路桥工程专业实验教学改革的思考

杨婵娟

摘要 本文完成目前实验教学方面存在问题的阐述，引发对实验教学改革措施的几点思考，通过提出实验教学方法、自主创新手段以及教学考核模式等几个改革观点，并结合实验教学案例证明该措施能起到一定的成效，为解决实验教学问题及培养新型的路桥工程不同专业人才提供指导意义。

关键词 路桥工程 实验教学 教学改革 实验创新

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.08.042

Thinking on Bridge Engineering Experiment Teaching Reform

YANG Chanjuan

（Nanjing Communications Institute of Technology， Nanjing， Jiangsu 211188）

Abstract This article describes a problem of complete teaching experiments currently experimental teaching reform measures initiated reflections， by proposing experimental teaching method， innovation and teaching evaluation mode means several reform perspectives and teaching cases binding experiments show that the measures will play some success， provide different guidance to solve problems and train new experimental teaching of road and bridge engineering professionals.

Key words bridge engineering; experimental teaching; teaching reform; experimental innovation

路桥工程的专业作为实践性较强的学科，在发展历程中，往往实践先于理论，并利用实践教学验证理论教学。①实验教学对整个学科的建设具有不容忽视的重要地位，不但能加深理论知识运用，而且能提高创新思维和动手能力。②但目前对实验教学环节相对薄弱，因此如何办好实验教学，怎么提高完善教学体系，应达到何种标准等都是亟待完善的问题。本文结合目前路桥工程相关专业实验教学存在的一些情况，对改革问题提出几点看法，并进行探讨。

1实验教学存在的问题

由于路桥工程专业的实验教学综合实践性强，理论与实践完全统一难以实现，目前主要存在的问题可以分为以下几个方面。

（1）实验教学方式呆板，学生动手能力差。在路桥工程相关专业的实验课中，相对于理论课而言，安排的课时是较少的，例如桥梁检测技术课程，理论学时为32学时，而实验只有8学时。传统的实验教学模式是在试验前，实验老师提前完成试验构件，给出详细的试验操作步骤以及数据记录表等工作，而学生在实际操作过程中，不需思考试验操作原理和查阅相关资料，只需按指示就可以完成试验，最后的工作只是记录和统计数据等。③在整个试验过程中学生缺乏思考和真正的动手能力，这种被动学习模式对培养学生的创新能力和独立思考是极为不利的。

（2）实验教学体系不完善。在路桥工程专业教学中，实验课与理论教学两者一般是独立的。④⑤例如在进行土的密度、含水率等实验教学时，往往只通过理论讲解和演示，而忽略基础试验的安排。单独进行理论教学缺乏实验辅助教学，这种方式会让学生感觉枯燥无味，难以培养学生的抽象思维，对知识的接受困难;若只进行实验教学而忽略理论则显得实验项目单一，学生会对实验产生迷茫心理，不懂其真正的原理。在现实的教学中由于场地和课时安排等原因，一般难以将理论与实践同时进行，因此，对该专业的教学系统性不强，导致实验教学效果不明显，对整体而言，实验教学体系是不完善的。

（3）实验教学仪器更新太慢。近几十年来，随我国土木事业的快速发展，土木专业人才需求急剧增加，原有实验设备陈旧且明显满足不了实验教学的需求，⑥例如大多数实验室仍采用以往的手动机械加载装置，而目前自动液压系统更安全和准确。所以真正用于提供学生实验设备不多，导致学生实践能力差，创新思维局限于一定范围。

（4）实验教学成绩考核不规范。在传统的实验教学中，对学生成绩的考核主要来自两个方面，一是针对实验课中对学生考勤情况;二是通过学生完成实验后的报告撰写，⑦单从这两方面考虑其实是不公平的，因为在一般试验中，大多学生只是通过观察试验现象，根据数据遵循以往的报告进行填写，出现的报告雷同是常见之事，考核的成绩并不能代表真正的评判，有失公平性。

以上几个方面的问题是目前在实验教学当中普遍存在的，不利于学生的能力培养和创新素质提高，达不到实验教学的真正标准。

2实验教学改革措施的思考

针对目前实验教学存在的问题，本文从实验教学方法、实验仪器自主创新以及实验教学考核等角度提出相应的见解，总结如下：

2.1 实验教学方法的调整

考虑到路桥工程专业实验类型较多，而高校实验仪器有限，为了保证实验项目顺利开展，让每位学生都能参与到试验当中。根据实验的要求将教学方法主要分为三个阶段。第一是理论教学阶段，例如可以在班级进行试验前，先完成实验的预前讲解，解析实验步骤、分析试验原理以及整理实验数据分析方法;第二是对基本技术操作学习的培训阶段，例如可以通过实验小组内部交流和讨论，针对试验过程中关键操作进行模拟教学，并提出试验过程中可能出现的问题，拟定解决方案;第三是实验现场教学阶段，通过以理论与实验教学结合为基础，从试件制作到数据采集让学生自己动手，教师对实验过程中遇到的问题进行解答，并由学生自己讨论后修正，最后由小组提交实验报告。

2.2 实验仪器自主创新

根据实验仪器的特点，试验的原理，查阅国内外文献，鼓励学生进行实验仪器的设计，启发学生创新思路，设计试验装置及试验方法，对常规实验仪器提出疑问，并在教师指导下完成仪器的修正与创新，充分发挥高校研制仪器的能力，例如传统的直剪试验装置中位移的读数是通过人工读取百分表进行，通过对位移计改进采取电子自动采集可以提高数据的准确度和人工误差等，这些措施的改进对推进实验室建设和培养学生创新能力有较大的帮助，对实验教学的整体水平也有一定的提高。

2.3 实验教学的考核

实验教学的成效离不开考核，正确的考核制度对提高学生积极性和教师教学效果有重要作用，因此对实验教学的考核评定可采取实验前的理论考核、实验操作动手能力与数据分析报告三部分，再将每部分考核分为若干个考核指标，依次按完成的程度进行评判定分，最后综合各个指标给出最终的实验成绩，该方法可以将平时考勤成绩不再作为考核重点，而以实验的理论考试、试验动手能力、实验小组的配合协调程度以及实验报告数据分析结果代之，整个考核以实际操作技能为主，这种改革对减少学生被动学习和依赖性有较大帮助。

3实验教学改革的实践及成效

结合学院建设实践，根据对实验教学改革措施提出的几方面思考，建立以下方面的实验教学模式，并付诸实践。以混凝土简支梁桥检测实验为例，结合本文提出的几点改革，通过学生参与实验方案设计、制作、加载、数据采集及报告撰写的整个过程，对比传统教学进行实践与成效分析，其整个实验步骤如下：

（1）实验准备阶段。此阶段的考核分数占10%，首先将每个实验小组进行分工，如方案设计，理论计算，荷载分级加载，数据采集等，再通过对每位成员进行讲解，掌握试验步骤，实验内容及实验的基本理论依据等。对比传统通过教师分工，编制实验详细步骤，在实验前完成铺垫的实验教学，此阶段能让学生自主完成试验过程资料的查阅，加强理论知识的认识，对实验进一步的深化铺垫基础。

（2）实验方案设计阶段。此阶段考核分数占15%，首先方案设计成员将简支桥梁按不同工况进行分析，理论计算成员利用结构力学理论知识运用到实验方案设计中，再确定简支梁桥荷载位置，计算每个工况下荷载值大小以及简支梁发生的变形值，完成实验方案的设计，对比传统依据教师已提供的理论结果直接用于试验设计，此阶段学生可将理论知识灵活运用到实践中来，加深对理论概念的理解。

（3）实验制作阶段。此阶段考核分数占20%，制作成员依次在梁的不同位划出测点标记，完成应变片的粘贴，位移计的安装，数据线的连接等工作，并对测点编号，完成整个实验测试的调试工作，在实验制作过程中且完成了试验室传统的位移计进行改进，对比传统按部就班，不考虑试验优化程序的试验，此阶段更能加强学生的动手能力，培养实验成员的基本素质和自主创新能力。

（4）试验荷载的施加阶段。此阶段考核分数占20%，首先荷载施加小组根据实验方案计算的荷载位置进行布载，分级将荷载值施加到简支梁上，并创新性地运用反力撑模式替代千斤顶固定问题，解决加载的难题。对比传统教师完成试验，学生观察试验变化的方法，此阶段更能提高成员的积极性，促进彼此间的组织协调程度。

（5）数据采集阶段。此阶段考核分数占20%，数据采集成员在每个工况下记录梁体应变与位移的变化，梁底裂缝分布长度及破坏形态，传统的教学是通过教师读数，学生记录的形式，此阶段打破传统方法，更能激发学生的主观能动性，增加学习的兴趣。

（6）报告撰写阶段。此阶段考核分数占15%，实验小组根据整个实验过程依次完成实验方案设计，分析实验结果，完成不同工况下位移与应变的曲线，并对不同成员在实验过程中总结实验心得。此阶段让整个小组增加动手能力，从数据中发现的问题进行分析，增强学生解决工程实践的问题。

（7）最后教师通过对学生在整个实验过程中不同阶段完成情况进行考核，给出不同阶段考核指标分数，公平合理地考评学生理论知识和动力创新能力，最后综合给出每位学生的实验成绩，对整个实验教学给予肯定。

同样的试验，以学生考核分数为80进行对比，传统的实验教学中，学生只能掌握整个试验50%的工作，其余由教师完成，通过以上实验教学实例，学生参与试验全过程，比较理想地完成了整个实验理论学习，学生掌握了整个试验的100%，有效地培养了学生试验动手操作能力，针对问题提出了创新性建议，对改善实验室仪器也提出有利建议。

4结语

本文通过对目前实验教学存在的问题进行阐述，引发对改革相关措施的思考，提出实验教学改革的几个方面，并通过对比传统的简支梁桥检测实例的分析，实践证明该措施起到明显的成效，对验证实验教学方法、改善实验室建设条件以及培养新型的路桥工程不同专业人才提供指导意义。

注释

① 王磊，刘小燕等.土木工程专业实验教学改革探索与实践[J].中国电力教育，2009（17）：121-122.

② 熊宏齐，戴玉蓉等.实验教学改革与实验室建设规划的研究与实践[J].实验技术与管理，2008.25（10）：1-4.

③ 李明瑛.土工实验教学的改革与创新[J].高教论坛，2007（3）：60-61.

④ 曾磊.土木工程实验教学体系改革探索[J].高等建筑教育，2009.18（2）：357-359.

⑤ 董武忠，曹国辉.土木工程专业实验教学改革[J].高教论坛，2004（1）：64-66.

⑥ 熊梅.西昌学院土木工程实验教学改革的探讨[J].西昌学院学报（自然科学版），2007.21（2）.

⑦ 戈海玉.关于土木工程实验教学环节的思考[J].皖西学院学报，2010.26（2）：47-50.