土木工程结构试验教学的改革建议与研究

王旭 刘文韬

摘 要：结构试验是土木工程专业技术课程重要组成部分，在应用性人才培养过程中占有重要地位。本文基于结构试验教学的現有问题，针对教学模式、教学内容以及辅助教学方法提出了一些教学改革的建议，旨在对结构试验的教学改革提供参考和依据。

关键词：结构试验;教学现状;教学改革

一、 引言

随着社会科技的进步，不同学科逐渐相互渗透，土木工程也日渐多样化和系统化。仅依靠书本上的理论知识很难让学生对土木工程有深入的了解，而如今土木工程中的任何结构设计和计算都需经过结构试验来证明。鉴于此，结构试验是学生对土木工程获得感性认识的重要途径，同时能够培养学生的动手能力、学习兴趣和探索精神。结构试验室也成为各高校土木工程专业必备的硬件设施和不可或缺的试验平台。

土木工程结构试验是土木工程的一门专业基础课程，其教学任务是让学生能够依据试验方案，学会使用结构试验仪器设备在试验对象上施加各种荷载、作用，能利用测量系统量测试验结果数据和破坏形态，能依据试验结果、有关工程标准评定试验对象的刚度、抗裂度、强度和承载力等工程性状，并确定工程结构的功能达成度和施工质量，从而获得土木工程结构试验与检测方面的专业知识、专业能力和创新应用意识，对专业知识有现实性把握，为毕业后从事土木工程结构设计、施工和检测等生产一线技术与管理工作奠定基础。然而，结构试验的教学模式上仍存在一些弊端和不足，传统的教学方法已无法满足新型人才的培养要求。因此，本文结合土木工程结构试验课程的教学现状，对教学思路和方法提出改革措施，旨在为同类型土木院校结构试验教学模式提供参考。

二、 结构试验教学模式的不足

（一）学生重视程度不高

土木工程结构试验因课程和学分较少，学生缺乏学习的积极性和主动性。结构试验课程忽视了生产性结构的试验环节，导致试验过程与工程实践连接不紧密，不适用于应用性专业技术人才的培养。同时结构试验的教学方式太过单一，学生仅需在课堂上依据任务书和老师的讲解便能进行试验的操作，降低了学生对结构试验预习的重视程度，造成学生的试验学习较为被动。

（二）试验内容相对陈旧

土木工程荷载试验教材更新进度较慢，新型器材与新型试验理论并未在教材中展现。试验内容多以验证性试验为主且试验步骤相对固定，限制了学生的开拓性思维，学生的创造能力无法得到充分发挥。

（三）课时不合理与实验室投入有限

土木工程结构试验课程课时较少，但内容广泛，目前国内大多数高校的结构试验课程课时较少，一般在40课时以下，任课老师无法对该课程进行系统性讲解，导致学生对试验的理论认识程度不深。且大部分试验仪器为大型器材且造价昂贵，导致仪器设备的更新不及时，试验过程与实际工程的联系程度不紧密。

三、 结构试验教学模式的改革措施

针对目前结构试验教学模式上的一些不足点，提出如下相应改革措施：

（一）教学模式改革

结构试验理论课程对于学生可能相对枯燥，但在实践课程中学生还是表现出一定的兴趣。但因主观认识和客观条件，学生对于结构试验课程的重视程度不高。学校可适当增加结构试验课时和学分，但这未必适用于所有高校。毕竟结构试验需要消耗大量的财力、物力以及师资，部分院校进行较多的结构试验是不现实的。鉴于此，部分院校可联合其他高校进行开放性合作试验，能够为学生提供相对自由的试验环境，充分发挥学生的主体作用。同时在教学内容上应紧密联系土木工程规范中提到的专业实验，并积极将结构试验教学团队的“纵向科研项目、横向工程实践项目”向实验教学内容转化，让学生在试验过程中能与实际工程相互联系，提升其应用型工程实践能力。部分高校应改进传统教学模式，注重多元化培养学生在试验过程中的组织合作能力、动手能力和独立思考能力，引导学生深入发现科学问题、查阅文献、计划试验方案和团队协作实施试验过程。通过这种独立探索性试验，使学生在加深对专业课理论知识理解的同时，初步将所学的专业知识用于实践，并了解本专业研究方向。

（二）更新试验室条件和教学内容

为了强化应用型高素质专业人才的培养，学校应及时更新试验器材和加大对软件设施的购买力度，以适用于与实际工程的对接程度。此外，学校还应积极开拓试验教材的引进渠道，积极更新试验内容并依据新材料调整试验步骤，加强不同校企的合作性试验、开发虚拟仿真实验用于辅助耗材消耗大和实验危险性大的结构实体实验。结构试验老师也仪器以及教材进行改进，让其满足新技术、新规范的实时要求。

（三）计算机数值模拟技术辅助教学

如今实际工程运用最广的工程技术就是数值建模。数值建模可对试验结果进行假设，能够有效模拟试验结果，目前常用的结构分析软件有ANSYS、ABAQUS、MIDAS等。试验教师可引导学生在结构试验前可运用数值模拟进行简单分析，让学生对结构试验原理和结果有所预知，在试验过程具有较明确的试验方向。

四、 结语

土木工程结构试验作为土木工程的一门专业基础课程，在土木工程专业素质人才的培养过程起着极为重要的作用。本文基于结构试验教学的现有问题，针对教学模式、教学内容以及辅助教学方法提出一些教学模式改革的建议，旨在为同类型土木院校结构试验教学模式提供参考，促进结构试验的教学工作不断进步。

参考文献：

[1]韩建军，李亚龙.土木工程结构实验室建设综述[J].山西农经，2016（8）：112.

[2]陈云，韩建刚，杨东全，等.土木工程结构试验的教学改革研究[J].高等建筑教育，2014，23（4）：133-136.

[3]蒋建清，贺冉，何敏.应用技术型地方高校土木工程结构试验教学改革探讨[J].教育现代化，2017（36）：83-85.

作者简介：

王旭，刘文韬，重庆市，省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室。