土木工程专业力学实验教学改革尝试

王志刚 龙志勤 黄 芹

（广东石油化工学院，广东茂名 525000）

土木工程专业力学实验教学改革尝试

王志刚 龙志勤 黄 芹

（广东石油化工学院，广东茂名 525000）

阐述了土木工程类工程实践与力学实验融合的必要性和实践能力培养的重要性，并列举实例诠释了应多加强实验教学与工程实践相互结合，更好地培养学生的力学素养与解决实际问题的能力，造就实践能力强的实用性人才。

土木工程实践 力学实验 力学素养

1 前言

力学实验是力学课程体系中非常重要的组成部分，是培养学生实验操作能力和科学素养的重要实践性课程。作者所在的广东石油化工学院是粤西地区唯一的理工类型为主的高校，旨在培养能为广东地方发展的工程技术人才。土木工程专业主要培养具有扎实的基础理论知识以及土木工程学科基本理论和基本知识，让学生得到工程师基础训练，培养具有较强的实践能力的实用性人才。

力学实验教学是课堂教学发展的基础与延伸，是对学生进行全面而系统的实验技术和试验方法训练，主要是以检验课堂所学理论知识正确性与培养力学基本素养为主的实验教学活动，理论与实践并重。在某种意义上讲，力学实验教学不仅要使学生通过实验验证理论知识，理解和巩固课堂中所学的基本概念，更重要的是让学生掌握材料的力学性能测定以及进行应力分析的基本方法，更好地为他们毕业以后所从事的工程实践活动服务。

力学实验内容必须适应两个要求：（1）不同类型工程类专业的工程师对力学内容的职业要求；（2）力学课程体系发展的要求。力学实验教学内容基本相同，教学方法有多种多样，针对不同层次的学生群体，教学方法应该有所不同，教学质量才能有所提高。例如，受国家教育体制的影响，不同层次的院校由于学生群体层次的不同，院校的人才培养目标肯定也不一样。具体到作者所在的学校，如果老师的教学方法，照搬名校的教学方法，效果一定不好。若针对自己的学生群体水平，适当的调整教学方法，可能会得到意想不到的效果。近几年,我们对力学实验教学改革进行了不断的探索,在实验教学条件更新和改造的同时,进行了力学实验内容的改革和创新,取得了一定的效果。将实际工程类案例转化成实验教学，与工程实践更加贴近，也对现有的实验资源进行了一次有效的整合，激发了学生的积极性的同时提高了学生实验技能在实际工程中的应用能力，更好地实现了针对土木工程领域的力学素养的培养。

2 实例

为了改革力学实验课程，对土木工程专业力学实验课程进行了创新尝试，培养“能力型＋复合型”人才，以“夯实基础、培养能力、提升素质”为目标，大力培养和提高学生的科学实验素质和创新能力，构建以学生为本，因材施教的开放式实验教学平台。以下实例均为作者所在学校的实例。

2.1 拉伸、压缩、弯曲实验

以前，材料的力学性能实验则主要是对低碳钢、铸铁等金属材料进行拉伸、压缩、弯曲、扭转等基本实验使学生加深在课堂上所学的知识点，缺乏启发式、研究式的学习氛围，使得力学基本理论与工程类的专业课程联系与配合得较差。

土木工程中使用的建筑材料都是按照最新国家标准来检测材料的力学性能，只有符合各种技术指标的材料才能应用于工程实际，这就要求学生需要掌握一定的实验检测技能及测试技术，以适应将来就业岗位的需要。具体落实到力学实验教学中，需要围绕课程教学目标，根据工程实践要求，按照国家颁布的新试验标准来更新和完善教学内容。目前除了利用两种金属材料进行基本实验，让学生进行横向、纵向对比得出结论外，还针对土木工程类学生实验人群的特点进行调整。对于拉伸实验，完全模拟抽验建筑工地钢筋，用建筑工地所使用的钢筋代替标准试件，按照《中华人民共和国国家标准金属材料室温拉伸试验方法》进行实验，完全让学生将自己当成质检站的质检员对数据进行处理，并出具相应的检测报告，代替以往的实验报告。对于压缩、弯曲实验，完全模拟建筑工地节能砖进场抽检，对建筑工地所使用的各种节能砖参照烧结普通砖的标准进行抗折、抗压试验，并与烧结普通砖的强度等级进行对比，并从各种角度简单分析其原因，得出相对参照等级，完成相应实验报告。

教学改革后，明显感觉学生对学习的主观能动性进一步增强，对实验的探索性得到增加，还提升了学生的专业素养。该类实验是由有工程背景的工程性实验和实验技能训练所组成的实验，意在提高学生的动手能力和创新能力，把力学的多学科知识和概念融为一体，突出实际问题中知识的多学科性和综合性，有利于启发学生自觉地接触实际问题，注重学生解决实际能力的培养。

2.2 电测实验

以前，电测实验则用电测的方法以纯弯曲梁、等强度梁、弯扭组合梁为例验证学生在课堂上所学的理论，和实际工程活动严重脱节。

目前针对土木工程类学生，向学生介绍老师应用电测法所做的一些实测工程项目和研究项目，比如基坑检测、植筋等，并在现有的实验基础条件下，将实际工程模型化进行电测实验。比如专门定制的钢桁架模型、工程检测的录像、不同混凝土构件不同加载方式等。让学生通过对实验数据的处理、分析来进一步体会掌握工程类实验应力的测量、计算、分析的一般方法。通过对工程实测项目的介绍，将工程中的实际问题融入教学中，能够避免单纯验证堂课内容的弊病, 使学生真正体会到电测实验在工程实际中应用的必要性和重要性，使学生眼界大为开阔，并极大地调动了学生的学习积极性，激发了学生自己动手的欲望，进而增强了学生的实践能力。

2.3 其他

我校的力学实验还拓展学生对实验课程兴趣培养，积极构建课外创新平台。比如机构演示、摩擦系数测定、转动惯量测定等一些趣味性开放性实验，以及每年举办不同类型大赛，比如纸桥模型大赛、结构模型大赛等都对现有的力学实验进行了有效的补充。

3 结语

通过对力学实验的工程化，使学生加深了对课堂上所学知识的理解与消化，实现了理论与实践的融合，提高了学生学习的积极性和分析解决问题的能力。从而加强了学生的实践能力，实现了真正意义上的双赢。总之，我们只有在教学过程中，不断改进教学思路方法，不断提高实验教学质量，才能更好的促进学生在校期间的对知识的掌握，使其具有最基本的工程实践基础，为我国培养出更多更好高级应用性人才。

[1]邢怀念,张小鹏,刘增利.将工程课题转化为教学实验的尝试[J].科教文汇,2011(1).

[2]曲艳东,郭鹏飞,贾艳东,马 丹.工程类专业力学教育与工程师培养[J].中国电力教育2011(8).

The Attempt of Civil engineering mechanics experimental teaching reforms

WANG Zhigang， LONG Zhiqin，HUANG Qin
（Guangdong University of Petrochemical Technology，Maoming 525000，Guangdong，China）

Explains the importance of civil engineering topics into the necessity and practice of mechanical testing of culture, and cited examples of interpretation should be more combined with each other to strengthen the experimental teaching and engineering practice, better literacy and mechanics students to solve practical problems the ability to create practical ability practical talents.

Civil Engineering Practice；Experimental Mechanics；Mechanics Literacy

G642.0

B

1007-6344（2016）02-0070-01

王志刚，男，1982年生，山西阳泉人，实验师，硕士，主要研究新型建筑材料力学性能研究及应用。