工地土力學(xué)實驗室的創(chuàng)建

[摘 要]工程專業(yè)實驗課程的工程化是產(chǎn)學(xué)研合作辦學(xué)的具體內(nèi)容。文章基于工程檢測研究項目，通過對校內(nèi)土力學(xué)實驗和工地土力學(xué)實驗的分析，提出有關(guān)工地土力學(xué)實驗室創(chuàng)建的具體內(nèi)容，為土力學(xué)實驗的開展提供新的模式和為學(xué)生培養(yǎng)提供更有價值的平臺。

[關(guān)鍵詞]土力學(xué)實驗 工地土工室 學(xué)生培養(yǎng)

[中圖分類號] TU41 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）012-0048-02

一、引言

土力學(xué)是一門傳統(tǒng)的土木建筑類力學(xué)基礎(chǔ)課，一般情況下與之相應(yīng)的土力學(xué)實驗都在校內(nèi)實驗室完成，但近年來教學(xué)體制對工程性科目的改革，越來越強調(diào)其實踐性，尤其是隨之建立了一大批產(chǎn)學(xué)研實踐基地。土力學(xué)實驗的內(nèi)容有很強的工程實用性，所有土建類工程項目都要根據(jù)工程需要在現(xiàn)場建立工地實驗室，而土工實驗室又是工地實驗室的重要組成部分，所以校內(nèi)土力學(xué)實驗可以按照土建工程工地實驗室的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。

二、土力學(xué)工地實驗室的構(gòu)建

（一）校內(nèi)土力學(xué)實驗

校內(nèi)土力學(xué)實驗室在設(shè)置實驗內(nèi)容時根據(jù)校內(nèi)實驗設(shè)備和師資情況具體安排，一般情況下會安排8～16個學(xué)時的實驗課程，實驗內(nèi)容也相應(yīng)有4～8個項目，具體安排如圖1所示下。

在實驗流程上，校內(nèi)實驗往往是先在課內(nèi)講述理論知識，要求學(xué)生依據(jù)理論知識明確實驗?zāi)康摹嶒灧椒ā嶒灢襟E和實驗結(jié)果處理等，即讓學(xué)生理解為什么做這些實驗，為了達(dá)到目標(biāo)可以采用什么方法，再通過怎樣的過程來實現(xiàn)實驗?zāi)康暮蛯υ趯嶒炦^程中表現(xiàn)出的現(xiàn)象如何解釋與產(chǎn)生的數(shù)據(jù)如何處理等，以確保達(dá)到實驗預(yù)習(xí)的目的。然后，實驗室老師為學(xué)生進行實驗演示，在演示過程中時刻提醒學(xué)生需要注意的環(huán)節(jié)。接著，監(jiān)督學(xué)生分組獨立完成實驗，最后完成實驗報告。

（二）工地土工室

工地土力學(xué)實驗室的實驗內(nèi)容設(shè)置是根據(jù)施工質(zhì)量檢測需求而確定的，與具體的工程項目有關(guān)。實驗檢測參數(shù)有密度、含水量、密實度、灰劑量、貫入度等。

工地土工室工程流程為：首先，施工材料員填寫檢測委托單后，實驗室工作人員進行臺賬登記、任務(wù)單回執(zhí)和材料檢查與確認(rèn)。其次，進行任務(wù)單派發(fā)，交由專業(yè)檢測人員，檢測人員檢測準(zhǔn)備完成后進行檢測工作，注意檢測過程中檢測數(shù)據(jù)的記錄。實驗過程和檢測數(shù)據(jù)記錄一定要按規(guī)范要求完成。最后，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)出具檢測報告。

（三）適合于土力學(xué)實驗教學(xué)的工地實驗室建設(shè)

校內(nèi)土力學(xué)實驗室和工地土工室二者有不同的實驗內(nèi)容和實驗流程，而如何建設(shè)一個既可以實現(xiàn)土力學(xué)實驗教學(xué)又能完成土工室任務(wù)的試驗室就顯得非常重要。如果同時考慮二者的具體要求，則必須對現(xiàn)有的實驗室構(gòu)架進行重新設(shè)置，具體可以從以下四個方面進行調(diào)整。

1.實驗工作人員的調(diào)整。在實驗過程中需要有企業(yè)檢測員和學(xué)校實驗教師共同參與。檢測員需要按照相關(guān)規(guī)范的要求完成和展示檢測項目。由于該檢測過程是完成實際的檢測項目，因此務(wù)必規(guī)范完成；另外，檢測過程應(yīng)盡可能地有一定的展示性，而且對一些關(guān)鍵步驟和注意點做適當(dāng)講解。實驗教師需要結(jié)合教材和規(guī)范的要求重新對實驗的理論和操作進行理解掌握，配合檢測員完成檢測工程，同時講解實驗過程和解答學(xué)生在實驗期間提出的問題。

2.實驗儀器的調(diào)整。檢測試驗對儀器的需求是常態(tài)化的，儀器的種類是基于檢測項目來考慮的，需求量是從檢測任務(wù)多少來考慮的；土力學(xué)教學(xué)對實驗儀器的需求是集中式的，儀器的種類是由教學(xué)內(nèi)容決定的，需求量是由學(xué)生數(shù)決定的。二者對實驗儀器的需求是不同的，在完成檢測任務(wù)的同時又要實現(xiàn)實驗教學(xué)。在這方面的調(diào)整主要有：一是根據(jù)學(xué)生數(shù)量增加工地實驗室的儀器。由于產(chǎn)學(xué)研基地由企業(yè)和學(xué)校共建，可以將學(xué)校實驗室的一部分儀器調(diào)整到實習(xí)基地以滿足實驗教學(xué)的需求。二是對檢測內(nèi)容里沒有而實驗教學(xué)又有要求的部分，實驗儀器可以不做調(diào)整，放在實驗室完成。三是實驗儀器的使用維護完全按照工程檢測的要求進行。

3.實驗內(nèi)容的調(diào)整。檢測內(nèi)容是根據(jù)檢測任務(wù)確定的，最終得出的檢測結(jié)果往往是一個反映工程現(xiàn)場土質(zhì)情況的綜合性指標(biāo)，它包括幾個實驗內(nèi)容。因此，要在不影響檢測項目的同時，對實驗內(nèi)容做一些調(diào)整。對于工地實驗室不做而教學(xué)有要求的實驗則需調(diào)整在校內(nèi)實驗室完成，并根據(jù)教學(xué)目的確定實驗?zāi)康模粚τ诠さ貙嶒炇矣凶龅皇仟毩⒌膶嶒瀯t需要將對實驗當(dāng)中教學(xué)要求的部分進行細(xì)化處理，即在不影響檢測項目的同時，對部分實驗進行細(xì)化處理以達(dá)到教學(xué)目的。如用灌沙法檢測地基土的密實度需要檢測含水量，檢測項目中沒有獨立的含水量檢測，則可以在該檢測內(nèi)容中完成，在考慮教學(xué)的需求后可以根據(jù)學(xué)生的分組情況增加平行試驗量，同時詳細(xì)講解實驗過程、儀器操作、數(shù)據(jù)處理和實驗報告撰寫等方面的內(nèi)容；對于工地實驗室獨立完成的實驗，則按照規(guī)范要求實際完成，需要調(diào)整的是根據(jù)學(xué)生分組情況增加平行實驗數(shù)量。

4.實驗執(zhí)行的調(diào)整。校內(nèi)完成的土力學(xué)實驗是完全按照前一學(xué)期的教學(xué)計劃安排來實現(xiàn)的，以學(xué)生理解理論基礎(chǔ)知識、熟悉實驗儀器為目的。具體在執(zhí)行過程中強調(diào)的是全班每位學(xué)生都可以全過程地參與并完成實驗，因此需要注意的環(huán)節(jié)有學(xué)生分組、實驗儀器數(shù)量和各小組各實驗循環(huán)完成。

而對于工地的土力學(xué)實驗在執(zhí)行過程中，很難像校內(nèi)那樣按計劃有順序地循環(huán)完成，因此必須對實驗教學(xué)計劃安排做出調(diào)整。一方面，把握工地各試驗項目任務(wù)委托單的委托規(guī)律，再安排學(xué)生的實驗過程。具體是一般情況下各段工程的檢測要求在規(guī)范里面有明確的規(guī)定，要求有一定的檢測率，所以當(dāng)工地施工到某一位置的時候試驗項目委托單的生成也有一定的規(guī)律，在把握這方面的基礎(chǔ)上再制訂新的實驗教學(xué)安排計劃。另一方面，在學(xué)生分組的時候需要考慮工地試驗室的規(guī)模和試驗儀器數(shù)量，必須做到像校內(nèi)實驗室那樣實現(xiàn)每個學(xué)生都可以全過程地完成。所以在學(xué)生分組方面一定要按照實際情況安排。

三、土力學(xué)工地實驗室學(xué)生培養(yǎng)

通過對實驗工作人員、實驗儀器和實驗內(nèi)容的調(diào)整，工地實驗室既可以滿足檢測項目的要求又可以達(dá)到實驗教學(xué)的目的。但對于學(xué)生培養(yǎng)而言，仍然需要制訂詳細(xì)的實驗教學(xué)大綱，并做好各種可能的預(yù)案，為學(xué)生在工地的實驗實踐提供必要的保障。

首先是如何組織學(xué)生的問題。對于工地實驗室而言，其本質(zhì)屬于生產(chǎn)單位，所以在正常情況下對學(xué)生的容納量有限，因此對于一個班級的學(xué)生而言只能根據(jù)工地試驗任務(wù)進度按批次完成實驗。具體是先考慮工地試驗室容納程度和日常檢測試驗的規(guī)律，然后由容納程度確定學(xué)生分組人數(shù)；由日常檢測試驗規(guī)律，確定實驗安排。對于土工實驗而言，規(guī)范中對檢測數(shù)量和部位有明確的規(guī)定，所以對于大部分常規(guī)試驗會有相當(dāng)數(shù)量的重復(fù)，由重復(fù)規(guī)律確定每個小組的實驗安排。

其次是實驗教學(xué)大綱的制訂。校內(nèi)實驗的教學(xué)大綱是根據(jù)課程安排而同步進行的，即在課內(nèi)理論知識講述完畢后就進行相當(dāng)?shù)膶嶒炚n程，所以實驗教學(xué)大綱的安排與理論課程的安排相一致即可。而對工地實驗室土工實驗的教學(xué)大綱一方面需考慮理論教學(xué)安排，另一方面需考慮檢測試驗重復(fù)規(guī)律，因此一定要把握好理論教學(xué)的固定性與檢測試驗的變化性二者之間的結(jié)合。即在理論教學(xué)方面講完一部分知識，就應(yīng)該進行相應(yīng)的實驗；檢測試驗基本每進行一定的工程量就會重復(fù)相應(yīng)的試驗，又由于一個標(biāo)段的工程往往會分為數(shù)個工區(qū)，所以每周都會重復(fù)一遍，所以制訂大綱時實驗可以在理論教學(xué)大綱安排的基礎(chǔ)之上保持適當(dāng)?shù)撵`活即可。

最后是應(yīng)急預(yù)案的制訂。實驗執(zhí)行期間可能會遇到各種各樣的情況，一定要提前制訂相應(yīng)的預(yù)案。在制訂預(yù)案之前，先與工地實驗室相關(guān)工作人員進行溝通，聽取一些具體要求和建議，然后根據(jù)實驗教學(xué)計劃分析可能出現(xiàn)的一些情況，并制訂相關(guān)預(yù)案。如在實驗期間學(xué)生的安全、交通和用餐等。

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[責(zé)任編輯：綠 洲]