土木工程專業開放實驗教學模式探索

摘 要 實驗教學是土木工程專業實踐教學的重要組成部分，傳統的實驗教學模式存在一些弊端，土木工程專業開放實驗教學模式的構建勢在必行。重點闡述開放實驗教學的特點，結合開放實驗項目的經驗和體會，提出具體的實施步驟和措施。

關鍵詞 開放實驗；土木工程；教學模式

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X(2012)09-0110-02

Exploration of Opening Experimental Teaching Mode in Civil Engineering//Zhou Miao， Liu Yu， Zhang Suhua

Abstract Experimental teaching is an important part of practical teaching in civil engineering， there are some drawbacks of traditional experimental teaching mode. Therefore， it is necessary to open up the experimental teaching mode in civil engineering. This paper explicated the characteristics of opening experimental teaching， from the experience of the experimental item， and proposed a specific implementation steps and measures.

Key words opening experiment; civil engineering; teaching mode

Author’s address College of Civil Engineering of Henan Polytechnic University， Jiaozuo， Henan， China 454003

1 引言

土木工程專業的培養目標是培養具有一定知識、能力和綜合素質，面向生產、建設、管理、服務一線并適應其要求，具有可持續發展潛力的高級應用型專門人才[1]。新形勢下加強土木工程專業學生的工程實踐能力培養具有很重要的現實意義，其中實驗教學是實踐教學的重要組成部分，因此，如何強化土木工程專業的實驗教學，構建適合土木工程專業發展的實驗教學體系，是急需進行深入研究的問題。然而傳統的實驗教學模式是實驗課附屬于理論課，實驗學時較少，實驗項目更新率低，學生缺乏主動性，實驗教學效果不理想。因此，通過創造實驗條件和合理組織，利用實驗室開放進行實驗教學是一種非常可行的實驗教學模式。

2 土木工程專業實驗教學的傳統模式

目前，大多數高校土木工程專業的實驗教學方法表現為灌輸式，實驗課均為理論課的輔助部分，驗證性實驗較多，綜合性、設計性和研究性實驗較少，可以從以下幾個方面看出其弊端。

1）傳統實驗教學是實驗教師根據實驗教學大綱編寫實驗指導書，學生根據實驗指導書的實驗目的、實驗方法、實驗要求、所用儀器設備進行相關實驗即可，設置的實驗學時數和實驗項目都非常有限。對于實驗過程復雜、耗時較長且耗資較大的實驗，實驗教學盡量是不涉及的。

2）實驗項目基本上幾年不變化，實驗項目更新慢，課程規定的實驗項目不能滿足學生的學習需求，他們需要對自己感興趣的項目做深入研究。同時儀器設備在非實驗期間長時間閑置，在使用時間上分布不均。

3）傳統的實驗教學以班級、專業為整體，不同層次的學生所做的實驗項目都相同，做相同的實驗，得到近似的實驗結果，一組或一個班寫出基本相同的實驗報告，不能充分調動學生的學習興趣和積極性。大多數學生在實驗中只是忙于完成實驗過程，來不及深入理解實驗原理，思考解決實驗中出現的現象和問題，即使遇到問題，也是實驗教師給予解決。學生是被動的，教師的工作是重復性的。

傳統的實驗教學模式設置的實驗項目與實際工程有較大的差距，難以發揮學生的積極能動性，難以培養學生的創新能力和實踐能力。因此，需要調整實驗教學模式，使學生養成自主學習的習慣并培養實踐創新能力，勢在必行。

3 土木工程專業開放實驗教學模式的構建

3.1 開放實驗教學的特點

開放性實驗教學從廣義上講是指實驗對象、實驗內容、實驗時間上的開放，沒有對象、內容和時間的限制；從狹義上講是指由學生自己根據實際題目的要求，獨立擬定實驗方案，設計實驗技術路線，完成實驗過程，指導教師只負責對實驗方案進行審查，在實驗過程中給予必要的啟發和引導，實驗完成以后對實驗結果和報告進行評價[2]。

筆者結合多年的實驗教學經驗可以歸納出開放實驗教學的特點[2]：

1）開放實驗具有綜合性、設計性和創新性的特征，這有別于傳統的課堂實驗教學；

2）實驗形式具有可開放性，操作難度較小，實驗時間不與正規實驗教學發生沖突；

3）強調學生在實驗中的主體地位，自主把握實驗方法和進程，教師在實驗過程中只給予必要的指導和啟發。根據土木工程專業開放實驗教學特點及教育部提出的培養學生綜合性創新精神和實踐能力的要求，開放性實驗教學模式是實驗教學體制改革的必然趨勢。

3.2 開放實驗教學的項目

筆者所在的土木工程實驗中心進行開放實驗教學已有3年多了，對于實驗項目的制定主要依據不同層次的學生要求以及實驗室的儀器設備狀況，與計劃實驗教學項目不同，所開放的實驗項目有下面幾類。

1）建筑材料類：摻加建筑廢料的混凝土試驗、摻加工業廢料添加混凝土試驗、鋼纖維混凝土試驗、碳纖維混凝土試驗等項目，對大二、大三、大四的學生開放實驗。

2）建筑工程類：工程結構承載能力綜合測試、鋼管混凝土構件力學性能試驗、結構加固材料力學性能研究、簡支桁架靜載非破壞性試驗等，對大三、大四的學生開放實驗。

3）巖土工程類：砂土的滲透試驗、土工試驗數據采集系統的使用、三軸試驗、土的前期固結壓力測試、巖土材料破壞過程試驗等，對大三、大四的學生開放實驗。

4）結構檢測類：混凝土保護層厚度測定、鋼筋位置測定、鋼筋銹蝕程度測定、超聲回彈綜合法測定混凝土強度、混凝土裂縫寬度和深度檢測、樓板厚度測定等，對大三、大四的學生開放實驗。

這些是實驗室暫定的開放實驗項目，隨著儀器設備的更新和實驗要求的改變，實驗內容也在繼續增加，從而能達到更好的培養學生創新能力和實踐能力的效果。

3.3 開放實驗教學模式的實施步驟與措施

要真正實施實驗室開放，需要強有力的保障措施，制定實驗室開放管理辦法和儀器設備管理辦法等相關的配套制度，對進入實驗室進行開放實驗的學生提出具體要求和條件限制，以確保實驗開放教學的順利開展[3]，如《實驗室開放管理辦法》《實驗室開放申報制度》《實驗室開放預約制度》《實驗室開放學生管理辦法》等。對于具體的實施步驟學院實驗中心網站上有具體的說明，大概的程序：實驗室申報實驗開放項目→學校教務處審核立項公布→學生報名選擇實驗項目→教師安排和指導實驗→學生上繳實驗報告→教務處驗收。

另外，在每學期的開放實驗教學安排中，應考慮到開放實驗項目的學時數較多，每組人數較少，實驗頻率較高，每學期剛開學多是理論教學安排，所以應將開放實驗教學安排在每學期中期，這樣既避免學期初教學任務過重，又避免影響學生的期末考試。

4 結語

通過近幾年的開放實驗教學模式探索，不斷總結經驗，制定了一套切實可行的實驗開放模式。開放實驗教學可以充分調動學生的積極性，對全面提高土木工程專業學生的動手能力和創新能力有很大的幫助。另外，通過不同類別的開放實驗項目，實驗室進一步提高了儀器設備的利用率，對實驗室的發展進步也是非常有益的。

但是，在實驗開放的過程中也發現了一些問題：

1）隨著開放實驗的完善，學生參與開放實驗的積極性提高，使現有的實驗儀器設備和師資力量都出現緊缺現象[4]；

2）開放實驗學生的成績考核方式還有待進一步論證，考核沒有統一標準；

3）雖然學校組織了教務部門對開放實驗項目進行審查，但是參與審核的都是非專業人員，對項目的好壞只能從表面區分，而對實質內容的優劣不能很好地判斷。這些問題都需在以后的工作中逐步研究解決，從而使得開放實驗教學能夠更好地得以實施。

參考文獻

[1]王子康.論新型實驗教學模式:開放性實驗教學[J].重慶工商大學學報，2003，20(3):106-107.

[2]潘劍云，張欣.土木工程專業開放實驗教學的探討與體會[J].高等論壇，2010(2):40-41.

[3]孫式霜.土木工程專業開放實驗教學模式探索與實踐[J].科研教學，2011(5):17-18.

[4]蘇蕊.開放式實驗教學的探討與實踐[J].中國科技信息，2008(10):268-269.