服务海西建设 融入闽台交流 培养高素质人才——专访福州大学土木工程实验教学中心主任陈宝春教授

□本刊记者 安 健 张 鹏

陈宝春，博士，教授，博士生导师。福州大学土木工程学院院长，兼任福州大学土木工程本科实验教学中心主任。长期从事本科教学工作，负责福建省精品课程桥梁工程的建设与主讲，主编和参编教材多本，主持或参与教改课题多项，发表教改论文多篇，2010年被评为福建省教学名师，2011年获宝钢优秀教师奖。

承担了硕士和博士研究生课程各1门。所指导研究生中，已毕业硕士24人，博士11人，其中3人获得卢嘉锡优秀博士生奖，4篇论文被评为福建省优秀博士论文。

致力于组合结构的研究与应用推广工作。钢管混凝土拱桥的研究居国际领先水平，出版《钢管混凝土拱桥》等专著。主持国家与省部级科研项目和重大横向项目数十项，获国家和省部级科技奖励十余项。

答：自2009年福州大学土木工程实验教学中心成为国家级实验教学示范中心建设单位以来，学校领导和中心教师始终围绕着教育部的实验教学示范中心建设目标来管理和发展，并结合福州大学的实际发展状况，提出了“理实结合，教研互动，严谨求实，鼓励创新”的实验教学理念，以适应培养创新型、复合型高素质工程技术人才的需求。

主要的教育理念转变有以下几个方面：

(1)定位实验教学和理论教学同等重要的地位。要培养学生的创新意识、实践动手能力，实验教学具有理论教学不可替代的重要作用，因此将实验教学提高到与课堂教学同等重要的地位，并提出“培养实验基本技能和项目设计能力，培养提出问题、解决问题能力，培养团队精神，促进个性发展”的实验教学方针。

(2)重视创新能力培养，构筑开放性实验室环境。学校抓住旗山校区建设的契机，以校园网为平台，投入180多万元为各实验中心建设开放式实验教学管理系统，对实验教学的各环节实行网络化管理。

(3)重视实验室队伍的建设。实验室队伍的业务水平直接决定了中心建设的质量，学校设立实验教学关键岗、重点岗以及实验教学弹性编制，吸引了科研工作中成绩突出、勤于思考、有敬业精神的学术骨干和中青年教师参与到实验课教学工作中来。

(4)加强理论和实践的结合，优化实验教学内容。从土木工程专业人才培养出发，开展对实验教学体系的深层次改革和建设，构建“三层次、三平台、三基地”的土木工程实验教学体系，使实验教学内容与科研、工程和社会应用实践密切联系。

答：(1)新型水泥基材料抗裂性能测试仪

中心教师设计和自制了集新型环形约束收缩测试装置、养护箱以及应变采集系统(包括数据采集电缆线、应变采集仪和普通计算机)于一身的新型水泥基材料抗裂性能测试仪(如图1所示)。其具体技术参数主要有：控温范围：10 ℃～60 ℃。控温精度：±0.2 ℃。控湿范围：30%～95%。控湿精度：±3%。搁架性能：一次可放置6个约束收缩试件；分为6层搁架，每层搁架间距250 mm，每层搁架的面积大于600 mm×600 mm，从而具有占地面积小的优点。

图1 新型水泥基材料抗裂性能测试仪

采用在混凝土环中插入隔板的方法，诱导一条裂缝在隔板处产生。增大隔板处混凝土环向拉应力，产生应力集中，加快混凝土环裂缝的产生。

通过对内钢环应变数据的分析，可以获得混凝土环内部微裂缝产生和发展等损伤信息。提出的评价方法，即使在裂缝不可见的情况下，也能对混凝土抗裂性能进行快速评价。

本装置及相应的评价方法可将混凝土结构裂缝的事后修补变为事前预测和评估。当发现混凝土配合比不满足抗裂要求时，通过调整混凝土配合比，可减少混凝土开裂的概率，延长建筑物使用寿命，具有非常好的经济效益、社会效益和广阔的应用前景。

该自制设备已推广到广西大学等高校，获实用新型专利和发明专利各1项，发表学术论文若干篇，在福州大学本科生科研训练计划(SRTP)“再生细骨料的性能研究”和“新型引气剂对高性能混凝土抗裂性能的影响”中得到应用。

(2)大型量水堰

该设备属薄壁量水堰，是一种使用最早且精度较高的测流设施，广泛用于水力学、水工实验室及灌排渠道上，长7 m，宽1.2 m，高3 m，最大可量测流量为0.6 m3/s(如图2所示)。该设备可单独使用，也可与渠系建筑物配合使用。薄壁量水堰在铁制堰板上设置缺口，使水流由缺口通过时具有锐缘堰流的性质。在距堰板上游3～4倍最大过堰水深处设水尺，根据水尺读数(水面超过堰顶的高度)，即可由事先绘制好的水位流量图表得到流量。

图2 大型量水堰

为了提高测量精度，采用自由溢流。按缺口量水堰形状，薄壁量水堰可分为三角形堰、梯形堰、矩形堰及曲线形堰等数种。实验是在标准条件下进行的，因此堰的装设及堰前渠道的流态也应符合标准条件，使之成为具有标准工作状态的标准堰。

该自制量水堰已在土木工程创新型实验研究计划(IRP)“高扩散、低收缩差动式挑坎体型优化研究”和“锯齿形丁坝与普通丁坝的实验对比”等项目中得到应用，其中“高扩散、低收缩差动式挑坎体型优化研究”项目获得第二届全国大学生水利创新大赛二等奖。

答：(1)学生进行实验教学基础、综合和创新型项目时，需要通过土木工程实验教学管理系统网上预约场地和设备，预约成功后可免费使用。当各课题组进行科学研究需要占用实验室场地时，在不影响本科实验教学的情况下，需要通过申请、收费来管理。一般在学期初，做课题组项目或研究生毕业论文实验的学生或教师，向某个实验室申请本学期或本学年做实验的时间段，然后由实验室教师统一安排。

(2)整合中心各个实验室的设备资源，统一管理，统筹分配使用。将各实验室中利用学院经费及科研经费购买的实验仪器由实验中心统一管理。本科生和研究生在教师指导下开展的实验教学可免费使用。各课题组借用仪器需要收费，收费分两种情况：①在不影响教学科研工作情况下长期承接科研项目，按一定的比例收取折旧费。②对于短期借用，根据设备的价格按天收费。收费的主要目的是使仪器能够得到高效利用和良好维护，避免有些设备闲置在个人手上。

答：(1)以多学科相交叉为基础，构建新型实验教学体系。中心服务的本科专业有：土木工程、给排水、工程管理、交通工程、水利工程、建筑学、城市规划，以多学科相互交叉的科学研究带动实验教学，以能力培养为核心，构建了“三层次、三平台、三基地”新型立体实验教学体系，实验教学课程有许多可供不同专业选修的内容，学生知识面宽，就业适应性强。

(2)借助强大的学科优势，不断拓展实验教学内容。中心依托土木工程一级学科、国家重点(培育)学科及省级科研机构等学科、科研优势，将科研成果不断转化为实验教学项目。如，利用学科建设过程中添置的MTS电液伺服加载系统，为学生开出“建筑结构抗震试验方法”创新型实验项目；利用以学科建设为目的添置的水平三自由度地震模拟振动台台阵，为学生开出“桥梁结构地震模拟振动台试验”和“房屋建筑地震模拟振动台试验”创新型实验项目，以及进行以黄福云老师为指导教师、王渠老师为组长的IRP项目“钢管混凝土单圆管拱结构地震模拟振动台试验研究”，等等。

(3)积极融入闽台交流，为海西建设培养急需的“厚基础、强能力”创新型工程技术人才。福州大学与台湾教育界有着广泛的联系，目前已与台北大学、高雄应用科技大学、台湾国立金门大学、台湾逢甲大学等9所院校建立了合作关系。台北都市规划文教基金会已在福州大学土木工程学院设立奖学金二十余年，中心多次接待台湾国立金门大学的学生前来实习，2008年以土木工程学院为主联合台北大学和福建省地震局成立了“福建省海峡两岸土木工程防震减灾工程研究中心”。

答：(1)进行了两期土木工程创新性实验研究计划(IRP)，共39项，第一期17项，第二期22项。在第二期IRP项目中，有福建工程学院(2项)、福建农林大学(3项)及台湾国立金门大学(2项)参加，扩大了中心在台湾和东南沿海地区实验教学中的示范与辐射作用。2011年，台湾国立金门大学张简嘉赏老师带领他们的IRP项目小组来到我校，采用本中心的MTS伺服加载系统进行实验研究，中心教师与张简嘉赏老师在高架地板的摩擦减震和套管式摩擦阻尼器斜撑实验研究方面进行了交流。通过IRP项目的开展，充分利用高校各自的优势资源，锻炼了学生的实践能力、创新能力及团队协作能力，为各高校本科生的交流学习、素质和能力的提升提供了一个良好的平台。

(2)中心构建了开放式本科生/研究生实验教学管理系统，开设了9个开放性实验室，学生可以通过网上预约仪器和场地进行实验研究，这有助于学生创新能力的培养。中心拥有10个产学研基地，学生可以和教师一起完成横向课题，培养解决实际问题的能力。

(3)出版实验教材5部，自编实验讲义22本，自编实验讲义每年进行更新。获得全国结构设计竞赛二等奖1项，三等奖2项，优秀奖2项；获全国大学生混凝土设计大赛二等奖1项，三等奖1项；获得全国水利创新设计竞赛二等奖1项；获得福建省大学生结构设计竞赛一等奖1项，二等奖5项，三等奖5项，最佳组织奖1项，最佳创意奖1项。

答：(1)中心在今后的工作中，需进一步深化改革，按照规划，不断完善现有的实验教学体系，更新教学内容，进一步利用网络资源，加强国内外实验教学与实验课程交流。通过建设，达到国家级实验教学示范中心的要求，为海西经济主战场培养更多优秀的人才。

(2)中心应进一步加强人才的培养和引进，加强教授对基础实验教学的投入力度，要求承担理论课程教学任务的教授必须指导本科生实验。最终形成一支学缘、学历、年龄、知识结构更加合理的实验教学队伍，并具备实验创新、实验改革、承担国家级教学科研项目的能力。

(3)中心应利用自身的地理优势，不断加强与台湾在科研教育方面的联系，邀请台湾学生前来参加各种学科竞赛、开展实验教学创新性项目研究和进行实习，派学生去台湾实习和交流。

(4)进一步完善网上预约系统和实验室开放的相关规章制度，从学校层面对开放实验室的编制、津贴、工作量及资源共享等方面统筹安排。进一步加强实验教学的宣传力度，提高从事实验教学教师的福利和待遇，使更多优秀教师参与到实验教学工作中来。