科教融合下本科生參與實(shí)驗(yàn)類科研項(xiàng)目的模式探索

馮永 胡浩晨 杜凌峰 王力 陳宇

摘 要 依托河南工業(yè)大學(xué)2017年度科教融合項(xiàng)目“循環(huán)荷載作用下淤泥輕量土的細(xì)觀變形固結(jié)實(shí)驗(yàn)研究”，結(jié)合本項(xiàng)目執(zhí)行情況，探討了本科生參與實(shí)驗(yàn)類科研項(xiàng)目的模式，總結(jié)了不足和改進(jìn)之處。

關(guān)鍵詞 科教融合 實(shí)驗(yàn)類科研項(xiàng)目 模式探索

中圖分類號(hào)：G644 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

“科教融合”即科研實(shí)驗(yàn)與教育的結(jié)合，就是教育與科研的相互轉(zhuǎn)化、相互促進(jìn)。將課堂學(xué)習(xí)的理論知識(shí)與科研實(shí)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)合，是一個(gè)較好的培養(yǎng)人才的方式，符合當(dāng)今人才全面發(fā)展的趨勢(shì)。依托此科教融合項(xiàng)目，可以讓學(xué)生親自實(shí)驗(yàn)來(lái)提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)加深對(duì)課堂理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生全方位的發(fā)展。

1項(xiàng)目背景

“循環(huán)荷載作用下淤泥輕量土的細(xì)觀變形固結(jié)實(shí)驗(yàn)研究”就是利用創(chuàng)新型循環(huán)荷載加載裝置進(jìn)行固結(jié)實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行細(xì)觀動(dòng)態(tài)分析以及數(shù)值模擬分析，研究淤泥輕量土的細(xì)觀多相結(jié)構(gòu)的變形特性，探明淤泥輕量土在循環(huán)荷載作用下的細(xì)觀各相耦合作用機(jī)制，深層次揭示其變形機(jī)理。

科教融合項(xiàng)目中，盡管課堂上學(xué)生們?cè)鴮W(xué)習(xí)過(guò)土力學(xué)，工程地質(zhì)等方面的知識(shí)，但將課堂理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，對(duì)本科生還是有一定的難度。因此為了鼓勵(lì)并要求學(xué)生親自動(dòng)手參與實(shí)驗(yàn)，我在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中時(shí)刻進(jìn)行引導(dǎo)。這也是科教融合的核心所在，在科研實(shí)驗(yàn)中使學(xué)生獲得教育并收獲知識(shí)，讓學(xué)生們懂得什么是科研。在教學(xué)中指導(dǎo)科研的進(jìn)行，相互促進(jìn)，相輔相成，在實(shí)踐中檢驗(yàn)理論知識(shí)，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，幫助學(xué)生們加深對(duì)知識(shí)的理解，學(xué)會(huì)如何科研。

科教融合項(xiàng)目不像普通的專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)，其涉及范圍較廣，涵蓋課程較多，綜合性較強(qiáng)。該課程不僅涉及到工程地質(zhì)、土力學(xué)等專業(yè)課程，還需對(duì)EPS的物理化學(xué)特性進(jìn)行了解，以及各種基本操作儀器如量筒等的使用方法等。因此該項(xiàng)目?jī)?nèi)容豐富龐大，學(xué)生不僅要掌握基本的課堂理論知識(shí)，還需一定的動(dòng)手實(shí)踐能力等。

2實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

2.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容創(chuàng)新

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容創(chuàng)新是本實(shí)驗(yàn)最主要的特點(diǎn)。EPS淤泥輕量土作為一種特殊的填土材料，目前國(guó)內(nèi)對(duì)其物理力學(xué)特性的研究很少，同時(shí)實(shí)驗(yàn)中研究在循環(huán)荷載作用下淤泥輕量土的細(xì)觀變形固結(jié)特性，正是運(yùn)用了創(chuàng)新型的固結(jié)裝置。在實(shí)驗(yàn)裝置上裝設(shè)排水管，通過(guò)將試塊放入創(chuàng)新型固結(jié)裝置中，對(duì)其施加相應(yīng)的力，可以測(cè)出總的體積變化，通過(guò)測(cè)量排水量的多少即可確定出EPS顆粒的體積變化。從而能夠進(jìn)行各相體積變形的組成分析。

2.2實(shí)驗(yàn)實(shí)踐性強(qiáng)

科教融合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，顧名思義主要還是通過(guò)科研實(shí)驗(yàn)與教育進(jìn)行結(jié)合。本實(shí)驗(yàn)不僅僅需要理論知識(shí)的學(xué)習(xí)查閱，更重要的是需要學(xué)生去主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)，經(jīng)歷體會(huì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，比如實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備，實(shí)驗(yàn)試件的制備和養(yǎng)護(hù)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，土的固結(jié)實(shí)驗(yàn)，再到不斷調(diào)整配合比進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)等等，使學(xué)生不僅對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理有了清楚的認(rèn)識(shí)，也培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，更是對(duì)心性的磨煉，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多錯(cuò)誤，需要不斷地總結(jié)，再去重新做實(shí)驗(yàn)，是對(duì)耐心、細(xì)心的一種鍛煉與提高。

3存在的問(wèn)題

3.1學(xué)生的理論知識(shí)要加強(qiáng)

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)的準(zhǔn)備還不是很充分。當(dāng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容發(fā)表自己的觀點(diǎn)時(shí)，或動(dòng)手進(jìn)行操作實(shí)踐時(shí)，會(huì)出現(xiàn)理論知識(shí)或者實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的疏漏與遺忘。

3.2學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力不足

在學(xué)生參與實(shí)踐的整個(gè)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力明顯不足，正是由于其缺乏對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)系統(tǒng)性與整體性的認(rèn)知，導(dǎo)致其從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)不知從何下手，即使是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也是更多的聽(tīng)從指導(dǎo)。由于參加此類科研實(shí)驗(yàn)較少，心中沒(méi)有一個(gè)實(shí)驗(yàn)體系和流程，在實(shí)驗(yàn)之前沒(méi)有足夠的能力設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并加入自己的創(chuàng)新思想。

3.3教育和科研實(shí)驗(yàn)的結(jié)合不夠充分

實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前的教育還不夠充分，在實(shí)驗(yàn)時(shí)，很大程度上是跟著老師走。其次學(xué)生參與度還不夠高，親自動(dòng)手的機(jī)會(huì)還不夠充分。動(dòng)手實(shí)踐是實(shí)驗(yàn)中相當(dāng)重要的一環(huán)，只有充分的動(dòng)手操作、實(shí)踐，才能在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，將知識(shí)在實(shí)踐中融會(huì)貫通。

4改進(jìn)措施

應(yīng)該在理論課程教授的同時(shí)，強(qiáng)制性加入實(shí)踐課程的學(xué)習(xí)，逐漸使大學(xué)生培養(yǎng)出實(shí)踐能力也很重要的思想，同時(shí)不斷普及有關(guān)科研實(shí)驗(yàn)的知識(shí)，讓大學(xué)生逐漸對(duì)實(shí)踐操作產(chǎn)生興趣，使其對(duì)科研實(shí)驗(yàn)擁有一種主動(dòng)性。

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師應(yīng)充分詳細(xì)的向?qū)W生講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及過(guò)程，廣泛搜集資料，合理利用網(wǎng)絡(luò)資源，自制能夠反映主要實(shí)驗(yàn)方法全部過(guò)程的動(dòng)畫或視頻，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程有一個(gè)直觀感性的認(rèn)識(shí)，加深學(xué)生的印象，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但并不代替學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)。

5結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合科教融合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目認(rèn)為：為了以人才的培養(yǎng)為目的，實(shí)施教育方法的改革，將科研與教育融合，讓科研與教育并行，讓學(xué)生得到長(zhǎng)足的發(fā)展，也需要院校、教師和學(xué)生的共同努力。

參考文獻(xiàn)

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