工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固課程教學改革探究

苗吉軍+張蓉芳+劉延春

摘要：根據(jù)工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固課程理論性和實踐性都很強的特點，以及教學中存在的內(nèi)容多但教學課時少、學生學習積極性不高、教學效率差等問題，結(jié)合多年教學實踐經(jīng)驗，分析了該課程重在加強學生綜合能力培養(yǎng)的改革方向，在教學內(nèi)容、教學方式上提出課程教學改革的幾點建議，包括教材選用的重要性、實踐教學方式以及“雙師型”專兼職教學團隊的建設(shè)等，以提高教學質(zhì)量和教學效果。

關(guān)鍵詞：工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固；教學改革；實踐教學；教學質(zhì)量

中圖分類號：G642.0；TU 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2017）03-0055-03

目前，中國建筑業(yè)正處于世界建筑業(yè)發(fā)展趨勢中的“大規(guī)模新建階段”和“新建與維修加固并重階段”。為揭示工程結(jié)構(gòu)的潛在危險，避免事故的發(fā)生，需對既有工程結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力及其可靠性進行檢測、鑒定與評價，對不符合國家設(shè)計相關(guān)規(guī)范、規(guī)程、標準最低要求的結(jié)構(gòu)，給出維修及加固建議，通過結(jié)構(gòu)補強措施 使其達到預(yù)期的功能要求。截至2013年，全國既有建筑物面積總計近500億m2，有30%～50%的建筑物將出現(xiàn)安全性降低的情況或進入功能衰退期，工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固問題越來越受到關(guān)注，解決工程結(jié)構(gòu)超期服役已成為必須重視和亟待解決的問題。因此，高校土木工程專業(yè)應(yīng)加強學生相關(guān)基礎(chǔ)理論知識的教學和實踐能力的培養(yǎng)，引導(dǎo)他們利用所學知識解決實際工程問題。

一、工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固課程特點及課程教學存在問題

（一）課程本身具有的特點

工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固課程是一門理論性和實踐性都很強的課程，通常是土木工程專業(yè)必修或選修的專業(yè)課。該課程內(nèi)容分為檢測、鑒定與加固三部分，涉及概率論與數(shù)理統(tǒng)計、材料力學、結(jié)構(gòu)力學、混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)工程、土木工程實驗和建筑施工等諸多領(lǐng)域，內(nèi)容龐雜[1]。檢測強調(diào)實踐環(huán)節(jié)，要求掌握常用儀器、設(shè)備的使用方法，學會對檢測數(shù)據(jù)的整理分析和成果的計算；鑒定強調(diào)熟練掌握鑒定標準的主要條文，包括評定等級的方法、依據(jù)等；加固設(shè)計理論及計算很復(fù)雜，需要注意的問題主要有：要結(jié)合相關(guān)規(guī)范掌握荷載及其作用的計算方法和組合方法，正確選用結(jié)構(gòu)計算模型，采用可行而簡單的計算分析方法。

（二）課程教學存在的問題

工程結(jié)構(gòu)鑒定檢測與加固課程的主要教學目標是讓學生綜合能力得到提高。但就目前學生在課堂上的整體表現(xiàn)和學習效果來看，并不令人滿意，究其原因，主要表現(xiàn)在以下幾方面。

一是該課程課時一般在40課時左右，但教學內(nèi)容繁多，如何調(diào)節(jié)兩者之間的矛盾顯得尤為重要。

二是該課程涉及內(nèi)容較多，要求學生有一定的先修課程基礎(chǔ)。但由于課程之間的連貫性不夠緊密，學生對已修課程知識掌握得不夠牢固，以致影響聽課效果，使學生失去學習興趣。

三是該課程的實踐性很強，對尚未接觸實際工程項目的學生而言，部分學習內(nèi)容顯得相對抽象，理解起來比較困難，比如回彈儀的檢測原理及正確操作等。

四是該課程教學一般安排在大三或大四，這一時期學生忙于研究生考試復(fù)習或找工作，課堂上學生往往心不在焉，很難集中精力聽課，以致教學效果不理想。

二、工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固課程教學改革方向及相關(guān)措施

（一）課程教學改革的方向

當前教學過程中面臨的問題是，在規(guī)定的課時內(nèi)，既要按要求完成教學任務(wù)，又要讓學生真正學到知識，激發(fā)學生內(nèi)在的求知欲，以達到提高教學質(zhì)量和教學效果的目的。為此，該課程的教改方向應(yīng)定位在對土木工程專業(yè)學生綜合能力的培養(yǎng)，而不僅僅局限于相關(guān)規(guī)程、標準、規(guī)范的講授。

（二）課程教學改革的相關(guān)措施

一門課程教學質(zhì)量的好壞與教學內(nèi)容、課程教學體系及教學方法等有著重要的關(guān)系，教學技術(shù)的應(yīng)用也很關(guān)鍵[2]。根據(jù)該課程特點，以及目前課程教學現(xiàn)狀和問題，主要從以下幾方面進行改革：

1.重視教材建設(shè)

教材是課程教學理念、教學內(nèi)容、教學要求，甚至教學模式的載體，在教學過程中起著引導(dǎo)教學方向、保證教學質(zhì)量的基礎(chǔ)性作用[3]。若教材選用不當，既不能滿足現(xiàn)行教學需求，也不符合土木工程專業(yè)教學要求，教師教學工作的難度也會加大。

青島理工大學苗吉軍教授主編的“十三五”規(guī)劃教材《工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固》（大連理工大學出版社，2015年）。該教材結(jié)合國家和行業(yè)的最新規(guī)范，重點闡述了砌體結(jié)構(gòu)，混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)，橋梁結(jié)構(gòu)的檢測、鑒定與加固的基本原理，并對結(jié)構(gòu)動力檢測及長期健康檢測的現(xiàn)狀和發(fā)展進行了介紹。該教材著重培養(yǎng)學生綜合應(yīng)用已學的專業(yè)課程（如混凝土結(jié)構(gòu)基本原理、鋼結(jié)構(gòu)基本原理、工程結(jié)構(gòu)抗震、建筑結(jié)構(gòu)試驗等）知識解決實際工程問題的能力，試圖通過工程問題的解決，來提高學生的力學分析能力和結(jié)構(gòu)常識的應(yīng)用能力，這是該教材明顯區(qū)別于其他同類教材的一個主要亮點。該教材力圖將土木工程專業(yè)高年級學生所學的專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課，如工程結(jié)構(gòu)荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計方法、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理、工程結(jié)構(gòu)抗震等，通過不同的案例分析，將其中涉及到的專業(yè)知識點有機串聯(lián)起來，使學生明白如何利用所學專業(yè)知識來解決實際工程問題，讓學生明白什么是工程結(jié)構(gòu)中的科學問題，什么是工程結(jié)構(gòu)中的工程問題。即通過一種邏輯分析能力的培養(yǎng)，來提高學生作為未來工程師的素養(yǎng)，這是該教材的核心創(chuàng)新點所在，也是該教材獨創(chuàng)性和專業(yè)性的體現(xiàn)。

2.注重實踐教學，提高綜合能力

工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固課程有著很強的實踐性，從目前學生就業(yè)調(diào)查所反饋的信息可以看出，畢業(yè)生的工程實踐能力較弱，不能有效地用所學知識解決實際工程問題，不適應(yīng)用人單位要求，因此很有必要在鍛煉學生邏輯思維能力的同時培養(yǎng)其實踐動手能力，重視理論聯(lián)系實際，不斷提高學生的工程師素養(yǎng)。如不同于傳統(tǒng)實驗?zāi)Ｊ降摹靶畔⒑谙蛔印痹囼災(zāi)Ｊ健炷亮赫孛婵箯澓托苯孛婵辜舻牡湫推茐男螒B(tài)，傳統(tǒng)的實驗?zāi)Ｊ綖閷W生自己動手設(shè)計制作構(gòu)件，然后進行實驗，整理報告。而“信息黑箱子”實驗?zāi)Ｊ郊粗行膶嶒炇抑谱鳂?gòu)件并編號，這些編號隱藏了構(gòu)件截面特性和破壞特征，由學生隨機挑選一個構(gòu)件，中心提供回彈儀、鋼筋掃描儀等相關(guān)檢測設(shè)備，讓學生在教師的指導(dǎo)下通過檢測設(shè)備獲得構(gòu)件的幾何信息及材料信息等，諸如混凝土等級、鋼筋截面積、構(gòu)件跨度等；然后由學生綜合應(yīng)用所學的結(jié)構(gòu)力學、混凝土結(jié)構(gòu)原理等專業(yè)知識，求出該構(gòu)件預(yù)期破壞形式以及承載力設(shè)計值和極限值；最后通過實驗研究再現(xiàn)其破壞特征，驗證其理論值。這樣做就是通過實驗研究和理論分析相結(jié)合的辦法讓學生將“黑箱子”搞清楚，引導(dǎo)學生在實驗過程中自主思考，培養(yǎng)動手解決問題的能力和創(chuàng)新能力，以及團結(jié)協(xié)作精神和科研素養(yǎng)。此外，促進科研與教學之間的互動，及時把科研成果轉(zhuǎn)化為教學內(nèi)容，重點實驗室、研究基地等向?qū)W生開放，支持本科生參與科研活動，鼓勵他們早進課題，早進實驗室，早進團隊。

3.組建“雙師型”專兼職教師團隊，提高教學水平

為提高青年教師的教學水平和科研能力，應(yīng)拓展教學研討和教學經(jīng)驗交流的方式，做好教學工作的傳、幫、帶，以培養(yǎng)高素質(zhì)專業(yè)教師隊伍。筆者所在學院與同濟大學土木工程學院合作，開展青年教師培訓計劃。每學期推薦2-3名青年骨干教師赴同濟大學，以聽課、助教、助研的方式進行學習，為期3年，截至目前，學院已派出6名教師進修學習。

學院依托土木工程結(jié)構(gòu)鑒定加固研究所和臨沂市既有土木工程檢測有限公司，開展卓有成效的對外工程服務(wù)，5年內(nèi)完成檢測、鑒定與加固項目150余項，遍及費縣、日照、棗莊、臨沂、煙臺等地，在魯南地區(qū)享有較高聲譽。該工作的開展不僅使教師開闊了視野，積累更多的實踐經(jīng)驗，也有效促進教師專業(yè)綜合素質(zhì)的提高（圖1）。

三、結(jié)語

工程結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固課程教學改革，重在對學生進行邏輯分析能力的培養(yǎng)，提高學生的工程師素養(yǎng)，通過將知識有機串聯(lián)起來，使學生明白如何利用所學知識來解決實際工程問題，增強創(chuàng)新意識和綜合素質(zhì)。在完善教學體系的同時創(chuàng)建學生自主檢測、自主試驗分析的教學新方式，讓學生成為學習的主體，引導(dǎo)學生自覺參與教學活動，既調(diào)動了學生的積極性，也提升了教學質(zhì)量和教學效果。

參考文獻：

[1]潘建伍，艾軍.工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固課程教學改革探討[J].高等建筑教育，2008，17（ 3） ： 92-93.

[2]范欽珊，鞠平，等. 提高課堂教學質(zhì)量是提高教育質(zhì)量的關(guān)鍵[J].中國大學教育，2003（11）：4-7.

[3]段遠源，馮婉玲.研究型大學教材建設(shè)相關(guān)問題思考[J].中國大學教育，2008（12）：80-83.