土木工程實(shí)驗教學(xué)實(shí)踐

　　實(shí)踐教學(xué)是土木工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)的重要組成部分，是培養學(xué)生創(chuàng )新精神、創(chuàng )新能力和實(shí)踐能力的一個(gè)重要環(huán)節，其教學(xué)成果直接影響專(zhuān)業(yè)人才培養的質(zhì)量、從業(yè)能力和崗位適應能力。

　　[摘要]

　　基于對學(xué)生工程素質(zhì)與創(chuàng )新能力的培養，結合省級實(shí)驗教學(xué)示范中心、省級本科實(shí)踐教學(xué)能力提升工程建設項目、省級虛擬仿真實(shí)驗中心的建設，探討土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)中多層次、多模塊實(shí)驗體系的構建與實(shí)踐，以最終實(shí)現實(shí)驗項目多元化、層次化、開(kāi)放化的教學(xué)目標。

　　[關(guān)鍵詞]

　　工程素質(zhì);實(shí)驗教學(xué);教學(xué)體系

　　實(shí)踐教學(xué)是土木工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)的重要組成部分，是培養學(xué)生創(chuàng )新精神、創(chuàng )新能力和實(shí)踐能力的一個(gè)重要環(huán)節，其教學(xué)成果直接影響專(zhuān)業(yè)人才培養的質(zhì)量、從業(yè)能力和崗位適應能力。昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院土木工程實(shí)驗中心是省級實(shí)驗教學(xué)示范中心、省級本科實(shí)踐教學(xué)能力提升工程建設項目單位、省級虛擬仿真實(shí)驗中心。中心在多年的建設中，根據學(xué)校人才培養的總體目標和發(fā)展定位，依據《高等學(xué)校土木工程本科指導性專(zhuān)業(yè)規范》及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐體系設置，對比實(shí)踐教育體系的實(shí)踐領(lǐng)域、實(shí)踐單元和知識技能點(diǎn)，分層次制定實(shí)驗教學(xué)目標。同時(shí)，加強學(xué)生工程意識的培養，啟迪學(xué)生的創(chuàng )新思維，提高學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，逐步構建了有利于培養學(xué)生創(chuàng )新精神和創(chuàng )新思維的多層次實(shí)驗教學(xué)體系，取得了良好的教學(xué)效果。

　　一、構建五個(gè)層次的實(shí)驗教學(xué)體系

　　1.基本型必修實(shí)驗。通過(guò)基本參數的測定，驗證相關(guān)的理論公式及結論，滿(mǎn)足實(shí)驗教學(xué)大綱中規定的實(shí)驗內容，加深學(xué)生對基礎知識、基本理論的理解，促使學(xué)生掌握基本的實(shí)驗技能，初步培養學(xué)生的問(wèn)題分析能力和動(dòng)手能力，激勵學(xué)生的學(xué)習興趣。如“普通混凝土用砂石”、“鋼筋”、“水泥”、“受彎構件正截面靜力性能實(shí)驗”、“金屬材料的拉伸實(shí)驗”等。

　　2.創(chuàng )新型選修實(shí)驗。學(xué)生自選實(shí)驗項目、自定實(shí)驗方案，在教師指導下獨立進(jìn)行實(shí)驗，最后獨立總結分析得出結論。該類(lèi)型試驗為在實(shí)驗技術(shù)方面有特長(cháng)又在實(shí)驗研究方面感興趣的學(xué)生提供一個(gè)良好的實(shí)驗環(huán)境，提高學(xué)生提出問(wèn)題和分析解決問(wèn)題的能力，培養學(xué)生的探索和創(chuàng )新精神。如“C30自密實(shí)鏡面混凝土配制及酸雨環(huán)境下老化問(wèn)題研究”、“體感技術(shù)和壓力傳感器在智能動(dòng)力滑板上的應用研究”、“水霧淬火機械臂的研制”等。

　　3.綜合設計型實(shí)驗。該類(lèi)型試驗為實(shí)驗教學(xué)大綱中列出的限選實(shí)驗項目，學(xué)生可以選擇其中的部分項目開(kāi)展實(shí)驗，以培養學(xué)生的綜合設計和實(shí)際操作能力。如“土體固結”、“高性能混凝土設計”、“水平框架的內力分布實(shí)驗”、“建筑結構模型動(dòng)力特性實(shí)驗”、“混凝土強度無(wú)損檢測綜合試驗”、“傳熱性能實(shí)驗”等。

　　4.工程應用型實(shí)驗。結合工程實(shí)際和應用研究的實(shí)驗項目，關(guān)注工程中的實(shí)際問(wèn)題，深化專(zhuān)業(yè)知識的工程應用。如“高強螺栓連接摩擦面的抗滑移系數測試”、“植筋拉拔用大量程位移傳感器的設計”、“橋隧工程預應力鋼束摩阻損失測試裝置研制及試驗研究”、“多功能傾角測量?jì)x”等。目的在于為那些愿意進(jìn)一步提高實(shí)際動(dòng)手能力、拓展知識范圍、增強就業(yè)競爭力的學(xué)生提供實(shí)驗條件，培養學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。5.科研型實(shí)驗。結合教師科研項目，選擇與實(shí)驗相關(guān)的內容，精心設計實(shí)驗項目，使學(xué)生在高水平教師的指導下完成科研實(shí)驗，在為科研項目提供實(shí)驗數據的同時(shí)，培養和鍛煉學(xué)生初步從事科學(xué)研究的能力。開(kāi)展的項目如“固化疏浚淤泥-磷石膏混合土膨脹機理研究”、“火災后再生混凝土抗壓強度與變形性能試驗”、“火災后混凝土在潮濕環(huán)境下強度變化與機理研究”、“應用數字全息干涉法測量物體表面三維變形場(chǎng)的研究”等。

　　二、搭建四個(gè)模塊的學(xué)生學(xué)科競賽與創(chuàng )新計劃實(shí)驗平臺

　　1.學(xué)科競賽模塊平臺。讓學(xué)生自由組隊(鼓勵跨學(xué)科組隊)，并在實(shí)驗中心進(jìn)行實(shí)驗、實(shí)訓，然后參加省級、國家級的競賽，如結構設計大賽、混凝土設計大賽等。該平臺重在培養學(xué)生的創(chuàng )新意識、合作精神，提高學(xué)生創(chuàng )新設計能力、動(dòng)手實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)，加強不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生之間的協(xié)作意識。

　　2.大學(xué)生創(chuàng )新性實(shí)驗計劃項目模塊平臺。該平臺具有以下特點(diǎn)：為學(xué)生提供自主選題設計，獨立組織實(shí)施并進(jìn)行信息分析處理和撰寫(xiě)總結報告。重在培養學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的興趣和能力，提高學(xué)生的創(chuàng )新能力和實(shí)踐能力。開(kāi)展的項目如“承載支架結構優(yōu)化設計”、“力學(xué)分析及應用研究”、“餐飲廢水強化處理裝置的研制”、“CFRP加固鋼筋混凝土梁剛度試驗”、“以高壓氮氣水混合物為冷卻介質(zhì)的一種新型淬火裝置研制及其效果的試驗研究”等。

　　3.學(xué)生課外科技活動(dòng)模塊平臺。學(xué)校每年撥出專(zhuān)款設立“學(xué)生科技創(chuàng )新基金”、“分析測試基金”項目，學(xué)生根據自己的興趣愛(ài)好并結合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)自由申報，中心遴選高水平教師指導學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗項目。開(kāi)展的項目如“高溫后改性輕骨料混凝土的力學(xué)性能與微觀(guān)結構試驗研究”、“共聚聚丙烯疲勞裂紋擴展研究”、“SMC冷拌瀝青混凝土強度形成過(guò)程與車(chē)載破壞機理研究”、“以牛糞纖維制備泡沫滅火劑的實(shí)驗研究”等。

　　4.教改項目實(shí)驗模塊平臺。為了提高實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量，中心不斷進(jìn)行實(shí)驗教學(xué)改革，并選擇部分優(yōu)秀學(xué)生參與項目的研究或建設過(guò)程。項目以導師為主導、學(xué)生為主體，具有一定的探索性，增強學(xué)生的主體意識和參與意識。如“設計性、綜合性力學(xué)實(shí)驗的開(kāi)發(fā)與實(shí)踐”、“應用型綜合實(shí)驗課程教學(xué)新模式的研究”、“面向工程實(shí)踐的校內土建實(shí)訓基地建設探索”、“以工程能力培養為核心的力學(xué)實(shí)踐教學(xué)模式的探索與實(shí)踐”等。

　　三、建立著(zhù)眼于實(shí)驗能力培養的資源設備共享機制和實(shí)驗教學(xué)、管理的信息化管理平臺

　　1.資源設備共享機制。近年來(lái)，在學(xué)校的支持下，通過(guò)德貸項目、中央財政支持地方高校建設項目、科研平臺建設等多種渠道籌集資金用于中心建設，實(shí)驗儀器設備得到了較大充實(shí)。中心現有實(shí)驗設備2500余臺(套)，價(jià)值約6000萬(wàn)元。擁有4m×4m地震模擬振動(dòng)臺、激光粒度儀、三維激光掃描儀、MTS材料試驗系統等大型精密儀器設備70余臺套。同時(shí)，學(xué)校建立了大型設備共享機制，分析測試中心及其他學(xué)院的儀器設備均可共享，為學(xué)生的綜合設計型實(shí)驗、工程應用型實(shí)驗和科研型實(shí)驗以及畢業(yè)設計等提供了良好的分析測試平臺。學(xué)生在實(shí)驗中不但可以學(xué)習不同的測試方法，還可了解先進(jìn)的測試手段和測試技術(shù)。

　　2.實(shí)驗教學(xué)、管理的信息化管理平臺�！秶�家中長(cháng)期教育改革和發(fā)展規劃綱要(2010-2020年)》指出，“信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視”，并把“加快教育信息化進(jìn)程”作為單獨的一部分進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)闡述。中心結合省級本科實(shí)踐教學(xué)能力提升工程建設項目、省級虛擬仿真實(shí)驗中心的建設項目，利用學(xué)校的網(wǎng)絡(luò )平臺，開(kāi)發(fā)了“土木工程實(shí)驗中心實(shí)驗教學(xué)管理系統”，將中心資源納入信息化管理平臺，其中包含實(shí)驗項目、設備功能與使用、實(shí)驗教學(xué)(實(shí)驗預約、報告提交與批閱、網(wǎng)上答疑等)、設備管理等模塊。同時(shí)，為每個(gè)實(shí)驗室均配置了多媒體教室，對典型實(shí)驗制作教學(xué)PPT、錄像和部分實(shí)驗虛擬仿真動(dòng)畫(huà)提供了優(yōu)越的條件，并放在平臺上供學(xué)生自主學(xué)習，實(shí)現了實(shí)驗系統較全面的信息化和數字化，進(jìn)一步提高了實(shí)驗教學(xué)和實(shí)驗室管理的信息化水平。

　　結語(yǔ)

　　我校通過(guò)多層次實(shí)驗教學(xué)體系的建設，不斷改進(jìn)實(shí)驗教學(xué)方法和教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情和興趣，學(xué)生動(dòng)手能力、分析解決問(wèn)題的能力及創(chuàng )新意識都得到較大的提高。近五年來(lái)，獲得省級教學(xué)成果一等獎3項、校教學(xué)成果9項;學(xué)科競賽獲得國家級一等獎1項、二等獎4項、三等獎44項;獲得省級競賽獎19項;完成國家及省大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗計劃項目18項、校開(kāi)放性實(shí)驗項目30項、校學(xué)生課外科技創(chuàng )新基金項目94項、力學(xué)創(chuàng )新實(shí)驗項目51項，本科教學(xué)質(zhì)量得到顯著(zhù)提高。

　　[參考文獻]

　　[1]錢(qián)紅萍.土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)新體系的構建與實(shí)踐[J].實(shí)驗室研究與探索，2012，31(10)：122-125.

　　[2]胡焜.土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)改革與學(xué)生素質(zhì)培養的探討[J].實(shí)驗室研究與探索，2010，29(7)：255-257.

　　[3]傅麗凌.探索工程訓練新模式，實(shí)施大學(xué)生個(gè)性化層次化培養[J].實(shí)驗室研究與探索，2013，(1)：85-87.

　　[4]李麗娟.以創(chuàng )新能力為核心的土木工程實(shí)踐教學(xué)體系[J].實(shí)驗室研究與探索，2015，34(4)：169-173.

　　[5]張艷美.基于個(gè)性化和翻轉課堂的土木工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗教學(xué)研究[J].實(shí)驗技術(shù)與管理，2015，32(7)：183-185.

　　[6]王海良.天津市“土木工程實(shí)驗教學(xué)示范中”建設的感悟[J].高等建筑教育，2015，24(4)：120-122.

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