趙昕

[摘? ? ? ? ? ?要]? 在眾多的專業(yè)當(dāng)中，土木工程是一門有著較高實踐性的課程，在教學(xué)過程中不僅要學(xué)習(xí)理論知識，還應(yīng)根據(jù)土木工程課程的特點開展多樣化的實踐教學(xué)。其中結(jié)構(gòu)試驗課程就是最具實踐性的課程，該課程的主要目標(biāo)就是在學(xué)生掌握理論知識后開展實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生工程結(jié)構(gòu)試驗、檢測等方面的知識及專業(yè)技能，同時提高學(xué)生試驗設(shè)計能力及規(guī)劃能力。對學(xué)生而言，掌握好土木工程結(jié)構(gòu)試驗課程是非常重要的，故而以應(yīng)用技術(shù)型地方高校為側(cè)重點，對其土木工程結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)存在的問題進行分析，提出相應(yīng)的教學(xué)改革策略，以便逐漸提升高校的教學(xué)效率。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 土木工程專業(yè);結(jié)構(gòu)試驗課程;教學(xué)改革

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2021）03-0230-02

開設(shè)土木工程結(jié)構(gòu)試驗課程旨在培養(yǎng)該專業(yè)學(xué)生的實踐能力及創(chuàng)新能力，因此各地方學(xué)校對此非常重視，無論是試驗儀器的更新還是試驗內(nèi)容的選擇等都在進一步完善，各個高等院校加大了資金投入，為土木工程試驗教學(xué)體系的革新夯實了軟硬件基礎(chǔ)，并且取得了不小的成績。然而由于各高校的性質(zhì)及特點存在較大的差異，因此所運用的教學(xué)模式不能生搬硬套，特別是在應(yīng)用技術(shù)型地方高校中，土木工程結(jié)構(gòu)試驗課程教學(xué)體系并不完善，教學(xué)方式和手段可以適當(dāng)借鑒。故而，為了緊隨時代的發(fā)展需求，培養(yǎng)更多社會所需要的基礎(chǔ)性人才，應(yīng)該轉(zhuǎn)變現(xiàn)下土木工程結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)體系，結(jié)合學(xué)校實際狀況，以提高學(xué)生實踐能力為宗旨，培養(yǎng)創(chuàng)新人才。

一、土木工程結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)存在的缺陷和不足

（一）學(xué)生對該課程重視度不夠，加之實驗前準(zhǔn)備不充分

第一，學(xué)生對土木工程結(jié)構(gòu)試驗相關(guān)內(nèi)容學(xué)習(xí)的重視度不夠，鑒于該課程的學(xué)分普遍較低，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中積極性及主動性較低，同時還有不少學(xué)生認(rèn)為土木工程結(jié)構(gòu)試驗課程就是一門起到輔助作用的課程，無關(guān)緊要，因此學(xué)習(xí)態(tài)度存在偏差，絕大多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)思想不端正，積極性較差，最終造成學(xué)生實踐能力不足。第二，學(xué)生在進行相關(guān)試驗之前未做好充足的準(zhǔn)備，在教學(xué)過程中也只是簡單地瀏覽任務(wù)書，之后完全憑借教師不斷講解和操作，學(xué)習(xí)往往比較被動。其實學(xué)生在試驗前做好充分準(zhǔn)備是十分必要的，只有這樣，在試驗過程中才更有針對性，同時取得良好的學(xué)習(xí)效果。

（二）專職實驗人員隊伍的建設(shè)存在一定上升空間

土木工程結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)的發(fā)展離不開專職試驗技術(shù)人才隊伍的有效建設(shè)。應(yīng)用技術(shù)型地方高校受到辦學(xué)類型定位的限制，所建設(shè)的實驗室工程主要側(cè)重于本科教學(xué)和常規(guī)試驗，適用于創(chuàng)新實驗以及應(yīng)用技術(shù)研究的儀器設(shè)備較少。此外，由于缺少采購和維修經(jīng)費，部分設(shè)備處于長久失修、長期閑置的狀態(tài)，造成了大量的資源浪費。實驗室中專職教師對土木工程結(jié)構(gòu)試驗課程的應(yīng)用研究及結(jié)構(gòu)檢測等方面經(jīng)驗匱乏，再加上部分教師對新型試驗設(shè)備及技術(shù)的使用生疏，只能順利開展常規(guī)試驗教學(xué)，實驗教學(xué)改革能力有待提高。

（三）土木工程結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法應(yīng)進一步完善

目前土木工程結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)主要以傳統(tǒng)教學(xué)方式開展，其具有一定的嚴(yán)謹(jǐn)性和邏輯性。但是隨著新型教學(xué)模式的發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)方式將面臨挑戰(zhàn)。由于教材內(nèi)容涵蓋面較廣，在有限的課時內(nèi)學(xué)生只能夠?qū)υ囼灥牧鞒踢M行了解性學(xué)習(xí)，無法深入理解試驗的目的、原理以及設(shè)計思路等更為核心的內(nèi)容。尤其是對于一些研究性及設(shè)計性較強的綜合性結(jié)構(gòu)試驗，由于實驗條件不充分而不能有效開展，進而導(dǎo)致學(xué)生工程實踐能力及素養(yǎng)不足，對地方高校高素質(zhì)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)產(chǎn)生不良影響。此外，土木工程結(jié)構(gòu)試驗教材內(nèi)容還存在更新不及時的問題。近十余年來土木工程行業(yè)發(fā)展迅速，出現(xiàn)了許多新的結(jié)構(gòu)形式，建筑規(guī)范也在近年來陸續(xù)更新。由于教材內(nèi)容較為陳舊，很多新試驗技術(shù)及設(shè)備不能通過教材很好地體現(xiàn)出來，因此學(xué)生理論知識學(xué)習(xí)與實際脫節(jié)現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。

此外，受到試驗課時、試驗設(shè)備和材料的限制，在以往傳統(tǒng)的土木工程結(jié)構(gòu)試驗教材中演示性以及驗證性內(nèi)容居多。教師會向?qū)W生講授試驗的所有細(xì)節(jié)，如試驗項目、原理、所需儀器設(shè)備、測試方式甚至是試驗步驟等，對照學(xué)生的試驗結(jié)果是否與試驗數(shù)據(jù)相一致，以此作為標(biāo)準(zhǔn)判斷學(xué)生試驗是否正確。往往試驗結(jié)束后學(xué)生不僅不會如何設(shè)計試驗，更不會通過試驗觀察和分析問題，甚至某些學(xué)生過后對儀器設(shè)備的操作方法和步驟絲毫沒有印象，學(xué)生長時間處于被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)，這種教學(xué)方式只是單一地教授知識，對學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展產(chǎn)生了一定程度的抑制。

二、土木工程結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)改革策略

（一）讓學(xué)生明確結(jié)構(gòu)試驗課程的重要性

相對于枯燥乏味的理論知識教學(xué)，學(xué)生對于結(jié)構(gòu)試驗課程還是興趣十足的，各種結(jié)構(gòu)試驗對學(xué)生有著一定的吸引力，然而學(xué)生對該課程的重視程度遠遠不夠，絕大多數(shù)學(xué)生對該課程有著濃烈的興趣，他們認(rèn)為做試驗就是去玩，學(xué)生不僅不能掌握專業(yè)技能，同時還影響課程的順利進行。面對這種情況，教師應(yīng)該為學(xué)生明確土木工程專業(yè)中結(jié)構(gòu)試驗課程的重要性，讓學(xué)生清楚地知道學(xué)好該課程是多么重要，土木工程得以長遠發(fā)展就是憑借試驗的不斷進步。此外，還應(yīng)該讓學(xué)生明白，盡管他們已經(jīng)通過計算設(shè)計出了計算模型，但是依舊需要通過試驗的方式對其進行驗證，并加深對計算公式的理解，鞏固記憶，同時提高自身感性認(rèn)識，提高試驗?zāi)芰皠邮帜芰?。比如說箱梁的鋼筋骨架構(gòu)成，不管教師講授得多么具體和透徹，仍舊需要學(xué)生通過試驗的方式獲得直觀認(rèn)識。

（二）強化結(jié)構(gòu)試驗教師團隊的實踐能力

地方高校要想快速實現(xiàn)土木工程結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)體系改革，首要任務(wù)就是強化結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)團隊，提高教師整體水平，同時擴大師資規(guī)模，進而打造一支結(jié)構(gòu)科學(xué)合理、試驗教學(xué)水平較高、實踐及科研能力較強的實驗教學(xué)團隊，以校企結(jié)合的結(jié)構(gòu)工程技術(shù)專業(yè)為主題，構(gòu)建完善、全面的結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)團隊，在高質(zhì)、高效的實驗教師隊伍的帶領(lǐng)下促進結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)改革。第一，高效的結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)勢必要與理論教學(xué)有機結(jié)合，因此激勵專業(yè)試驗教師擔(dān)負(fù)一定的理論知識教學(xué)，同時有效推動專業(yè)試驗教師更好的科學(xué)發(fā)展。第二，甄選出部分優(yōu)秀人才，在此基礎(chǔ)上帶動實驗室建設(shè)。但是應(yīng)該注意，選拔出來的高素質(zhì)人才必須具備較強的科學(xué)研究能力，在科研時充分發(fā)揮帶頭作用。第三，允許部分在校博士生或者研究生參與實驗室的工作，以便彌補專業(yè)試驗教師不足的問題及缺陷。第四，加大培訓(xùn)力度，按期組織相關(guān)教師開展試驗操作培訓(xùn)，或邀請專業(yè)或行業(yè)內(nèi)優(yōu)秀員工開展試驗技術(shù)研討會、為教師創(chuàng)造更多外出學(xué)術(shù)交流和學(xué)習(xí)的機會等，以此提高試驗教學(xué)團隊的整體實踐水平。地方高校僅僅依靠提高理論教學(xué)水平達到專業(yè)發(fā)展的目的是遠遠不夠的，還應(yīng)該致力于結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)水平的提高。

（三）轉(zhuǎn)變結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)方式

轉(zhuǎn)變以往傳統(tǒng)的試驗教學(xué)方式，加強實驗室的開放力度，從結(jié)構(gòu)工程技術(shù)角度出發(fā)，注重問題的發(fā)現(xiàn)、文獻資料查詢、試驗方案設(shè)計以及團隊組建等方面，促使學(xué)生樹立結(jié)構(gòu)試驗的自主意識，循序漸進地提高其自主試驗?zāi)芰?。另外，嘗試通過工程體驗式、科學(xué)研究體驗式以及競賽導(dǎo)向式、虛擬仿真等方式開展結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)。例如，可以通過計算機仿真優(yōu)化教學(xué)方法。眾所周知，結(jié)構(gòu)試驗課程是一項綜合性較強的課程，且涉獵范圍比較廣泛，絕大多數(shù)地方高校使用ANSYS、ABAQUS等有限元分析軟件。無論何種性質(zhì)的試驗，在試驗之前都應(yīng)該做好以下工作：第一，明確試驗的目的。就拿工字型鋼截面的抗剪承載力的試驗來說，試驗的主要目的就是讓學(xué)生審查核對工字型鋼截面的抗剪承載力的計算公式及其受剪破壞的整個過程，掌握機構(gòu)試驗相關(guān)儀器設(shè)備的使用操作。第二，通過對試驗進行數(shù)值仿真分析，對試驗?zāi)Ｐ瓦M行分析。第三，運用適當(dāng)?shù)姆治鲕浖谶M行試驗之前對相關(guān)數(shù)值進行仿真分析。第四，進行數(shù)值分析，通過公式計算出最終結(jié)果。除此之外，構(gòu)建完善的試驗信息管理信息平臺，對試驗教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督和控制、教學(xué)資源及過程等實施網(wǎng)絡(luò)化管理，并將試驗教學(xué)的整個過程通過網(wǎng)絡(luò)全面展現(xiàn)出來，實現(xiàn)資源共享。

（四）構(gòu)建特色試驗教學(xué)模式，培養(yǎng)及發(fā)展學(xué)生試驗動手能力

所謂創(chuàng)新教育就是培養(yǎng)更多的創(chuàng)新型人才，以便滿足國家的人才需求，而創(chuàng)新型人才應(yīng)該具備豐富的專業(yè)知識、實踐能力，可以有效解決各種復(fù)雜、棘手的工程問題。因此在土木工程結(jié)構(gòu)實踐的教學(xué)過程中，首先讓學(xué)生掌握相關(guān)試驗設(shè)備儀器應(yīng)該如何規(guī)范操作，并時刻觀察并分析試驗過程中出現(xiàn)的不同現(xiàn)象，進而培養(yǎng)學(xué)生分析能力、實踐能力以及創(chuàng)新能力。其次，增強結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)的重視度，結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)與理論知識教學(xué)是同等重要的，應(yīng)該將兩者放在同等地位上，突顯創(chuàng)新思想。例如在進行受彎梁正截面試驗時，在充分了解試驗?zāi)康牡幕A(chǔ)上對受彎梁的強度、撓度等進行試驗，進而了解其構(gòu)件的受力破壞過程。最后，根據(jù)試驗需要羅列出試驗所需要的儀器和設(shè)備，進而設(shè)計試驗方案，嚴(yán)格按照試驗方案的步驟進行，試驗結(jié)束后對結(jié)構(gòu)進行分析整理，撰寫試驗報告。在試驗過程中，各小組成員應(yīng)該具備發(fā)現(xiàn)、分析以及解決問題的各項能力，相互協(xié)作、配合，加深對理論知識的理解，同時激發(fā)科學(xué)研究的潛力，調(diào)動專業(yè)實踐學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

土木工程結(jié)構(gòu)試驗在結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展過程中產(chǎn)生了重要影響和價值，并且有著較強的實踐性，但是受到各種因素的影響，現(xiàn)階段土木工程結(jié)構(gòu)實踐課程教學(xué)存在諸多問題和缺陷，導(dǎo)致教學(xué)未達到預(yù)期效果，其功能也未能得到很好的發(fā)揮。盡管各地方高校對該課程教學(xué)重視程度提高，軟硬件條件得到了一定改善，但是仍舊需要加強學(xué)生對該課程重要性的認(rèn)識，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，提升實驗教師隊伍的實踐能力，促進結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)體系改革，同時轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，構(gòu)建獨樹一幟的教學(xué)模式，進一步提高學(xué)生實踐能力及動手操作能力，促進學(xué)生全面發(fā)展，為社會發(fā)展培養(yǎng)更多應(yīng)用技術(shù)型人才。

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編輯 張 慧