基于工程一线的土木工程专业实验教学模块研究与实践

李暾 黄柳云 陈荣明 钟卿瑜 胡强

摘 要 以工程实践为切入点，探索面向工程一线的实验教学模块的建设思路，设立以工程质量检测实验作为特色开放性实验，建立实物的建筑工程施工工法展示中心，与工程单位联合录制实验操作视频，建立实验网络平台，革新实验教学环节，为高校土木工程实验教学提供借鉴。

关键词 土木工程；实验教学；工程一线；虚拟仿真；实验室；实验网络平台

中图分类号：G642.423 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）10-0121-03

Research and Practice of Experimental Teaching Module for Civil Engineering Specialty based on Engineering Front Line//LI Tun， HUANG Liuyun， CHEN Rongming， ZHONG Qingyu， HU Qiang

Abstract From the view of engineering practice， to explore the con-struction ideas of civil engineering experimental teaching module based on the front line of the project， to carry out engineering quality

testing as a special open test， to set up the Project Construction Exhi-

bition Center for real construction， to record experimental operation video combined with engineering units， to build experimental plat-

form network， to reform experimental teaching， can provide refe-rence for civil engineering experimental teaching in universities.

Key words civil engineering； experimental teaching； engineering front line；virtual simulation； lab； experiment network platform

1 引言

应用型土木工程专业的培养目标是培养面向工程一线的高水平专业技术人才。为了更好地培养应用型土木工程师，在强调专业理论基础的同时，也注重实践教学能力的提高，用以培养学生的实践能力、创新能力和综合素质。实验教学是土木工程专业实践环节的重要组成部分，是对课堂知识的直观认识，也是连接知识与实践、实践与创新并使理论知识向实践能力转化的重要桥梁[1-3]。因此，如何建设面向工程一线的实验教学平台，是亟待深入研究的重要问题。

2015年，广西科技大学获准成立广西自治区级实验教学中心，教学中心开设的实验课程与实验项目基本遵照专业规范的要求，着力于基础性、综合设計性和科研性的实验，工程施工类实验较少涉及。

2015年，广西科技大学土木建筑工程学院获准成立广西自治区级土木建筑工程虚拟仿真实验教学中心。该中心以BIM技术为试点，开展建筑、结构、施工与管理类的虚拟仿真实验工作，侧重于虚拟仿真施工，实物仿真模块稍弱。

土木工程专业是工程应用背景浓厚的专业，进行基于工程一线的土木工程专业实验教学模块的研究与实践，侧重实物仿真实验和工程性，与所获成立的自治区级土木建筑工程虚拟仿真实验教学中心进行虚实结合、互相补充，也可以成为侧重于基础性、综合设计性和科研性的区级实验教学中心的有效补强，完善实验教学中心结构布局，对广西高校同类专业实验教学具有一定的示范意义。

2 基于工程一线的土木工程专业实验教学模块建设思路与效果

以土木工程质量检测实验作为特色开放性实验，培养学生的工程检测操作能力和创新能力

1）特色开放性实验平台的设置（图1）。本实验教学模块的设置意在通过实际工程培养学生的工程检测能力。

在广西科技大学土木建筑工程学院区级实验教学中心的平台基础上增设项目，建造校内模型检测小基地。校内外检测基地主要依托“结构检测与加固”课程进行拓展（见表1）。由于该课程仅有八个必修实验学时，无法深度掌握实验教学任务。考虑到校内实验学时不足，检测基地开展预约和定时两种开放形式，让学生自行选择开放形式。课内八学时的必修实验项目由实验室依据课表确定，采用定时开放形式；选修实验项目由实验室根据实际情况采取校内预约开放，以上两种形式的实验由学生选择在约定的时间内完成。此外，自选实验项目采用预约校外检测基地的开放形式，即学生通过校内实验指导教师事先与校外检测基地商定后，跟随基地指导教师进行实际工程的检测实验与工作。

2）开放性实验项目教学要求。本专业特色开放性实验项目的设置情况：每个实验项目学生人数共八人，总学时数16学时，以扩展学生的工程视野，培养学生应用专业知识解决实际工程问题的能力。

由于开放性实验的实验时间、内容及形式具有一定自主性，为避免出现冲突的情况，每个开放性实验项目必须制订相应的管理方案，并以检测上岗考试为标准，建立考核体系（详见表2）。

土木工程专业特色开放性实验项目将主体结构和桩基检测上岗证现场操作考核标准由工程界引入高校，将实战引入教学，可以较好地将生产、教学结合在一起，让学生在实践活动中熟悉和掌握工程质量检测方法及现场检测的过程，锻炼学生的动手实践能力，培养学生的团结协作精神。

在校内打造建筑工程工法展示中心 近几年，在各工地的施工方会在现场划出工法展示区，或各楼盘开发商都会在销售中心设置独立的工法展示间，把房屋内部结构或构件、主要部分的建筑构造做法和施工工序工艺，以及项目的各种建材、管线、设备等进行展示。工法展示是将产品的内部构造进行深度剖析，是房屋质量最直观的展现，让业主亲自验证项目的建筑品质，对房屋的内在和外在一目了然。

土木工程专业是一个实践性很强的专业，很多施工类课程，教师在课堂讲授过程中有时很难让学生想象和理解施工工艺，所以需要更具体形象的方式进行讲授学习。图片、视频或虚拟仿真可以应用于教学，但还是有一定的局限性，需要实物来互相补充。

《高等学校土木工程本科指导性专业规范》规定的生产实习只有四周，时间短暂，学生到工地无法全面跟进施工。此外，学生所去的实习工地若施工不够规范，很容易产生误导。因此，本专业在校内打造“建筑工程工法展示中心”，展示内容见表3。校内工法展示中心的好处在于通过1：1比例实物全面、正确地展示主要构件的施工工法，让学生在课堂教学之余，不去工地也能直观、全面、正确地学习施工工法。

地方院校应用型土木工程本科学生就业方向大部分是施工一线单位，校内“建筑工程工法展示中心”的建立，可以让学生不走出校门即可与实际的生产实践相联系，将书本上的知识实体化，让学生更直观地接受知识，更深刻地理解、运用知识。

与工程单位联合录制实验操作视频，建立实验网络平台，让实验教学和工程实践融会贯通 利用本学院区级土木建筑工程虚拟仿真实验教学中心的网络平台开辟专题共享资源，学生登录可直接下载相应的实验大纲、实验指导书、实验报告，查看相应的实验规程，浏览相应的实验录像，预约实验开放时间。录制的实验课程包括土力学实验、路基路面实验、测量实验、建材实验、桥梁检测与加固实验等。

以工程应用能力培养为核心，优化验证性实验 传统基础性实验基本是在实验室按部就班进行，而优化的验证性实验是结合传统的基础性实验内容和步骤，以工程项目问题为背景进行实验，培养学生的工程应用能力[4]。

如在“路基路面工程实验”教学中的“土的压实度测定”验证性实验，引入柳州市在建道路施工项目，学生在做本实验前，先自行观看压实度测定教学视频，指导教师提前联系工程项目部，确认检测日期后向学生布置任务。到了检测日期，实验指导教师便组织学生携带实验仪器到达施工现场，由学生自主完成压实度测定，最后将检测数据返回给项目单位。如此一来，学生可通过实际项目的参与，深度领悟实验目的，熟悉现场操作步骤，提高学习积极性，增强工程意识。

3 结语

工程应用背景浓厚、实践性强是土木工程专业的特点，进行基于工程一线的土木工程专业实验教学模块的研究与实践，以建设工程质量检测实验作为特色开放性实验，建立实物的建筑工程施工工法展示中心，与工程单位联合錄制实验操作视频，建立实验网络平台，直面工程实际，革新实验教学环节，实现从工程走入课堂、从课堂走入工程，促进学生工程实践能力、创新能力和综合素质的培养和提升。

参考文献

[1]曾开华，高桂青，鞠海燕，等.应用型土木工程专业实验教学体系的探索与构建[J].科技创新导报，2014（29）：

194-196.

[2]付亚男.关于应用型本科土木工程专业实践教学新体系的构建[J].华章，2012（1）：172.

[3]陈忠一.提高高校工科专业实践教学质量的对策思考[J].航海教育研究，2009（2）：75-76.

[4]刘伟.以工程应用能力培养为核心 革新应用型土木工程专业实验教学环节[J].中国教育技术装备，2013（24）：

115-117.