【摘 要】近年來,隨著社會形勢的變化和教學的改革,工科專業(yè)實驗教學環(huán)節(jié)整體削弱。本文針對延安大學過程裝備與控制工程專業(yè)實驗教學現(xiàn)狀,著重對實驗教學存在的問題進行分析,提出了實驗教學改革的措施,完善實驗室管理制度,增強延安大學“過控”專業(yè)的實驗教學能力,提高實驗教學質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】實驗教學 問題 改革 措施 研究
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)32-0016-02
實驗教學是過程裝備與控制工程專業(yè)(以下簡稱“過控”專業(yè))本科教育的重要組成部分,在學生實驗技能形成、綜合素質(zhì)提高和創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中具有重要的地位和作用。總結(jié)實驗教學的歷史經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),目前中國實驗教學的成功之處是學生理論知識的鞏固與應用,不足之處是學生缺乏自主創(chuàng)新的能力,缺乏主動思考、積極解決問題的能力。如何鞏固基礎實驗的完成,進一步強化綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),有效提高學生實踐動手能力和培養(yǎng)積極的創(chuàng)新思維是實驗教學改革的重點和目標。
一 “過控”專業(yè)實驗教學概述
延安大學“過控”專業(yè)于2007年成立,相繼建立了材料力學實驗室、過程控制實驗室、過程流體機械實驗室、機械設計實驗室等,購買了PLC編程、控制、力學性能測試實驗設備等實驗儀器,在實驗室建設方面取得了一定的成績。但由于專業(yè)起步較晚,與其他工科院校相比,我們在實驗室建設、實驗教學經(jīng)驗等方面還存在一定差距。為使“過控”專業(yè)更好地發(fā)展,能夠培養(yǎng)出滿足社會發(fā)展需要的合格大學生,我們必須認識現(xiàn)狀,加強實驗教學改革,進一步完善實驗室建設,提高實驗教學和管理水平。
二 實驗教學中存在的問題
1.實驗教學體制過于傳統(tǒng),驗證型實驗過多
傳統(tǒng)實驗教學模式過于死板,一定程度上限制了學生的積極性和創(chuàng)造性。而且大多數(shù)是驗證型實驗(如:化工原理實驗、PLC編程原理實驗等),都配有相應的實驗指導書,學生只要按照實驗步驟一步步操作就能完成實驗任務。這種毫無探究性的實驗只能訓練學生的基本動手能力,而其思維和解決問題的能力得不到具體的應用,更不能培養(yǎng)學生的實踐應用和創(chuàng)新能力。調(diào)查中還發(fā)現(xiàn),課表安排的個別實驗沒能落實。如化工容器設計實驗,由于是在高壓下進行的,實驗室空間有限,存在安全隱患,故沒能按計劃開設,一定程度上造成了教學資源的浪費。
2.實驗成績評估體系缺乏激勵性
目前的實驗成績評定基本上都是根據(jù)實驗報告質(zhì)量的優(yōu)劣或者實驗結(jié)果正確與否來決定,而忽視了實驗的操作情況,不能促使學生在操作過程中積極思考。在完成實驗報告時,只要參考實驗講義或者其他同學的實驗報告即可,從而造成抄襲現(xiàn)象嚴重,實驗效果下降。
三 實驗教學改革的措施
目前,高等教育改革正在全方位深入進行。其中,實驗教學改革是重要的組成部分,實驗室則是培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、建立創(chuàng)新意識、提高工程實驗能力的重要實踐基地。同時實驗教學還可以培養(yǎng)學生科學求實的精神、嚴謹周密的工作作風和團結(jié)協(xié)作的精神。
在提高實驗教學地位的同時,要以學生為中心,構(gòu)建學習知識、應用知識和創(chuàng)造新知識三個層次訓練體系。還要對現(xiàn)行實驗教學進行改革,豐富實驗內(nèi)容,改變實驗教學方式,提升實驗教師素質(zhì),在實驗老師的指引下,讓學生去積極思考、探索并動手完成實驗,以達到培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力的目的。具體改革措施如下:
1.完善傳統(tǒng)的化工容器設計實驗和無損檢測實驗
化工容器設計實驗包括內(nèi)壓容器薄膜應力測定實驗、外壓容器失穩(wěn)實驗、內(nèi)壓厚壁容器爆破實驗在內(nèi)的三個經(jīng)典實驗。為能更好地配合此實驗的進行,在實驗室建設過程中,已經(jīng)配備對應的實驗設備,只要做出具體的實驗安全防范措施,嚴格遵守操作規(guī)范,即可進行實驗。
無損檢測實驗形成了八個經(jīng)典實驗,即超聲波測標準試塊的厚度、超聲波探測試件內(nèi)的缺陷、超聲波探傷儀探頭的標定、渦流法測金屬裂紋、渦流法測金屬電導率、超聲波與渦流法探測實驗比較、滲透探傷和磁粉法對焊縫探傷。在建立無損檢測實驗室時按照實驗項目配備相應的實驗設備,即可開設此實驗。
2.建立計算機仿真實驗室
計算機仿真實驗是通過軟件對物理設備及實驗過程的虛擬仿真,利用計算機及相應的模擬程序,通過人機對話界面和動畫仿真操作來完成實驗過程。計算機仿真實驗能夠完成電工電路電子技術(shù)、自動控制原理、過程控制與DCS、過程裝備傳動控制等專業(yè)實驗,彌補我們實驗教學資源的短缺,實現(xiàn)教學資源的優(yōu)化。
3.增加綜合設計性實驗數(shù)量
綜合性實驗是運用已開設課程內(nèi)容綜合分析某一問題或現(xiàn)象的實驗。學生需要運用所學知識經(jīng)過一定的分析思考和綜合運用不同課程知識才能完成相關(guān)實驗。通過實驗,能夠掌握不同設備的聯(lián)合使用與操作,能培養(yǎng)學生的綜合能力和知識應用與滲透能力。
設計性實驗是在學生明確實驗目標的基礎上,只為學生提供必需的儀器、材料,要求學生獨立設計實驗方案,親自動手組裝、操作儀器并完成實驗報告的實驗方法。在實驗中學生可以根據(jù)自己的興趣和知識的掌握程度進行方案設計、流程組裝及測試分析,從而提高學生的興趣,激發(fā)了他們上實驗課的積極性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)其綜合實驗能力。
壓縮驗證性實驗,增加綜合設計性實驗的個數(shù),培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和綜合實踐能力,這是我們實驗教學改革的趨勢。
4.開設選修實驗課程,實驗室面向?qū)W生開放
開設選修實驗課程,實驗室面向?qū)W生開放具有以下三個方面的意義:(1)將學生分散在不同的實驗室,便于管理,實驗效果也會相應提升。(2)學生根據(jù)自己的興趣愛好,選修一到兩門研究性實驗認真去完成。實驗前通過設計實驗方案,很大程度上提高了實驗的效率,培養(yǎng)其綜合應用基礎知識、專業(yè)知識分析問題、解決問題的能力,更有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。(3)充分利用實驗室設備資源。如實驗室擁有的THSA-1型過控綜合自動化控制系統(tǒng)實驗平臺,一共可以做26個實驗,但由于實驗課時有限,平時只開設6個實驗,這就造成實驗資源的嚴重浪費。
四 結(jié)束語
提高實驗教學的能力培養(yǎng)目標與實驗教學時間及實驗室的投資成本有限,是長期存在于實驗教學中的主要矛盾。提高學生工程實踐能力是工科學校面臨的共同問題,“過控”專業(yè)作為延安大學創(chuàng)辦的新專業(yè),經(jīng)過對實驗室的不斷建設與完善,基本做到了理論與實驗相結(jié)合的目的,但也存在一定的問題,相信經(jīng)過認識—改革—健全的過程,延安大學“過控”專業(yè)的實驗教學會達到更高的水平。
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〔責任編輯:林勁〕