摘要：針對(duì)土木工程測(cè)試技術(shù)課程存在內(nèi)容龐雜、教學(xué)方法單一和綜合性強(qiáng)等問(wèn)題，提出了一套該課程的教學(xué)改革內(nèi)容及方法，并應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)，得到了良好的教學(xué)效果，可為其他類似課程的教學(xué)改革提供參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：土木工程測(cè)試技術(shù);教學(xué)改革;實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2015）25-0149-03

土木工程測(cè)試技術(shù)課程是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的本科生專業(yè)課程，我校土木建筑學(xué)院土木工程、城市地下空間工程、工程管理三個(gè)本科專業(yè)的本科生均需學(xué)習(xí)該課程。土木工程測(cè)試技術(shù)課程里面所傳授的技術(shù)和知識(shí)可直接應(yīng)用于工程實(shí)際，不僅獲可取土木工程設(shè)計(jì)所需的基本參數(shù)和數(shù)據(jù)，而且可驗(yàn)證工程設(shè)計(jì)方案的合理性和保障現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程的安全性。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握土木工程建設(shè)中常用的測(cè)試技術(shù)原理和方法，并同時(shí)具有實(shí)際工程監(jiān)測(cè)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施能力，因此，土木工程測(cè)試技術(shù)的基本理論和技術(shù)是土木工程專業(yè)必備的專業(yè)知識(shí)。

一、課程現(xiàn)存主要問(wèn)題

（一）課程內(nèi)容龐雜

土木工程測(cè)試課程所包含的教學(xué)內(nèi)容多而雜。包含電阻式、鋼弦式、電感式、電容式等多種傳感器，且每種傳感器的工作原理和使用方法各異;還包含電阻應(yīng)變片的構(gòu)造、工作原理及測(cè)量技術(shù)等內(nèi)容;又涉及到工程結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)和半破損檢測(cè)技術(shù);同時(shí)還融合了模擬信號(hào)、采集儀表和試驗(yàn)機(jī)等機(jī)械和電氣相關(guān)專業(yè)知識(shí);而針對(duì)房屋建筑、橋梁、隧道、道路和礦山等工程性質(zhì)的不同，所采用的測(cè)試元件和量測(cè)方案均不相同。這些教學(xué)內(nèi)容之間既相互聯(lián)系又有區(qū)別，因此，給學(xué)生的感覺(jué)是教學(xué)內(nèi)容太多、過(guò)于分散、重點(diǎn)不突出、難以理清頭緒，學(xué)生普遍反映該門(mén)課程難學(xué)。

（二）教學(xué)手段單一

目前在土木工程測(cè)試技術(shù)課程的教學(xué)過(guò)程中，要么完全采用滿堂灌、填鴨式的黑板板書(shū)教學(xué)手段，要么完全采用多媒體課件的授課方式。課程教學(xué)手段較為單一，從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容難于理解和掌握。因土木工程測(cè)試技術(shù)課程所涉及的內(nèi)容多而雜，不同的授課內(nèi)容理應(yīng)運(yùn)用不同的教學(xué)手段，才能在一定程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，進(jìn)而達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

（三）課程綜合性強(qiáng)

土木工程測(cè)試技術(shù)是一門(mén)綜合性較強(qiáng)的課程，其以土木工程中材料力學(xué)、巖土力學(xué)、彈性力學(xué)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等課程為理論基礎(chǔ)，并以計(jì)算機(jī)工程、電氣工程等學(xué)科為技術(shù)支持，同時(shí)還融合了土木工程的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)以及工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此，學(xué)好本門(mén)課程的前提是要求學(xué)生掌握過(guò)硬的土木工程專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和了解部分其他專業(yè)相關(guān)知識(shí)，例如在聲波測(cè)試技術(shù)這一章里面，對(duì)于聲波速度的求解需要學(xué)生對(duì)彈性力學(xué)和數(shù)理方程有所熟悉;對(duì)于換能器的工作原理又要求學(xué)生了解晶體的壓電效應(yīng);對(duì)于聲波儀還需要學(xué)生掌握示波器、振蕩器和放大器等設(shè)備。又因?qū)W時(shí)有限，對(duì)于綜合性如此強(qiáng)的一門(mén)課程，如不采取重點(diǎn)突出、補(bǔ)差補(bǔ)短等教學(xué)手段，對(duì)于大部分學(xué)生而言，課程教學(xué)質(zhì)量必然很差。

（四）無(wú)綜合性教材

我校土木工程測(cè)試技術(shù)課程授課對(duì)象為土木工程、城市地下空間工程、工程管理三個(gè)專業(yè)的本科生，而土木工程專業(yè)下又設(shè)置了礦山建設(shè)工程、巖土與地下工程、工業(yè)與民用建筑和道路與橋梁工程四個(gè)方向。不同專業(yè)方向的學(xué)生畢業(yè)后將參與到隸屬于“大土木”范疇內(nèi)的不同性質(zhì)工程建設(shè)中，在施工現(xiàn)場(chǎng)所接觸到的一些土木測(cè)試儀器和方法也會(huì)有所不同。但現(xiàn)有的土木工程測(cè)試技術(shù)課程教材，要么是側(cè)重于巖土與地下工程、公路工程的測(cè)試[1-3]，專業(yè)方向性很強(qiáng);要么是測(cè)試技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)講解較少[4]，可參考的綜合性書(shū)籍又是以手冊(cè)的形式出現(xiàn)[5-6]，因其價(jià)格相對(duì)較貴，不適合作為本科生的教材。

二、課程教學(xué)改革內(nèi)容及方法

（一）課程開(kāi)課時(shí)間的設(shè)置

要想使土木工程測(cè)試技術(shù)課程的教學(xué)效果得到最佳，前提是學(xué)生需掌握土木工程的力學(xué)概念和具體施工工法，就拿盾構(gòu)隧道檢測(cè)技術(shù)這一節(jié)內(nèi)容來(lái)說(shuō)，如果學(xué)生對(duì)城市地鐵盾構(gòu)法施工工序全然不知，或?qū)Χ軜?gòu)機(jī)的構(gòu)造及工作原理不甚了解，則將導(dǎo)致學(xué)生對(duì)測(cè)試對(duì)象和測(cè)試方法難以理解，更嚴(yán)重的會(huì)使得學(xué)生喪失本門(mén)課的學(xué)習(xí)興趣，勢(shì)必造成極差的教學(xué)效果。因此，本課程的授課對(duì)象應(yīng)該是高年級(jí)本科生。據(jù)多年的教學(xué)效果對(duì)比來(lái)看，個(gè)人認(rèn)為其最佳的開(kāi)課時(shí)間應(yīng)選在大學(xué)三年級(jí)下學(xué)期，在此時(shí)間段學(xué)生首先已掌握了一些土木工程最基本的施工方法，再則學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)不會(huì)受到求職、考研等客觀因素的影響。我校土木建筑學(xué)院自2008年以來(lái)將土木工程測(cè)試技術(shù)課程的開(kāi)課時(shí)間從四年級(jí)上學(xué)期移至三年級(jí)下學(xué)期，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和課程的教學(xué)效果均得到大幅度提高。

（二）課程教學(xué)內(nèi)容的精選和更新

結(jié)合現(xiàn)有土木工程測(cè)試技術(shù)相關(guān)書(shū)籍精心選取教學(xué)內(nèi)容，確定本課程的教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容為測(cè)試技術(shù)的理論基礎(chǔ)、土木工程測(cè)試常用傳感器的構(gòu)造及工作原理（主要包括電阻式傳感器、振弦式傳感器和光纖傳感器等）、混凝土的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)（主要包括混凝土強(qiáng)度的回彈法和超聲波法檢測(cè)、混凝土的超聲波法探傷技術(shù)）、混凝土的半破損檢測(cè)技術(shù)（主要包括混凝土強(qiáng)度的鉆芯法、射釘法等檢測(cè)技術(shù)）、測(cè)試技術(shù)的工程應(yīng)用（主要包括深基坑工程、路基路面、橋梁結(jié)構(gòu)、隧道工程和礦建工程等方面的測(cè)試技術(shù)應(yīng)用實(shí)例）。

隨著土木工程建設(shè)水平的不斷提高，土木工程中的新型測(cè)試儀器、設(shè)備和方法層出不窮。對(duì)于如此一門(mén)快速發(fā)展的學(xué)科和課程，其教學(xué)內(nèi)容要時(shí)刻把握測(cè)試技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，使學(xué)生能接觸到土木工程測(cè)試技術(shù)最前沿的知識(shí)。這就要求教師教學(xué)的參考資料不能僅僅局限于教材，而目前僅有的土木工程測(cè)試課程教材編寫(xiě)時(shí)間較早，沒(méi)有體現(xiàn)當(dāng)今一些土木工程測(cè)試的新技術(shù)、新儀器。教師應(yīng)利用互聯(lián)網(wǎng)資源，通過(guò)訪問(wèn)Google學(xué)術(shù)搜索引擎、中國(guó)知網(wǎng)、中國(guó)傳感網(wǎng)等網(wǎng)站獲取有關(guān)信息，并及時(shí)將其加入課件中逐年更新豐富教學(xué)內(nèi)容。如現(xiàn)有土木工程測(cè)試技術(shù)相關(guān)教材中，對(duì)土木工程常用的傳感器介紹還是主要側(cè)重于電阻式和振弦式傳感器等，但如今，光纖式傳感器在土木工程領(lǐng)域得到了高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用[7]，筆者在傳感器這一章中對(duì)此類傳感器會(huì)專門(mén)做有關(guān)講解。另外在業(yè)余時(shí)間，應(yīng)盡可能教會(huì)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)資源獲取方法，像如何利用關(guān)鍵詞檢索相關(guān)論文等方面。必要時(shí)，還須更換最新教材。endprint

（三）針對(duì)不同專業(yè)方向突出教學(xué)重點(diǎn)

我校土木工程測(cè)試技術(shù)課程的授課對(duì)象為3個(gè)專業(yè)共計(jì)6個(gè)方向的本科生，該課程的教學(xué)由于課時(shí)的限制，應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)方向，采取重點(diǎn)突出和難點(diǎn)分散的指導(dǎo)思想，才能取得良好的教學(xué)效果。這就要求教師在課堂教學(xué)中要把握課程最核心的內(nèi)容，并且做到有的放矢。如測(cè)試技術(shù)的理論基礎(chǔ)和傳感器這兩章對(duì)任何專業(yè)方向的學(xué)生都需做詳細(xì)講解。又因混凝土是土木工程中應(yīng)用最為廣泛的建筑材料，在房屋、道路、橋梁、隧道和礦山等工程領(lǐng)域中均能看到它的身影，所以混凝土的無(wú)損和半破損檢測(cè)技術(shù)也是任何專業(yè)方向?qū)W生掌握的核心內(nèi)容。在測(cè)試技術(shù)工程應(yīng)用方面，對(duì)于工民建方向可重點(diǎn)介紹深基坑工程檢測(cè)技術(shù)，對(duì)于路橋方向重點(diǎn)介紹橋梁和路基路面檢測(cè)技術(shù)，對(duì)于巖土與地下工程方向重點(diǎn)介紹深基坑工程檢測(cè)技術(shù)和隧道工程檢測(cè)技術(shù)，而對(duì)于礦山建設(shè)工程方向則須重點(diǎn)介紹井巷工程的檢測(cè)技術(shù)，進(jìn)而建立了土木工程測(cè)試技術(shù)課程的模塊化教學(xué)體系[8]。尤其對(duì)巖土與地下工程、礦山建設(shè)工程方向的學(xué)生，要讓他們知道現(xiàn)階段隧道工程、地鐵工程、基礎(chǔ)工程和礦建工程等設(shè)計(jì)理論都很不成熟，主要采用工程類比法，現(xiàn)場(chǎng)施工必須借助于有關(guān)測(cè)試技術(shù)，學(xué)習(xí)和掌握現(xiàn)代的工程測(cè)試手段更顯重要。

（四）多種教學(xué)手段合理綜合運(yùn)用

本課程內(nèi)容豐富，要求學(xué)生掌握的信息量大，要想在有限的時(shí)間內(nèi)完成較多的教學(xué)內(nèi)容，而且同時(shí)保證教學(xué)效果，采用傳統(tǒng)或單一的教學(xué)手段難度極大。因此，應(yīng)針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容合理運(yùn)用不同的教學(xué)手段。如在測(cè)試技術(shù)理論基礎(chǔ)的教學(xué)中，采用黑板板書(shū)和課后參觀相結(jié)合的教學(xué)手段，測(cè)試系統(tǒng)的誤差處理和傳遞特性利用黑板板書(shū)進(jìn)行講授，課后參考實(shí)驗(yàn)室測(cè)試儀器，可使得學(xué)生對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的組成有更深刻的認(rèn)識(shí);在傳感器的教學(xué)中，主要運(yùn)用多媒體教學(xué)手段，現(xiàn)有教材一般只給出傳感器的簡(jiǎn)圖，通過(guò)拍攝實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有傳感器照片、互聯(lián)網(wǎng)搜尋相關(guān)廠家的傳感器實(shí)物圖片等，來(lái)改進(jìn)制作多媒體課件，這樣可使得學(xué)生對(duì)土木工程常用傳感器有著更為直觀的認(rèn)識(shí);在混凝土檢測(cè)技術(shù)的教學(xué)中，則運(yùn)用黑板板書(shū)和多媒體的綜合教學(xué)手段，通過(guò)板書(shū)講授檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理方法，通過(guò)多媒體講授混凝土回彈儀、超聲波儀和鉆芯機(jī)等檢測(cè)設(shè)備。另外，結(jié)合“提問(wèn)式”教學(xué)方法[9]，讓學(xué)生自行思考，達(dá)到引入的目的，進(jìn)一步提高教學(xué)效果。

（五）課堂教學(xué)結(jié)合工程實(shí)踐

在土木工程測(cè)試技術(shù)課堂教學(xué)中，教師如果能將自身所參與的工程測(cè)試案例，整理、提煉制成適合教學(xué)需要的素材并用于輔助教學(xué)，可切實(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。筆者曾在混凝土無(wú)損及半破損檢測(cè)這一章講授過(guò)程中，引用了自身參與的淮南望風(fēng)崗礦副井混凝土井壁的回彈法和鉆芯法檢測(cè)工程實(shí)例，向?qū)W生演示了整個(gè)項(xiàng)目的檢測(cè)方法及步驟，并配以現(xiàn)場(chǎng)拍攝的工程測(cè)試照片，然后讓學(xué)生對(duì)測(cè)試原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用所學(xué)知識(shí)來(lái)綜合判定該井壁混凝土的強(qiáng)度。這樣不僅提高了學(xué)生的分析問(wèn)題能力，而且培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。對(duì)比以往參照教材上的實(shí)例講解來(lái)看，該堂課學(xué)生滿意度較好，在很大程度上提高了教學(xué)效果。

（六）實(shí)驗(yàn)演示教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生動(dòng)手操作

我院土木工程測(cè)試技術(shù)課程中實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)共有8個(gè)學(xué)時(shí)，主要內(nèi)容為電阻和振弦式傳感器的標(biāo)定、混凝土強(qiáng)度回彈法檢測(cè)、混凝土強(qiáng)度聲波法檢測(cè)和混凝土內(nèi)部缺陷的超聲波探傷等。以前由于學(xué)時(shí)數(shù)限制、實(shí)驗(yàn)設(shè)備欠缺等多方面的原因，主要由教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通常1～2個(gè)班級(jí)的學(xué)生在旁邊觀看，學(xué)生不能親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，這樣勢(shì)必影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣以及對(duì)所學(xué)內(nèi)容的掌握。如今新購(gòu)入一些實(shí)驗(yàn)儀器后，基本可達(dá)到讓學(xué)生動(dòng)手操作的要求，能夠使學(xué)生更好地了解監(jiān)測(cè)的目的和要求，系統(tǒng)而直觀地向?qū)W生介紹各種測(cè)試儀器的工作原理和測(cè)試方法，使學(xué)生更能有針對(duì)性地進(jìn)行監(jiān)測(cè)方案的設(shè)計(jì)，有利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，拓寬學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

（七）考核形式

該課程考試采用開(kāi)卷考試的形式，考題主要以工程實(shí)例的監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)為主，考核學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，而且內(nèi)容包括基坑測(cè)試、橋梁道路測(cè)試和隧道工程測(cè)試等多方面內(nèi)容，可供考生根據(jù)自身的專業(yè)方向和興趣來(lái)選做。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)也能夠考查學(xué)生處理測(cè)試數(shù)據(jù)的能力，故土木工程測(cè)試技術(shù)課程的學(xué)生成績(jī)由卷面成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)兩個(gè)方面來(lái)綜合判定。

三、課程教學(xué)實(shí)踐效果及體會(huì)

土木工程測(cè)試技術(shù)課程教學(xué)經(jīng)上述幾個(gè)方面的改革后，學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性得到大幅度提高，缺勤現(xiàn)象較為少見(jiàn)，測(cè)試儀器的動(dòng)手操作能力也得到進(jìn)一步增強(qiáng)，在學(xué)習(xí)態(tài)度上實(shí)現(xiàn)了“要我學(xué)”到”我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變。另外，在不斷精選和更新教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，教師自身的業(yè)務(wù)水平也得到進(jìn)一步提高，為科研工作的開(kāi)展奠定了良好基礎(chǔ)。從近幾年的課程考核結(jié)果來(lái)看，學(xué)生成績(jī)的優(yōu)良率一直保持在90%左右，收到了良好的教學(xué)效果。

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