陳云等
摘要:文章介紹了目前土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀,剖析了其不足之處,提出了結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程教學(xué)改革的一些措施,并特別指出利用計(jì)算機(jī)仿真分析和改進(jìn)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)考核辦法對(duì)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的教學(xué)改革具有重要意義,對(duì)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的教學(xué)改革內(nèi)容和方向具有重要指導(dǎo)價(jià)值。
關(guān)鍵詞:教學(xué)改革;教學(xué)研究;結(jié)構(gòu)試驗(yàn);仿真分析
中圖分類號(hào):G642.0;U317 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1005-2909(2014)04-0133-04
土木工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,僅通過書本上的理論學(xué)習(xí)很難使學(xué)生對(duì)土木工程有深入的理解和認(rèn)識(shí)。鑒于此,土木工程實(shí)習(xí)和試驗(yàn)是學(xué)生對(duì)土木工程獲得感性認(rèn)識(shí)的重要途徑,并且可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。除此之外,結(jié)構(gòu)試驗(yàn)還具有理論聯(lián)系實(shí)踐的重要作用,學(xué)生在書本上學(xué)習(xí)了半理論半經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算公式后,非常有必要通過一些簡單的試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,通過試驗(yàn)可以使學(xué)生了解試驗(yàn)和理論的各自優(yōu)點(diǎn)和不足,也可以使學(xué)生對(duì)書本上的公式和理論有更深入的理解,還能培養(yǎng)學(xué)生的探索精神,并掌握科學(xué)試驗(yàn)的方法和技術(shù)手段。
土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程,其目的是通過實(shí)驗(yàn)手段測量結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能,是本科生應(yīng)該掌握的一項(xiàng)基本技能。但目前土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)教學(xué)中存在一些不足之處,有必要探索切實(shí)可行的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)教學(xué)方法。筆者曾在博士期間進(jìn)行了大量的結(jié)構(gòu)試驗(yàn),包括大型結(jié)構(gòu)模型地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)、大型結(jié)構(gòu)試件擬靜力低周反復(fù)加載試驗(yàn),除此之外還參與了一些擬動(dòng)力試驗(yàn),在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方面積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn)。因此,文章擬結(jié)合現(xiàn)有結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程的教學(xué)現(xiàn)狀,根據(jù)筆者的研究經(jīng)驗(yàn),探索一些結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的教學(xué)改革方法。
一、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)和分類
工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的任務(wù)就是在結(jié)構(gòu)物或試驗(yàn)對(duì)象上,利用設(shè)備儀器,以各種實(shí)驗(yàn)技術(shù)為手段,在荷載(重力荷載、地震作用和風(fēng)荷載等)或其他因素(溫度、變形)作用下,通過量測與結(jié)構(gòu)工作性能有關(guān)的各種參數(shù)(變形、撓度、應(yīng)變、振幅等),從強(qiáng)度(穩(wěn)定性)、剛度以及結(jié)構(gòu)實(shí)際破壞形態(tài)來判斷結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能,估計(jì)結(jié)構(gòu)的承載力,并用以檢驗(yàn)和發(fā)展結(jié)構(gòu)的計(jì)算和設(shè)計(jì)理論[1]。
按照試驗(yàn)?zāi)康模こ探Y(jié)構(gòu)試驗(yàn)可以分為科學(xué)研究性試驗(yàn)和生產(chǎn)鑒定性試驗(yàn)??茖W(xué)研究性試驗(yàn)的研究對(duì)象一般為縮尺結(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)P停ㄒ灿猩俨糠秩壤Y(jié)構(gòu)試驗(yàn)?zāi)P停?,目的是?yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的某一理論,或驗(yàn)證各種科學(xué)判斷、推理、假設(shè)及概念的正確性,或是創(chuàng)造某種新型結(jié)構(gòu)體系及其計(jì)算理論。生產(chǎn)鑒定性試驗(yàn)的對(duì)象一般是真實(shí)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,目的是檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件是否符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范或施工驗(yàn)收規(guī)范,并對(duì)檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)作出技術(shù)性結(jié)論[2]。
二、教學(xué)現(xiàn)狀及存在的不足
限于試驗(yàn)條件限制,目前國內(nèi)各高校的土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)以靜力試驗(yàn)為主。土木工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程的教學(xué)包含理論與實(shí)驗(yàn)兩部分,實(shí)驗(yàn)與理論課程同步進(jìn)行,其中理論教學(xué)占30學(xué)時(shí)左右,實(shí)驗(yàn)教學(xué)占10學(xué)時(shí)左右。理論教學(xué)部分側(cè)重靜載試驗(yàn)的教學(xué),動(dòng)載部分只簡單介紹,而實(shí)驗(yàn)部分以靜載為主。根據(jù)筆者的課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn),并參閱其他高校的教學(xué)現(xiàn)狀,目前結(jié)構(gòu)試驗(yàn)教學(xué)中主要存在如下的不足之處[3-4]。
第一,學(xué)生學(xué)習(xí)上不夠重視。由于學(xué)分較少,部分學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)該課程的主動(dòng)性和積極性,甚至有學(xué)生認(rèn)為結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課是一門無足輕重的輔助課程,所以學(xué)習(xí)態(tài)度不端正,積極性不足,導(dǎo)致對(duì)大學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)不足。
第二,學(xué)生在試驗(yàn)前的準(zhǔn)備不夠,學(xué)生上課前只看看任務(wù)書,然后僅依賴教師講解、操作,學(xué)習(xí)比較被動(dòng)。實(shí)際上,學(xué)生在上課前應(yīng)做較詳細(xì)的、充分的準(zhǔn)備工作,這樣才能在試驗(yàn)時(shí)有的放矢,取得較好的效果。
第三,由于教學(xué)課時(shí)少,而內(nèi)容多,不能對(duì)該課程系統(tǒng)講授。目前國內(nèi)大多數(shù)高校的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程課時(shí)較少,一般在40課時(shí)以下,而教學(xué)內(nèi)容較多,導(dǎo)致很多重要的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)難以系統(tǒng)講授。
第四,傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)教學(xué)不僅告訴學(xué)生試驗(yàn)項(xiàng)目、詳細(xì)的試驗(yàn)原理、使用儀器、測試方法、試驗(yàn)步驟乃至數(shù)據(jù)記錄表格等,而且有的教師以試驗(yàn)數(shù)據(jù)是否相符來判斷學(xué)生的試驗(yàn)結(jié)果正確與否。
因此,結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課后,仍有很多學(xué)生還是既不會(huì)設(shè)計(jì)試驗(yàn),也不會(huì)在試驗(yàn)中觀察、分析問題,試驗(yàn)完畢,甚至連儀器、儀表的使用操作方法都沒多少印象。學(xué)生處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài), 缺少現(xiàn)場試驗(yàn)前的動(dòng)手鍛煉,這種教學(xué)方法僅能傳授知識(shí),而不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和思維能力。
三、提高結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程教學(xué)的一些改革措施
針對(duì)目前結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程教學(xué)中存在的一些不足之處,提出如下一些改革方案。
(一)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程重要性的認(rèn)識(shí)
通常來講,結(jié)構(gòu)試驗(yàn)課程學(xué)生還是比較感興趣的,畢竟相對(duì)理論教學(xué)的枯燥,試驗(yàn)課程還是比較有吸引力的。但學(xué)生在主觀認(rèn)識(shí)上對(duì)試驗(yàn)課程重視不夠,認(rèn)為試驗(yàn)課程就是去玩。針對(duì)這個(gè)問題,必須對(duì)學(xué)生講清楚,土木工程是一門實(shí)踐性強(qiáng)的學(xué)科,在土木工程學(xué)科發(fā)展中非常依賴試驗(yàn)科學(xué)的進(jìn)步。除此之外,應(yīng)向?qū)W生闡明在設(shè)計(jì)計(jì)算的時(shí)候已對(duì)計(jì)算模型進(jìn)行了較多簡化,所以有必要通過試驗(yàn)來進(jìn)一步加深對(duì)理論計(jì)算公式的理解,并增強(qiáng)自己的感性認(rèn)識(shí)和試驗(yàn)創(chuàng)新能力。譬如即使將梁的鋼筋骨架構(gòu)成講得很詳細(xì)和生動(dòng),也不如試驗(yàn)時(shí)學(xué)生獲得的直觀認(rèn)識(shí)。
(二)增加試驗(yàn)課時(shí)
該措施未必對(duì)所有的高校都適用,畢竟結(jié)構(gòu)試驗(yàn)需要耗費(fèi)大量的財(cái)力、物力和人力,以及受試驗(yàn)條件的限制,進(jìn)行較多的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)在有些高校也是不現(xiàn)實(shí)的。鑒于此,在試驗(yàn)費(fèi)用不增加的情況下,可以采取兩種辦法來增強(qiáng)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的教學(xué)效果。第一,通常絕大多數(shù)學(xué)校的土木工程專業(yè)都有碩士點(diǎn),很多研究生做了大量的結(jié)構(gòu)試驗(yàn),學(xué)校可以將所有的試驗(yàn)資料(包括試驗(yàn)圖片、錄像、數(shù)據(jù))在學(xué)生畢業(yè)之后收集在一起。在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的課堂教學(xué)上,可以講解一些已做過的試驗(yàn),講解試驗(yàn)的研究目的、內(nèi)容、方法和技術(shù)手段,并總結(jié)試驗(yàn)的不足,啟發(fā)學(xué)生思考改進(jìn)措施。第二,很多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室都有開放日,在開放日可以帶學(xué)生去觀摩別人的試驗(yàn),在試驗(yàn)現(xiàn)場對(duì)學(xué)生講解,在不增加費(fèi)用的情況下使學(xué)生獲得較好的感性認(rèn)識(shí)。開放性試驗(yàn)室就是給有興趣的學(xué)生提供一個(gè)充分開放和自由的實(shí)驗(yàn)環(huán)境, 充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。目前海南大學(xué)土木工程試驗(yàn)中心在211建設(shè)中得到了長足的發(fā)展, 不論硬件還是軟件建設(shè)上都有了很大的進(jìn)步, 在開放性試驗(yàn)室方面更具條件。除了課程上的必做試驗(yàn)外,試驗(yàn)室教師每學(xué)期初會(huì)向?qū)W生公布本學(xué)期試驗(yàn)室開放的試驗(yàn)內(nèi)容、指導(dǎo)教師及試驗(yàn)學(xué)時(shí)。學(xué)生可以利用業(yè)余時(shí)間, 學(xué)習(xí)到新的測試手段, 接觸到先進(jìn)的試驗(yàn)設(shè)備。這對(duì)豐富學(xué)生的課堂知識(shí), 提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣很有幫助。課內(nèi)的創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性試驗(yàn)也與試驗(yàn)室的開放是分不開的, 只利用課程時(shí)間不能完成復(fù)雜的設(shè)計(jì)性試驗(yàn)。
(三)利用計(jì)算機(jī)仿真改進(jìn)教學(xué)方法
結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是一門綜合性課程,這門課程要上好,涉及較多的方面,該課程通常在大四上學(xué)期進(jìn)行,所以很多高校的本科生在此之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了一款常用的結(jié)構(gòu)分析軟件,譬如ANY、ABAQU、ADINA等通用有限元分析軟件或AP2000、EAB、PKPM 等土木工程專用分析設(shè)計(jì)軟件。本科生可以利用上述常用的計(jì)算軟件進(jìn)行簡單的結(jié)構(gòu)分析。
無論是科學(xué)研究性試驗(yàn)還是生產(chǎn)鑒定性試驗(yàn),在試驗(yàn)課之前都應(yīng)讓學(xué)生進(jìn)行如下工作:首先,清楚試驗(yàn)研究目的。如工字型鋼截面的抗剪承載力試驗(yàn),這是一個(gè)簡單的試驗(yàn),應(yīng)讓學(xué)生了解試驗(yàn)的研究目的:復(fù)核工字型鋼截面受剪承載力計(jì)算公式、學(xué)習(xí)常用結(jié)構(gòu)分析軟件的有限元分析方法、了解工字型鋼構(gòu)件受剪破壞全過程、了解常用結(jié)構(gòu)試驗(yàn)儀器的使用方法等。其次,將試驗(yàn)?zāi)P偷慕孛娉叽缂安牧蠈傩蕴崆鞍l(fā)給學(xué)生,學(xué)生可以提前根據(jù)書本上工字型鋼受剪承載力計(jì)算公式計(jì)算截面的屈服承載力,但承載力計(jì)算僅能得到較少的結(jié)果,不能預(yù)測試件的破壞順序和破壞形態(tài),因此有必要通過數(shù)值仿真分析提前對(duì)試驗(yàn)?zāi)P徒2⑦M(jìn)行初步分析。第三,讓學(xué)生根據(jù)自己掌握的分析軟件在試驗(yàn)前進(jìn)行數(shù)值仿真分析。利用數(shù)值仿真軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)仿真試驗(yàn)的過程可分為4個(gè)步驟:(1)根據(jù)所要模擬的結(jié)構(gòu)建立數(shù)值計(jì)算模型;(2)確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件各相關(guān)幾何參數(shù), 材料的本構(gòu)關(guān)系或物理模型;(3)模擬實(shí)際荷載作用施加過程和邊界條件;(4)選擇有效的數(shù)值分析方法進(jìn)行分析。最后比較數(shù)值分析計(jì)算的承載力與理論公式計(jì)算的承載力,并整理分析結(jié)果,比如可能破壞的先后順序、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的滯回曲線、關(guān)鍵受力構(gòu)件的應(yīng)變發(fā)展等。在試驗(yàn)前應(yīng)先對(duì)結(jié)構(gòu)試件的反應(yīng)進(jìn)行預(yù)測,這樣在試驗(yàn)中才能有的放矢。
這里特別指出,應(yīng)充分利用和發(fā)揮好結(jié)構(gòu)仿真分析在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)教學(xué)中的重要作用和意義。結(jié)構(gòu)試驗(yàn)在結(jié)構(gòu)工程理論的發(fā)展過程中起著非常重要的作用,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》等)都是以大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)而建立的,建筑結(jié)構(gòu)中的大量計(jì)算和設(shè)計(jì)公式都是半理論半經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算公式,都是建立在試驗(yàn)基礎(chǔ)上的。對(duì)體型特殊、受力體系復(fù)雜的結(jié)構(gòu)物還需進(jìn)行結(jié)構(gòu)的模型試驗(yàn)來驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性。但是大型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)受到場地和設(shè)備的限制, 大都只能進(jìn)行縮尺模型試驗(yàn),此類試驗(yàn)有縮尺效應(yīng),試驗(yàn)結(jié)果會(huì)有某種程度的失真。若要研究某一物理參數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響需要制作多個(gè)類似構(gòu)件,進(jìn)行多次結(jié)構(gòu)試驗(yàn), 往往需要耗費(fèi)大量的人力和財(cái)力。在此情況下,可進(jìn)行少量的計(jì)算模型驗(yàn)證性試驗(yàn),然后建立其數(shù)值計(jì)算模型,在試驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)值模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行仿真分析,不僅可以節(jié)省費(fèi)用,而且可獲得各種變參數(shù)下的分析結(jié)果。
結(jié)構(gòu)計(jì)算數(shù)值模擬的任務(wù)有兩方面: 一是構(gòu)件(或結(jié)構(gòu))在加載過程中的荷載-變形關(guān)系的仿真分析,二是構(gòu)件(或結(jié)構(gòu))破壞全過程的仿真模擬[5]?;炷两Y(jié)構(gòu)(構(gòu)件)荷載-變形關(guān)系的計(jì)算機(jī)仿真分析方法, 按材料性能和變形特征可分為彈性分析方法和彈塑性分析方法。彈性分析方法只適用于結(jié)構(gòu)(構(gòu)件) 開裂前且為小變形時(shí)的情況, 彈塑性(包括材料非線性和幾何非線性)分析方法則適用于結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)開裂后或?yàn)榇笞冃螘r(shí)的情況。破壞過程的計(jì)算機(jī)仿真可以反映結(jié)構(gòu)(構(gòu)件)的薄弱部位、破壞機(jī)理和破壞特征, 為結(jié)構(gòu)方案的比較、結(jié)構(gòu)性能的評(píng)估、事故原因的分析、結(jié)構(gòu)的修復(fù)和加固提供必要的理論依據(jù)。但需要指出的是,利用有限元軟件進(jìn)行構(gòu)件的破壞全過程仿真分析的結(jié)果僅具有一定的參考意義,要審慎評(píng)估應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真分析的結(jié)果。據(jù)筆者多年的仿真分析經(jīng)驗(yàn),仿真分析嚴(yán)重依賴于個(gè)人的理論水平、軟件精通程度以及積累的經(jīng)驗(yàn)。所以,一般本科生僅需進(jìn)行簡單構(gòu)件的簡單加載試驗(yàn)的仿真分析,使其掌握正確的建模方法和分析過程,獲得合理的結(jié)果即可,無需吹毛求疵,主要目的是培養(yǎng)其正確的科學(xué)試驗(yàn)研究方法。
(四)增加綜合性、創(chuàng)新性試驗(yàn)項(xiàng)目
為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,試驗(yàn)指導(dǎo)書中只需給出方向, 指導(dǎo)學(xué)生自己確定試驗(yàn)?zāi)康模?設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案, 并制定試驗(yàn)方法步驟, 經(jīng)指導(dǎo)教師檢查批準(zhǔn)后, 由學(xué)生獨(dú)立完成。通過這種探索性試驗(yàn),使學(xué)生在加深對(duì)專業(yè)課理論知識(shí)理解的同時(shí),初步將所學(xué)的專業(yè)知識(shí)用于實(shí)踐, 并了解本專業(yè)研究方向, 掌握一些必要的專業(yè)技能, 并通過試驗(yàn)鍛煉其觀察能力、操作能力、分析和解決問題的能力。在掌握了一定的試驗(yàn)方法和技能后, 應(yīng)獨(dú)立設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案。其目的是鍛煉學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力和提高分析和解決問題的能力。 譬如,課題組需要進(jìn)行某項(xiàng)研究,但做試驗(yàn)人手短缺,可以發(fā)動(dòng)學(xué)習(xí)較好、善于思考的高年級(jí)本科生參與試驗(yàn)研究,鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生在參與試驗(yàn)研究的過程中積累了研究經(jīng)驗(yàn),并對(duì)課題研究產(chǎn)生了濃厚的興趣,可以啟發(fā)學(xué)生自己獨(dú)立進(jìn)行相關(guān)的研究探索,教師主要進(jìn)行點(diǎn)撥指導(dǎo)。
除此之外,實(shí)驗(yàn)室可成立學(xué)生課外科技活動(dòng)指導(dǎo)小組,組織學(xué)生開展科研實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可以自擬課題,也可以參與教師課題。對(duì)自擬課題學(xué)院應(yīng)給予一定的經(jīng)費(fèi)資助。參加教師科研課題由于有經(jīng)費(fèi)來源,學(xué)生按勤工儉學(xué)對(duì)待,給予適當(dāng)補(bǔ)助。譬如,海南大學(xué)土木建筑工程學(xué)院建筑系組織的第一屆“陽光海島”國際砌塊空間構(gòu)成大賽就具有非常好的示范作用,高年級(jí)的本科生參與熱情很高,既鍛煉了學(xué)生的空間想象能力、動(dòng)手能力,也增強(qiáng)了學(xué)生的繪圖能力和創(chuàng)新能力,對(duì)學(xué)生科研探索精神的培養(yǎng)具有非常積極的意義。
(五)改進(jìn)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)考核辦法
實(shí)踐能力評(píng)價(jià)是課程考核的重要方面。因此,應(yīng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)專門評(píng)價(jià),提高實(shí)踐環(huán)節(jié)所占分值比重。將學(xué)生成績分為課堂成績(10%)、數(shù)值仿真學(xué)習(xí)(20%)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐成績(40%) 和理論考試成績(30%)四部分。其中,數(shù)值仿真學(xué)習(xí)主要是學(xué)生在教師指導(dǎo)下學(xué)習(xí)有限元軟件,并課后自學(xué),能獨(dú)立地建立簡單試驗(yàn)?zāi)P偷挠?jì)算模型,并會(huì)進(jìn)行有限元分析和查看計(jì)算結(jié)果。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐成績主要對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)了解情況、參與次數(shù)和程度以及完成實(shí)驗(yàn)大綱和報(bào)告的質(zhì)量作出評(píng)價(jià)。對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)大綱和報(bào)告進(jìn)行評(píng)價(jià)可以采用答辯形式,課程所有任課教師組成答辯組,各組學(xué)生分工完成答辯匯報(bào),由答辯組提問并評(píng)定成績。
(六)實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合
為了培養(yǎng)結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)具有的基本素養(yǎng),提倡將教學(xué)、科研和社會(huì)服務(wù)有機(jī)地合, 讓學(xué)生參加符合工程實(shí)際狀況的實(shí)踐活動(dòng), 逐步培養(yǎng)解決工程實(shí)際問題的能力和意識(shí),及吃苦耐勞的精神。實(shí)踐教學(xué)必須走產(chǎn)學(xué)研合作的道路,要在科研活動(dòng)中積極為學(xué)生開展第二課堂活動(dòng), 建立業(yè)余科研小組, 讓學(xué)生利用節(jié)假日或業(yè)余時(shí)間參與科研活動(dòng), 使他們在科研活動(dòng)中學(xué)到書本上學(xué)不到的知識(shí), 以培養(yǎng)其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)組織能力和知識(shí)應(yīng)用能力。譬如,在檢測中心進(jìn)行校外委托的橫向項(xiàng)目檢測時(shí),可以讓高年級(jí)本科生參與檢測,并給予一定報(bào)酬。這樣既可以提高學(xué)生的實(shí)踐能力,使學(xué)生獲得一些常用結(jié)構(gòu)檢測儀器的使用方法(如回彈儀、經(jīng)緯儀等),又可以鍛煉學(xué)生處理數(shù)據(jù)的能力,增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)興趣。
四、結(jié)語
土木工程是實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)之一,結(jié)構(gòu)試驗(yàn)在結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展過程中具有極其重要的地位和作用。因此,根據(jù)目前大多數(shù)本科院校結(jié)構(gòu)試驗(yàn)教學(xué)中存在的不足,文章提出了一些結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的教學(xué)改革措施和建議,重點(diǎn)闡述了利用計(jì)算機(jī)仿真改進(jìn)教學(xué)方法和改進(jìn)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)考核辦法的具體措施,期望起到拋磚引玉的作用,促進(jìn)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的教學(xué)工作不斷進(jìn)步。
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(編輯 周 沫)