王 萱，王 暉

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 水利土木工程學(xué)院，山東 泰安 271000）

現(xiàn)代混凝土結(jié)構(gòu)理論是建立在試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上的，混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)就成為混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一。混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)理論與實(shí)踐相結(jié)合的過程，能夠培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法與技能、提高科學(xué)素養(yǎng)和工程意識(shí)。通過實(shí)驗(yàn)，還能夠驗(yàn)證有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)理論知識(shí)，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，拓寬知識(shí)面。實(shí)驗(yàn)教學(xué)教會(huì)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，樹立全面看問題的觀點(diǎn)，在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才中起著不可替代的作用。

一、混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系主要特點(diǎn)

結(jié)合土木工程專業(yè)混凝土精品課程建設(shè)，我們打破傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)以演示型課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式為主的模式，把學(xué)生作為主體，以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力、知識(shí)綜合運(yùn)用能力為教學(xué)目標(biāo)，構(gòu)建了分層次、多模塊、與理論課程相互銜接的立體型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程充分運(yùn)用多媒體技術(shù)、工程實(shí)踐和科研試驗(yàn)觀摩、模擬實(shí)驗(yàn)等多種實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，體現(xiàn)學(xué)科發(fā)展特點(diǎn)，保證了開放立體型課程體系的可持續(xù)發(fā)展。

二、開放立體型混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)體系的構(gòu)建

混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系以優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容為出發(fā)點(diǎn)，多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式為基礎(chǔ)，靈活多樣的教學(xué)手段為保障，充分體現(xiàn)了開放立體的特點(diǎn)。

1.優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容要充分體現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)和人才培養(yǎng)的需要，我們堅(jiān)持以下原則：實(shí)驗(yàn)教學(xué)要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該與工程實(shí)際相結(jié)合，同時(shí)要體現(xiàn)科研水平的提高，保持實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的先進(jìn)性和方向性。

適宜的學(xué)習(xí)參考書是完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的的先決條件。為了幫助學(xué)生理解和掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，結(jié)合學(xué)校具體實(shí)驗(yàn)條件，編寫了相關(guān)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、數(shù)字教材和視頻資料，詳細(xì)地介紹了實(shí)驗(yàn)的基本原理、操作方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的格式及要求。要求學(xué)生認(rèn)真閱讀有關(guān)資料，掌握實(shí)驗(yàn)相關(guān)基本知識(shí)后再參加實(shí)驗(yàn)，保證大多數(shù)學(xué)生能比較順利地完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

2.構(gòu)建分層次的立體型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系主要由以下幾個(gè)方面構(gòu)成：實(shí)驗(yàn)錄像教學(xué)、演示性實(shí)驗(yàn)教學(xué)、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)教學(xué)、計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)。各部分內(nèi)容相互補(bǔ)充，形成較完善的立體型教學(xué)體系。根據(jù)混凝土理論教學(xué)及學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)的需要，各部分可靈活安排在課程教學(xué)的相應(yīng)內(nèi)容中或課程教學(xué)之后。在結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一般安排在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理理論知識(shí)學(xué)習(xí)之后。對(duì)于在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目，一般要設(shè)定完成的規(guī)定內(nèi)容及研究創(chuàng)新性內(nèi)容，開展綜合性、設(shè)計(jì)性試驗(yàn)。

依據(jù)循序漸進(jìn)的教學(xué)原則，混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分為三層次類，第一層次類為基本實(shí)驗(yàn)（如靜態(tài)、動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀等的使用）；第二層次類為綜合性實(shí)驗(yàn)（如簡(jiǎn)支梁應(yīng)力應(yīng)變的測(cè)量等）；第三層次類為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)（如偏心受壓構(gòu)件對(duì)比試驗(yàn)等）。

基本實(shí)驗(yàn)包括驗(yàn)證型、演示型實(shí)驗(yàn)，起到驗(yàn)證理論作用，主要培養(yǎng)學(xué)生基本的試驗(yàn)技能。

考查要點(diǎn)：(1)鋁是活潑金屬,但鋁抗腐蝕性相當(dāng)強(qiáng),因?yàn)殇X表面生成一層致密的氧化物薄膜,鋁制品表面的致密氧化膜起著保護(hù)內(nèi)部金屬的作用,所以鋁制品在空氣中能穩(wěn)定存在,也具有很強(qiáng)的抗腐蝕性。(2)致密氧化膜還可推廣到鐵與冷的濃硫酸、濃硝酸相遇的鈍化。(3)致密氧化膜熔點(diǎn)很高,打磨的鋁箔加熱至熔化時(shí),鋁不會(huì)滴落。(4)鋁制容器不宜蒸煮或長(zhǎng)時(shí)間盛放酸性、堿性或咸的食物。

綜合性試驗(yàn)是綜合應(yīng)用幾門課知識(shí)進(jìn)行的試驗(yàn)。起到深化混凝土結(jié)構(gòu)理論理解的作用，主要服務(wù)混凝土結(jié)構(gòu)理論教學(xué)。

設(shè)計(jì)性試驗(yàn)是指由學(xué)生自己按照老師提出的試驗(yàn)?zāi)康募盎驹囼?yàn)條件，設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案并組織人員完成的試驗(yàn)，主要是對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)專業(yè)知識(shí)的拓展深化。

在綜合性的設(shè)計(jì)試驗(yàn)中，學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)的主人，老師則為“試驗(yàn)參謀”。例如在鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁承載力試驗(yàn)中，學(xué)生根據(jù)試驗(yàn)?zāi)浚y(cè)量梁的實(shí)際承載力），結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的條件進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)和論證，經(jīng)老師審定后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)計(jì)包括：選擇適當(dāng)?shù)募虞d設(shè)備、量測(cè)儀器、加載圖式，制定可行的試驗(yàn)方案，并針對(duì)試驗(yàn)方案探討分析可能出現(xiàn)的情況及應(yīng)采取的措施。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)綜合性強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)工作量大，但對(duì)學(xué)生綜合能力的訓(xùn)練和提高是毋需質(zhì)疑的。

3.緊密結(jié)合工程實(shí)踐和科學(xué)研究

實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)研究及工程實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合，才能更好地培養(yǎng)學(xué)生具備土木工程師的基本素養(yǎng)，讓學(xué)生參加符合工程實(shí)際環(huán)境的學(xué)習(xí)和鍛煉，提高解決工程實(shí)際問題的能力，樹立吃苦耐勞、勇于鉆研的精神。

科學(xué)研究位于專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的前沿，最能反映出專業(yè)的發(fā)展方向，實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合科學(xué)研究，不僅豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容，更重要的是提高了實(shí)驗(yàn)的先進(jìn)性。如在進(jìn)行“纖維加固受壓構(gòu)件技術(shù)應(yīng)用”試驗(yàn)研究中，分批次安排學(xué)生參加了實(shí)驗(yàn)計(jì)劃制定、試件制作、測(cè)試儀器的選擇和布置、應(yīng)變片選擇及粘貼、實(shí)驗(yàn)觀測(cè)及記錄、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析等環(huán)節(jié)過程。通過參與科研工作，學(xué)生們感到開闊了視野、鍛煉了能力、深化了所學(xué)知識(shí)，而且激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新研究意識(shí)。

4.運(yùn)用靈活多樣的教學(xué)手段，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

混凝土實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目具有涉及內(nèi)容多、實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)的特點(diǎn)。課堂上只講解實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，其他內(nèi)容則讓學(xué)生借助課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站上豐富的輔助教學(xué)內(nèi)容自學(xué)完成。課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站提供多媒體實(shí)驗(yàn)視頻教學(xué)，可大大提高學(xué)習(xí)效率；自測(cè)及問答可及時(shí)檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。這樣解決了學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多的矛盾，同時(shí)能充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性。

2）實(shí)物教學(xué)、電化教學(xué)與課堂講授相結(jié)合的教學(xué)方法

混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)涉及許多儀器、儀表和加荷設(shè)備的使用，結(jié)合我校實(shí)驗(yàn)室空間較小和學(xué)生數(shù)量較多的具體情況，我們采取了實(shí)物教學(xué)、電化教學(xué)與課堂講授相結(jié)合的做法。對(duì)于小型常用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備做陳列展示性介紹；對(duì)于大型儀器、設(shè)備，則首先充分利用錄像視頻、照片和圖片等多媒體手段為學(xué)生介紹性能、操作規(guī)程，實(shí)驗(yàn)前再做現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)調(diào)性講解和要求。

3）數(shù)值仿真試驗(yàn)與課堂試驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法

數(shù)值仿真技術(shù)、科學(xué)試驗(yàn)研究技術(shù)和理論分析技術(shù)為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的三大研究手段。計(jì)算機(jī)數(shù)值仿真試驗(yàn)是不受試驗(yàn)室儀器設(shè)備、試驗(yàn)材料限制的一種全新試驗(yàn)輔助手段，可重復(fù)再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程，演示過程中還可標(biāo)注試驗(yàn)重點(diǎn)和要點(diǎn)輔助學(xué)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)機(jī)理內(nèi)容的教學(xué)效率很高。在混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)教學(xué)中引入了混凝土構(gòu)件靜力試驗(yàn)等仿真試驗(yàn)內(nèi)容，極大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。

三、結(jié) 語

結(jié)合學(xué)科建設(shè)和混凝土結(jié)構(gòu)精品課程建設(shè)，探索構(gòu)建了多層次立體型混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，并進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用，大大提高了混凝土結(jié)構(gòu)系列課程的教學(xué)質(zhì)量。

實(shí)踐證明，混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)緊密結(jié)合課程理論教學(xué)、具體試驗(yàn)設(shè)備、教學(xué)條件和科學(xué)研究，充分利用現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)和手段，并應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目不斷完善和調(diào)整。現(xiàn)代化的混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的體系一定是開放性和立體型的。

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