本科院校土木工程專業(yè)土工實驗淺析1

王思長+鄭露

[摘 要]針對本科院校土木工程專業(yè)土工實驗，分析了教學現(xiàn)狀及特點，從理論教學、實驗教學、實驗內(nèi)容及方法等多方面剖析了存在的問題，根據(jù)教學實際提出了優(yōu)化教學體系、優(yōu)化實驗課程、引入“項目驅(qū)動式教學法”等對策，以提高實驗教學質(zhì)量，激發(fā)學生學習興趣，提升學生綜合能力。

[關(guān)鍵詞]土木工程專業(yè) 土工實驗 教學改革 問題及對策

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）16-0153-01

引言

土木工程是建造各類工程設施的科學技術(shù)的總稱，內(nèi)容廣泛，對國民經(jīng)濟影響很大[1]。該專業(yè)實踐性很強，實驗課程是必不可少的重要環(huán)節(jié)。隨著建筑科技的發(fā)展進步，施工日趨復雜化，對本科生的動手能力、綜合實驗能力要求日益增強[2]。為保障實驗教學質(zhì)量，提高實驗教學的效率，本文對土木工程專業(yè)土工實驗展開分析。

1 土木工程實驗教學

土木工程實驗教學的根本任務在于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神，幫助學生建立工程背景知識，增強工程實踐能力，提高綜合素質(zhì)[3]。作為理論教學的附加環(huán)節(jié)，以一種從屬關(guān)系，對理論教學進行有益補充，將教材中的理論知識作為教學工作中的主要方面，而相關(guān)實驗成為驗證理論的有效方法和途徑。

2 土工實驗教學現(xiàn)狀及特點

2.1 土工實驗教學現(xiàn)狀

土工實驗依托理論課為《土力學與基礎工程》，由承載板實驗（6學時）、擊實綜合實驗（4學時）、固結(jié)實驗（2學時）、直剪實驗（2學時）、三軸實驗（2學時）等五個部分組成。實驗開展期間，實驗室及實驗指導教師固定，學生采用流水作業(yè)的方式，根據(jù)課程表安排進行實際操作。

2.2 土工實驗特點

土工實驗是繼理論課《土力學與基礎工程》開設的，主要是基礎性、驗證性和綜合性實驗，具有“重基礎、寬口徑、強能力”的特點。

2.2.1 基礎性實驗

基礎性實驗主要考察學生學習《土力學與基礎工程》理論課的基礎知識和能力。通過理論課的學習，獲得一定的理論知識，考核合格后可參加實驗。實驗圍繞理論課學習的內(nèi)容，做到實驗與理論知識相結(jié)合，通過實驗總結(jié)相關(guān)理論的專業(yè)知識、概念、假設條件、約束條件、定理和結(jié)論，加強學生對理論知識的理解和掌握。

2.2.2 驗證性實驗

驗證性實驗主要幫助學生學習《土力學與地基基礎》理論課后，對理論課程中涉及到的研究對象有了一定了解，并形成了一定認識，針對課程中提及的某種假說或?qū)嶒?，為驗證這種認識、假說和實驗是否正確而進行的一種實驗，是強調(diào)演示和證明科學內(nèi)容的活動。

2.2.3 綜合性實驗

土工綜合性實驗為測試土樣的含水量、液塑限、最優(yōu)含水量及最大密實度等指標，即在掌握理論知識的基礎上，對準備好的特定土樣開展的一系列實驗，可有效培養(yǎng)學生對理論知識掌握的系統(tǒng)性，提升綜合應用的能力，也可激發(fā)學生學習的積極性。

3 土工實驗教學存在問題及對策

3.1 土工實驗教學存在問題

3.1.1 理論教學與實驗教學安排不連貫

《土力學與基礎工程》理論課教學開設于第五學期，而土工實驗教學開設在第六學期的第17周。從培養(yǎng)方案來看，實驗教學與理論教學間隔一個學期，不利于學生對理論知識的掌握，也阻礙了學生專業(yè)知識的學習和能力的培養(yǎng)。因此，土工實驗教學與理論教學已經(jīng)嚴重脫節(jié)，不連貫且缺乏系統(tǒng)性。

3.1.2 實驗學時偏少

土工實驗開設1周時間，共16學時，近200名學生采用流水作業(yè)的方式進行實驗室實驗操作。由于實驗室資源緊張、實驗教學時間短等原因，實驗教學被削弱，效益性不高。

3.1.3 實驗內(nèi)容和教學方法不靈活

由于實驗室資源及實驗時間安排等條件限制，三軸實驗只能作為演示性實驗操作，與實際工程脫節(jié)，無法得出有效的實驗結(jié)果，不利于學生的知識掌握和能力提升。同時，實驗內(nèi)容均為實驗指導教師設計好，且編寫有固定的實驗指導書給學生參考，用較為單調(diào)的方法讓學生被動接受，且不能有更多的實驗供學生選擇，禁錮了學生的思維。

3.2 土工實驗教學對策探討

3.2.1 優(yōu)化教學體系

實驗教學作為理論教學的一個附屬體系，進行了有益的集中，采用模塊式教學模式，是較好的探索。培養(yǎng)方案應進一步優(yōu)化，實驗課程作為理論教學的后續(xù)教學工作，應統(tǒng)一在同一個學期，使其具有更好的系統(tǒng)性和連貫性，有助于學生對理論基礎知識的掌握。

3.2.2 優(yōu)化實驗課程

實驗教學因具有“重基礎、寬口徑、強能力”的特點，應提供良好的實驗條件、寬裕的實驗時間、自由的實驗方式，鼓勵學生充分利用實驗室資源自由發(fā)揮，尤其是綜合實驗方面，開展出更多的實驗，提高實驗教學效率，促進學生動手能力的培養(yǎng)，提升學生創(chuàng)新能力和綜合實驗設計能力。

3.2.3 引入“項目驅(qū)動式教學法”

“項目驅(qū)動式”教學法來源于建構(gòu)主義學習理論，即師生共同通過討論研究并實施完成一個具體的“項目”工作而進行的教學活動，屬探究式教學法。在這個活動過程中，教師在選定項目時起主導和引導作用，把知識點融入到項目中；而在具體實施和完成項目時，學生起主導作用，如此可以把理論寓于實踐，二者有機結(jié)合，以師生共同完成項目為目標，做中學，學中做，既能提高學生的學習積極性，又可以在擬定設計方案、反復修改、討論過程中鍛煉學生的自學能力、目標設計能力，極大地挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能。另外，以項目小組的方式合作完成項目的過程，也能夠提高學生團體合作意識，更有利于未來職場環(huán)境的適應。而更重要的是此種教學法既能夠切實將理論與實踐教學有機結(jié)合，又創(chuàng)作出一種公司工作的實習氛圍，經(jīng)過這樣的項目模擬訓練，學生解決問題的綜合素質(zhì)得到提高。

4 結(jié)語

先賢云：紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。實驗教學作為理論教學的附加環(huán)節(jié)，二者應緊密結(jié)合，相輔相成，既能培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神，提高綜合素質(zhì)，又可啟發(fā)學生思考理論的來源和正確性，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的綜合能力。文章對實驗教學存在問題進行了分析并提出了相應對策，可較好輔助理論教學，提升實驗教學效果，在土木工程專業(yè)土工實驗教學中具有重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻：

[1]葉志明主編.土木工程概論（第3版）[M]，北京：高等教育出版社，2014年5月.

[2]張永興 等.土木工程綜合實驗模塊式教學改革初探[J].實驗室研究與探索，2011，30（7）：155-157

[3]馮曉彤，王艷.土木工程專業(yè)綜合實驗教學改革探討[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2011，1（1）：47-47

基金項目：

重慶市安全生產(chǎn)科技項目（CQAWS2013Y-006）；重慶市教委科學技術(shù)研究項目（KJ1401332）；重慶市自然科學基金（cstc2016jcyjA0463）；重慶市博士后科研項目特別資助基金項目（Xm2014108）。

作者簡介：

王思長（1981- ），男，山東滕州人，博士，講師，研究方向：土木工程教學與研究。

通訊作者：

鄭露（1983- ），女，新疆喀什人，碩士，助教。