土木專業實踐教學研究

馬桂榮　田立華　畢海鵬

摘 要：實踐教學環節是工科本科學生培養的重要教學環節。為全面提高實踐課的教學質量，重申實踐教學的重要性，根據課程特點、教學內容，進行自主創新，自行設計實驗的教學實踐。通過創新性和設計性實驗的研究與實踐，增強學生的學習興趣，實際動手操作能力，理論知識運用到實踐的能力，從而提高學生分析問題、解決問題的能力，進而提高實驗教學的教學質量。百年教育，育人為本，要想培養出為祖國建功立業的卓越的土木工程（路橋）工程師，就要從實踐教學入手，從路橋專業學科建設實踐教學抓起，該文正是通過列舉目前路橋專業學科各門課程實踐教學現狀，分析了其中存在的不足之處，并在此基礎上提出了一些建設性的意見和建議。

關鍵詞：土木工程 本科 實踐教學 研究

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）04（c）-0090-02

學科建設是高校科學研究和人才培養的重要基礎，學科的綜合實力體現了專業的水平，世界一流大學都有若干學科位居世界前列。而學科建設的發展離不開實踐教學的支持。知識經濟時代更需要培養大量的創新人才，實踐教學在大學生的創新意識、創新思維和創新精神的培養中具有不可替代的作用，更是提高整體教學質量的根本保證和有效途徑。根據實踐教學的特點，圍繞實踐教學對培養學生綜合素質的作用，從實踐教學體系的構建、教學內容的優化、教學方法與手段的改革、教學形式的拓展等方面，探討了開展實踐教學的方法與途徑。路橋專業主要為培養適應現代化建設和未來社會與科技發展需要的、立志為國家富強、民族振興和人類文明進步而奮斗、德智體美全面發展與健康個性和諧統一的，富有創新精神、實踐能力和國際視野的土木工程（路橋）專業高素質復合型工程技術人才。所有這一切，都離不開實踐教學的支持，因此，實踐教學是幫助學生從理論過渡到實際的橋梁。

1 路橋專業實踐教學現狀

吉林大學交通學院土木工程（路橋）系在2009版土木工程（路橋）專業實踐教學計劃中，結構設計原理、測量學、道路建筑材料、土質學與土力學、路基工程、路面工程、基礎工程等7門課程共設置了本科試驗66學時。但是由于缺乏必要的儀器設備及測試場地，導致結構設計原理和路基工程兩門實驗課程的10學時本科試驗沒有開出來，實際開出試驗學時數為56學時。在2013版土木工程（路橋）專業教學計劃中，鋼結構設置了2學時實驗課，橋梁工程設置了4學時實驗課，橋梁檢測設置了6學時實驗課，這些新增實驗所需儀器設備都需要購置。另外，土木工程（路橋）專業的學生招生人數從2008年的60人擴展為現在的90人，這樣一來，實驗所需的儀器臺套數量也需要增加，例如道路建筑材料試驗所需要的瀝青三大指標、水泥混凝土抗壓強度等試驗的臺套數嚴重不足。路橋實驗室的許多儀器設備還是初建專業時購置的，一是線路年久老化，對師生的安全構成隱患；二是性能早已不適應屢次修改的試驗規程要求，做出的結果遠遠達不到標準要求，隨著科學技術的發展進步，試驗方法的日新月異，許多實驗儀器在原有基礎上增加了許多新功能，并且使原來一些輔助功能轉變成必備功用。隨著對道路橋梁檢測技術要求的提高，有一些原本沒有開設的試驗課程也必須開出了，因此道路與橋梁實驗室的儀器和設備已經落后很多年，而且一些將要開出的實驗課還必須購置新設備，以滿足對學生的教學要求。

2 解決方案

（1）道路建筑材料課程實驗5人一組，分為19組，原有儀器設備多為1套，不能滿足實驗要求，大大降低了實驗教學效果。

因此要增加儀器臺套數。另外實驗室原有部分瀝青針入度儀、恒溫水槽因為購買時間長，設備陳舊，精度粗糙，測量結果與要求值相差甚遠，急需更換新產品。缺少甘油浴和砂浴，也需購買。道路建筑材料實驗儀器的改革將滿足90名學生的教學與實驗需求，使學生更好地熟悉先進儀器，增強動手能力，有利于他們在工作中發揮特長。

（2）土質學與土力學是土木工程（路橋）專業的專業基礎課，是后續專業課程路基路面工程、基礎工程等課程學習的基礎。

本課程試驗教學大綱所列出的必做試驗項目已經基本開出，但由于部分試驗數據缺少分析軟件，試驗報告無法依據試驗相關規范準確提交，試驗過程不完整。此外，由于近年來學生人數增加，使得試驗儀器嚴重短缺，已無法滿足正常教學要求。原有試驗分組均為9～10人一組，共分10組，部分同學無法自己動手參與試驗過程，且每一試驗項目均需要兩周以上才能完成。增加儀器臺套數后，將每組學生人數縮減至3人，使得每個學生都能親自動手，參與試驗，鍛煉學生的動手能力，達到開設試驗教學的目的。試驗開設期間共配有任課教師1名，實驗室教師1名，利用現有實驗儀器在路橋實驗室開設，由于實驗儀器臺套數短缺，每組學生人數較多，只有個別學生能夠動手參與試驗，部分學生只能觀看。現急需增加試驗儀器臺套數，以減少每組學生人數，使每個學生均能參與到試驗中來。儀器臺套數增加后，能完成現有土質學與土力學所有教學大綱中所列試驗項目。每年秋季學期，在土質學與土力學教學過程中，我們將對學生開放試驗室，學生可以利用試驗教學課時進行選擇，完成教學大綱中的試驗項目。此外，學生可根據自己興趣選擇綜合性試驗項目，來提高自己動手能力。原每組9～10人，增加臺套數后，每組可減少至3人。每套設備年使用機時數應為60學時。

（3）結構設計原理課程中的設備為鋼結構實驗項目所用，校內暫時無此設備。

鋼結構的鏈接是鋼結構課程的重要內容，而焊縫鏈接、螺栓鏈接是鋼結構鏈接的主要形式，通過焊縫和螺栓鏈接承載力試驗對承載能力計算公式進行驗證，加深學生對鋼結構鏈接設計的理解。國內相近院校如同濟大學也有此實驗。本實驗為新開實驗。通過實驗學生會對鋼結構連接破壞形態有個直觀認識，對極限狀態設計原則有個深刻的理解，改變了以前的只靠想象、紙上談兵式的教學。本項目可以對本科生開放鋼結構焊縫連接、螺栓連接強度實驗。每周可開放30 h。

（4）橋梁工程中實驗項目屬于新增實驗項目，輔助橋梁工程教學，校內暫無此設備。橋梁模型實驗是橋梁工程的重要內容，是一門理論與工程實踐緊密結合的實驗課程，通過實驗能夠使學生掌握橋梁模型試驗、橋梁現場原型試驗及測試技術，驗證橋梁結構靜力分析和動力分析的重要理論與方法，加深學生對橋梁設計計算原理的理解，提高學生的實際動手操作能力和設計實驗、分析實驗的能力，使學生對橋梁結構有更深入、系統的認識，為學生畢業后從事橋梁設計、施工、檢測、維護加固和科研等打下堅實的基礎。國內本專業水平較高的院校如同濟大學、西南交通大學、東南大學、哈爾濱工業大學等多年前均已開設了本實驗項目。通過實驗驗證橋梁結構靜、動力分析的重要理論與方法，可以使學生深入理解橋梁結構，深刻理解和掌握橋梁結構的重要分析方法，提高學生解決實際工程問題的能力，培養學生的創新意識。

（5）路基工程中試驗建設項目主要為了滿足道路橋梁與渡河工程、土木工程等專業本科生路基工程現場試驗課程的需要，交通學院路橋系每年本科生90人，年均試驗教學時數按每10人一組共計54學時。

通過本建設項目可以給道路橋梁與渡河工程、土木工程（路橋）等專業本科生開設路基工程現場試驗，主要包括承載板測定土基回彈模量試驗、土基現場CBR值試驗、灌砂法測定路基土密度試驗，這些試驗都是路基工程施工和設計的基本試驗，對加深學生對基本概念、基本知識的理解，提高現場實踐能力具有重要的意義。目前路橋實驗室由于場地和試驗儀器設備的原因尚無法開設路基工程現場試驗，需要修建滿足工程試驗條件的試驗場地（一段寬7 m，長30 m的路基場地），在試驗場地需要建造加載用的反力框架，同時需要購買相應配套實驗設備。本試驗建設項目擬于2015年春季學期對本科生開放，實驗內容包括承載板測定土基回彈模量試驗、土基現場CBR值試驗、灌砂法測定路基土密度試驗，每周開放6學時。

3 結語

以上通過對土木工程（路橋）專業各門課程實踐環節的現狀分析，指出不足及改進措施。實踐教學環節是工科本科學生培養的重要教學環節，為形成科學、完善的實踐教學內容體系，實現培養學生創新實踐能力的教學設計，交通學院特組織有關專家進行建設計劃論證，主要針對本科生培養方案中實踐環節（包括實驗和課程設計）教學內容設計而展開。主要目的在于：促進實踐教學條件建設工作的科學、規范，指導建設經費的科學使用；力爭通過逐年增加經費投入，滿足實踐教學需要、支持開展創新性實踐教學的儀器設備條件；完善運行保障體系，穩步提高實踐教學質量。

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