楊嬋娟

摘要 本文完成目前實驗教學方面存在問題的闡述，引發(fā)對實驗教學改革措施的幾點思考，通過提出實驗教學方法、自主創(chuàng)新手段以及教學考核模式等幾個改革觀點，并結合實驗教學案例證明該措施能起到一定的成效，為解決實驗教學問題及培養(yǎng)新型的路橋工程不同專業(yè)人才提供指導意義。

關鍵詞 路橋工程 實驗教學 教學改革 實驗創(chuàng)新

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.08.042

Thinking on Bridge Engineering Experiment Teaching Reform

YANG Chanjuan

（Nanjing Communications Institute of Technology， Nanjing， Jiangsu 211188）

Abstract This article describes a problem of complete teaching experiments currently experimental teaching reform measures initiated reflections， by proposing experimental teaching method， innovation and teaching evaluation mode means several reform perspectives and teaching cases binding experiments show that the measures will play some success， provide different guidance to solve problems and train new experimental teaching of road and bridge engineering professionals.

Key words bridge engineering; experimental teaching; teaching reform; experimental innovation

路橋工程的專業(yè)作為實踐性較強的學科，在發(fā)展歷程中，往往實踐先于理論，并利用實踐教學驗證理論教學。①實驗教學對整個學科的建設具有不容忽視的重要地位，不但能加深理論知識運用，而且能提高創(chuàng)新思維和動手能力。②但目前對實驗教學環(huán)節(jié)相對薄弱，因此如何辦好實驗教學，怎么提高完善教學體系，應達到何種標準等都是亟待完善的問題。本文結合目前路橋工程相關專業(yè)實驗教學存在的一些情況，對改革問題提出幾點看法，并進行探討。

1實驗教學存在的問題

由于路橋工程專業(yè)的實驗教學綜合實踐性強，理論與實踐完全統(tǒng)一難以實現，目前主要存在的問題可以分為以下幾個方面。

（1）實驗教學方式呆板，學生動手能力差。在路橋工程相關專業(yè)的實驗課中，相對于理論課而言，安排的課時是較少的，例如橋梁檢測技術課程，理論學時為32學時，而實驗只有8學時。傳統(tǒng)的實驗教學模式是在試驗前，實驗老師提前完成試驗構件，給出詳細的試驗操作步驟以及數據記錄表等工作，而學生在實際操作過程中，不需思考試驗操作原理和查閱相關資料，只需按指示就可以完成試驗，最后的工作只是記錄和統(tǒng)計數據等。③在整個試驗過程中學生缺乏思考和真正的動手能力，這種被動學習模式對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和獨立思考是極為不利的。

（2）實驗教學體系不完善。在路橋工程專業(yè)教學中，實驗課與理論教學兩者一般是獨立的。④⑤例如在進行土的密度、含水率等實驗教學時，往往只通過理論講解和演示，而忽略基礎試驗的安排。單獨進行理論教學缺乏實驗輔助教學，這種方式會讓學生感覺枯燥無味，難以培養(yǎng)學生的抽象思維，對知識的接受困難;若只進行實驗教學而忽略理論則顯得實驗項目單一，學生會對實驗產生迷茫心理，不懂其真正的原理。在現實的教學中由于場地和課時安排等原因，一般難以將理論與實踐同時進行，因此，對該專業(yè)的教學系統(tǒng)性不強，導致實驗教學效果不明顯，對整體而言，實驗教學體系是不完善的。

（3）實驗教學儀器更新太慢。近幾十年來，隨我國土木事業(yè)的快速發(fā)展，土木專業(yè)人才需求急劇增加，原有實驗設備陳舊且明顯滿足不了實驗教學的需求，⑥例如大多數實驗室仍采用以往的手動機械加載裝置，而目前自動液壓系統(tǒng)更安全和準確。所以真正用于提供學生實驗設備不多，導致學生實踐能力差，創(chuàng)新思維局限于一定范圍。

（4）實驗教學成績考核不規(guī)范。在傳統(tǒng)的實驗教學中，對學生成績的考核主要來自兩個方面，一是針對實驗課中對學生考勤情況;二是通過學生完成實驗后的報告撰寫，⑦單從這兩方面考慮其實是不公平的，因為在一般試驗中，大多學生只是通過觀察試驗現象，根據數據遵循以往的報告進行填寫，出現的報告雷同是常見之事，考核的成績并不能代表真正的評判，有失公平性。

以上幾個方面的問題是目前在實驗教學當中普遍存在的，不利于學生的能力培養(yǎng)和創(chuàng)新素質提高，達不到實驗教學的真正標準。

2實驗教學改革措施的思考

針對目前實驗教學存在的問題，本文從實驗教學方法、實驗儀器自主創(chuàng)新以及實驗教學考核等角度提出相應的見解，總結如下：

2.1 實驗教學方法的調整

考慮到路橋工程專業(yè)實驗類型較多，而高校實驗儀器有限，為了保證實驗項目順利開展，讓每位學生都能參與到試驗當中。根據實驗的要求將教學方法主要分為三個階段。第一是理論教學階段，例如可以在班級進行試驗前，先完成實驗的預前講解，解析實驗步驟、分析試驗原理以及整理實驗數據分析方法;第二是對基本技術操作學習的培訓階段，例如可以通過實驗小組內部交流和討論，針對試驗過程中關鍵操作進行模擬教學，并提出試驗過程中可能出現的問題，擬定解決方案;第三是實驗現場教學階段，通過以理論與實驗教學結合為基礎，從試件制作到數據采集讓學生自己動手，教師對實驗過程中遇到的問題進行解答，并由學生自己討論后修正，最后由小組提交實驗報告。

2.2 實驗儀器自主創(chuàng)新

根據實驗儀器的特點，試驗的原理，查閱國內外文獻，鼓勵學生進行實驗儀器的設計，啟發(fā)學生創(chuàng)新思路，設計試驗裝置及試驗方法，對常規(guī)實驗儀器提出疑問，并在教師指導下完成儀器的修正與創(chuàng)新，充分發(fā)揮高校研制儀器的能力，例如傳統(tǒng)的直剪試驗裝置中位移的讀數是通過人工讀取百分表進行，通過對位移計改進采取電子自動采集可以提高數據的準確度和人工誤差等，這些措施的改進對推進實驗室建設和培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力有較大的幫助，對實驗教學的整體水平也有一定的提高。

2.3 實驗教學的考核

實驗教學的成效離不開考核，正確的考核制度對提高學生積極性和教師教學效果有重要作用，因此對實驗教學的考核評定可采取實驗前的理論考核、實驗操作動手能力與數據分析報告三部分，再將每部分考核分為若干個考核指標，依次按完成的程度進行評判定分，最后綜合各個指標給出最終的實驗成績，該方法可以將平時考勤成績不再作為考核重點，而以實驗的理論考試、試驗動手能力、實驗小組的配合協(xié)調程度以及實驗報告數據分析結果代之，整個考核以實際操作技能為主，這種改革對減少學生被動學習和依賴性有較大幫助。

3實驗教學改革的實踐及成效

結合學院建設實踐，根據對實驗教學改革措施提出的幾方面思考，建立以下方面的實驗教學模式，并付諸實踐。以混凝土簡支梁橋檢測實驗為例，結合本文提出的幾點改革，通過學生參與實驗方案設計、制作、加載、數據采集及報告撰寫的整個過程，對比傳統(tǒng)教學進行實踐與成效分析，其整個實驗步驟如下：

（1）實驗準備階段。此階段的考核分數占10%，首先將每個實驗小組進行分工，如方案設計，理論計算，荷載分級加載，數據采集等，再通過對每位成員進行講解，掌握試驗步驟，實驗內容及實驗的基本理論依據等。對比傳統(tǒng)通過教師分工，編制實驗詳細步驟，在實驗前完成鋪墊的實驗教學，此階段能讓學生自主完成試驗過程資料的查閱，加強理論知識的認識，對實驗進一步的深化鋪墊基礎。

（2）實驗方案設計階段。此階段考核分數占15%，首先方案設計成員將簡支橋梁按不同工況進行分析，理論計算成員利用結構力學理論知識運用到實驗方案設計中，再確定簡支梁橋荷載位置，計算每個工況下荷載值大小以及簡支梁發(fā)生的變形值，完成實驗方案的設計，對比傳統(tǒng)依據教師已提供的理論結果直接用于試驗設計，此階段學生可將理論知識靈活運用到實踐中來，加深對理論概念的理解。

（3）實驗制作階段。此階段考核分數占20%，制作成員依次在梁的不同位劃出測點標記，完成應變片的粘貼，位移計的安裝，數據線的連接等工作，并對測點編號，完成整個實驗測試的調試工作，在實驗制作過程中且完成了試驗室傳統(tǒng)的位移計進行改進，對比傳統(tǒng)按部就班，不考慮試驗優(yōu)化程序的試驗，此階段更能加強學生的動手能力，培養(yǎng)實驗成員的基本素質和自主創(chuàng)新能力。

（4）試驗荷載的施加階段。此階段考核分數占20%，首先荷載施加小組根據實驗方案計算的荷載位置進行布載，分級將荷載值施加到簡支梁上，并創(chuàng)新性地運用反力撐模式替代千斤頂固定問題，解決加載的難題。對比傳統(tǒng)教師完成試驗，學生觀察試驗變化的方法，此階段更能提高成員的積極性，促進彼此間的組織協(xié)調程度。

（5）數據采集階段。此階段考核分數占20%，數據采集成員在每個工況下記錄梁體應變與位移的變化，梁底裂縫分布長度及破壞形態(tài)，傳統(tǒng)的教學是通過教師讀數，學生記錄的形式，此階段打破傳統(tǒng)方法，更能激發(fā)學生的主觀能動性，增加學習的興趣。

（6）報告撰寫階段。此階段考核分數占15%，實驗小組根據整個實驗過程依次完成實驗方案設計，分析實驗結果，完成不同工況下位移與應變的曲線，并對不同成員在實驗過程中總結實驗心得。此階段讓整個小組增加動手能力，從數據中發(fā)現的問題進行分析，增強學生解決工程實踐的問題。

（7）最后教師通過對學生在整個實驗過程中不同階段完成情況進行考核，給出不同階段考核指標分數，公平合理地考評學生理論知識和動力創(chuàng)新能力，最后綜合給出每位學生的實驗成績，對整個實驗教學給予肯定。

同樣的試驗，以學生考核分數為80進行對比，傳統(tǒng)的實驗教學中，學生只能掌握整個試驗50%的工作，其余由教師完成，通過以上實驗教學實例，學生參與試驗全過程，比較理想地完成了整個實驗理論學習，學生掌握了整個試驗的100%，有效地培養(yǎng)了學生試驗動手操作能力，針對問題提出了創(chuàng)新性建議，對改善實驗室儀器也提出有利建議。

4結語

本文通過對目前實驗教學存在的問題進行闡述，引發(fā)對改革相關措施的思考，提出實驗教學改革的幾個方面，并通過對比傳統(tǒng)的簡支梁橋檢測實例的分析，實踐證明該措施起到明顯的成效，對驗證實驗教學方法、改善實驗室建設條件以及培養(yǎng)新型的路橋工程不同專業(yè)人才提供指導意義。

注釋

① 王磊，劉小燕等.土木工程專業(yè)實驗教學改革探索與實踐[J].中國電力教育，2009（17）：121-122.

② 熊宏齊，戴玉蓉等.實驗教學改革與實驗室建設規(guī)劃的研究與實踐[J].實驗技術與管理，2008.25（10）：1-4.

③ 李明瑛.土工實驗教學的改革與創(chuàng)新[J].高教論壇，2007（3）：60-61.

④ 曾磊.土木工程實驗教學體系改革探索[J].高等建筑教育，2009.18（2）：357-359.

⑤ 董武忠，曹國輝.土木工程專業(yè)實驗教學改革[J].高教論壇，2004（1）：64-66.

⑥ 熊梅.西昌學院土木工程實驗教學改革的探討[J].西昌學院學報（自然科學版），2007.21（2）.

⑦ 戈海玉.關于土木工程實驗教學環(huán)節(jié)的思考[J].皖西學院學報，2010.26（2）：47-50.