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探究实验

     浙江大学力学实验教学中心秉承求是创新的校训,本着“加强基础、注重素质、培养能力、激励创新”的教学理念,构建了特色鲜明

 

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探究实验

探究性实验教学模式介绍
来源:力学实验教学中心  作者:merc  时间:2017-04-12 10:26  点击:0    字体:

    经过近三年的探索与实践,我们建立的探究性实验方法愈加完善和成熟。2016年,我们构建并实施了探究性实验+导师制教学模式。所谓探究性实验(创新+开放)就是实验室向学生提供难度系数较大的综合性实验项目(有密切的工程背景,由问题导向),学生根据个人意愿、兴趣爱好、专业等自主选择,依靠团队力量独立完成(培养主动学习),体现因材施教。实验室指定固定的教师跟踪指导,帮助学生学习和实验,直到实验项目完全结束,即导师制。实验研究课题一般安排8个学时,2-3名学生组成一个团队,实行类似于小型科研项目的研究和试验运行模式,项目完成后要采用答辩的方式进行考核,以训练其研究思维和口头表达能力,指导教师最终给出相应的成绩。导师的职责是对学生所选课题的各环节提出具体的要求,如相关文献查阅、项目背景了解、实验方案制定、实验注意事项、数据采集分析与处理、误差分析、论文撰写、答辩等。这样的实验项目与科研课题研究项目类似,能够很好地锻炼学生的动手能力,有意识培养学生的创新素质和创新人格。在实施过程中,初始阶段本科生的自我学习、自我发展和自我完善的意识和能力较差,初次从事较为困难的实验项目有可能在规定时间内难以完成,学生希望在关键环节得到必要的指导和帮助。因此,我们以探究性实验教学方法为前提,实施了导师制教学模式。由于探究性实验采用的是课题制,学生自主选择课题,一名教师可以在课题实施过程中指导3-5组学生(共9-15人左右),实施中并不是简单地教学生如何做实验,而是通过导师的不断调整教学内容,将课题引向深入,启发和引导学生对课题进行深入思考(不仅要动手还要动脑),反复修正试验方案。同时,增加动手制作试验装置和测试的课时,有意识强化学生分析问题和解决问题能力的训练,使导师制得到实实在在地落实。同时,这种模式也能保证学生在规定时间内完成课题。参与了探究性实验课题的学生普遍感到比普通的实验教学方法收获更大。这可以在学生的报告或论文中找到相关的评价。选择了探究性实验的一组同学分别在实验体会中写下了以下体会:

陈宇超同学这样写道(节选):

这次探究性实验我感觉最大的收获就是大大提高了动手能力,大家的团结合作以及老师的耐心帮助,最后还是成功完成了实验,并且结果也很令人满意,总的来说这是一次与众不同的实验,让我们收获了很多,感谢老师的一次次耐心指导!                                   

  陈敏伟同学这样写道:

上了这一个学期的材料力学实验,我收获很多。尤其是最后的探究性设计实验,在强调自主学习的同时,更培养了我们的思考与动手能力,也让我们更好地学会团队分工与团队合作。相比于理论课,我更喜爱实验课轻松自主的课堂氛围以及和同伴们一起互帮互助解决问题的那种成就感。同时,材力实验课也强化了我们在理论课堂上所学到的知识,让我们能够更好地应用到实际生产生活当中,一些实用的技能也在实验课堂上得到了锻炼。光想不做永远不能够认识其中的精髓所在,因此实验课堂让我们有所想、有所思、有所学。

    选择“预应力提高结构承载能力实验”的几个同学在实验体会中写道:

  1、练松松

本次预应力实验是一个自主设计创新的探究过程,让我们独立思考与摸索,中途障碍困难重重,暴露出许多个人能力的不足与欠缺,在不断的尝试与调整中,让我受益匪浅。值得我反思的地方:第一是材料力学等理论知识掌握程度不够,直接导致理论计算时的一头雾水,浪费了许多实验时间。第二是动手能力不强,贴应变片时的粘贴、电焊等过程都耗时较长,质量也不高,这个能力希望能在今后不断训练中加强。第三是不擅长思考和创新,之前的实验大多都是有既定的实验步骤的......

  2、张凯文

   这次材料力学的自主探究性实验是一次难忘的经历,以前从来没有经历过小组一起尝试解决一个不清楚的问题。不过我们还是克服了很多困难,得到了一些成果,也学到了很多了东西。这是别的实验课程所不能够带来的。从如何查资料设计实验,到如何处理实验数据和分析,再到团队合作的方方面面,每一个过程都很充实。

  选择简易电子称实验的一组同学这样写道:

  1.杨颂清

在完成这个探究性实验的过程中,通过对各种细枝末节的问题剖析,对学习材料力学或者实验过程本身有很大帮助。

在模型设计,到贴片,最后到加载称量,全过程由团队协作下自主完成。这样的实验收获与留下的印象是平时的每次由老师讲解、接线、记数据、写报告这种流程式实验所无法比拟的。探究性实验设置的价值,恐怕是体现在过程,而非结果。

  2.马伊莉

从一开始对实验课题了解不深,到现在设计出了电子吊秤,一步步学到了应变片粘贴技术、传感器原理,并且与材料力学密切结合,学以致用。探究式实验的设计培养了我们综合运用所学知识、发现、提出、分析和解决问题的能力,将我们平日里学的一些零碎的知识穿成串,达到实际有效的考察并做到很好的训练,其实真掌握好了传感器,确实能做很多有趣的东西,对于平时司空见惯的电子陈,通过自己的参与,更深入了解其原理,实践出真知。但是,通过探究性实验,同时也发现,若无坚实的理论作后盾,实践也只是空中楼阁,所以需要有机的结合。团队精神至关重要,这个是通过探究性实验又一次见证的无可争议的事实,一个人的力量有限,你没有的他有,互相转达就都有了,就是那个话,你一个思想,我一个思想,互换一下你我都有两个思想。从从选课题到研究原理再到最后完成设计,正是组员的合作才有的结果。 最后也感谢老师的授课与指导。

  3.徐宁

事实上,这次研究性实验我感觉收获最大的就是动手能力明显提高了。之前我们所学习的一些内容似乎还是纸上谈兵,在实验操作中往往都暴露的一览无余,我们知道基础知识,却对各种部件缺乏深入了解,也无法将所有的知识串联应用。就以应变片的粘贴为例,从课本中看起来似乎一切都是那么简单,但真正让我动手去操作时,却手忙脚乱。胶水用太多,粘贴时手稳定不下来,粘贴位置出现偏差……但好在屡败屡战,感觉随着失败次数的增多,经验也愈来愈丰富,于是动手能力也悄然增强了。我想这样的实验,才是我们所需要的实验,不仅将所学知识活学活用,还提高我们的动手能力,理论与实践结合才是最为合适的方式。

  4.黄文雨

探究性实验与普通的实验课相比自由度更大,从模型设计到整个电子秤的制作都是靠自主,而不是像普通实验课一样在老师做好所有前期准备、设定好整个流程的条件下按部就班地进行操作。在实验过程中我们有更多的选择,并可以结合我们所学得的理论知识检验我们的选择。同时在整个实验过程中,我也体会到了小组合作的力量和乐趣。如果仅仅让一个人去做整个实验的话,很有可能会局限,也容易在遇到挫折时沮丧。但是在团队的环境下,大家群策群力,互相鼓励,使得每个人对实验体会的深度和广度都有了质的飞跃。



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