土木工程專業開放性實驗教學的探索

蔣曉曙 史貴才 黃小紅 張亞興

(常州市建設工程結構與材料性能研究重點實驗室(常州工學院)，江蘇 常州 213002)

高等院校是為社會培養具有高素質、高水平知識創新人才的基地及學術交流的重要場所。［1］傳統的教學模式已經無法滿足當代社會的發展需求，其中在實驗教學上只是簡單地將理論知識實驗化，而沒有與實際的生產實踐聯系，大學生的自主創新能力培養受到影響，不利于提高大學生綜合素質，與培養應用型本科人才的目標相背離。［2］培養理論基礎扎實、實踐能力強的應用型、創新型人才成為應用型本科院校的主流，而這樣的人才也是社會各界所迫切需要的。

開放性實驗教學不像傳統教學受空間和時間上的限制，它實行教學內容、過程、手段、結構的開放［3］。開放性實驗教學，不僅是傳授學生專業知識，更是對實踐能力和技術水平的培養。通過理論指導實踐，通過實踐來更好地掌握理論，并進行實踐過程的創新，實現產學研結合，這是開放性實驗教學的目的。［4－7］

1 土木工程專業開放性實驗教學的構想

1.1 從傳統的實驗教學模式向開放性實驗教學模式轉變

傳統的實驗教學模式，是將實驗教學看做理論教學的附屬部分，只是簡單地培養了學生的動手能力。學生的實驗只是為了完成老師或實驗指導書所指出的一步一步的簡單操作，而且實驗時間短，操作次數少，這種實驗教學沒有真正的實踐效果，也不能培養大學生的獨立思考能力，而創新能力的培養就更談不上了。

解決這類問題，首要解決的就是教學模式，將傳統的實驗教學模式向開放性實驗模式轉變，通過一個項目，讓學生開放自己的思維，將所學的知識、思考的想法、掌握的資料及能利用的資源投入到實驗項目中來，提高學生的動手能力、思維能力、創新能力以及實踐能力。

依托常州工學院建設工程質量檢測所有限公司為常州工學院土木建筑學院的學生提供了一個良好的實驗平臺，更能夠讓大學生熟練掌握公司的實際檢測操作。目前，檢測所能提供的開放性實驗教學項目有室內環境檢測實驗、現場結構檢測試驗、現場粘結強度檢測實驗、建筑沉降觀測實驗、大體積測溫檢測實驗、現場熱工性能檢測實驗、道路彎沉檢測實驗、鋼結構檢測實驗、單樁承載力檢測實驗、靜力觸探勘察實驗等，學生可以根據自己的興趣跟隨檢測所的工程師進行實際檢測實驗與工作，在實驗工作中學習知識，發現問題，解決問題。

2011年8月，常州工學院提交了常州市高技術研究重點實驗室組建可行性論證報告，并已實現常州市建設工程結構與材料性能研究重點實驗室的組建。該實驗室主要涉及建設工程領域，重點開展土木工程結構性能(鋼筋混凝土結構、鋼結構)試驗與可靠性分析、建筑工程新材料研制與開發應用、地基基礎工程設計與檢測評價等方面的應用基礎性研究。學生在其中可得到更好的實驗平臺、更好的實驗環境以及更好的交流學習環境。

1.2 教會學生從被動接收知識轉變為主動吸收知識

知識是有限的，可是創造力是無限的。創新是社會發展的根本動力與源泉。所以大學生在學習知識、參加實踐活動的同時，也要學會發散自己的創造性思維。創造性思維不會憑空產生，要通過不斷地積累，要有獨立的思想才行。知識的積累光靠課堂上老師的傳授是遠遠不夠的，學生主動的吸收才能實現知識接收的最大化。但事實上很大一部分學生學習積極性不夠，報考專業并不是因為有興趣，而是根據就業取向功利性地報考，更有甚者就是簡單地為了文憑，因此在專業課的學習中很難提起興趣去主動吸收知識。

在現有的教育體制下，很大部分學生的知識獲得都是被動的，基本靠課堂上老師的灌輸。應試教育模式下，老師的教學是教學生如何去解題，如何去得到答案，而很少是去培養學生的學習興趣。所以，如何提升學生的學習興趣也是今后的教學所要重視的。開放性實驗教學為解決這個問題提供了可能性。

書本上的知識，即使寫得再生動再全面，對于土木工程專業的學生來說也是很空泛的，在他們的腦中只能形成很模糊的框架。久而久之跟不上課堂的節奏，就會對學習失去信心，更沒有了學習的動力。開放性實驗教學不僅能將書本上的知識實體化，讓學生更直觀地接收知識，更深刻地理解、運用知識，而且提升了學生的實踐能力與動手能力。學生在開放性實驗里會因為能成功解決一個實際問題獲得一定的成就感，對自己的學習會越來越有信心，在碰見問題時，會主動地想辦法解決問題，而為了解決問題，又會主動地去吸收相關知識。這樣，就會形成一個良性循環，使學生學習的積極性得到很大提升。

2 土木工程專業大學生開放性實驗教學的實踐

建設工程項目必須在工程質量符合標準和規范要求的情況下才能驗收并交付使用，大多數工程質量及功能要求須經過實驗檢測才能確定，檢測實驗項目較多，覆蓋了土木工程專業各個方向，通過實際工程能讓學生掌握所學的專業知識。學生參加開放性實驗選擇某項試驗時，需先做一個方案，熟練掌握實驗要用到的各種儀器設備的操作，實驗大部分在現場完成，完成試驗后，寫出一份綜合性的實驗報告。土木工程專業學生在參加開放性實驗的過程中，需綜合所學專業知識，有些低年級的學生還須提前自學一部分專業知識。在實驗過程中，工程實際中的問題處理對學生也是一種鍛煉，提出實驗方案也能體現一定的創新精神。

在主體結構現場檢測試驗項目中，學生首先需自學各種現行標準規范，如CECS03:2007《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》，JGJ/T 23—2011《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程》，GB/T 50344—2004《建筑結構檢測技術標準》，JGJ/T 152—2008《混凝土中鋼筋檢測技術規程》，GB/T 50315—2011《砌體工程現場檢測技術標準》等，要了解委托方的要求，勘察現場情況，確定詳細檢測方案，方案中包括檢測要求的數量，確定檢測方法(取芯法或回彈測強度法)，取芯的部位需取在受力較弱的地方等，這些都需要綜合所學知識。每個工程情況各異，現場情況各不相同，要求參加開放性實驗教學的學生有較強的處理問題、解決問題的能力。對主體結構檢測有裂縫的觀測，鋼筋數量的確定等，都必須與規范、設計要求相對應，通過檢測試驗學生對建設工程質量檢測有了較全面的認識。

常州工學院建設工程質量檢測所有限公司有較多這樣的實際工程項目，面對的都是工程實際問題。參與的學生在畢業設計與答辯過程中都反映出較強的工程實際意識及扎實的土木工程專業知識?？梢姡_放性實驗可使教學效果得到明顯的提升，能加深學生對土木工程專業知識的理解，激發學生參與實驗的熱情。

3 結語

開放性實驗教學將實踐、教學、科研相結合，能使大學生綜合素質得到較大的提升。目前，土木工程專業的實驗教學已較好地將生產、教學結合在一起。讓學生在實踐活動中，熟悉建設工程質量檢測的方法及現場檢測的過程，鍛煉學生的動手實踐能力，培養了學生們的團結協作精神，遇到問題，集思廣益，努力解決現場檢測中的困難。在以后的工作中，將繼續將科研融入到實踐教學中，將開放性實驗教學發揮到最大優勢，為社會培養出更多工程實踐能力強并具有一定創造性的應用型人才。

［1］朱錫芳.實驗教學的改革與實踐［J］.常州工學院學報，2000，13(4):81－83.

［2］陳小玲，劉德輝，桂家章.運用現代信息技術加強大學生技能培養［J］.南昌工程學院學報，2006，25(4):67 －69.

［3］宗翔.《土木工程材料》開放性實驗教學的探討［J］.淮南職業技術學院學報，2011，11(4):60 －62.

［4］江錦花.大學生科技創新與開放實驗室管理模式［J］.實驗室研究與探索，2009，28(12):12 －15.

［5］姜晶，趙阿勐.實驗室開放與大學生創新能力相結合［J］.實驗室研究與探索，2010，29(7):201 －203.

［6］邱東，白文峰，李巖.工科高校大學生科技創新能力培養的認識與思考［J］.實驗室研究與探索，2011，30(10):238 －241.

［7］余敬德，馬明呈，王景勝，等.大學生職業技能訓練的對策研究［J］.青海大學學報:自然科學版，2012，30(3):97 －102.