基于自主探究型的力学实验教学法研究

【摘要】目前，传统实验教学法难于适应新形势下应用型高校力学课程实验的教学需要，经两年教学实践，本文提出一种新的实验教学方法“自主、探究”型实验教学法，即一种以学生为主体、外延式和创新式的实验教学方法。实践证明，在实验教学中采用该种教学模式，其实验教学效果明显强于传统实验教学。

【关键词】自主 探究型 实验教学

【基金项目】湖南科技学院教改课题-基于主观能动性的力学教学改革与创新研究（编号：XKYJ2013025）。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）04-0012-01

力学课程是土木工程、机械等工科专业的一门重要的专业基础课，是学习后续相关课程的基础，对培养学生解决实际问题具有重要的作用。力学实验是力学课程的重要组成部分，是把理论知识转为实际应用重要途径，是培养学生解决实际问题的重要手段，更是应用型人才培养的重要举措。当前，力学实验教学是大部分应用型高校的薄弱之处，采取的是传统实验教学方法，但其难于适应新形势下的力学教学需要，故亟需对实验教学方法进行改革创新。

一、传统实验教学存在的问题

传统型实验教学模式是以教师为主体的教与学的基本格局、内涵式、验证式及群体统一的实验教学方法。该模式实验教学存在以下几方面的问题：

（1）学生缺乏主观能动性

该模式实验教学中，教师编写实验报告、实验内容及实验方法，设置实验方案等，一切教学都是教师起主动性，学生只按实验方案进行操作，是被动的接受知识，缺乏主动性。

（2）实验仪器方面

目前，应用型高校的实验器材规格统一，参数一致，试件尺寸相同。力学实验教学中，学生只做验证性实验，只对实验方案进行演练，其限制了学生的创新能力。

（3）实验安排方面

基于实验课时少、仪器设备等因素，故传统实验教学安排中，其时间安排、小组划分、实验内容等都是预先安排好的，故每小组做出的实验数据和成果都是一样。该种模式注重对知识的验证，忽视了培养学生的探究和创新能力。

（4）提高学生能力方面

传统的实验教学中，学生进行的是仪器的简单操作，故实验过程中不易发现问题，缺少学生自主创新，更缺乏探究真理的勇气。

二、自主、探究型的实验教学模式

基于上述传统实验教学存在的问题，本文结合现代化教学手段，经两年的教学实践，提出自主、探究型的实验教学模式，实践证明，该模式能取得较好的实验教学结果。

（1）突出学生主体性，自主选择实验程序与方法

基于实验室的教学设备，学生可自主选择、设置实验方式，教师只起辅导作用。基础较差的学生可选择验证性实验；学习功底较好的学生，可对实验数据与理论结果进行分析，分析误差原因；对于善于钻研的学生，可选择创新性实验，自主进行实验设计。

（2）实验仪器方面

该模式实验教学主要解决实验仪器规格、试件尺寸统一的情况。教师提供实验思路，学生自主进行实验仪器操作，并通过改变试件的尺寸以获得不同的实验结果，并进行分析比较。

（3）实验安排方面

该种实验教学模式中，其时间安排不再统一，实验室随时对学生开放；小组人员也由学生自由组合，独立自主完成实验；对于实验项目顺序，也由学生自主安排。

（4）提高学生能力方面

该种实验教学模式中，学生可自主设定基本假设，自行推导公式，创新实验方案，运用数值分析软件进行理论分析，并两者进行对比分析，通过该种模式来培养学生的创新、探索能力。

三、两种实验模式的比较

两年的实践教学中，选择11级土木1班作为实验班级，同级土木2班作为参照班级，经比较两班的实验报告中可看出，自主、探究型的实验教学模式具有较多优势，见表1。

表1 “自主、探究”型实验模式与传统型实验模式比较表

四、总结

经两年的教学实践证明，“自主、探究”型实验教学具有长足的发展潜力，符合应用型人才培养的需要，能取得较好的教学效果。但仍需从以下两点加以完善。

（1）预先准备好实验任务与要求、实验指导书、实验报告书等，并及时通知学生以便早了解、早熟悉。

（2）在教学中，要针对不同层次的学生作适当的调整，既给予自主，同时又不能太放任自流，要强化教师的约束和引导作用。

参考文献：

[1]张伟，陶-哈斯巴根.对构建“自主、合作、探究”型实验教学模式的思考[J].内蒙古师范大学学报， 2013，16（6）：102-104.

[2]朱艳萍，梁宇， 易超， 李海.改革实验教学提高学生实验技能—开放实验教学模式初探[J].计算机教育，2007，22.

[3]朱云， 李革，方治华.材料力学实验教学模式创新研究与实践[J].实验技术与管理，2007.

作者简介：

张贤才（1986-），男，汉族，江西抚州人，在读博士，研究方向：结构力学教学与研究。