《土木工程結(jié)構(gòu)試驗與檢測》實驗教學(xué)改革探索與實踐

唐思遠

【摘 要】針對土木工程結(jié)構(gòu)試驗與檢測實驗課程教學(xué)中存在的若干問題，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段上進行系列改革。教學(xué)實踐表明，改善了教學(xué)時效，提高了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的工程應(yīng)用能力，達到了預(yù)期效果。

【關(guān)鍵詞】土木工程結(jié)構(gòu)試驗與檢測；教學(xué)改革；實踐教學(xué)

0 引言

土木工程結(jié)構(gòu)試驗及檢測實驗課程是土木工程本科生專業(yè)課程中的重要實踐環(huán)節(jié)。課程的學(xué)習(xí)要求學(xué)生掌握土木工程建設(shè)中常用的試驗及檢測技術(shù)原理和方法，并具備科學(xué)研究試驗方案的設(shè)計和實施能力。該課程實驗教學(xué)主要介紹土木工程設(shè)計中的各項試驗檢測技術(shù)和方法，以及相關(guān)設(shè)備儀器的操作與應(yīng)用，通過讓學(xué)生完成基本試驗檢測獲得工程所需的基本參數(shù)、數(shù)據(jù)，并進行工程設(shè)計方案合理性驗證和保障現(xiàn)場施工過程的安全性分析。

1 課程教學(xué)中存在的問題

傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，實驗環(huán)節(jié)往往以教材為依據(jù)，依托理論教學(xué)計劃統(tǒng)一開展，降低了實驗教師的主動性以及學(xué)生對實踐環(huán)節(jié)的重視程度。忽略了生產(chǎn)性試驗環(huán)節(jié)和科研性試驗環(huán)節(jié)的作用，較少做到理論聯(lián)系實際、將所學(xué)知識、試驗技術(shù)手段運用到實際工程中。主要存在以下幾方面的問題：

1）學(xué)生在實驗環(huán)節(jié)缺乏主動性：試驗前學(xué)生對理論知識掌握程度不高，對試驗本身不了解，參與實驗的態(tài)度比較被動消極；試驗過程中，學(xué)生樂于動手、試驗熱情高漲但是結(jié)束后停留在機械的處理數(shù)據(jù)、抄寫實驗報告的階段，由于實驗項目的相對獨立，學(xué)生無法系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行分析并提出工程判斷，只是被動接受實驗結(jié)果。

2）實驗?zāi)Ｊ絾我唬和聊竟こ探Y(jié)構(gòu)試驗及檢測技術(shù)這門課程的實踐環(huán)節(jié)主要分為土木工程試驗的“試驗環(huán)節(jié)”和檢測技術(shù)的“實驗環(huán)節(jié)”，傳統(tǒng)教學(xué)中的實驗?zāi)Ｊ酱蠖酁榻處熝菔尽獙W(xué)生操作驗證，學(xué)生沒有參與試驗設(shè)計過程中，導(dǎo)致將來在科研實踐中缺乏試驗設(shè)計和創(chuàng)新能力。

3）教材的先進性不足：教材上落后的實驗設(shè)備沒有，實驗室先進的實驗設(shè)備教材里沒有介紹，造成學(xué)生理論與實際脫節(jié)。

2 課程改革內(nèi)容及方法

2.1 增加實驗課程課時，提高學(xué)生主動性

出于對工程應(yīng)用能力和科研探究能力培養(yǎng)的重視，將該課程由理論課程24學(xué)時、實驗課程8學(xué)時修改為理論課程16學(xué)時、實驗課程16學(xué)時，以此來提升實踐環(huán)節(jié)在土木工程專業(yè)培養(yǎng)中的地位，加強學(xué)生在實踐環(huán)節(jié)的鍛煉。自實踐課程學(xué)時增加以來，學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)積極性大幅度提升，不少學(xué)生一改以往的“被動式”學(xué)習(xí)。實驗前，學(xué)生通過查閱實驗相關(guān)資料，主動參與完成實驗的前期準(zhǔn)備工作；實驗過程中，學(xué)生積極動手、熱情高漲；實驗后，學(xué)生還能結(jié)合理論知識對實驗結(jié)果進行分析。

2.2 課程教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化與更新

結(jié)合現(xiàn)有的土木工程試驗與檢測教材和實際工程常用的檢測技術(shù)，精選實驗課程的教學(xué)內(nèi)容，確定本課程實驗教學(xué)重點內(nèi)容為混凝土結(jié)構(gòu)狀況與耐久性檢測。隨著土木工程建設(shè)水平的不斷提高，土木工程中的新型測試儀器、設(shè)備和方法層出不窮。因此，教學(xué)內(nèi)容要時刻把握測試技術(shù)發(fā)展動態(tài)，使學(xué)生能了解到土木工程測試技術(shù)最前沿的知識。這就要求教師教學(xué)的參考資料不能僅局限于教材，應(yīng)該結(jié)合自己科研和工程項目經(jīng)歷進行教學(xué)。例如現(xiàn)有相關(guān)教材中對土木工程常用的傳感器介紹還是主要側(cè)重于電阻式和振弦式傳感器，而時下發(fā)展迅速應(yīng)用廣泛的傳感器是光纖式傳感器。

2.3 實驗教學(xué)與工程實踐相結(jié)合

土木工程結(jié)構(gòu)試驗與檢測是一門工程應(yīng)用型課程，教師如果能將實驗教學(xué)與工程案例和科研經(jīng)歷相結(jié)合，可明顯提高教學(xué)效果。在本校新校區(qū)的基礎(chǔ)建設(shè)背景下，例如混凝土強度檢測、電磁感應(yīng)法測鋼筋參數(shù)、聲波透射法檢測基樁完整性等實驗課程可以在施工現(xiàn)場進行，然后讓學(xué)生對測試原始數(shù)據(jù)進行處理分析，參考規(guī)范得出檢測結(jié)果。這樣不僅提高了學(xué)生的分析問題能力而且培養(yǎng)了學(xué)生解決實際問題的能力。對比以往在實驗室授課來看該堂課學(xué)生滿意度較好，在很大程度上提高了教學(xué)效果。

2.4 改變實驗?zāi)Ｊ剑囵B(yǎng)創(chuàng)新能力

過去由于實驗學(xué)時少、實驗設(shè)備欠缺等原因，實驗課程主要由教師進行演示實驗教學(xué)，學(xué)生缺乏動手操作能力和試驗設(shè)計能力。現(xiàn)通過改變實驗?zāi)Ｊ剑寣W(xué)生從實驗的設(shè)計階段就開始參與，完整的經(jīng)歷整個實驗過程，教師只負責(zé)實驗方案的審核、相關(guān)儀器的操作指導(dǎo)和現(xiàn)場監(jiān)督，使學(xué)生更能有目的性地進行試驗和檢測方案的設(shè)計，有利于學(xué)生建立完整的知識結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。

3 課程改革實踐效果及體會

通過對土木工程試驗與檢測實驗課程內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段進行系列改革和實踐，改善了教學(xué)時效，培養(yǎng)了學(xué)生的工程素質(zhì)，提高了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，達到了預(yù)期的教學(xué)效果。

【參考文獻】

[1]李子奇.土木工程結(jié)構(gòu)實驗與檢測實用技術(shù)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社， 2015.

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[3]王軍軍，艾軍.《土木工程結(jié)構(gòu)試驗與檢測》課程的教學(xué)改革與探討[J].東南大學(xué)學(xué)報（哲學(xué)社會科學(xué)版），2012，S2：106-107.

[責(zé)任編輯：田吉捷]