水利工程基础灌浆施工试验课程教学改革探讨

张纪磊 ，石小涛 ，吕从聪 ，孟永东

（1.水利与环境国家级实验教学示范中心（三峡大学），湖北 宜昌 443000；2.三峡大学水利与环境学院，湖北 宜昌 443000）

水利工程基础灌浆施工属于隐蔽工程项目，特别是大坝基础处理，是关系到水利工程成败的关键之一[1-2]。因此，水利类院校均会开设相关课程，并佐以试验环节，然而随着教学模式的不断改革[3-4]，课堂和试验教学学时一缩再缩，导致传统的教学方法难以保证教学质量。面对如此窘境，有必要突破传统，寻求新的教学方法。值得一提的是，本教学团队前期获批了一项《一种砂砾石基础灌浆试验装置制造方法及图纸》发明专利[5]，并研发出一套砂砾石基础灌浆试验装置，该装置功能齐全、操作简单，可为水利工程基础灌浆课程试验教学提供平台支撑。因此，为进一步丰富水利工程施工试验教学项目，并在有限学时内保证教学质量，有必要采用虚实结合的教学方法，对水利工程基础灌浆试验课程进行适当的教学改革。

1 水利工程基础灌浆试验课程现存的问题分析

以三峡大学水利专业的水利工程基础灌浆试验课程为例，该课程为专业必修课水利工程施工课程中的试验环节，该环节侧重于理论与专业知识的结合。然而随着高校教学模式的改革，试验环节学时也从12学时压缩到了4个学时。由此带来了诸多问题：①学时限制，老师讲的内容有限；②学生实操的机会有限，学不好本门课；③单位反映学生的专业能力差、动手能力差。究其原因可能在于：

（1）教学方法陈旧：大多数老师的教学方法过于陈旧，尤其是对于试验课程，同样的一个试验可能要反复用几年，带几届学生，这带来的直接后果就是，不同年级学生相互交流后，会先入为主的对本门课“了如指掌”，进而失去学习兴趣和动力。另一方面，不少老师在教学时过于依赖书本上的理论，进而将自己由一名试验老师变成了一位导游，一次课下来，收效甚微。

（2）课程性质特殊：水利工程基础灌浆施工试验具有操作复杂、费用投入较大、不可逆、费时、污染环境等特点，这无疑给上课老师带来了多重挑战，加之课程内容多、任务重，而学时有限，所以相较于让学生动手练习，老师们多数时候会选择将试验课变成一节科普课。

（3）对行业需求不了解：做水利工程基础灌浆试验的最终目的是服务于毕业生的职业能力。然而，现有的教学模式鲜有涉及工程上的实际问题，多数情况均是对书本试验进行重复，无形中让学校所学与行业需求渐行渐远，带来的更加直接的后果就是学生的实操能力差、应用能力差，久而久之，我们的学生在相关行业的口碑也将日益变差。

2 团队研发的基础灌浆试验装置

为更好地服务试验教学，增加学生的实操能力，本教学团队设计了一套可以在室内进行基础灌浆全过程的试验装置，该装置主要包括承载台、长方体无盖容器、透明有机玻璃板、截面转换接管、压力计等结构，装置的主要特点是构造简单，易于操作，设计简图如图1（P194）所示。由于装置的功效已在专利中详尽描述，这里不再赘述。

图1 灌浆试验装置

试验作为科学研究的一种基本手段，在科研、教学以及工程地质勘探等领域应用广泛，且大部分均在室内开展，而以往的教学中只是从理论方面阐述了关于砂砾石基础的灌浆技术，学生缺乏直观的认识。本试验装置的研发为学生提供了试验平台，满足了试验课教学及科研的需要，通过它来模拟砂砾石基础灌浆的过程，让同学更为直观地了解工程实践中关于砂砾石基础灌浆的方法以及特点。

3 基于虚实结合的教学模式探讨

水利工程施工试验课安排在大四秋季学期，学生的其他理论课和各类实习均已完成，此时开展专业必修试验课恰到好处。鉴于传统教学的弊端，可以通过如下方式开展相应教学改革，希望与广大同行共勉。

（1）巩固专业基础知识，提高学生的专业素养：借助试验教学机会，帮助学生系统地回顾三年来的专业理论知识，并采用工程案例剖析的方式，令其将专业所学串在一起，进而提高学生的专业水平和素养。

（2）虚实结合，提高学生理论指导实践能力：在保证安全的情况，给学生提供专业理论和仪器方面的资料，让学生自主学习，并在此基础上弄清理论原理、摸索试验装置的使用方法，提高学生的理论指导实践能力。

（3）分工合作，提高学生的团结协作能力：任课教师将相关的专业课题拆解成若干子课题，并将其发放给学生，令其自行组队，并借助试验平台完成任务，进而达到调动学生积极性，锻炼学生解决问题和团结协作的目的。

4 结语

本文在前期研发的基础灌浆试验装置的基础上，结合水利工程基础灌浆施工试验课程，提出了一种虚实结合的教学方法，新的教学方法有效地丰富了水利工程施工试验的教学项目，而且为学生提供了更多的实操机会，能够做到真正意义上的理论与工程的结合，同时，也为其他试验课程提供借鉴。