论文部分内容阅读
摘要：本文以土木工程材料实验教学模式为研究对象，引入项目驱动式实验课程教学模式，进行了该模式与传统教学模式在实验教学的过程及效果方面的教学实验研究。研究结果表明：采用项目驱动式实验教学的学生在知识的掌握上以及实验的整体把握上均优于传统教学模式下的学生。项目驱动式实验教学能够激发学生实验兴趣，改被动学习为主动学习，同时很好地联系了生产实际，教学效果突出。
关键词：实验教学；项目驱动式教学；教学过程；教学效果
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）46-0265-02
工科实验课程往往较为枯燥，难以引起学生的兴趣。传统的教学模式一般为指导教师讲述实验原理、实验步骤、实验方法及注意事项，然后学生按部就班地进行实验操作，导致学生对于实验的认识停留在操作层面，实验与实验间的相互关系认识模糊，针对某一问题的实验设计能力一般。上述现象在《土木工程材料》的实验课程中表现得尤为明显。近年来，国内的教学工作者也逐步认识到该问题的严重性，佘跃心等[1]在反思传统实验教学模式的前提下，提出了实验目标设计、实验设计与教学组织设计、实验教学资源扩展、基于能力发展的考核评价方法等四维一体的教学模式，取得了一定教学效果的提升；杨医博等[2]提出了土木工程材料实验的交互式学习模式，并着重对学习课件进行了研制，有效地提高了学生学习的自主性；金南国等[3]提出了将土木工程课程中材料实验部分进行单独设课的理论，并进行教学实验，结果表明单独设课后学生对实验的重视程度提高，同时也有助于学生专业知识的掌握以及动手能力的提高。杨宁飞等[4]提出了土木工程材料实验课程的“两个原则、三点教学方法”理论，将实验的主动性交给学生，激发了学生的实验兴趣，提高了教学水平。本文在上述研究的基础上，提出了项目驱动式的实验课程教学思路，以土木工程材料课程实验为例，探讨该模式下的教学设计及教学效果。
一、项目驱动式实验课程教学实验
（一）项目驱动式实验课程教学的设计构想
高校服务当地或全国已经成为了高校发展的基本途径，这就为高校参与实体项目提供了便利条件。据麦可思统计，“双一流”高校工科专任教师参与实体项目或工程的比例高达96%，如何将这些实体工程演化为教学资源是专业教师的重要任务之一。项目驱动式实验课程教学就是在该背景下提出的，其概念为：结合实验课程实际，以实体工程/项目为依托，提出综合设计性强、可操作性高、难度适宜的课题，要求学生对所接受的课题进行实验设计，并通过实验组合与操作达到课题目标的实验教学。
（二）教学实验设计
选取8组学生，每组学生学习能力相仿。1-4组采用传统教学模式开展实验教学，5-8组采用项目驱动式实验课程教学模式，并按照下表1进行任务分工与教学安排。
从表1不难看出，1-4组教师的工作量很大，教学内容也面面俱到，学生对于每个实验间的关联以及实验的目的模糊；而5-8组指导教师仅负责答疑及必要的指导，实验完全交给学生自主设计、自主开发、自主进行。
二、教学实验效果探讨
（一）实验课程过程数据统计与分析
对8组实验过程中的实验时间、学生询问问题数、实验试件数量以及最终实验成果进行了统计，见表2。
从表2不难看出，对于1-4组，学生在询问问题的次数以及实验试件数量上均明显少于5-8组，虽然1-4组均提交了12份实验报告，但各个实验报告间并未见明显的关系痕迹。相反，5-8组学生根据给定的题目自行设计了实验大纲、自学了实验方法与步骤，并最终将各个实验串联形成了一项设计报告，虽然在试件数量上两倍于1-4组，实验过程中走了不少弯路，但正是在不断的探索过程中，学生对实验的认识上了一个台阶。对于指导教师而言，实验教学由讲述 演示演变为了学生自主学习 教师答疑与指导的新模式。
（二）项目驱动式实验教学的教学效果分析
为了深化项目驱动式实验教学的教学效果的分析，本研究采用了答辩 笔试的方式进行考核。答辩采用小组代表讲述 指导教师提问式，小组代表讲述内容为实验目的、实验方法、实验步骤以及实验结果，指导教师的提问主要针对学生对实验的认识深度展开。具体答辩过程及结果如下表3所示。
表3给出的答辩过程记录以及答辩得分直观的给出了答辩成绩。也从侧面对项目驱动式实验教学的教学效果给予了肯定。
笔试的范围为与实验内容相关的知识点及实验过程中的相关知识，满分为100分，50个填空题（每空1分）、5个简答题（每题5分）、1个计算题（10分）、1个实验设计题（15）。图1是8个小组的平均得分情况柱状图。
图1所反映的学生水平与答辩情况基本一致，5-8组学生的平均笔试成绩较1-4组高约20分，这说明采用项目驱动式实验教学的学生在知识的掌握上以及实验的整体把握上均优于传统教学模式下的学生。
三、结语
项目驱动式实验教学改变了传统的实验教学模式，教学主体由教师转变为学生，在该教学模式下培养的学生无论是在实验设计能力、实验操作能力还是在理论知识的掌握上均较传统教学模式有明显的提高。项目驱动式实验教学的真谛在于解放学生于课堂，激发了学生实验兴趣，由被动学习变主动学习，同时很好地联系了生产实际。总而言之，项目驱动式实验教学模式教學效果良好，可以在有条件的院校推广开展。
参考文献：
[1]佘跃心，袁启旺.土木工程材料实验教学改革研究[J].高等建筑教育，2008，17（1）：114-117.
[2]杨医博，刘庆志，施贤真，等.土木工程材料实验交互式学习课件的研制[J].高等建筑教育，2008，17（3）：127-130.
[3]金南国，钱匡亮，孟涛.高校土木工程材料实验教学单独设课的探讨[J].实验室研究与探索，2009，28（9）：111-112，116.
[4]杨宁飞，邵晓蓉.工科验证性实验教学方法的探讨——以土木工程材料实验为例[J].高教论坛，2011，2（2）：72-74.
关键词：实验教学；项目驱动式教学；教学过程；教学效果
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）46-0265-02
工科实验课程往往较为枯燥，难以引起学生的兴趣。传统的教学模式一般为指导教师讲述实验原理、实验步骤、实验方法及注意事项，然后学生按部就班地进行实验操作，导致学生对于实验的认识停留在操作层面，实验与实验间的相互关系认识模糊，针对某一问题的实验设计能力一般。上述现象在《土木工程材料》的实验课程中表现得尤为明显。近年来，国内的教学工作者也逐步认识到该问题的严重性，佘跃心等[1]在反思传统实验教学模式的前提下，提出了实验目标设计、实验设计与教学组织设计、实验教学资源扩展、基于能力发展的考核评价方法等四维一体的教学模式，取得了一定教学效果的提升；杨医博等[2]提出了土木工程材料实验的交互式学习模式，并着重对学习课件进行了研制，有效地提高了学生学习的自主性；金南国等[3]提出了将土木工程课程中材料实验部分进行单独设课的理论，并进行教学实验，结果表明单独设课后学生对实验的重视程度提高，同时也有助于学生专业知识的掌握以及动手能力的提高。杨宁飞等[4]提出了土木工程材料实验课程的“两个原则、三点教学方法”理论，将实验的主动性交给学生，激发了学生的实验兴趣，提高了教学水平。本文在上述研究的基础上，提出了项目驱动式的实验课程教学思路，以土木工程材料课程实验为例，探讨该模式下的教学设计及教学效果。
一、项目驱动式实验课程教学实验
（一）项目驱动式实验课程教学的设计构想
高校服务当地或全国已经成为了高校发展的基本途径，这就为高校参与实体项目提供了便利条件。据麦可思统计，“双一流”高校工科专任教师参与实体项目或工程的比例高达96%，如何将这些实体工程演化为教学资源是专业教师的重要任务之一。项目驱动式实验课程教学就是在该背景下提出的，其概念为：结合实验课程实际，以实体工程/项目为依托，提出综合设计性强、可操作性高、难度适宜的课题，要求学生对所接受的课题进行实验设计，并通过实验组合与操作达到课题目标的实验教学。
（二）教学实验设计
选取8组学生，每组学生学习能力相仿。1-4组采用传统教学模式开展实验教学，5-8组采用项目驱动式实验课程教学模式，并按照下表1进行任务分工与教学安排。
从表1不难看出，1-4组教师的工作量很大，教学内容也面面俱到，学生对于每个实验间的关联以及实验的目的模糊；而5-8组指导教师仅负责答疑及必要的指导，实验完全交给学生自主设计、自主开发、自主进行。
二、教学实验效果探讨
（一）实验课程过程数据统计与分析
对8组实验过程中的实验时间、学生询问问题数、实验试件数量以及最终实验成果进行了统计，见表2。
从表2不难看出，对于1-4组，学生在询问问题的次数以及实验试件数量上均明显少于5-8组，虽然1-4组均提交了12份实验报告，但各个实验报告间并未见明显的关系痕迹。相反，5-8组学生根据给定的题目自行设计了实验大纲、自学了实验方法与步骤，并最终将各个实验串联形成了一项设计报告，虽然在试件数量上两倍于1-4组，实验过程中走了不少弯路，但正是在不断的探索过程中，学生对实验的认识上了一个台阶。对于指导教师而言，实验教学由讲述 演示演变为了学生自主学习 教师答疑与指导的新模式。
（二）项目驱动式实验教学的教学效果分析
为了深化项目驱动式实验教学的教学效果的分析，本研究采用了答辩 笔试的方式进行考核。答辩采用小组代表讲述 指导教师提问式，小组代表讲述内容为实验目的、实验方法、实验步骤以及实验结果，指导教师的提问主要针对学生对实验的认识深度展开。具体答辩过程及结果如下表3所示。
表3给出的答辩过程记录以及答辩得分直观的给出了答辩成绩。也从侧面对项目驱动式实验教学的教学效果给予了肯定。
笔试的范围为与实验内容相关的知识点及实验过程中的相关知识，满分为100分，50个填空题（每空1分）、5个简答题（每题5分）、1个计算题（10分）、1个实验设计题（15）。图1是8个小组的平均得分情况柱状图。
图1所反映的学生水平与答辩情况基本一致，5-8组学生的平均笔试成绩较1-4组高约20分，这说明采用项目驱动式实验教学的学生在知识的掌握上以及实验的整体把握上均优于传统教学模式下的学生。
三、结语
项目驱动式实验教学改变了传统的实验教学模式，教学主体由教师转变为学生，在该教学模式下培养的学生无论是在实验设计能力、实验操作能力还是在理论知识的掌握上均较传统教学模式有明显的提高。项目驱动式实验教学的真谛在于解放学生于课堂，激发了学生实验兴趣，由被动学习变主动学习，同时很好地联系了生产实际。总而言之，项目驱动式实验教学模式教學效果良好，可以在有条件的院校推广开展。
参考文献：
[1]佘跃心，袁启旺.土木工程材料实验教学改革研究[J].高等建筑教育，2008，17（1）：114-117.
[2]杨医博，刘庆志，施贤真，等.土木工程材料实验交互式学习课件的研制[J].高等建筑教育，2008，17（3）：127-130.
[3]金南国，钱匡亮，孟涛.高校土木工程材料实验教学单独设课的探讨[J].实验室研究与探索，2009，28（9）：111-112，116.
[4]杨宁飞，邵晓蓉.工科验证性实验教学方法的探讨——以土木工程材料实验为例[J].高教论坛，2011，2（2）：72-74.