工程結構檢測鑒定與加固課程教學改革探究

苗吉軍+張蓉芳+劉延春

摘要：根據工程結構檢測鑒定與加固課程理論性和實踐性都很強的特點，以及教學中存在的內容多但教學課時少、學生學習積極性不高、教學效率差等問題，結合多年教學實踐經驗，分析了該課程重在加強學生綜合能力培養的改革方向，在教學內容、教學方式上提出課程教學改革的幾點建議，包括教材選用的重要性、實踐教學方式以及“雙師型”專兼職教學團隊的建設等，以提高教學質量和教學效果。

關鍵詞：工程結構檢測鑒定與加固；教學改革；實踐教學；教學質量

中圖分類號：G642.0；TU 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2017）03-0055-03

目前，中國建筑業正處于世界建筑業發展趨勢中的“大規模新建階段”和“新建與維修加固并重階段”。為揭示工程結構的潛在危險，避免事故的發生，需對既有工程結構的作用效應、結構抗力及其可靠性進行檢測、鑒定與評價，對不符合國家設計相關規范、規程、標準最低要求的結構，給出維修及加固建議，通過結構補強措施 使其達到預期的功能要求。截至2013年，全國既有建筑物面積總計近500億m2，有30%～50%的建筑物將出現安全性降低的情況或進入功能衰退期，工程結構檢測鑒定與加固問題越來越受到關注，解決工程結構超期服役已成為必須重視和亟待解決的問題。因此，高校土木工程專業應加強學生相關基礎理論知識的教學和實踐能力的培養，引導他們利用所學知識解決實際工程問題。

一、工程結構檢測鑒定與加固課程特點及課程教學存在問題

（一）課程本身具有的特點

工程結構檢測鑒定與加固課程是一門理論性和實踐性都很強的課程，通常是土木工程專業必修或選修的專業課。該課程內容分為檢測、鑒定與加固三部分，涉及概率論與數理統計、材料力學、結構力學、混凝土結構、砌體結構、地基基礎工程、土木工程實驗和建筑施工等諸多領域，內容龐雜[1]。檢測強調實踐環節，要求掌握常用儀器、設備的使用方法，學會對檢測數據的整理分析和成果的計算；鑒定強調熟練掌握鑒定標準的主要條文，包括評定等級的方法、依據等；加固設計理論及計算很復雜，需要注意的問題主要有：要結合相關規范掌握荷載及其作用的計算方法和組合方法，正確選用結構計算模型，采用可行而簡單的計算分析方法。

（二）課程教學存在的問題

工程結構鑒定檢測與加固課程的主要教學目標是讓學生綜合能力得到提高。但就目前學生在課堂上的整體表現和學習效果來看，并不令人滿意，究其原因，主要表現在以下幾方面。

一是該課程課時一般在40課時左右，但教學內容繁多，如何調節兩者之間的矛盾顯得尤為重要。

二是該課程涉及內容較多，要求學生有一定的先修課程基礎。但由于課程之間的連貫性不夠緊密，學生對已修課程知識掌握得不夠牢固，以致影響聽課效果，使學生失去學習興趣。

三是該課程的實踐性很強，對尚未接觸實際工程項目的學生而言，部分學習內容顯得相對抽象，理解起來比較困難，比如回彈儀的檢測原理及正確操作等。

四是該課程教學一般安排在大三或大四，這一時期學生忙于研究生考試復習或找工作，課堂上學生往往心不在焉，很難集中精力聽課，以致教學效果不理想。

二、工程結構檢測鑒定與加固課程教學改革方向及相關措施

（一）課程教學改革的方向

當前教學過程中面臨的問題是，在規定的課時內，既要按要求完成教學任務，又要讓學生真正學到知識，激發學生內在的求知欲，以達到提高教學質量和教學效果的目的。為此，該課程的教改方向應定位在對土木工程專業學生綜合能力的培養，而不僅僅局限于相關規程、標準、規范的講授。

（二）課程教學改革的相關措施

一門課程教學質量的好壞與教學內容、課程教學體系及教學方法等有著重要的關系，教學技術的應用也很關鍵[2]。根據該課程特點，以及目前課程教學現狀和問題，主要從以下幾方面進行改革：

1.重視教材建設

教材是課程教學理念、教學內容、教學要求，甚至教學模式的載體，在教學過程中起著引導教學方向、保證教學質量的基礎性作用[3]。若教材選用不當，既不能滿足現行教學需求，也不符合土木工程專業教學要求，教師教學工作的難度也會加大。

青島理工大學苗吉軍教授主編的“十三五”規劃教材《工程結構檢測鑒定與加固》（大連理工大學出版社，2015年）。該教材結合國家和行業的最新規范，重點闡述了砌體結構，混凝土結構，鋼結構，橋梁結構的檢測、鑒定與加固的基本原理，并對結構動力檢測及長期健康檢測的現狀和發展進行了介紹。該教材著重培養學生綜合應用已學的專業課程（如混凝土結構基本原理、鋼結構基本原理、工程結構抗震、建筑結構試驗等）知識解決實際工程問題的能力，試圖通過工程問題的解決，來提高學生的力學分析能力和結構常識的應用能力，這是該教材明顯區別于其他同類教材的一個主要亮點。該教材力圖將土木工程專業高年級學生所學的專業基礎課及專業課，如工程結構荷載與結構設計方法、混凝土結構基本原理、工程結構抗震等，通過不同的案例分析，將其中涉及到的專業知識點有機串聯起來，使學生明白如何利用所學專業知識來解決實際工程問題，讓學生明白什么是工程結構中的科學問題，什么是工程結構中的工程問題。即通過一種邏輯分析能力的培養，來提高學生作為未來工程師的素養，這是該教材的核心創新點所在，也是該教材獨創性和專業性的體現。

2.注重實踐教學，提高綜合能力

工程結構檢測鑒定與加固課程有著很強的實踐性，從目前學生就業調查所反饋的信息可以看出，畢業生的工程實踐能力較弱，不能有效地用所學知識解決實際工程問題，不適應用人單位要求，因此很有必要在鍛煉學生邏輯思維能力的同時培養其實踐動手能力，重視理論聯系實際，不斷提高學生的工程師素養。如不同于傳統實驗模式的“信息黑匣子”試驗模式。對混凝土梁正截面抗彎和斜截面抗剪的典型破壞形態，傳統的實驗模式為學生自己動手設計制作構件，然后進行實驗，整理報告。而“信息黑箱子”實驗模式即中心實驗室制作構件并編號，這些編號隱藏了構件截面特性和破壞特征，由學生隨機挑選一個構件，中心提供回彈儀、鋼筋掃描儀等相關檢測設備，讓學生在教師的指導下通過檢測設備獲得構件的幾何信息及材料信息等，諸如混凝土等級、鋼筋截面積、構件跨度等；然后由學生綜合應用所學的結構力學、混凝土結構原理等專業知識，求出該構件預期破壞形式以及承載力設計值和極限值；最后通過實驗研究再現其破壞特征，驗證其理論值。這樣做就是通過實驗研究和理論分析相結合的辦法讓學生將“黑箱子”搞清楚，引導學生在實驗過程中自主思考，培養動手解決問題的能力和創新能力，以及團結協作精神和科研素養。此外，促進科研與教學之間的互動，及時把科研成果轉化為教學內容，重點實驗室、研究基地等向學生開放，支持本科生參與科研活動，鼓勵他們早進課題，早進實驗室，早進團隊。

3.組建“雙師型”專兼職教師團隊，提高教學水平

為提高青年教師的教學水平和科研能力，應拓展教學研討和教學經驗交流的方式，做好教學工作的傳、幫、帶，以培養高素質專業教師隊伍。筆者所在學院與同濟大學土木工程學院合作，開展青年教師培訓計劃。每學期推薦2-3名青年骨干教師赴同濟大學，以聽課、助教、助研的方式進行學習，為期3年，截至目前，學院已派出6名教師進修學習。

學院依托土木工程結構鑒定加固研究所和臨沂市既有土木工程檢測有限公司，開展卓有成效的對外工程服務，5年內完成檢測、鑒定與加固項目150余項，遍及費縣、日照、棗莊、臨沂、煙臺等地，在魯南地區享有較高聲譽。該工作的開展不僅使教師開闊了視野，積累更多的實踐經驗，也有效促進教師專業綜合素質的提高（圖1）。

三、結語

工程結構檢測鑒定與加固課程教學改革，重在對學生進行邏輯分析能力的培養，提高學生的工程師素養，通過將知識有機串聯起來，使學生明白如何利用所學知識來解決實際工程問題，增強創新意識和綜合素質。在完善教學體系的同時創建學生自主檢測、自主試驗分析的教學新方式，讓學生成為學習的主體，引導學生自覺參與教學活動，既調動了學生的積極性，也提升了教學質量和教學效果。

參考文獻：

[1]潘建伍，艾軍.工程結構鑒定與加固課程教學改革探討[J].高等建筑教育，2008，17（ 3） ： 92-93.

[2]范欽珊，鞠平，等. 提高課堂教學質量是提高教育質量的關鍵[J].中國大學教育，2003（11）：4-7.

[3]段遠源，馮婉玲.研究型大學教材建設相關問題思考[J].中國大學教育，2008（12）：80-83.