基于自主探究型的力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)法研究

【摘要】目前，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)法難于適應(yīng)新形勢(shì)下應(yīng)用型高校力學(xué)課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)需要，經(jīng)兩年教學(xué)實(shí)踐，本文提出一種新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法“自主、探究”型實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，即一種以學(xué)生為主體、外延式和創(chuàng)新式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。實(shí)踐證明，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用該種教學(xué)模式，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果明顯強(qiáng)于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

【關(guān)鍵詞】自主 探究型 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

【基金項(xiàng)目】湖南科技學(xué)院教改課題-基于主觀能動(dòng)性的力學(xué)教學(xué)改革與創(chuàng)新研究（編號(hào)：XKYJ2013025）。

【中圖分類(lèi)號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）04-0012-01

力學(xué)課程是土木工程、機(jī)械等工科專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)課程的基礎(chǔ)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題具有重要的作用。力學(xué)實(shí)驗(yàn)是力學(xué)課程的重要組成部分，是把理論知識(shí)轉(zhuǎn)為實(shí)際應(yīng)用重要途徑，是培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的重要手段，更是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要舉措。當(dāng)前，力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是大部分應(yīng)用型高校的薄弱之處，采取的是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，但其難于適應(yīng)新形勢(shì)下的力學(xué)教學(xué)需要，故亟需對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行改革創(chuàng)新。

一、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

傳統(tǒng)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是以教師為主體的教與學(xué)的基本格局、內(nèi)涵式、驗(yàn)證式及群體統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。該模式實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在以下幾方面的問(wèn)題：

（1）學(xué)生缺乏主觀能動(dòng)性

該模式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)置實(shí)驗(yàn)方案等，一切教學(xué)都是教師起主動(dòng)性，學(xué)生只按實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行操作，是被動(dòng)的接受知識(shí)，缺乏主動(dòng)性。

（2）實(shí)驗(yàn)儀器方面

目前，應(yīng)用型高校的實(shí)驗(yàn)器材規(guī)格統(tǒng)一，參數(shù)一致，試件尺寸相同。力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生只做驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，只對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行演練，其限制了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（3）實(shí)驗(yàn)安排方面

基于實(shí)驗(yàn)課時(shí)少、儀器設(shè)備等因素，故傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排中，其時(shí)間安排、小組劃分、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等都是預(yù)先安排好的，故每小組做出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和成果都是一樣。該種模式注重對(duì)知識(shí)的驗(yàn)證，忽視了培養(yǎng)學(xué)生的探究和創(chuàng)新能力。

（4）提高學(xué)生能力方面

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生進(jìn)行的是儀器的簡(jiǎn)單操作，故實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，缺少學(xué)生自主創(chuàng)新，更缺乏探究真理的勇氣。

二、自主、探究型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

基于上述傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題，本文結(jié)合現(xiàn)代化教學(xué)手段，經(jīng)兩年的教學(xué)實(shí)踐，提出自主、探究型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，實(shí)踐證明，該模式能取得較好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)果。

（1）突出學(xué)生主體性，自主選擇實(shí)驗(yàn)程序與方法

基于實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)設(shè)備，學(xué)生可自主選擇、設(shè)置實(shí)驗(yàn)方式，教師只起輔導(dǎo)作用?；A(chǔ)較差的學(xué)生可選擇驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)；學(xué)習(xí)功底較好的學(xué)生，可對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論結(jié)果進(jìn)行分析，分析誤差原因；對(duì)于善于鉆研的學(xué)生，可選擇創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

（2）實(shí)驗(yàn)儀器方面

該模式實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要解決實(shí)驗(yàn)儀器規(guī)格、試件尺寸統(tǒng)一的情況。教師提供實(shí)驗(yàn)思路，學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器操作，并通過(guò)改變?cè)嚰某叽缫垣@得不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并進(jìn)行分析比較。

（3）實(shí)驗(yàn)安排方面

該種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中，其時(shí)間安排不再統(tǒng)一，實(shí)驗(yàn)室隨時(shí)對(duì)學(xué)生開(kāi)放；小組人員也由學(xué)生自由組合，獨(dú)立自主完成實(shí)驗(yàn)；對(duì)于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目順序，也由學(xué)生自主安排。

（4）提高學(xué)生能力方面

該種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中，學(xué)生可自主設(shè)定基本假設(shè)，自行推導(dǎo)公式，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案，運(yùn)用數(shù)值分析軟件進(jìn)行理論分析，并兩者進(jìn)行對(duì)比分析，通過(guò)該種模式來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、探索能力。

三、兩種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降谋容^

兩年的實(shí)踐教學(xué)中，選擇11級(jí)土木1班作為實(shí)驗(yàn)班級(jí)，同級(jí)土木2班作為參照班級(jí)，經(jīng)比較兩班的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中可看出，自主、探究型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式具有較多優(yōu)勢(shì)，見(jiàn)表1。

表1 “自主、探究”型實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ脚c傳統(tǒng)型實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ奖容^表

四、總結(jié)

經(jīng)兩年的教學(xué)實(shí)踐證明，“自主、探究”型實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有長(zhǎng)足的發(fā)展?jié)摿?，符合?yīng)用型人才培養(yǎng)的需要，能取得較好的教學(xué)效果。但仍需從以下兩點(diǎn)加以完善。

（1）預(yù)先準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)任務(wù)與要求、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)等，并及時(shí)通知學(xué)生以便早了解、早熟悉。

（2）在教學(xué)中，要針對(duì)不同層次的學(xué)生作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，既給予自主，同時(shí)又不能太放任自流，要強(qiáng)化教師的約束和引導(dǎo)作用。

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作者簡(jiǎn)介：

張賢才（1986-），男，漢族，江西撫州人，在讀博士，研究方向：結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)與研究。