土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的運(yùn)行機(jī)制與可持續(xù)發(fā)展研究

李彬彬, 蘇明周

(西安建筑科技大學(xué) 國(guó)家級(jí)土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心, 陜西 西安 710055)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)

土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的運(yùn)行機(jī)制與可持續(xù)發(fā)展研究

李彬彬, 蘇明周

(西安建筑科技大學(xué) 國(guó)家級(jí)土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心, 陜西 西安 710055)

西安建筑科技大學(xué)國(guó)家級(jí)土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心構(gòu)建了“一個(gè)中心,四個(gè)教學(xué)區(qū)”的發(fā)展格局,堅(jiān)持實(shí)驗(yàn)優(yōu)質(zhì)資源統(tǒng)籌和開放共享,以“四結(jié)合”(結(jié)合學(xué)科優(yōu)勢(shì)資源、結(jié)合地域研究特色,結(jié)合學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)、結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué))為發(fā)展思路,挖掘和拓展特色實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。該中心實(shí)行統(tǒng)籌管理和自身發(fā)展并行、特色引領(lǐng)和傳統(tǒng)基礎(chǔ)并行、開放共享和共建示范并行的“三個(gè)并行”運(yùn)行管理機(jī)制,深化、探索和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式及運(yùn)行機(jī)制,提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展和內(nèi)涵水平,實(shí)現(xiàn)了中心的可持續(xù)發(fā)展。

發(fā)展格局； 運(yùn)行管理機(jī)制； 可持續(xù)發(fā)展

1 中心概況

西安建筑科技大學(xué)土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心成立于1998年,是國(guó)家級(jí)/陜西省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。中心主要承擔(dān)學(xué)校土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、教學(xué)實(shí)踐和科學(xué)研究,是結(jié)構(gòu)工程國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科及相關(guān)學(xué)科的教學(xué)實(shí)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(jìn)、技術(shù)水平最高的集實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究及對(duì)外技術(shù)服務(wù)為一體的綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究基地。中心現(xiàn)開設(shè)國(guó)家級(jí)精品課程3門,省級(jí)精品課程8門,校級(jí)精品課程15門課程；近年來,獲國(guó)家教學(xué)成果二等獎(jiǎng)1項(xiàng),陜西省高等學(xué)校教學(xué)成果一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)；獲陜西省普通高校優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)；獲國(guó)家級(jí)教學(xué)名師1人,省級(jí)教學(xué)名師5人； 獲得各級(jí)科技獎(jiǎng)項(xiàng)45項(xiàng)，其中省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)14項(xiàng)。

中心現(xiàn)有專職人員27人,其中教授5人,副教授4人,高級(jí)工程師2人,工程師12人；兼職人員45人,其中教授19人,副教授15人,22人具有博士學(xué)位。中心現(xiàn)有教學(xué)科研用房建筑面積10 858 m2,儀器設(shè)備共937臺(tái)(套),固定資產(chǎn)總值3 500多萬(wàn)元。其中10萬(wàn)元以上大型精密儀器設(shè)備14臺(tái)(套)。近5年來，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)經(jīng)費(fèi)投入總計(jì)4 340萬(wàn)元，土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心每年承擔(dān)實(shí)驗(yàn)課程7門,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目153個(gè),面向?qū)I(yè)9個(gè),實(shí)驗(yàn)學(xué)生人數(shù)780人,超過65 000人時(shí)數(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。

西安建筑科技大學(xué)國(guó)家級(jí)土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心自成立以來,堅(jiān)持樹立以學(xué)生為本,知識(shí)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(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念,完善培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,提升高素質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍水平,建設(shè)儀器設(shè)備先進(jìn)、資源共享、開放服務(wù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境,建立現(xiàn)代化的高效運(yùn)行管理機(jī)制[1-5],全面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平,努力建設(shè)成為土木工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)平臺(tái),引領(lǐng)西部地區(qū)土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展。

2 中心發(fā)展格局

中心下設(shè)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)區(qū)(見圖1)、巖土實(shí)驗(yàn)教學(xué)區(qū)(見圖2)、道路與橋梁實(shí)驗(yàn)教學(xué)區(qū)(見圖3)、工程仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)區(qū)(見圖4)。由中心辦公室統(tǒng)籌各教學(xué)區(qū)的日常管理工作，各教學(xué)區(qū)具體負(fù)責(zé)中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。

圖1 結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)區(qū)

圖2 巖土實(shí)驗(yàn)教學(xué)區(qū)

圖3 道路與橋梁實(shí)驗(yàn)教學(xué)區(qū)

圖4 工程仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)區(qū)

(1) 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施方面,每一實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目具有相對(duì)固定的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所,采用多媒體教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等多種授課方式,中心依托單位的實(shí)驗(yàn)教學(xué)專用多媒體教室和中心網(wǎng)絡(luò)資源系統(tǒng)均能滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要,極大地提升了中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件。

(2) 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器方面,實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目均配有數(shù)量充足、性能良好、配置合理的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,能夠滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求。實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)行小組制,一般4～5人組成一個(gè)小組,保證每個(gè)學(xué)生都能夠動(dòng)手操作。實(shí)驗(yàn)教學(xué)以學(xué)生為主體,以實(shí)驗(yàn)教師為主導(dǎo),大大提高了學(xué)生的積極性。此外,學(xué)校每年下?lián)軐ｍ?xiàng)資金對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備進(jìn)行必要的更新,對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的開發(fā)給予資助,從而保障了實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備的良好性能和使用狀態(tài)。

(3) 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)技術(shù)方面,中心實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)過程和數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化和數(shù)字化,可進(jìn)行各類大型結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的擬靜力、擬動(dòng)力和地震模擬震動(dòng)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。同時(shí),針對(duì)專業(yè)特點(diǎn)和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的要求,中心自制和改進(jìn)了部分實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備,較好地滿足了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展。

3 可持續(xù)發(fā)展的思路

在國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)要求和學(xué)校相關(guān)政策的引導(dǎo)下,中心堅(jiān)持以學(xué)科為依托、以實(shí)驗(yàn)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(shí)踐能力的培養(yǎng)貫穿于整個(gè)教學(xué)過程中,確立了以學(xué)生為主體,知識(shí)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(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路[6-11]。

中心在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充分利用科研實(shí)驗(yàn)技術(shù)優(yōu)勢(shì),堅(jiān)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(jìn)的發(fā)展思路,優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu),重組了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,革新實(shí)驗(yàn)教材,促進(jìn)科研成果和實(shí)驗(yàn)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(huì)應(yīng)用實(shí)踐密切聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系，如圖5所示。

圖5 土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

3.1 結(jié)合學(xué)科優(yōu)勢(shì)資源,構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系

(1) 依托學(xué)科特色和優(yōu)勢(shì)資源,開設(shè)與土木工程密切聯(lián)系的教學(xué)實(shí)驗(yàn),拓寬學(xué)生思路、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維的動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

(2) 基于科研成果，開發(fā)較高水準(zhǔn)、融合多門專業(yè)課程內(nèi)容的綜合性實(shí)驗(yàn),形成高起點(diǎn)、實(shí)踐性與設(shè)計(jì)性強(qiáng)、突出綜合能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

3.2 結(jié)合地域特點(diǎn),開設(shè)特色實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目

(1) 結(jié)合學(xué)科前沿方向開展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究工作,形成了依托學(xué)科優(yōu)勢(shì)和地域特點(diǎn)的特色實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目,如結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性測(cè)定、結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、空間結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺(tái)實(shí)驗(yàn)、黃土濕陷實(shí)驗(yàn)等。

(2) 將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目及實(shí)驗(yàn)儀器資源,廣泛開展學(xué)生科研訓(xùn)練,實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研緊密結(jié)合的多維實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新平臺(tái)。

3.3 拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)模式,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

(1) 設(shè)立多級(jí)課外大學(xué)生科研訓(xùn)練項(xiàng)目資助計(jì)劃,引導(dǎo)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)和實(shí)踐,多方位培養(yǎng)學(xué)生的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

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

3.4 建立多維立體式創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系

(1) 突出課內(nèi)課外一體教學(xué)、虛擬教學(xué)與實(shí)體教學(xué)相結(jié)合[12-14]、虛擬對(duì)象與實(shí)體對(duì)象相結(jié)合、虛擬技術(shù)與現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合,形成以“基礎(chǔ)—綜合—研究創(chuàng)新”為主線的多層次、立體化、開放式、虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)體系。

(2) 建設(shè)虛擬教學(xué)資源，堅(jiān)持“虛實(shí)結(jié)合、相互補(bǔ)充、能實(shí)不虛”的原則,充分發(fā)揮專業(yè)特色優(yōu)勢(shì),加強(qiáng)學(xué)科交叉,實(shí)現(xiàn)虛擬教學(xué)資源的特色與創(chuàng)新。土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源現(xiàn)包括6個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K:①結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力性能仿真實(shí)驗(yàn)；②工程結(jié)構(gòu)受力性能仿真實(shí)驗(yàn)；③場(chǎng)地土及地基基礎(chǔ)仿真實(shí)驗(yàn)；④土木工程試驗(yàn)技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)；⑤土木工程施工管理仿真實(shí)驗(yàn)；⑥建筑智能化虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。

4 運(yùn)行管理機(jī)制

4.1 統(tǒng)籌管理與自身發(fā)展機(jī)制

建立健全中心管理體制與運(yùn)行機(jī)制,保障中心的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。中心實(shí)行校院兩級(jí)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)工作設(shè)定崗位編制,實(shí)行公開招聘、競(jìng)爭(zhēng)上崗、定期考核的人員管理制度。

加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè),實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的動(dòng)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。中心鼓勵(lì)高水平教師參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)室建設(shè),請(qǐng)?zhí)仄附淌诘綄?shí)驗(yàn)教學(xué)一線工作。中心已舉辦各類教學(xué)培訓(xùn)班5期；在國(guó)內(nèi)外引進(jìn)5名高級(jí)技術(shù)人才,并委派青年教師校外進(jìn)修10余人次。

4.2 特色引領(lǐng)與傳統(tǒng)結(jié)合機(jī)制

以實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革項(xiàng)目帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的內(nèi)涵建設(shè),不斷拓展特色實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展。中心實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革項(xiàng)目共立項(xiàng)11項(xiàng),其中重點(diǎn)項(xiàng)目6項(xiàng),面上項(xiàng)目5項(xiàng)。重點(diǎn)對(duì)特色教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系等方面進(jìn)行了資助。

科研、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與開放的三維結(jié)合,不斷構(gòu)建創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新發(fā)展。土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心共開設(shè)7門實(shí)驗(yàn)課程,145項(xiàng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,其中基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目24項(xiàng),綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目13項(xiàng),開放創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目108項(xiàng)。

4.3 開放共享與共建示范機(jī)制

以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)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(jìn)行了實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的共享與合作交流,取得了良好的效果,提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備水平,創(chuàng)新了實(shí)驗(yàn)教學(xué)思路,發(fā)揮了中心的示范輻射作用。

目前,我中心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源(如中心自制的土木結(jié)構(gòu)教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置)已經(jīng)在省內(nèi)外近20所院校得到應(yīng)用。在國(guó)家級(jí)示范中心土建學(xué)科組的指導(dǎo)下,全國(guó)16所高校國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心也初步建立了教學(xué)資源共享和定時(shí)交流機(jī)制,不斷拓展資源的共享與輻射，如圖6所示。

圖6 土木工程開放共享體系

5 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過近幾年的建設(shè),西安建筑科技大學(xué)國(guó)家級(jí)土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心已初步建立起以“一個(gè)中心,四個(gè)教學(xué)區(qū)”的發(fā)展格局,開拓了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的創(chuàng)新發(fā)展思路,實(shí)現(xiàn)了開放共享與共建示范等實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理機(jī)制,為中心的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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[14] 陳萍,周會(huì)超,周虛.構(gòu)建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái),探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011,28(3):277-279.

Research on operation mechanism and sustainable development in experimental teaching demonstration center of civil engineering

Li Binbin, Su Mingzhou

(National Level Civil Engineering Experimental Teaching Demonstration Center,Xi’an University of Architecture and Technology,Xi’an 710055,China)

The National Level Civil Engineering Experimental Teaching Demonstration Center in Xi’an University of Architectural Technology (XAUAT) has built a development pattern of “one center and four districts.” The Center insists on overall arrangement of high quality resources and opening and sharing; and its development ideas are “four combinations,” such as a combination of discipline superior resources,a combination of regional research features,a combination of cultivation in students’ innovative ability and a combination of teaching on virtual experimental technology,which focuses on mining and extending the features in experimental teaching resources. Except the above,the Center practices the administrative mechanism of “three parallel,” such as a parallel of overall management and its development,a parallel of feature and tradition and a parallel of open sharing and building the demonstration. The Center continues to deepen,explore and innovate the experimental teaching management mode and operation mechanism,according to that, the Center raises the level of connotation and the innovative development in experimental teaching,and realizes the sustainable development.

development pattern; operation mechanism; sustainable development

2014- 11- 27 修改日期：2015- 01- 04

西安建筑科技大學(xué)教改項(xiàng)目(JG011302;JG021408)

李彬彬(1979—),男,山東臨沂,博士,工程師,主要從事土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革與理論研究.

E-mail：xa_binbin_li@126.com

G642.0

A

1002-4956(2015)6- 0139- 04