土木工程专业实验教学变革探究

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1实验教学改革的目的与意义

近年来，随着建筑市场对人才需求的变化，土木工程专业大学生工程实践的能力水平已成为影响其就业的主要瓶颈，市场需求更多的是基础理论扎实、工程实践能力强、具有创新精神的应用型人才。为此，中共中央、国务院在关于深化教育改革全面推进素质教育的决定中，把培养学生的创新精神和实践能力作为工作重点。高校作为培养人才的重要基地，一切教学活动均应以培养学生的实践能力和创新精神为出发点和立足点。实验教学是高校培养高素质人才一系列实践性教学环节中的重要一环，通过高效的实验教学，可以显著提高学生的工程实践能力与创新精神。在建筑行业发展趋势总体放缓的形势下，具有较强的工程实践能力和一定的创新意识的毕业生才有可能找到自己心仪的工作岗位。因此，土木工程专业实验室如果不积极进行实验教学的改革与创新，就无法主动适应时代和社会对人才培养质量提出的新要求，就无法保证毕业生在激烈的就业竞争中立于不败之地。可见，在当前形势下进行实验教学的改革与创新，充分发挥实验室的教学功能，对于提高学生的工程实践能力和创新意识、提升高校竞争力具有重要的意义。

2实验教学体系的构建

经过大量的调查研究，借鉴兄弟院校的成功经验，结合实验室现有的条件，按照分层次、模块化的思想，根据土木工程学科的特点，实验室划分了基础型实验、综合设计型实验、创新研究型实验等三个层次。基础型实验的主要功能是使学生掌握基本的实验技能，并深化学生对理论课程内容的理解。综合设计性实验由一系列扩展实验构成，其主要教学目的是使学生在掌握基本实验技能的基础上，进一步了解、掌握工程实际以及科学研究中较为先进的实验技术及方法，加强学生的专业修养，并通过实践教学与科学研究相结合等方式，培养学生科研及创新能力和潜质。创新研究型实验具有真正的科学研究和科学创造的性质，该类实验大致划分为学科竞赛实验、大学生创新性实验和科研项目创新性实验。在构建的实验教学体系中，各层次的实验按照模块化的开放式体系设计，并保证实验内容针对市场需求和技术发展及时更新。学生按照个人的发展需求进行模块化的选择，接受系统的实践训练，对于个性化发展以及适应就业需求具有积极的意义。同时，每一个层次的实验还分为观摩演示性实验和操作分析性实验。观摩演示性实验的目的是培养学生对相关学科实验和仪器设备的认知或感性认识，开阔学生的眼界，活跃学生的思维，激发学生的兴趣。操作分析性实验由学生实际操作实验，用以提高学生的动手能力和应变能力。根据实验室现有的软硬件条件，结合人才市场的需求，实验室设置了土木工程材料、混凝土结构、钢结构、砌体结构、路基路面等研究方向的各层次实验，要求学生观摩或自行设计实验过程并进行数据分析和成果整理，极大地提高了学生的工程实践能力与科研创新意识，重新构建的实验教学体系框架。

3实验项目及内容的更新

在2008年的本科教学水平评估之前，黑龙江科技大学土木工程实验室规模小、设备少，仅能为混凝土基本原理、土木工程材料两门课程开设本科教学实验，开设的实验项目少、实验内容陈旧，且多以演示性、验证性实验为主。得益于“以评促建”的指导思想，现阶段实验室拥有了FTS多通道协调加载伺服控制系统、YAW-5000型数控液压加载试验系统、YA-300型数控压力试验机、WEP-1000型数控万能实验机、WHY-2000型数控压力实验机等大型实验设备，并先后添置了CM-2B高速静态应变测试分析系统、DS高速动态应变测试分析系统以及振动信号采集分析系统等先进实验仪器。为了充分发挥仪器设备的作用，培养学生的工程实践能力和科研意识，提高就业竞争力，实验室更新了实验项目及内容。在考虑硬件条件的同时，实验项目及内容的更新主要考虑与工程实际紧密结合，涵盖土木工程专业的主要课程，与科研水平的提高相结合，并注重实验教学手段的先进性、现代性，以达到培养学生实践能力和创新意识的目的。特色培养是高校生存和发展的源动力。我校以培养“能吃苦、上手快、动手能力强”的应用型人才为主，因此在实验项目及内容的更新过程中始终坚持这一思想。例如，实验室综合土木工程材料、土木工程施工技术、土木工程项目管理、混凝土结构基本原理、结构力学以及建筑结构试验等相关课程的教学内容，开设了《综合实验》项目，该项目融合了混凝土结构设计、施工、管理及结构检测的相关知识，所含的子项目均为综合性、设计性实验，更为接近工程实际，从而大幅提升学生的工程实践能力。此外，对于实验内容不适应社会发展与进步的教学项目，调整过程中均予以取消，如预制空心板受力性能检测、实心粘土砖受力性能实验等项目。经过优化调整，实验项目由原有的8项增加大到17项，其中综合设计型实验14项，占比达到80%以上，为提高学生培养质量，提升学生工程实践能力奠定了坚实的基础。

4结语

经过近五年的实践，可以说实验教学所进行的改革是成功的，这主要体现在用人单位的反馈以及学生的评价上。教学改革后的核心实验项目《综合实验》从试件设计、施工制作、施工管理、数据采集、数据分析等环节均由学生自行完成，该项目已实施5年，接受训练的学生每届300余人，通过调查反馈得知，学生对该项目的训练效果非常满意，这主要得益于该项目的形式及内容接近工程实际，受过实验训练的学生在从事土木工程设计、土木工程施工、土木工程监理等工作岗位时，能够真正做到“零适应”，这种能吃苦、上手快、动手能力强的应用型人才当然会得到用人单位的好评。由此可见，只有高度重视实验教学研究，在实验教学中突出学生的主体地位，以市场需求为导向，合理设置实验教学体系和实验教学项目及内容，充分调动学生的积极性、主动性，才能真正做到培养学生的自主精神，锻炼学生独立分析和解决问题的能力，才能真正做到大幅提高学生的工程实践能力。

作者：张春玉陈勇左敬岩王涛孟丽妍杨悦单位：黑龙江科技大学建筑工程学院