土木工程示范实验中心完善实验教学体系建立与保证措施

吴德义

（安徽建筑工业学院，安徽 合肥 230022）

土木工程示范实验中心完善实验教学体系建立与保证措施

吴德义

（安徽建筑工业学院，安徽 合肥 230022）

文章结合安徽建筑工业学院实际，介绍了土木工程示范实验中心建设中完善的分层次实验教学体系的构建，提出了实验教学体系顺利实施必须有仪器设备硬件设施、高水平实验室队伍、高效运行机制以及科学的实验室管理体制作保证。

示范实验中心;分层次实验教学体系；保证措施

1.引言

安徽建筑工业学院土木学院是土木类专业特色鲜明，以本科教学为主兼有硕士研究生教育的教学型工科院校。土木工程作为一门应用性很强的学科，实验教学和理论教学具有同等重要地位[1]，作为土木学院下设的土木工程实验中心以前仅承担土木工程专业本专科实验教学任务以及少数“非土木类”专业的工程测量、材料力学等基础性课程实验，相同理论课程，不分专业采用相同实验教学大纲，教学形式单一。随着办学规模增大，办学层次提高，原教学模式已不能满足现有实验教学需要，为此，学校将本实验中心作为示范实验中心立项建设。示范实验中心建设首先应具有完善的实验教学体系[2][3][4]，在满足土木学院各专业本科实验教学以及土木工程研究生教学的同时，还需为非土木类专业的材料力学及工程测量课程实验教学提供服务。为保证完善实验教学体系的实施，必须完善现有的实验室管理体制、加强实验室硬件建设、提高实验室队伍素质与水平、改革现行运行机制[5][6]。

2.全面分层次完善实验教学体系

2.1 分层次实验教学大纲完善和新增实验教学大纲编制

相同理论课程对于不同专业、不同层次学生有不同要求，与理论教学相适应，实验教学大纲也应不同。土木工程实验中心针对不同专业的要求，修订或重新编制了不同的实验大纲，如对原工程测量和材料力学等实验教学大纲进行了修订，重新编制了分别适应“土木类”和“非土木类”专业的实验教学大纲，针对本科教学和研究生学习不同特点，分别编制了适用于本科和研究生教学的岩石力学和结构工程实验等课程实验教学大纲。

2.2 精心设计优化整合实验内容，形成不同层次实验项目类型

实验项目开出应满足不同专业、不同层次实验教学大纲要求，基础型验证实验可培养学生动手能力和对理论知识的深入了解，综合性和工程实践型实验可培养学生综合运动知识能力，研究性实验可培养学生创新科研能力[7]，形成基础型、综合设计型、工程实践型、个性化创新型四个层次实验，构建系统性、综合性、层次化、模块化的实验教学新体系，根据实验教学大纲，可分别开出验证性、综合性和研究性等不同种类实验项目[7]。例如材料力学实验课程，针对非土木类专业主要开设材料拉伸与压缩，材料拉压弹性模量测定，材料剪切，材料扭转与测G四个演示性实验项目；对于土木工程类专将材料拉伸与压缩及材料拉压弹性模量测定两个实验项目整合为材料拉伸力学性能测定实验项目；将材料剪切实验，扭转及测G两个实验项目整合为材料剪切力学性能测定实验项目；增开梁的弯曲正应力和梁的弯曲主应力综合性课内实验项目；增开“冲击荷载作用下材料力学力学性能测试”开放性实验项目和“复合材料层面力学性能分析”研究性项目；对土木类专业材料力学实验内容深度和广度有更进一步要求，结合研究生和教师目前从事科研具体实际，开出了研究性项目。结构实验室是主要为土木工程专业服务的专业实验室，原开设实验项目主要有：“常用试验及检测仪器的认识”、“电阻应变片粘贴技术”以及“结构非破损检测”三个验证型实验项目和“钢筋混凝土梁受弯破坏”综合性实验项目，新的实验教学体系将“常用试验及检测仪器的认识”和“电阻应变片粘贴技术”实验项目合并为“结构实验方法认识性实验项目”，增开“钢筋混凝土柱受压（轴向压缩和偏心压缩）”综合性实验项目，为使学有余力学生对结构力学性能有更加全面的认识，满足研究生和广大教师从事科学研究需要，增开了“钢筋混凝土构件抗扭”、“结构动力测试与分析”、“钢结构抗压稳定”、“砌体结构抗压承载力”等开放型综合实验项目，“叠合板力学性能研究”及“复合荷载作用下结构力学性能研究”等研究性项目。工程测量课程也根据“土木类”和“非土木类”专业不同要求，将原来实验项目进行了整合，形成了新的工程测量课程实验教学体系。土木工程、安全工程以及勘查技术工程等专业本科以及土木工程专业的地下工程研究方向的研究生都开设岩石力学课程实验，但实验项目设置不同，对于本科学生，主要开设“岩石受拉”、“岩石受压”、“岩石受剪”以及“岩石物理性质测定”四个实验项目，但对研究生开设的岩石力学实验课程，将“岩石受拉”、“岩石受压”、“岩石受剪”三个实验项目合并为“岩石单向受荷力学性能测试”一个实验项目，增开“岩石三向受压”综合性实验以及“深部开采围岩变形数值模拟”研究性实验项目。土力学课程实验内容也作了优化，将原实验教学大纲中规定的“土的含水量测定”、“土的密度测定”，“土的液限和塑限测定”三个实验项目合并在一起组成一个综合性实验项目，原来需要4个学时进行的3个实验项目现仅需2个学时完成，在总实验学时不变情况下增开了“土的固结”综合性实验项目并增开了“无侧限抗压强度测定”开放性实验项目。针对土木学院新增专业较多的特点，编制了新增的测绘工程、安全工程、地质勘查工程专业各课程的实验教学大纲，完善了实验教学体系；明确了达到实验教学预期效果所须的软硬件条件、完善实验室管理体制与制度、科学实验室运行机制。

3.完善实验教学体系实施的保证措施

3.1 实验室管理体制

实验教学体系顺利实施必须有高效的实验室管理体制，通过示范实验中心建设，本实验中心实行土木学院院长领导下的实验中心主任负责制，配备专职管理人员从事仪器设备和实验室管理，及时提供高效的服务，实验教师由理论课教师兼任，学院各教研系主任非专职担任各实验室主任进行实验中心业务管理，保证了实验教学和理论教学紧密结合。

3.2 实验室建设与实验室组建

实验室硬件建设是保证实验教学体系有序进行的关键[8]。完善的实验教学体系要求必须按照规定的每组人数进行实验，超过规定的每组人数必然影响实验效果，必须有一定数量的仪器设备才能保证实验教学顺利进行；为满足综合性、创新性、设计性实验的开出以及科研的需要，必须购置一批专业技术含量高的大型精密仪器设备；为满足新增专业实验教学需要，必须新建实验室以保证新增专业实验项目开出。为此，近来购置了如电子拉力实验机等技术含量高的仪器设备补充完善了材料力学实验室；在原有测量实验室基础上新购置了如GPS及全站仪等测绘仪器设备，组建了测绘仪器室；购置了不同档次岩石力学仪器设备新建了岩石力学实验室以满足本科教学和地下工程方向研究生教学需要；结构工程实验室购置一套八通道电液伺服加载系统以满足综合性本科教学实验项目、研究生研究性实验项目及教师从事科研需要。近三年来投资约1200万元经费用于实验室建设，基本满足了各专业不同层次实验教学需要，不同层次实验项目开出率达到100%。

3.3 实验室队伍建设

高水平实验室队伍是分层次实验教学实施的前提。综合性、设计性及开放性实验开出必须由高水平实验指导教师，较高仪器设备完好率是实验教学体系顺利进行的前提，高技术含量仪器设备必须由高素质实验室管理人员进行维护与维修。提高实验室人员素质，鼓励具有博士及硕士学位新进教师兼职从事实验室管理，自制或自行维修仪器设备，改制或开发仪器设备新功能，鼓励高水平教师投入实验教学，保证实验教学体系顺利进行。如岩石力学本科和研究生实验聘用1名教授指导实验；测绘实验室原有的一名实验室管理人员主要从事常规测量仪器管理，由于专业仪器设备购置，聘用1名测绘工程系博士作为兼职人员进行新购置的GPS及大型仪器设备维修与维护；结构实验室中八通道电液伺服加载装置由1名教授作为仪器主要负责人进行仪器设备操作指导及管理等。

3.4 高效实验室运行机制建立

（1）实验室全天候对外开放

分层次完善实验教学体系不仅需要仪器设备和实验室人员作为保证，更需要有足够实验室时间作保证，教学大纲中规定的课内实验学时数有限，有些自选的综合性和设计性项目应使学生在课余时间完成，研究生从事研究性实验大部分也在课余时间完成，实验室全天候开放对于保证分层次完善实验教学体系的实施，培养具有动手能力的创新性人才尤为必要[9][10]，足够数量的常规仪器设备，技术先进的科研仪器设备必须有较高的仪器设备利用率才能充分发挥实验室建设效益，实验室对外开放是提高仪器设备利用率，保证实验教学体系顺利进行最重要措施。如测绘实验室对全校未开设工程测量课程专业学生开放开设了四个常规演示性项目，材料力学实验室对土木类专业学生开放开设“动荷载作用下材料力学性能研究”综合性实验项目和“复合材料结合面力学性能分析”研究性实验项目，结构实验室全天侯开放，结合教师课题从事结构工程方向的研究，土力学和岩石力学实验室全天侯对本科生、硕士研究生及教师开放进行地下工程方向课题研究。

（2）规范的实验室管理

为保证分层次实验教学体系有序进行，必须有规范化的实验室管理规章制度并严格执行[11]，针对本实验中心实际，制定了《土木工程实验中心管理工作暂行规定》、《土木工程实验中心绩效考评管理办法（试行）》、《土木工程实验中心大型仪器设备维护及维修管理规定》、《土木工程实验中心对外开放有关规定》、《学生实验效果考核办法》等规章制度。加强对实验室人员管理和考核，提高实验室人员工作积极性和能动性；加强实验仪器设备管理，及时对仪器设备进行维护与维修，鼓励教师自行维修与维护仪器设备，提高仪器设备完好率，保证实验教学有序进行。实验室对外开放有关规章制度执行保证了实验室全天候对外开放有效实施，加强对学生实验效果考核是对示范中心建设效果的检验，对实验考核效果进行科学合理分析，提出存在问题及解决问题方法，为示范中心下一步规范化建设提供依据。

4.结语

土木工程实验中心经过近三年的示范实验中心建设，已初步形成了不同专业分层次全面完善实验教学体系。加大了实验室硬件设备投入，完善或扩建了原有实验室，新建或组建了新的专业实验室，保证实验项目全部开出。形成了科学的实验室管理体制，组建了高水平实验室队伍，建立了高效实验室运行机制，实行了实验室全天侯对外开放，规范了实验室管理。

[1]张剑荣，刘超，孙尔康，等．实验室教学与创新人才培养[J]．实验技术与管理，2008,25（8）：20-21．

[2]于 猛，单亦先，王绍兰，等.构建完善的实践教学体系[J]．实验室研究与探索，2008，28（5）：126-127.

[3]张萍，宋金.建设具有师范院校特色的物理实验教学示范中心[J].实验室研究与探索，2009，28（12）：101-104.

[4]陈国辉，李元高，罗一鸣，等.通过示范中心建设深化实验教学体系改革[J]．实验室研究与探索，2008，27（4）：75-77．

[5]鲁保福，郑春龙.构建培养创新能力的实验教学体系[J]．实验室研究与探索，2005，24（4）：5-7．

[6]张金勇，高玉霞，单志军.提高实验室的综合能力，培养学生的创造性思维[J]．实验室研究与探索，2008，27（3）：7-8．

[7]姜静波，柏志全，曾靖容.综合性大学医学实验教学中心的构建与管理模式[J].山西医科大学学报（基础医学教育版），2006，8（3）：316-317．

[8]潘蕾．加快实验室建设步伐保证创新教育的实施[J]．实验技术与管理，2001，18（3）：74-78．

[9]时连君，万殿茂，王芳，梁慧斌，等.实验室开放与创新型人才培养[J].实验室研究与探索,2009，28（6）：11-13.

[10]谢 娜，钱建波，戴玉荣，等.教学实验室开放与运行状况研究[J]．实验室研究与探索，2008,27（3）：121-125．

[11]王芝英.高校实验室管理与实验教学改革的实践与创新[J].内蒙古农业大学学报，2010,12（2）：165-166,168.

G642.42 < class="emphasis_bold">文献标识码：A

A

1671-752X（2011）02-0001-03

2011-03-14

吴德义（1966-），男，安徽池州人,安徽建筑工业学院资产处副处长，教授，博士，主要从事实验教学与仪器设备管理。

殷和平）