特色創(chuàng)新的國家級土木工程實驗教學(xué)示范中心建設(shè)與發(fā)展研究

李彬彬,蘇明周

（西安建筑科技大學(xué) 土木工程學(xué)院，陜西 西安710055）

中心自成立以來堅持樹立以學(xué)生為本，知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高協(xié)調(diào)發(fā)展的教育理念和以能力培養(yǎng)為核心的實驗教學(xué)觀念；完善有利于培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的實驗教學(xué)體系；提升滿足現(xiàn)代實驗教學(xué)需要的高素質(zhì)實驗教學(xué)隊伍水平；建設(shè)儀器設(shè)備先進、資源共享、開放服務(wù)的實驗教學(xué)環(huán)境，建立現(xiàn)代化的高效運行管理機制[1-3]，全面提高實驗教學(xué)水平；為高等學(xué)校實驗教學(xué)提供示范經(jīng)驗，帶動高等學(xué)校實驗室的建設(shè)和發(fā)展，努力把中心建設(shè)成為土木工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)平臺，引領(lǐng)西部地區(qū)土木工程實驗教學(xué)發(fā)展。

一、中心概況

西安建筑科技大學(xué)土木工程實驗教學(xué)中心成立于1998年，現(xiàn)為國家級/陜西省級實驗教學(xué)示范中心。主要負(fù)責(zé)組織全校土木工程專業(yè)實驗教學(xué)、教學(xué)實踐和科學(xué)研究，是西北地區(qū)唯一的結(jié)構(gòu)工程國家級重點學(xué)科及相關(guān)學(xué)科的教學(xué)實踐和科學(xué)研究基地，是西部地區(qū)土木工程領(lǐng)域規(guī)模最大、設(shè)備最先進、技術(shù)水平最高的集實驗教學(xué)、科學(xué)研究及對外技術(shù)服務(wù)為一體的綜合性實驗教學(xué)研究基地。

中心現(xiàn)有各類專職人員共 27人，其中教授 5人，副教授4人，高工2人，工程師12人；兼職人員共45人，其中教授19人，副教授15人，22人具有博士學(xué)位。中心下設(shè)有結(jié)構(gòu)實驗教學(xué)區(qū)、巖土實驗教學(xué)區(qū)、道路與橋梁實驗教學(xué)區(qū)、工程仿真實驗教學(xué)區(qū)，統(tǒng)籌負(fù)責(zé)和管理中心的實驗教學(xué)工作?，F(xiàn)有教學(xué)科研用房建筑面積10 858m2，儀器設(shè)備共937臺（套），固定資產(chǎn)總值3 500多萬元。每年承擔(dān)實驗課程數(shù)7門，實驗項目153面向?qū)I(yè)9個，實驗學(xué)生人數(shù)780人，超過65 000人時數(shù)的實驗教學(xué)任務(wù)。

中心認(rèn)真貫徹執(zhí)行《高等學(xué)校實驗室工作規(guī)程》、《高等學(xué)校儀器設(shè)備管理辦法》以及國家有關(guān)部門制定的相關(guān)規(guī)定，制定了實驗室管理實施細(xì)則和考評辦法，建立了一整套完善的儀器設(shè)備管理制度和保障措施等安全質(zhì)量保障體系；實施了教學(xué)管理制度、實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、實驗教學(xué)常態(tài)管理、實驗安全教育的四方面管理機制，強化中心的制度建設(shè)，常態(tài)化建設(shè)以及安全化管理，保障了實驗教學(xué)的有序進行。

圖1 結(jié)構(gòu)實驗教學(xué)區(qū)

圖2 巖土實驗教學(xué)區(qū)

圖3 道路與橋梁實驗教學(xué)區(qū)

圖4 工程仿真實驗教學(xué)區(qū)

二、中心發(fā)展思路

在國家級實驗教學(xué)示范中心的建設(shè)要求和學(xué)校相關(guān)政策的指導(dǎo)下，中心堅持以學(xué)科為依托，以實驗教學(xué)為核心，以人才培養(yǎng)為主線，始終把學(xué)生創(chuàng)新精神與實踐能力的培養(yǎng)貫穿于整個教學(xué)過程中，確立了以學(xué)生為主體、知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)提高協(xié)調(diào)發(fā)展的教育理念和能力培養(yǎng)為核心的實驗教學(xué)改革思路[4-5]。

同時在實驗教學(xué)中充分利用科研實驗技術(shù)優(yōu)勢，堅持教學(xué)與科研相結(jié)合，教學(xué)改革與學(xué)科發(fā)展相互協(xié)調(diào)、相互促進的發(fā)展思路，優(yōu)化實驗教學(xué)結(jié)構(gòu)，重組實驗教學(xué)內(nèi)容，革新實驗教材，力使科研成果和實驗教學(xué)改革成果的雙轉(zhuǎn)化，形成了一套傳統(tǒng)與現(xiàn)代結(jié)合，與科研、工程和社會應(yīng)用實踐密切相聯(lián)系的實驗教學(xué)內(nèi)容體系。

圖5 土木工程實驗教學(xué)體系

1.結(jié)合學(xué)科優(yōu)勢資源及虛擬實驗技術(shù)教學(xué)，構(gòu)建基于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的多維立體式學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系

（1）依托學(xué)科特色和優(yōu)勢資源，開設(shè)與土木工程密切聯(lián)系的教學(xué)實驗，拓寬學(xué)生思路、激發(fā)進行創(chuàng)新思維的動力，實現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（2）突出課內(nèi)課外一體教學(xué)，虛擬教學(xué)與實體教學(xué)相結(jié)合[6-8]，虛擬對象與實體對象相結(jié)合，虛擬技術(shù)與現(xiàn)實技術(shù)相結(jié)合，形成以“基礎(chǔ)-綜合-研究創(chuàng)新”為主線的等多次、立體化、開放式、虛實結(jié)合的創(chuàng)新性實驗教學(xué)體系。

2.結(jié)合地域特點，開設(shè)特色實驗教學(xué)項目

（1）結(jié)合學(xué)科前沿方向積極開展相應(yīng)的實驗研究工作，形成了依托學(xué)科優(yōu)勢和地域特點的特色實驗教學(xué)項目。如：結(jié)構(gòu)動力特性測定、結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)空間結(jié)構(gòu)振動臺實驗、黃土濕陷實驗等試驗項目。

（2）實現(xiàn)科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)實驗項目及教學(xué)實驗儀器資源，廣泛開展學(xué)生科研訓(xùn)練，實現(xiàn)教學(xué)與科研的緊密結(jié)合的多維實驗教學(xué)創(chuàng)新平臺。

3.拓展實驗教學(xué)培養(yǎng)模式，提升學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)和區(qū)域引領(lǐng)示范作用

（1）積極開展多級課外大學(xué)生科研訓(xùn)練項目資助計劃，引導(dǎo)學(xué)生個性化學(xué)習(xí)和實踐，多方位培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

（2）中心立足西部，深挖潛力，不斷增強科技創(chuàng)新能力，推出高水平的實驗教學(xué)與科研成果，自制特色實驗教學(xué)設(shè)備，實現(xiàn)在土木工程實驗教學(xué)與改革領(lǐng)域的示范作用。

圖6 土木工程虛擬實驗教學(xué)資源體系

三、管理機制與特色

1.管理機制

（1）統(tǒng)籌管理與自身發(fā)展機制。建立健全中心管理體制、模式與運行機制的建設(shè)，為中心的長遠(yuǎn)發(fā)展提供保障。中心實行校、院兩級管理體制，主任負(fù)責(zé)制和崗位聘任制，中心主任由學(xué)校聘用，負(fù)責(zé)中心的全面工作。學(xué)校按照中心所承擔(dān)的教學(xué)工作來設(shè)定崗位編制，人員實行公開招聘、競爭上崗、定期考核的管理制度。

堅持實驗教學(xué)團隊建設(shè)為核心，實現(xiàn)實驗教學(xué)的動力發(fā)展和層次提升。中心先后有7人在職攻讀博士學(xué)位、5人在職攻讀碩士學(xué)位；鼓勵高水平學(xué)科教師參與實驗教學(xué)與實驗室建設(shè)，聘請校特聘教授到實驗教學(xué)一線工作；舉辦了各類教學(xué)培訓(xùn)班 5期；國內(nèi)外引進5名高級技術(shù)人才，并委派青年教師外出進修10余人次。

（2）特色引領(lǐng)與傳統(tǒng)結(jié)合機制。以實驗教學(xué)改革項目為帶動，增強內(nèi)涵建設(shè)，不斷拓展實驗特色內(nèi)容，實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。中心實驗教學(xué)改革項目共立項建設(shè)11項，其中重點項目6項，面上項目5項。主要在特色教學(xué)實驗項目、實驗教學(xué)平臺、實驗教學(xué)體系等方面進行了資助。

科研、實驗教學(xué)與開放的三維結(jié)合，不斷構(gòu)建創(chuàng)新型實驗教學(xué)體系，實現(xiàn)實驗教學(xué)的新發(fā)展。土木工程實驗教學(xué)中心共開設(shè)7門實驗課程，145項教學(xué)實驗項目，其中基礎(chǔ)驗證型實驗項目 24項，綜合設(shè)計型實驗項目 13項，開放創(chuàng)新型實驗項目108項。

（3）開放共享與共建示范機制。以國家級示范中心建設(shè)為平臺，以虛擬仿真實驗為媒介，聯(lián)合西安科技大學(xué)、延安大學(xué)、隴東學(xué)院、西安理工大學(xué)、西安石油大學(xué)等省內(nèi)外的兄弟院校進行了實驗教學(xué)的資源共享與合作交流，取得了良好的效果。不斷提升實驗教學(xué)設(shè)備水平與教學(xué)方法，創(chuàng)新思路，發(fā)揮示范輻射作用。

目前，我中心的實驗教學(xué)建設(shè)經(jīng)驗、實驗教學(xué)資源（如中心自制的土木結(jié)構(gòu)教學(xué)試驗裝置已經(jīng)在省內(nèi)外近 20所院校得到推廣及應(yīng)用）等已經(jīng)輻射于西北地區(qū)的土木工程實驗教學(xué)領(lǐng)域，同時在國家級示范中心土建學(xué)科組的指導(dǎo)下，全國 16所國家級示范中心也已初步建立教學(xué)資源共享和定時交流機制，不斷拓展資源的共享與輻射。

圖7 土木工程開放共享體系

2.特色

特色一：增強專業(yè)學(xué)科統(tǒng)籌，構(gòu)建基于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實驗教學(xué)體系。

依托學(xué)科特色和地域特點，開設(shè)與土木工程密切聯(lián)系的教學(xué)實驗，拓寬學(xué)生思路、激發(fā)進行創(chuàng)新思維的動力，實現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。利用科研成果研制開發(fā)具有較高水準(zhǔn)、融合多門專業(yè)課程內(nèi)容的綜合性實驗，形成高起點、實踐性與設(shè)計性強、突出綜合能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實驗教學(xué)體系。

特色二：實施教學(xué)與科研相結(jié)合多維的試驗教學(xué)思路，打造先進實驗教學(xué)創(chuàng)新平臺。

結(jié)合學(xué)科前沿方向積極開展相應(yīng)的實驗研究工作，形成了依托學(xué)科優(yōu)勢和地域特點的特色實驗教學(xué)項目。實現(xiàn)科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)實驗項目及教學(xué)實驗儀器資源，廣泛開展學(xué)生科研訓(xùn)練，實現(xiàn)教學(xué)與科研的緊密結(jié)合的多維實驗教學(xué)創(chuàng)新平臺。

特色三：拓展實驗教學(xué)培養(yǎng)模式和發(fā)揮區(qū)域引領(lǐng)示范作用。

中心立足西部，深挖潛力，不斷增強科技創(chuàng)新能力，推出高水平的實驗教學(xué)與科研成果，自制特色實驗教學(xué)設(shè)備，實現(xiàn)在土木工程實驗教學(xué)與改革領(lǐng)域的示范作用。積極開展多級課外大學(xué)生科研訓(xùn)練項目資助計劃，引導(dǎo)學(xué)生個性化學(xué)習(xí)和實踐，多方位培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

四、結(jié) 論

經(jīng)過近幾年的建設(shè)，中心已初步建立起以一心四翼的發(fā)展格局，開拓了學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主體虛實結(jié)合的實驗教學(xué)體系等方面特色創(chuàng)新發(fā)展思路。將加強其引領(lǐng)示范作用，在區(qū)域化的基礎(chǔ)上，形成區(qū)域統(tǒng)籌型的實驗教學(xué)示范高地，加強與經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)高校的交流與合作，實現(xiàn)了開放共享與共建示范等運行管理機制，為中心的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)，不斷實現(xiàn)中心的跨越創(chuàng)新發(fā)展。

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