关于土木工程综合实验模块式教学改革策略探析

崔海弘

（哈尔滨商业大学，黑龙江 哈尔滨 150028）

随着我国经济的飞速发展，大批建筑群随之兴起，对土木工程的要求越来越高，工程施工也变得复杂起来，对工程质量的监督和检测变得更加严格。正因为上述的原因，学习土木工程专业的大学生更应该注重实际操作能力的培养，不可以纸上谈兵，实验能力急需加强。为了培养出优秀的土木工程人才，为了提升土木工程学科学生的全面素质，学校优化了该专业综合实验教学的内容，将模块式改革深入到实际教学工作中，逐步培养出适合社会和经济发展需要的人才。

目前土木工程的综合实验教学部分，常常作为土木工程理论基础教学的附带环节，就是所谓的从属关系，将实验教学分散到总课时中的不同部分和学时当中，缺少了整体定性目标教学，没有了实践总结理论的明确定位，将课本的理论知识作为教学工作的主要方面，相关实验成为验证理论的途径和方法。加上土木工程综合实验不集中、内容老套，阻碍了实践产生真知的科学进程，没能把实验创新培养落实到实处。所以在国家级示范中心建设目标规定的指导下，要树立坚定的模块式改革信念，将工程课群的研究方向定位在道路、建筑、岩土、桥梁、安装五个方面。只有这样，才能构建科学的教学框架和实验模式，才能培养出优秀的土木工程专业的人才，才能满足经济发展的需要。

1 土木工程学科综合实验模块式改革的内容设置情况

介于学生的学时有限，学校对学分的要求也有规定，这种前提下如何完成综合实验模块教学，在有限的时间内将土木工程教学的质量和效果提升上去，就必须要提高教学的效率。这一专业有着多层次的需求，在整合综合实验教学内容时，必须要坚持创新，将原先的培养方案加以改变，将土木工程的所有实验的学科变成一个整体的模块，改变原先分散的实验方式，也就是说综合试验中有关的主要学科都归结为一个模块内，形成一个集合。

这个整体的模块主要包括三个实验模块，可以称之为综合实验模块一、二和三。

在模块一中涵盖主要学科的实验内容，这些学科包括土木工程材料、建筑结构试验、建筑结构检测技术、桥梁与道路检测技术四部分，主要实验为：钢筋受拉实验、混凝土立方体试块受压及劈裂试验、混凝土楼主体受压及劈裂试验。在综合模块试验中还有一些子实验，比方说坍落度试验等。

模块二可以把钢筋混凝土设计原理学作为主要的内容，主要进行RC简支梁加载实验和钢筋混凝土偏心柱受压试验。以集中荷载下钢筋混凝土简支梁加载实验的单筋无腹筋梁、单筋有腹筋梁、双筋有腹筋梁、双筋无腹筋梁，剪跨比均分别为A=0.5、1、2、3，纵筋率分别为p=0.5、1、2、3，每类有 20种情况，共有100种情祝和钢筋混凝土偏心柱受压试验等都是第二个实验模块的综合实验。这些实验之间互相具有对比性，单一实验又具有综合性。

模块三主要包括岩体力学以及岩体力学检测技术。这方面相关的实验包括：岩石剪切试验、岩石抗压及抗拉试验、岩石现场剪切试验、岩石三轴及变形试验。

2 土木工程学科综合改革理论教学课程的设置

土木工程学科综合改革理论教学课程的设置包括三个方面的实验，主要是基础性、综合性、创新性实验。具体的实验定义如下：

2.1 基础性实验的含义

基础性实验主要考察学生的土木工程类专业的基础知识和基础能力。参加基础性试验才能获得试验的学分，所以学生们必须参加这类实验，并且通过基础性实验的测试。基础性实验课程是夯实理论教学内容的根本，紧密围绕课程内容，实验和理论知识结合一致，统一安排可以深化专业学生对基础知识的掌握程度。通过各项实验来总结相关专业知识、概念、假设条件、定理、结论，把握实验技能。

2.2 综合性实验的特点

综合性试验最大的特点就是综合性很强，全面考察学生的综合能力和综合素质。这些实验能够全面提高学生们的动手操作能力、分析观察能力、判断理解能力、整合比较能力。在实验中学生可以充分利用自己所学的土木工程知识，认真分析题目类型和含义，对课本中的公式和例题进行比较，得出需要的答案或结果。

2.3 创新性实验的特点

创新不仅是科技发展的动力，更是教育改革的源泉。没有创新就没有热情，在不断的思考中发现新的知识，培养更多兴趣，才可以激发学生对真知不断探索的积极性。创新性实验可能比基础性实验更有难度，需要教师的进一步指导和辅助，更能满足学习能力强的土木专业学生的进一步学习。

2.3.1 综合实验模块一

模块一的基础性实验主要有低碳钢弹性模景E的测定和万能试验机操作及混凝土拉、压实验等。综合性实验有棱柱体受压实验、混凝土立方体受压及劈裂实验等。用三种不同的实验方法测试混凝土抗拉强度属于拓展实验即创新性实验的一种。

2.3.2 综合实验模块二

模块二的基础性实验主要有：测定弹性模景E、梁的弯曲正应力实验、纯弯曲梁正应力实验等。模块二的综合性实验包括：①钢筋混凝土简支梁斜截ICI强度实验；②钢筋混凝土单筋梁正截面强度实验；③钢筋混凝土简支梁斜截面强度实验；④钢筋混凝土大偏心受压中长柱的强度实验；⑤荷重传感器的设计与制作；⑥钢筋混凝土单筋梁止截ICI强度实验等。创新实验通常在配筋形式、配筋率、剪跨比的不同情况下进行不同的变化，与简支梁破坏形式的参照进行比对。

2.3 综合实验模块三

模块三的基础性实验有：测定岩土的水相关性质例如容水度、测定岩石的吸水性试验、含水率实验等。检测岩石的强度，即岩石抵抗外力作用的能力，岩石破坏时能够承受的最大应力。包括单向抗压强度、单向抗拉强度、剪切强度、三轴抗压强度。检测岩石的变形，即岩石在外力作用下发生形态（形状、体积）变化，包括单向压缩变形、反复加载变形、三轴压缩变形、剪切变形。主要的综合性实验包括：①岩石抗压实验；②岩石抗拉实验；③岩石剪切实验；④岩石三轴实验；⑤岩石变形实验；⑥岩石现场剪切试验；⑦锚杆现场抗拔试验；⑧地基基础原位实验等。

3 加强土木工程类专业的软硬件投入和建设情况

软硬件建设是一个学科乃至一个学校健康可持续发展的前提，是学校教学质量和教学效率提升的重要保障。加大软硬件的投入力度对土木工程专业综合实验模块式的改革教学工作具有重要的作用。增加机器设备的台数、提高教师的教学水平和专业能力是开设综合实验课程的措施之一。专业师资力量为土木工程综合实验课程的顺利进行奠定雄厚的师资条件。比如混凝土抗压强度实验、钢筋混凝土（RC）柱的受力性能实验中，我校购进100T电液伺服式长柱压力试验机（配置弯曲平台）、ZY30拉拔仪（数显、储存）、ZY30锚杆拉拔仪（数显、储存）等，加强了硬件的投入力度，为土木工程测量综合实验模块式教学改革工作打下了良好的设备基础。

4 结语

实验教学和理论教学相辅相成，通过实验激发学生求知的兴趣，开发他们动手和思考的能力，才顺应现代社会对人才的要求。通过土木工程综合实验模块式改革教学，我校取得了显著的成效，实验教学改革同社会接轨，在需要的行业内崭露了头角。

[1]李蕾.土木工程专业人才培养模式探讨[J].实验室研究与探索，2004，23（7）：97-100.

[2]土木工程专业教学大纲编写组.土木工程专业指导性教学大纲[M].北京：建工出版社，2001.