土木工程专业结构实验教学改革探索论文.doc

土木工程专业结构实验教学改革探索论文 土木工程专业是一门实践性和应用性很强的学科实验教学在整个专业教学体系中占有较大比重结构实验是实验教学的重要组成但从目前教学效果来看一些学生走上工作岗位后对工程常用的检测仪器操作较为生疏；还有一些学生虽然理论计算功底扎实但无法将其灵活运用于工程实践综合分析问题能力较弱因此本文对结构实验课程教学存在的问题进行分析并提出一些改进方法使学生能够积极主动地参与到实验课程中在实践中锻炼动手能力在动手过程中培养独立思考能力最终提高学生的综合实验能力 一、结构实验课程概况 结构实验是土木工程专业实验的重要组成部分反应了目前我校土木工程专业实验课程模块设置情况从中可以看出结构实验开设时间较晚总学时多且与其相关的门理论课均为土木工程专业的核心课程目前共开设项结构实验其中混凝土项钢结构项建筑结构检测项从实验开展场地的分布情况来看有项在土木工程结构实验室进行项仿真模拟实验在计算机房进行 二、结构实验教学存在的主要问题 （一）与相关理论课程结合不够紧密 结构实验要求学生具有一定的力学理论计算和分析能力这些能力的培养与理论课程的学习密切相关但目前实验课程与理论课在时间上衔接不够紧密实验课程多半在理论课程结束之后才逐步开设而此时学生往往对已学过的理论内容出现生疏和遗忘另一方面学期中后段学生理论课程的考试较多部分学生因平常疏于学习此时把大部分精力均放在考前突击复习上对于实验课的学习态度不够端正以应付为主自然很难提高自身的实践能力 （二）实验类型较为单一 现阶段开展的结构实验多为验证性实验学生多半按照指导书上已写好的实验方法操作并验证缺少综合性和创新性实验项目从教学效果上来看有相当一部分学生仅热衷于实验数据的记录以数据是否相符作为实验的唯一目的实验报告也只是机械完成对于实验的整个设计思路缺乏综合分析和判断 （三）教学手段不够丰富 目前结构实验中开设的仿真模拟实验较有特色该实验利用计算机程序来模拟各类工程结构物的加载过程是土木工程专业多样化实践教学模式的一个组成部分本套系统由我校教师研发在实际教学中收到了很好的效果但结构实验其它项目的教学手段还不够丰富一般多采用教师演示学生分组仿做的传统模式教师讲解时往往针对某一台仪器设备由于受到视觉角度和场地的影响难以保证每位学生的听课效果这使得部分学生了解不深实验过程中上手较慢积极性低从而影响实验教学效果另一方面教师虽然在课前要求学生进行实验预习并撰写实验预习报告但部分学生态度不够端正仅仅为了应付实验预习报告也只是摘抄实验指导书缺乏对所做实验思考和理解 三、改进结构实验教学的对策 （一）加强结构理论教学与实验的关联性 结构实验课程应穿插在理论课程讲解过程中进行实验指导老师需要积极与理论教师沟通了解相关理论课程的进度和重难点讲授情况从而在实验课程讲解时能够做到保证学生知识体系的连贯性对于课时安排确实出现困难的情况要求实验教师在讲解过程中注重理论课程的回顾特别是一些理论课上的重难点例如混凝土结构设计原理理论课中平截面假定是结构理论计算的前提因此实验课程讲解时实验教师应注重课程讲解次序：首先回顾理论课上平截面假定的基本要点其次讲解实验课中有关应变片测定的目的最后介绍与具体实验操作相关的应变片测定规程 （二）丰富结构实验课程的类型 增加认知性实验兴趣是学生学习的重要动力认知性实验的开展有利于培养学生的专业学习兴趣为后续深入学习专业知识打下基础可以组织土木专业新生在入学阶段参观结构实验室实验教师通过介绍结构实验室的基本布局和功能分区演示三通道电液伺服仪、吨长轴试验机等大型结构试验设备的加载过程并与学生进行问答互动增加学生对土木结构实验的感性认识对学生大学期间的学习规划提供帮助 开设综合性和创新性实验项目结构实验的特点在于许多实验的依据并没有详尽的规范试验对象的尺寸和形状也不固定大到框架结构小到节点均可以进行实验测试不同对象实验的方法和手段差别也很大这给开展综合性和创新性实验提供了空间以钢桁架加载实验为例按照综合性实验的模式教师只提出实验目的为测定杆件内力和挠度让学生根据已学过的理论知识结合实验室现有的设备自主选择加载方式、加载吨位和测试节点绘制实验设计图示并完成可行的实验方案实验教师由讲解员转化为实验参谋这样将学生被动学习转化为主动学习有利于培养学生创新能力和独立思考问题的水平创新性实验项目对学生的素质能力要求更高全面开展难度较大可挑选部分理论基础扎实、动手能力较强的学生作为选修实验开设以钢筋混凝土正截面破坏实验为例教师只给出极限承载力参考值学生首先要通过计算确定钢筋混凝土构件尺寸自己动手制作试件并最终完成加载实验在整个过程中学生的自身设计能力和实验创新能力都能够得到有效锻炼 （三）采用多样化教学手段和方式 丰富实验指导书的内容现有的结构试验指导书主要针对实验目的、实验方法和实验步骤进行讲解指导书的内容可以进一步丰富如将学生结构实验用的静态、动态数据采集和分析软件系统的具体操作说明也编入指导书中这样有利于学生的课前预习在实验过程中也方便查找还可以对实验室的一些新型结构仪器和精密仪器的原理和使用方法进行一些简单介绍如科研实验中使用的日本静态数据采集系统、全自动数字式回弹仪等这些内容的增加拓宽了学生的视野提高了学生对结构检测设备的认识同时在实验指导书中可以开设实验预习思考题在实验课程前进行提问将答题情况记入实验分数从而激发学生主动学习的兴趣 利用视频、动画和进行实验教学多媒体教学具有生动形象、画面连续和内容丰富等优点是理论课程教学的重要手段结构实验课程中也可以适当采用多媒体教学如实验课程讲解中可以增加部分工程应用实例的视频以混凝土无损检测实验为例可以播放一些在我国苏通大桥南京长江四桥等大型桥梁结构中无损检测的先进工程实例这样能够提高学生的实验学习兴趣充分认识到结构实验技术对工程质量的重要意义此外对于部分操作复杂的结构实验也可以制作一些动画、和录像放在教学网站上为学生预习实验提供方便 开设第二课堂增加结构工程实践的机会结构实验开设的最终目的是培养学生对一般结构物工程性能的检测能力课堂不仅仅局限于实验室可以让学生参加工程实际进行锻炼如对学校内现有的一些旧房屋旧桥梁进行一般性的健康检测并撰写检测实验报告从而培养学生解决工程实际问题的能力另一方面也可以邀请地方知名结构检测单