摘 要:本文以《通风工程学》课程的实验教学为研究对象,对多课程交叉实验项目实验教学进行了探索性的研究与实施。提出了在实施过程中取得的效果与存在问题。
关键词:实验教学 教学方法 多课程
1.前言
安徽理工大学安全工程专业是学校本科教学的主体专业及重点建设专业,在学校的发展历史中占有重要的地位。目前,已发展成为具有本科、硕士、博士的多层次完整办学体系。
作为工科院校,实验教学是整个教学环节中非常重要的一环。实验,就是实际验证,从广义上讲它是发现大自然、开拓大自然、验证书本上知识的一个重要环节,是培养高等工程技术和工程科学研究人员的摇篮。其一,进行实验教学是联系实际和书本知识的主要途径之一,可以使学生们更快的适应社会,为社会创造更多的价值;其二,中国现代教育在许多方面都是“填鸭式”教育,这种教育方式是一种加深理论知识的好方法,但对于大学生来讲,该方法大大限制了其创造能力,使他们难以形成一套独特的思维体系,而实验课可使同学们从实际中发现问题、思考问题、探索问题、解决问题,让其开拓思维,更加感性的理解书本上的知识;其三,素质教育的提出使我们的教育方针得到一定的调整,培养独立动手能力强的新一代大学生已成为我们的重要任务之一,提高学生的创新能力也成为我们的重要目标之一。
对于我们学校而言,一方面,早期的专业培养目标较单一(面向煤矿),课程与实验的配置已经过多年的建设形成一套合理的教学体系,理论教学与实践教学配套。但是,随着科学技术的不断进步,多学科交叉,相互依托已是趋势。煤矿生产管理的自动化程度越来越高,我们学生毕业后面对的将是一个在技术上日新月异的工作现场,因此,我们现在专业课实验课的设置必须有所变化。
另一方面,安全科学学科的调整,向大安全方向发展,新增了一些专业基础课程,如安全系统工程、安全人机工程、安全学、消防工程、化工安全工程、电气安全工程、安全监测监控技术、工业防毒技术、压力容器防爆技术、空调工程、工业通风与防尘以及环境保护工程等,但与之相对应的实验教学并没有完全跟上,针对新开课程的实践教学还不够完善,所以实验课的设置是极其重要的,应得到更大的重视和投入。
2. 实验课程的研究与探讨
传统的专业实验课的安排主要针对一个课程中的某个知识点或某节内容:课程“通风与安全学”与之对应的实验课项目之一“通风阻力测定”,其实验主要内容是:实验采用单一传统的皮托管、单管压差计等仪表法测算通风阻力(沿程阻力与局部阻力)。课程“安全监测监控技术”与之对应的实验课项目之一“传感器的标定”,其实验主要内容是:选择微压力传感器,利用标准压力源对其标定。由于课程“通风安全学”没有涉及传感器等内容,故在传统的实验安排与实验内容中也不会涉及到别的课程内容。我们把第6学期课程“安全监测监控技术”与之对应的实验课项目之一“传感器的标定”中标定好的传感器应用到第7学期“通风阻力测定”实验中,作为一门新的综合性、设计性实验项目,设计、实施如图示:
09-10学年(上)从06级安全本科4个班,每班随机选择2人,我们进行了这方面的实验探讨并得到以下认识。
2.1 实验对大安全方向与小安全方向的学生同样重要
小安全方向的学生主要面向煤矿行业,毋庸质疑,“通风安全学”对煤矿行业而言是非常重要的课程,对现在的煤矿而言,随着科学技术的不断进步,多学科交叉,相互依托,相互渗透已形成大趋势,煤矿现场的自动化程度也越来越高,所以需要我们掌握更新的测试方法。
大安全方向涉及的消防工程、工业防毒技术、空调工程、工业通风与防尘等课程对通风网络的测试、设计、布置等,这种实验方式更加符合电算模式及后续自动控制模式的实现,实验结果将更精确,应用结果更加广泛,也更符合现场实际。大安全方向与小安全方向的学生都乐于接受,乐于实践。
2.2 更易激发学生的创造性与学习的积极性
通过实验可以做到学生对每种实验方法之间的相互补充,相互验证,可以了解和认识到在实际应用中往往不止用一种方法分析一类问题,并学会综合其它的方法进行更全面的分析,从而得到更可靠的实验结果。
通过实验可以实现以学生自我训练为主的教学模式,更好地掌握实验原理、操作方法、步骤,全面了解仪器设备的性能并正确地使用仪器,锻炼学生思考问题、分析问题和解决问题的能力,提高学生的创新思维和实际动手能力,提高学生驾驭知识的能力,培养学生事实求是的科学态度,百折不挠的工作作风,相互协作的团队精神,勇于开拓的创新意识。通过开展这项工作,将有利于学校培养社会所需要的高素质、创新型人才。
2.3 多课程交叉实验更易于在开放环境下设置
传统的实验课针对某一个实验方法,在基本理论学习结束后,开设相应的实验项目,这些实验项目的开设也是由各实验室分别开设,相互独立没有联系,因此,效果不是很好。而多课程交叉实验综合了几门相关课程,易于独立的设置,并于多个课程结束后,作为开放性实验交由学生在自己方便的时间内自主设计,在老师的指导下自主完成,避免了专业课实验过分依赖某单一课程和时间的局限。我们在安全06级第7学期中进行了上述实验的研究与探讨,取得了良好的效果。
3.取得的效果与存在的问题
3.1已取得的效果
多课程交叉实验的研究与实验,我们选择“通风阻力测定”实验为主体,涉及到三个实验室:风机管道实验室,监测监控实验室,标准计量实验室。利用三个实验室已有的资源,完成一个设计性、综合性实验。学生通过实验,对从事科学研究工作的方法有了最基本的了解和体会。这种设计性、综合性实验,对培养学生主动学习及灵活应用知识的能力,激发学生的学习热情、创新能力都具有很好的效果。参加了“多课程交叉实验的研究与实验”的8位同学都积极报名参加了在随后举行的全校创新大赛,并取得了很好的成绩,其中一位同学被推荐参加了全国第11届“挑战杯”大学生科技创新大赛,并取得全国二等奖的优异成绩。
3.2 目前还存在的问题
多课程交叉实验取得的效果是明显的,但仍存在一些问题,对专业课实验而言,一般都是从第6学期开始,这时一部分同学开始准备考研(第7学期),一部分同学开始联系找工作,所以学习积极性不高。另外,标准计量实验室中压力校验仪属于大型精密贵重仪器,数量有限,限定了每次实验的人数。针对以上问题,我们进行了总结并采取相应的措施:提高同学们的学习积极性,一方面,通过老师引导,更重要的是通过参加多课程交叉实验的同学言传,使其他同学也从开始的不积极,逐步转变为积极踊跃的参与。另一方面,我们把多课程交叉实验设为开放性实验,利用课余时间,利用同学们的闲暇时间来参与,不占用课内学时。总之,通过对实验教学的不断创新与改革,从而保证了本科生实验的按质按量完成。◆
参考文献:
[1] 肖宏滨.综合性设计性实验的探讨与实践 [J].实验室科学 2005.(4):24-26
[2] 吕品、王广军、任克斌 . 安全工程专业实验教学的改革与探索 [ J ].大学时代. 2006.(3):56-58
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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