè)計、方案的擬定，積極引導(dǎo)學(xué)生進行自主的設(shè)計、自我的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的綜合研究思維能力。

（4）利用多媒體教學(xué)。多媒體教學(xué)在現(xiàn)代教學(xué)課堂上應(yīng)用十分的廣泛。在材料力學(xué)的實驗中應(yīng)用多媒體技術(shù)，能夠很大程度上提高實驗課教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性?？梢岳矛F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)建立工程力學(xué)實驗的網(wǎng)絡(luò)實驗室，這樣能夠進行虛擬仿真實驗，讓學(xué)生隨時隨地的進行實驗操作，提高自己的實踐能力和學(xué)習(xí)能力。

4 結(jié)語

綜上所述，要堅持以現(xiàn)代的實驗教學(xué)理念為指導(dǎo)，充分的了解認識“三性”實驗的內(nèi)涵，改革實驗教學(xué)模式和教學(xué)方法，全面的提高實驗課程的質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效的提高他們的實踐能力和創(chuàng)新能力。

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TB301 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1009-5624（2018）02-0206-02