基于工程一線的土木工程專業實驗教學模塊研究與實踐

李暾 黃柳云 陳榮明 鐘卿瑜 胡強

摘 要 以工程實踐為切入點，探索面向工程一線的實驗教學模塊的建設思路，設立以工程質量檢測實驗作為特色開放性實驗，建立實物的建筑工程施工工法展示中心，與工程單位聯合錄制實驗操作視頻，建立實驗網絡平臺，革新實驗教學環節，為高校土木工程實驗教學提供借鑒。

關鍵詞 土木工程；實驗教學；工程一線；虛擬仿真；實驗室；實驗網絡平臺

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）10-0121-03

Research and Practice of Experimental Teaching Module for Civil Engineering Specialty based on Engineering Front Line//LI Tun， HUANG Liuyun， CHEN Rongming， ZHONG Qingyu， HU Qiang

Abstract From the view of engineering practice， to explore the con-struction ideas of civil engineering experimental teaching module based on the front line of the project， to carry out engineering quality

testing as a special open test， to set up the Project Construction Exhi-

bition Center for real construction， to record experimental operation video combined with engineering units， to build experimental plat-

form network， to reform experimental teaching， can provide refe-rence for civil engineering experimental teaching in universities.

Key words civil engineering； experimental teaching； engineering front line；virtual simulation； lab； experiment network platform

1 引言

應用型土木工程專業的培養目標是培養面向工程一線的高水平專業技術人才。為了更好地培養應用型土木工程師，在強調專業理論基礎的同時，也注重實踐教學能力的提高，用以培養學生的實踐能力、創新能力和綜合素質。實驗教學是土木工程專業實踐環節的重要組成部分，是對課堂知識的直觀認識，也是連接知識與實踐、實踐與創新并使理論知識向實踐能力轉化的重要橋梁[1-3]。因此，如何建設面向工程一線的實驗教學平臺，是亟待深入研究的重要問題。

2015年，廣西科技大學獲準成立廣西自治區級實驗教學中心，教學中心開設的實驗課程與實驗項目基本遵照專業規范的要求，著力于基礎性、綜合設計性和科研性的實驗，工程施工類實驗較少涉及。

2015年，廣西科技大學土木建筑工程學院獲準成立廣西自治區級土木建筑工程虛擬仿真實驗教學中心。該中心以BIM技術為試點，開展建筑、結構、施工與管理類的虛擬仿真實驗工作，側重于虛擬仿真施工，實物仿真模塊稍弱。

土木工程專業是工程應用背景濃厚的專業，進行基于工程一線的土木工程專業實驗教學模塊的研究與實踐，側重實物仿真實驗和工程性，與所獲成立的自治區級土木建筑工程虛擬仿真實驗教學中心進行虛實結合、互相補充，也可以成為側重于基礎性、綜合設計性和科研性的區級實驗教學中心的有效補強，完善實驗教學中心結構布局，對廣西高校同類專業實驗教學具有一定的示范意義。

2 基于工程一線的土木工程專業實驗教學模塊建設思路與效果

以土木工程質量檢測實驗作為特色開放性實驗，培養學生的工程檢測操作能力和創新能力

1）特色開放性實驗平臺的設置（圖1）。本實驗教學模塊的設置意在通過實際工程培養學生的工程檢測能力。

在廣西科技大學土木建筑工程學院區級實驗教學中心的平臺基礎上增設項目，建造校內模型檢測小基地。校內外檢測基地主要依托“結構檢測與加固”課程進行拓展（見表1）。由于該課程僅有八個必修實驗學時，無法深度掌握實驗教學任務。考慮到校內實驗學時不足，檢測基地開展預約和定時兩種開放形式，讓學生自行選擇開放形式。課內八學時的必修實驗項目由實驗室依據課表確定，采用定時開放形式；選修實驗項目由實驗室根據實際情況采取校內預約開放，以上兩種形式的實驗由學生選擇在約定的時間內完成。此外，自選實驗項目采用預約校外檢測基地的開放形式，即學生通過校內實驗指導教師事先與校外檢測基地商定后，跟隨基地指導教師進行實際工程的檢測實驗與工作。

2）開放性實驗項目教學要求。本專業特色開放性實驗項目的設置情況：每個實驗項目學生人數共八人，總學時數16學時，以擴展學生的工程視野，培養學生應用專業知識解決實際工程問題的能力。

由于開放性實驗的實驗時間、內容及形式具有一定自主性，為避免出現沖突的情況，每個開放性實驗項目必須制訂相應的管理方案，并以檢測上崗考試為標準，建立考核體系（詳見表2）。

土木工程專業特色開放性實驗項目將主體結構和樁基檢測上崗證現場操作考核標準由工程界引入高校，將實戰引入教學，可以較好地將生產、教學結合在一起，讓學生在實踐活動中熟悉和掌握工程質量檢測方法及現場檢測的過程，鍛煉學生的動手實踐能力，培養學生的團結協作精神。

在校內打造建筑工程工法展示中心 近幾年，在各工地的施工方會在現場劃出工法展示區，或各樓盤開發商都會在銷售中心設置獨立的工法展示間，把房屋內部結構或構件、主要部分的建筑構造做法和施工工序工藝，以及項目的各種建材、管線、設備等進行展示。工法展示是將產品的內部構造進行深度剖析，是房屋質量最直觀的展現，讓業主親自驗證項目的建筑品質，對房屋的內在和外在一目了然。

土木工程專業是一個實踐性很強的專業，很多施工類課程，教師在課堂講授過程中有時很難讓學生想象和理解施工工藝，所以需要更具體形象的方式進行講授學習。圖片、視頻或虛擬仿真可以應用于教學，但還是有一定的局限性，需要實物來互相補充。

《高等學校土木工程本科指導性專業規范》規定的生產實習只有四周，時間短暫，學生到工地無法全面跟進施工。此外，學生所去的實習工地若施工不夠規范，很容易產生誤導。因此，本專業在校內打造“建筑工程工法展示中心”，展示內容見表3。校內工法展示中心的好處在于通過1：1比例實物全面、正確地展示主要構件的施工工法，讓學生在課堂教學之余，不去工地也能直觀、全面、正確地學習施工工法。

地方院校應用型土木工程本科學生就業方向大部分是施工一線單位，校內“建筑工程工法展示中心”的建立，可以讓學生不走出校門即可與實際的生產實踐相聯系，將書本上的知識實體化，讓學生更直觀地接受知識，更深刻地理解、運用知識。

與工程單位聯合錄制實驗操作視頻，建立實驗網絡平臺，讓實驗教學和工程實踐融會貫通 利用本學院區級土木建筑工程虛擬仿真實驗教學中心的網絡平臺開辟專題共享資源，學生登錄可直接下載相應的實驗大綱、實驗指導書、實驗報告，查看相應的實驗規程，瀏覽相應的實驗錄像，預約實驗開放時間。錄制的實驗課程包括土力學實驗、路基路面實驗、測量實驗、建材實驗、橋梁檢測與加固實驗等。

以工程應用能力培養為核心，優化驗證性實驗 傳統基礎性實驗基本是在實驗室按部就班進行，而優化的驗證性實驗是結合傳統的基礎性實驗內容和步驟，以工程項目問題為背景進行實驗，培養學生的工程應用能力[4]。

如在“路基路面工程實驗”教學中的“土的壓實度測定”驗證性實驗，引入柳州市在建道路施工項目，學生在做本實驗前，先自行觀看壓實度測定教學視頻，指導教師提前聯系工程項目部，確認檢測日期后向學生布置任務。到了檢測日期，實驗指導教師便組織學生攜帶實驗儀器到達施工現場，由學生自主完成壓實度測定，最后將檢測數據返回給項目單位。如此一來，學生可通過實際項目的參與，深度領悟實驗目的，熟悉現場操作步驟，提高學習積極性，增強工程意識。

3 結語

工程應用背景濃厚、實踐性強是土木工程專業的特點，進行基于工程一線的土木工程專業實驗教學模塊的研究與實踐，以建設工程質量檢測實驗作為特色開放性實驗，建立實物的建筑工程施工工法展示中心，與工程單位聯合錄制實驗操作視頻，建立實驗網絡平臺，直面工程實際，革新實驗教學環節，實現從工程走入課堂、從課堂走入工程，促進學生工程實踐能力、創新能力和綜合素質的培養和提升。

參考文獻

[1]曾開華，高桂青，鞠海燕，等.應用型土木工程專業實驗教學體系的探索與構建[J].科技創新導報，2014（29）：

194-196.

[2]付亞男.關于應用型本科土木工程專業實踐教學新體系的構建[J].華章，2012（1）：172.

[3]陳忠一.提高高校工科專業實踐教學質量的對策思考[J].航海教育研究，2009（2）：75-76.

[4]劉偉.以工程應用能力培養為核心 革新應用型土木工程專業實驗教學環節[J].中國教育技術裝備，2013（24）：

115-117.