導語：土木工程專業(yè)項目建設(shè)論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

一、傳統(tǒng)實驗項目開展過程中存在的主要問題

1.傳統(tǒng)的實驗教學內(nèi)容陳舊，實驗儀器落后

傳統(tǒng)的土木工程實驗教學屬于理論教學的一部分，并按其分類，每個實驗項目相互獨立，缺乏目標性、整體性、層次性、系統(tǒng)性、創(chuàng)新性及綜合性，導致實驗教學內(nèi)容更新滯后。實驗的基礎(chǔ)理論知識決定了實驗儀器種類和型號，由于實驗內(nèi)容更新滯后，導致實驗儀器也未能得到及時更新。

2.重視理論教學，輕視實驗教學

受多種因素的制約，目前國內(nèi)很多高校重視土木工程的理論教學，輕視實驗教學環(huán)節(jié)。有的將實驗課程的成績計入到理論教學的成績當中，有的甚至不統(tǒng)計實驗課程的成績。多數(shù)學生認為實驗課程不重要，只是走一個程序而已，只要“照貓畫虎”完成操作步驟即可，并沒有真正將實驗與工程實際相結(jié)合，所學知識也難以致用。

3.傳統(tǒng)教學方式單一，使學生喪失實驗操作的主動性

土木工程在實際教學過程中，通常是先進行理論教學，然后再安排具體的實驗操作，學生在課堂上學到的知識不能及時體現(xiàn)在實驗課程的教學中。教師在實驗教學開展之前，就設(shè)計好試驗加載方案，編寫出非常詳細、具體的實驗指導書，調(diào)試好試驗儀器，規(guī)定好實驗步驟、測試方法，并設(shè)計出實驗數(shù)據(jù)記錄表格等。而學生只需要按教師規(guī)定好的步驟進行加載并讀取數(shù)據(jù)，就可以得出早已預(yù)知的結(jié)論。這種實驗教學方法使學生喪失了主觀能動性。

4.傳統(tǒng)考核方式單一，不能體現(xiàn)學生對實驗知識的掌握程度

大多數(shù)實驗課程的成績僅憑一份實驗報告來決定。同組成員所得到的實驗結(jié)果是相同的，所以，實驗報告也是大致相同，組內(nèi)成員的成績也都差不多。實驗報告不能客觀考察每一個學生對實驗內(nèi)容掌握的程度。

二、“模擬地震環(huán)境下結(jié)構(gòu)模型加載

實驗”項目介紹實驗項目開設(shè)的初衷是為了加強素質(zhì)教育，培養(yǎng)學生的實際動手能力和創(chuàng)新能力，要求學生在學習理論力學、結(jié)構(gòu)力學、材料力學、結(jié)構(gòu)抗震課程之后，自行設(shè)計一個結(jié)構(gòu)受力體系，并進行加載，以提高學生學習的積極性，發(fā)揮學生的創(chuàng)造力和想象力，加深對結(jié)構(gòu)抗震課程的理解，加強對動手能力的培養(yǎng)，達到學以致用的目的。在整個課程的實施過程中，還要求學生們集思廣益，發(fā)揚集體智慧和團結(jié)協(xié)作精神。2008年汶川地震后，社會對抗震知識的需求大為增強，對相關(guān)人才的需求更甚。因此，土木工程系依據(jù)教學大綱自創(chuàng)了模擬地震環(huán)境下結(jié)構(gòu)模型加載實驗項目。2009年，依托該實驗項目，學校成功舉辦了“山東省第三屆結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽”，學校的參賽隊獲得一等獎1項，二等獎2項。2010年，該項目被確定為學校實驗教學改革的一般項目。2012年10月，該實驗教改項目順利通過驗收。2011年，依托該實驗項目選拔的參賽隊伍在“山東省第四屆結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽”中獲得二等獎和三等獎各1項，驗證了模擬地震環(huán)境下結(jié)構(gòu)模型加載實驗臺應(yīng)對不同結(jié)構(gòu)模型的適應(yīng)性。

三、實驗項目總體設(shè)計方案

1.實驗儀器設(shè)備、材料

實驗采用土木工程系自主研發(fā)的“結(jié)構(gòu)抗震模型加載實驗臺”。該試驗臺主要由控制系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、實驗臺面以及防護架等組成。

2.實驗教學方法

采用了研究式、討論式和互動式的教學方式。研究式教學：學生通過查閱教材、期刊文獻，收集與實驗內(nèi)容相關(guān)的文獻，進行結(jié)構(gòu)模型設(shè)計。有利于啟發(fā)學生的科學思維和自主創(chuàng)新意識。討論式教學：采取以學生為中心，研討結(jié)構(gòu)模型設(shè)計方案，鍛煉學生自主設(shè)計、自主搭建和自主完成實驗的能力，深受學生歡迎。互動式教學：課程開始首先由任課教師給學生們講解，發(fā)放實驗任務(wù)書、材料和工具。在講解中，著重講清實驗的目的、意義、任務(wù)和要求，制作過程中要注意的問題和加載方法。之后，各小組討論方案，進行結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計和制作。在這個階段，每天都安排教師答疑。由于實驗活動是分組、分散進行的，而且每組又基本上是以寢室為單位，學生們的制作活動基本是在寢室內(nèi)進行，因此，教師有時到寢室走訪，幫助學生解決制作中的問題。

3.實驗組織形式

以小組為單位，每小組4人～5人。每個小組的成員要求動手能力強、組織能力強、創(chuàng)新能力強的學生各1名，這樣可以達到能力互補、相互學習的目的。

4.實驗成績評定

建立了一套科學、規(guī)范的實驗考核方法，兼顧實驗過程和實驗結(jié)果，合理運用了多種考核評價方式。結(jié)構(gòu)最大承載力與所耗材料重量之比(比強)以大為佳，占50%；實驗結(jié)果與理論計算結(jié)果的相似程度，占10%；結(jié)構(gòu)造型美觀，占20%；實驗報告完成情況，占20%。

5.實驗激勵機制

實驗項目采用“金字塔”模式的激勵機制。首先面向全校學生開放本實驗項目，同時為校級結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽選拔人才。每年約有50個小組參加校級結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽。校級競賽中選出2個～3個小組參加省級結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽。省級結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽獲得一等獎的小組參加國家級結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽。該激勵機制已經(jīng)顯現(xiàn)出良好的實踐教學效果：中國石油大學（華東）通過該實驗項目選拔培養(yǎng)的學生在歷屆山東省大學生結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽中獲得一等獎1項、二等獎3項、三等獎3項，并有一支參賽隊伍于2010年代表中國石油大學（華東）參加第四屆全國大學生結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽。

四、鍛煉實踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，啟發(fā)探究性思維

實踐能力的鍛煉包括兩個方面：一是親自動手制作模型，這是大學生進入大學后首次制作的模型，需要相互配合，集體完成一件作品。二是理論知識與實踐相結(jié)合，是一個知識活化的過程。在實驗過程中，教師鼓勵學生創(chuàng)新，重視創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。制作開始時，學生們知道結(jié)構(gòu)形式大致有三角形、梯形、拱形等幾種，但對于桿件如何搭建成結(jié)構(gòu)并沒有概念。通過方案討論才形成了結(jié)構(gòu)的形象，再把結(jié)構(gòu)制作出來，這個過程本身就是一種創(chuàng)新行為。其次，鼓勵學生進行結(jié)構(gòu)形式的創(chuàng)新，不要受之前幾種結(jié)構(gòu)形式的禁錮。第三方面是計算工作的創(chuàng)新，這是較高層面上的創(chuàng)新活動。雖然計算理論和方法是學過的，但是在計算模型的建立，以及已知條件的選取，近似和簡化方面，仍然需要創(chuàng)新思維。《實驗項目指導書》提供了探究性內(nèi)容的引導和要求。

五、調(diào)動學生積極性，增強實驗效果

本實驗項目為綜合性實驗，是集設(shè)計、制作與試驗于一體的實驗項目。較為充分和全面地用到了課堂上學習的理論知識，又是一次實踐能力的鍛煉和學生綜合素質(zhì)的考驗，學生參加實驗的熱情很高。為了把結(jié)構(gòu)模型做得更好，有的小組做了兩個模型，一個作為演練，一個是正式加載用的，而且把演練的那個模型自己先試著振動，看看承載能力是多少。試驗氣氛團結(jié)、熱烈。土木工程專業(yè)學生參與本實驗的熱情很高，參與程度達到了100%。最初，這項實驗只面向土木工程專業(yè)，但有些未開設(shè)該實驗項目專業(yè)的學生也積極要求參與這項實驗。該實驗項目的效果良好，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：(1)運用了材料力學、結(jié)構(gòu)力學以及結(jié)構(gòu)抗震課程中的大部分知識。這不僅是對所學課程的復習，也促進了學生將理論知識活學活用。(2)培養(yǎng)了學生把一個工程實際問題轉(zhuǎn)化為力學模型，并進行分析的能力，初步懂得了對于一個工程結(jié)構(gòu)問題應(yīng)該分析哪些方面。(3)對學生素質(zhì)進行了鍛煉和考驗。在團隊精神方面，小組成員以及組長都學會了溝通、理解、協(xié)調(diào)和必要的讓步。此外，加深了對工程和自然的認識，對于周圍人與事的認識，激發(fā)了事業(yè)心、成就感。“模擬地震環(huán)境下結(jié)構(gòu)模型加載實驗”精品實驗項目，摒棄了傳統(tǒng)實驗教學項目存在的多種弊端，開創(chuàng)性地融合了多種實驗教學方法和理念，將課堂上的理論知識與生活中的實際工程問題相結(jié)合，激發(fā)了學生對實驗課程的濃厚興趣，培養(yǎng)了學生的動手能力、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力。

作者：李春寶黃保程旭東肖光輝單位：中國石油大學