喻軍 鄭國(guó)平

一、引言

土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是培養(yǎng)土木工程專業(yè)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，各大高校都非常重視，從試驗(yàn)儀器的更新、試驗(yàn)內(nèi)容的選擇到教師隊(duì)伍的培養(yǎng)都在不斷地提高，不管是重點(diǎn)高校還是地方高校，都花大本錢(qián)更新了硬件和軟件條件進(jìn)行土木工程試驗(yàn)教學(xué)體系改革，而且經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)已經(jīng)取得了不少成功經(jīng)驗(yàn)。但各校的性質(zhì)和特點(diǎn)不同，因此試驗(yàn)教學(xué)模式也不應(yīng)完全相同，尤其對(duì)于地方高校土木工程學(xué)科試驗(yàn)課程教學(xué)體系的改革來(lái)說(shuō)，還沒(méi)有成熟經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，所以為了緊跟時(shí)代步伐和適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展的要求，我們要打破現(xiàn)有土木工程學(xué)科傳統(tǒng)試驗(yàn)課程教學(xué)體系，根據(jù)我校的性質(zhì)和專業(yè)特點(diǎn)，教師應(yīng)著力研究出符合建筑工程學(xué)院實(shí)際的、新的試驗(yàn)課程教學(xué)模式并更新試驗(yàn)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，循序漸進(jìn)地培養(yǎng)出創(chuàng)新性人才。

二、當(dāng)前土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)教學(xué)模式

目前，土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)教學(xué)是以某個(gè)教師為主包干到底，缺乏授課教師間的有效溝通，從基礎(chǔ)試驗(yàn)到專業(yè)試驗(yàn)之間缺乏有效地過(guò)渡。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)改革方向主要有試驗(yàn)平臺(tái)的深化、現(xiàn)代化新型設(shè)備的運(yùn)用、綜合性試驗(yàn)設(shè)計(jì)、考核體系改革、師資力量的提升和仿真試驗(yàn)的拓展[1][2][3][4]。

由于各高校試驗(yàn)室資金不足，土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)仍然面臨試驗(yàn)設(shè)備陳舊、試驗(yàn)內(nèi)容單一、缺乏創(chuàng)新和實(shí)踐等問(wèn)題。但重點(diǎn)高校學(xué)生的接受力強(qiáng)，在較短的時(shí)間內(nèi)可以掌握基礎(chǔ)試驗(yàn)的知識(shí)，進(jìn)入綜合試驗(yàn)設(shè)計(jì)，而地方高校學(xué)生的知識(shí)和能力稍低于重點(diǎn)高校的學(xué)生，需要分層次循序漸進(jìn)地提高，應(yīng)采用不同的培養(yǎng)模式和時(shí)間尺度[5]。

三、土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)“一體化，三層次”改革設(shè)計(jì)與實(shí)踐

鑒于重點(diǎn)高校和地方高校的區(qū)別，我校進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)“一體化，三層次”的改革探索與實(shí)踐時(shí)，先從基礎(chǔ)試驗(yàn)開(kāi)始，在學(xué)生掌握試驗(yàn)原理和規(guī)程后，進(jìn)入專業(yè)試驗(yàn)階段，由專業(yè)導(dǎo)師帶領(lǐng)進(jìn)行課題研究，最后參加綜合設(shè)計(jì)試驗(yàn)，由跨專業(yè)的學(xué)生團(tuán)結(jié)合作，分為三個(gè)方向進(jìn)行創(chuàng)新性試驗(yàn)。即建筑工程、交通土建工程、地下工程。打破按二級(jí)學(xué)科各自組成試驗(yàn)的傳統(tǒng)教學(xué)模式，將三個(gè)專業(yè)的試驗(yàn)課程優(yōu)化整合為基礎(chǔ)試驗(yàn)、專業(yè)試驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)試驗(yàn)三個(gè)層次，根據(jù)這三個(gè)層次，重新組建試驗(yàn)室，制定新的試驗(yàn)計(jì)劃和大綱。

基礎(chǔ)試驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容是包括原無(wú)機(jī)材料土木工程試驗(yàn)、有機(jī)材料土木工程試驗(yàn)、定量分析試驗(yàn)中的基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作部分以及結(jié)構(gòu)試驗(yàn)原理，該課程在3～5學(xué)期開(kāi)設(shè)。這能使學(xué)生熟練掌握基本操作技術(shù)、熟悉試驗(yàn)儀器、學(xué)會(huì)試驗(yàn)方法，為專業(yè)試驗(yàn)準(zhǔn)備條件、打好基礎(chǔ)。

專業(yè)試驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容按專業(yè)不同有不同設(shè)置。建筑工程專業(yè)：課程包括土木工程結(jié)構(gòu)靜力試驗(yàn)、土木工程模型試驗(yàn)、抗震試驗(yàn)、抗風(fēng)試驗(yàn)等；交通土建專業(yè)：課程包括橋梁靜力試驗(yàn)、動(dòng)力試驗(yàn)、抗風(fēng)試驗(yàn)、抗震試驗(yàn)、道路疲勞試驗(yàn)、隧道工程模型等；地下結(jié)構(gòu)專業(yè)：課程包括土工試驗(yàn)、地下鐵道試驗(yàn)、土與結(jié)構(gòu)相互作用試驗(yàn)、抗震試驗(yàn)等，該課程在6～7學(xué)期開(kāi)設(shè)。

綜合設(shè)計(jì)試驗(yàn)課程內(nèi)容以研究性和設(shè)計(jì)性試驗(yàn)為主，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，自主試驗(yàn)，初步培養(yǎng)科研能力。包括地基—基礎(chǔ)—房屋結(jié)構(gòu)，地基—基礎(chǔ)—橋梁結(jié)構(gòu)，地基—隧道結(jié)構(gòu)（或地鐵結(jié)構(gòu)），該課程在7～8學(xué)期開(kāi)設(shè)。

這種新試驗(yàn)體系在2014級(jí)和2015級(jí)土木工程專業(yè)中進(jìn)行試點(diǎn)，在學(xué)生完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)后，實(shí)行導(dǎo)師制。每個(gè)土木系導(dǎo)師指導(dǎo)6～7位學(xué)生進(jìn)入課題研究，一年后進(jìn)入綜合設(shè)計(jì)試驗(yàn)階段，進(jìn)展比較順利。

四、土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)“一體化三層次”的改革效果分析

首先，學(xué)生比較積極地參與導(dǎo)師的課題，能有效地解決工程實(shí)際問(wèn)題，成果得到了肯定。

其次，導(dǎo)師的科研團(tuán)隊(duì)壯大了，力量增強(qiáng)了，可以根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)安排適當(dāng)?shù)娜蝿?wù)，效率提高了。

再次，這兩年我校有組建結(jié)構(gòu)競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)參加浙江省結(jié)構(gòu)競(jìng)賽和國(guó)家結(jié)構(gòu)競(jìng)賽，2016年有兩支隊(duì)伍獲得省結(jié)構(gòu)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)，一支隊(duì)伍獲得二等獎(jiǎng)，并且一支隊(duì)伍獲得國(guó)家結(jié)構(gòu)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)；2017年三支隊(duì)伍獲得浙江省結(jié)構(gòu)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)，一支隊(duì)伍獲得國(guó)家結(jié)構(gòu)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)，這都是我校土木工程專業(yè)史無(wú)前例的成績(jī)。

最后，通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)調(diào)查問(wèn)卷發(fā)出400份，收回395份，不是土木工程專業(yè)的2份，不關(guān)心結(jié)構(gòu)試驗(yàn)改革的3份，因此有效調(diào)查問(wèn)卷390份，其中同意并期待好的教學(xué)效果的有358份，占91.8%；同意并認(rèn)為效果一般的有21份，占5.4%；不同意結(jié)構(gòu)試驗(yàn)改革的有8份，占2.1%；結(jié)構(gòu)試驗(yàn)改革與否無(wú)所謂的有3份，占0.7%。學(xué)生反饋意見(jiàn)說(shuō)明大部分學(xué)生期待結(jié)構(gòu)試驗(yàn)改革，并期待取得好的效果，一小部分學(xué)生認(rèn)為試驗(yàn)改革可能取得一般的效果。

五、結(jié)語(yǔ)

從重點(diǎn)高校與地方高校的差異以及學(xué)生接受能力的區(qū)別入手，提出地方高校土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)改革方案，即“一體化，三層次”體系，得到如下結(jié)論：

（1）總結(jié)了地方高校土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的問(wèn)題和面臨的困境，提出“一體化，三層次”的教學(xué)體系，并在專業(yè)試驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐過(guò)程中采用導(dǎo)師制，讓學(xué)生融入導(dǎo)師的課題，接觸到實(shí)際工程，這樣調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，也為試驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐節(jié)省了不少經(jīng)費(fèi)。

（2）在實(shí)踐過(guò)程中，需要導(dǎo)師查文獻(xiàn)，細(xì)化試驗(yàn)步驟，付出勞動(dòng)比較多，但在學(xué)生學(xué)會(huì)之后，可以給導(dǎo)師承擔(dān)不少工作，減輕導(dǎo)師的科研負(fù)擔(dān)。

（3）實(shí)踐表明，導(dǎo)師制可以幫助學(xué)生掌握不少前沿知識(shí)和技術(shù)，提高了學(xué)生的科研能力，學(xué)校還要提升試驗(yàn)平臺(tái)，提高導(dǎo)師水平或引進(jìn)高水平導(dǎo)師，并完善試驗(yàn)制度，以確保試驗(yàn)教學(xué)改革的順利進(jìn)行。

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