土木工程专业开放性实验教学的探索

蒋晓曙 史贵才 黄小红 张亚兴

(常州市建设工程结构与材料性能研究重点实验室(常州工学院)，江苏 常州 213002)

高等院校是为社会培养具有高素质、高水平知识创新人才的基地及学术交流的重要场所。［1］传统的教学模式已经无法满足当代社会的发展需求，其中在实验教学上只是简单地将理论知识实验化，而没有与实际的生产实践联系，大学生的自主创新能力培养受到影响，不利于提高大学生综合素质，与培养应用型本科人才的目标相背离。［2］培养理论基础扎实、实践能力强的应用型、创新型人才成为应用型本科院校的主流，而这样的人才也是社会各界所迫切需要的。

开放性实验教学不像传统教学受空间和时间上的限制，它实行教学内容、过程、手段、结构的开放［3］。开放性实验教学，不仅是传授学生专业知识，更是对实践能力和技术水平的培养。通过理论指导实践，通过实践来更好地掌握理论，并进行实践过程的创新，实现产学研结合，这是开放性实验教学的目的。［4－7］

1 土木工程专业开放性实验教学的构想

1.1 从传统的实验教学模式向开放性实验教学模式转变

传统的实验教学模式，是将实验教学看做理论教学的附属部分，只是简单地培养了学生的动手能力。学生的实验只是为了完成老师或实验指导书所指出的一步一步的简单操作，而且实验时间短，操作次数少，这种实验教学没有真正的实践效果，也不能培养大学生的独立思考能力，而创新能力的培养就更谈不上了。

解决这类问题，首要解决的就是教学模式，将传统的实验教学模式向开放性实验模式转变，通过一个项目，让学生开放自己的思维，将所学的知识、思考的想法、掌握的资料及能利用的资源投入到实验项目中来，提高学生的动手能力、思维能力、创新能力以及实践能力。

依托常州工学院建设工程质量检测所有限公司为常州工学院土木建筑学院的学生提供了一个良好的实验平台，更能够让大学生熟练掌握公司的实际检测操作。目前，检测所能提供的开放性实验教学项目有室内环境检测实验、现场结构检测试验、现场粘结强度检测实验、建筑沉降观测实验、大体积测温检测实验、现场热工性能检测实验、道路弯沉检测实验、钢结构检测实验、单桩承载力检测实验、静力触探勘察实验等，学生可以根据自己的兴趣跟随检测所的工程师进行实际检测实验与工作，在实验工作中学习知识，发现问题，解决问题。

2011年8月，常州工学院提交了常州市高技术研究重点实验室组建可行性论证报告，并已实现常州市建设工程结构与材料性能研究重点实验室的组建。该实验室主要涉及建设工程领域，重点开展土木工程结构性能(钢筋混凝土结构、钢结构)试验与可靠性分析、建筑工程新材料研制与开发应用、地基基础工程设计与检测评价等方面的应用基础性研究。学生在其中可得到更好的实验平台、更好的实验环境以及更好的交流学习环境。

1.2 教会学生从被动接收知识转变为主动吸收知识

知识是有限的，可是创造力是无限的。创新是社会发展的根本动力与源泉。所以大学生在学习知识、参加实践活动的同时，也要学会发散自己的创造性思维。创造性思维不会凭空产生，要通过不断地积累，要有独立的思想才行。知识的积累光靠课堂上老师的传授是远远不够的，学生主动的吸收才能实现知识接收的最大化。但事实上很大一部分学生学习积极性不够，报考专业并不是因为有兴趣，而是根据就业取向功利性地报考，更有甚者就是简单地为了文凭，因此在专业课的学习中很难提起兴趣去主动吸收知识。

在现有的教育体制下，很大部分学生的知识获得都是被动的，基本靠课堂上老师的灌输。应试教育模式下，老师的教学是教学生如何去解题，如何去得到答案，而很少是去培养学生的学习兴趣。所以，如何提升学生的学习兴趣也是今后的教学所要重视的。开放性实验教学为解决这个问题提供了可能性。

书本上的知识，即使写得再生动再全面，对于土木工程专业的学生来说也是很空泛的，在他们的脑中只能形成很模糊的框架。久而久之跟不上课堂的节奏，就会对学习失去信心，更没有了学习的动力。开放性实验教学不仅能将书本上的知识实体化，让学生更直观地接收知识，更深刻地理解、运用知识，而且提升了学生的实践能力与动手能力。学生在开放性实验里会因为能成功解决一个实际问题获得一定的成就感，对自己的学习会越来越有信心，在碰见问题时，会主动地想办法解决问题，而为了解决问题，又会主动地去吸收相关知识。这样，就会形成一个良性循环，使学生学习的积极性得到很大提升。

2 土木工程专业大学生开放性实验教学的实践

建设工程项目必须在工程质量符合标准和规范要求的情况下才能验收并交付使用，大多数工程质量及功能要求须经过实验检测才能确定，检测实验项目较多，覆盖了土木工程专业各个方向，通过实际工程能让学生掌握所学的专业知识。学生参加开放性实验选择某项试验时，需先做一个方案，熟练掌握实验要用到的各种仪器设备的操作，实验大部分在现场完成，完成试验后，写出一份综合性的实验报告。土木工程专业学生在参加开放性实验的过程中，需综合所学专业知识，有些低年级的学生还须提前自学一部分专业知识。在实验过程中，工程实际中的问题处理对学生也是一种锻炼，提出实验方案也能体现一定的创新精神。

在主体结构现场检测试验项目中，学生首先需自学各种现行标准规范，如CECS03:2007《钻芯法检测混凝土强度技术规程》，JGJ/T 23—2011《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》，GB/T 50344—2004《建筑结构检测技术标准》，JGJ/T 152—2008《混凝土中钢筋检测技术规程》，GB/T 50315—2011《砌体工程现场检测技术标准》等，要了解委托方的要求，勘察现场情况，确定详细检测方案，方案中包括检测要求的数量，确定检测方法(取芯法或回弹测强度法)，取芯的部位需取在受力较弱的地方等，这些都需要综合所学知识。每个工程情况各异，现场情况各不相同，要求参加开放性实验教学的学生有较强的处理问题、解决问题的能力。对主体结构检测有裂缝的观测，钢筋数量的确定等，都必须与规范、设计要求相对应，通过检测试验学生对建设工程质量检测有了较全面的认识。

常州工学院建设工程质量检测所有限公司有较多这样的实际工程项目，面对的都是工程实际问题。参与的学生在毕业设计与答辩过程中都反映出较强的工程实际意识及扎实的土木工程专业知识。可见，开放性实验可使教学效果得到明显的提升，能加深学生对土木工程专业知识的理解，激发学生参与实验的热情。

3 结语

开放性实验教学将实践、教学、科研相结合，能使大学生综合素质得到较大的提升。目前，土木工程专业的实验教学已较好地将生产、教学结合在一起。让学生在实践活动中，熟悉建设工程质量检测的方法及现场检测的过程，锻炼学生的动手实践能力，培养了学生们的团结协作精神，遇到问题，集思广益，努力解决现场检测中的困难。在以后的工作中，将继续将科研融入到实践教学中，将开放性实验教学发挥到最大优势，为社会培养出更多工程实践能力强并具有一定创造性的应用型人才。

［1］朱锡芳.实验教学的改革与实践［J］.常州工学院学报，2000，13(4):81－83.

［2］陈小玲，刘德辉，桂家章.运用现代信息技术加强大学生技能培养［J］.南昌工程学院学报，2006，25(4):67 －69.

［3］宗翔.《土木工程材料》开放性实验教学的探讨［J］.淮南职业技术学院学报，2011，11(4):60 －62.

［4］江锦花.大学生科技创新与开放实验室管理模式［J］.实验室研究与探索，2009，28(12):12 －15.

［5］姜晶，赵阿勐.实验室开放与大学生创新能力相结合［J］.实验室研究与探索，2010，29(7):201 －203.

［6］邱东，白文峰，李岩.工科高校大学生科技创新能力培养的认识与思考［J］.实验室研究与探索，2011，30(10):238 －241.

［7］余敬德，马明呈，王景胜，等.大学生职业技能训练的对策研究［J］.青海大学学报:自然科学版，2012，30(3):97 －102.