崔海弘
(哈爾濱商業(yè)大學,黑龍江 哈爾濱 150028)
隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,大批建筑群隨之興起,對土木工程的要求越來越高,工程施工也變得復雜起來,對工程質(zhì)量的監(jiān)督和檢測變得更加嚴格。正因為上述的原因,學習土木工程專業(yè)的大學生更應(yīng)該注重實際操作能力的培養(yǎng),不可以紙上談兵,實驗?zāi)芰毙杓訌姟榱伺囵B(yǎng)出優(yōu)秀的土木工程人才,為了提升土木工程學科學生的全面素質(zhì),學校優(yōu)化了該專業(yè)綜合實驗教學的內(nèi)容,將模塊式改革深入到實際教學工作中,逐步培養(yǎng)出適合社會和經(jīng)濟發(fā)展需要的人才。
目前土木工程的綜合實驗教學部分,常常作為土木工程理論基礎(chǔ)教學的附帶環(huán)節(jié),就是所謂的從屬關(guān)系,將實驗教學分散到總課時中的不同部分和學時當中,缺少了整體定性目標教學,沒有了實踐總結(jié)理論的明確定位,將課本的理論知識作為教學工作的主要方面,相關(guān)實驗成為驗證理論的途徑和方法。加上土木工程綜合實驗不集中、內(nèi)容老套,阻礙了實踐產(chǎn)生真知的科學進程,沒能把實驗創(chuàng)新培養(yǎng)落實到實處。所以在國家級示范中心建設(shè)目標規(guī)定的指導下,要樹立堅定的模塊式改革信念,將工程課群的研究方向定位在道路、建筑、巖土、橋梁、安裝五個方面。只有這樣,才能構(gòu)建科學的教學框架和實驗?zāi)J?,才能培養(yǎng)出優(yōu)秀的土木工程專業(yè)的人才,才能滿足經(jīng)濟發(fā)展的需要。
介于學生的學時有限,學校對學分的要求也有規(guī)定,這種前提下如何完成綜合實驗?zāi)K教學,在有限的時間內(nèi)將土木工程教學的質(zhì)量和效果提升上去,就必須要提高教學的效率。這一專業(yè)有著多層次的需求,在整合綜合實驗教學內(nèi)容時,必須要堅持創(chuàng)新,將原先的培養(yǎng)方案加以改變,將土木工程的所有實驗的學科變成一個整體的模塊,改變原先分散的實驗方式,也就是說綜合試驗中有關(guān)的主要學科都歸結(jié)為一個模塊內(nèi),形成一個集合。
這個整體的模塊主要包括三個實驗?zāi)K,可以稱之為綜合實驗?zāi)K一、二和三。
在模塊一中涵蓋主要學科的實驗內(nèi)容,這些學科包括土木工程材料、建筑結(jié)構(gòu)試驗、建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)、橋梁與道路檢測技術(shù)四部分,主要實驗為:鋼筋受拉實驗、混凝土立方體試塊受壓及劈裂試驗、混凝土樓主體受壓及劈裂試驗。在綜合模塊試驗中還有一些子實驗,比方說坍落度試驗等。
模塊二可以把鋼筋混凝土設(shè)計原理學作為主要的內(nèi)容,主要進行RC簡支梁加載實驗和鋼筋混凝土偏心柱受壓試驗。以集中荷載下鋼筋混凝土簡支梁加載實驗的單筋無腹筋梁、單筋有腹筋梁、雙筋有腹筋梁、雙筋無腹筋梁,剪跨比均分別為A=0.5、1、2、3,縱筋率分別為p=0.5、1、2、3,每類有 20種情況,共有100種情祝和鋼筋混凝土偏心柱受壓試驗等都是第二個實驗?zāi)K的綜合實驗。這些實驗之間互相具有對比性,單一實驗又具有綜合性。
模塊三主要包括巖體力學以及巖體力學檢測技術(shù)。這方面相關(guān)的實驗包括:巖石剪切試驗、巖石抗壓及抗拉試驗、巖石現(xiàn)場剪切試驗、巖石三軸及變形試驗。
土木工程學科綜合改革理論教學課程的設(shè)置包括三個方面的實驗,主要是基礎(chǔ)性、綜合性、創(chuàng)新性實驗。具體的實驗定義如下:
基礎(chǔ)性實驗主要考察學生的土木工程類專業(yè)的基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)能力。參加基礎(chǔ)性試驗才能獲得試驗的學分,所以學生們必須參加這類實驗,并且通過基礎(chǔ)性實驗的測試。基礎(chǔ)性實驗課程是夯實理論教學內(nèi)容的根本,緊密圍繞課程內(nèi)容,實驗和理論知識結(jié)合一致,統(tǒng)一安排可以深化專業(yè)學生對基礎(chǔ)知識的掌握程度。通過各項實驗來總結(jié)相關(guān)專業(yè)知識、概念、假設(shè)條件、定理、結(jié)論,把握實驗技能。
綜合性試驗最大的特點就是綜合性很強,全面考察學生的綜合能力和綜合素質(zhì)。這些實驗?zāi)軌蛉嫣岣邔W生們的動手操作能力、分析觀察能力、判斷理解能力、整合比較能力。在實驗中學生可以充分利用自己所學的土木工程知識,認真分析題目類型和含義,對課本中的公式和例題進行比較,得出需要的答案或結(jié)果。
創(chuàng)新不僅是科技發(fā)展的動力,更是教育改革的源泉。沒有創(chuàng)新就沒有熱情,在不斷的思考中發(fā)現(xiàn)新的知識,培養(yǎng)更多興趣,才可以激發(fā)學生對真知不斷探索的積極性。創(chuàng)新性實驗可能比基礎(chǔ)性實驗更有難度,需要教師的進一步指導和輔助,更能滿足學習能力強的土木專業(yè)學生的進一步學習。
2.3.1 綜合實驗?zāi)K一
模塊一的基礎(chǔ)性實驗主要有低碳鋼彈性模景E的測定和萬能試驗機操作及混凝土拉、壓實驗等。綜合性實驗有棱柱體受壓實驗、混凝土立方體受壓及劈裂實驗等。用三種不同的實驗方法測試混凝土抗拉強度屬于拓展實驗即創(chuàng)新性實驗的一種。
2.3.2 綜合實驗?zāi)K二
模塊二的基礎(chǔ)性實驗主要有:測定彈性模景E、梁的彎曲正應(yīng)力實驗、純彎曲梁正應(yīng)力實驗等。模塊二的綜合性實驗包括:①鋼筋混凝土簡支梁斜截ICI強度實驗;②鋼筋混凝土單筋梁正截面強度實驗;③鋼筋混凝土簡支梁斜截面強度實驗;④鋼筋混凝土大偏心受壓中長柱的強度實驗;⑤荷重傳感器的設(shè)計與制作;⑥鋼筋混凝土單筋梁止截ICI強度實驗等。創(chuàng)新實驗通常在配筋形式、配筋率、剪跨比的不同情況下進行不同的變化,與簡支梁破壞形式的參照進行比對。
模塊三的基礎(chǔ)性實驗有:測定巖土的水相關(guān)性質(zhì)例如容水度、測定巖石的吸水性試驗、含水率實驗等。檢測巖石的強度,即巖石抵抗外力作用的能力,巖石破壞時能夠承受的最大應(yīng)力。包括單向抗壓強度、單向抗拉強度、剪切強度、三軸抗壓強度。檢測巖石的變形,即巖石在外力作用下發(fā)生形態(tài)(形狀、體積)變化,包括單向壓縮變形、反復加載變形、三軸壓縮變形、剪切變形。主要的綜合性實驗包括:①巖石抗壓實驗;②巖石抗拉實驗;③巖石剪切實驗;④巖石三軸實驗;⑤巖石變形實驗;⑥巖石現(xiàn)場剪切試驗;⑦錨桿現(xiàn)場抗拔試驗;⑧地基基礎(chǔ)原位實驗等。
軟硬件建設(shè)是一個學科乃至一個學校健康可持續(xù)發(fā)展的前提,是學校教學質(zhì)量和教學效率提升的重要保障。加大軟硬件的投入力度對土木工程專業(yè)綜合實驗?zāi)K式的改革教學工作具有重要的作用。增加機器設(shè)備的臺數(shù)、提高教師的教學水平和專業(yè)能力是開設(shè)綜合實驗課程的措施之一。專業(yè)師資力量為土木工程綜合實驗課程的順利進行奠定雄厚的師資條件。比如混凝土抗壓強度實驗、鋼筋混凝土(RC)柱的受力性能實驗中,我校購進100T電液伺服式長柱壓力試驗機(配置彎曲平臺)、ZY30拉拔儀(數(shù)顯、儲存)、ZY30錨桿拉拔儀(數(shù)顯、儲存)等,加強了硬件的投入力度,為土木工程測量綜合實驗?zāi)K式教學改革工作打下了良好的設(shè)備基礎(chǔ)。
實驗教學和理論教學相輔相成,通過實驗激發(fā)學生求知的興趣,開發(fā)他們動手和思考的能力,才順應(yīng)現(xiàn)代社會對人才的要求。通過土木工程綜合實驗?zāi)K式改革教學,我校取得了顯著的成效,實驗教學改革同社會接軌,在需要的行業(yè)內(nèi)嶄露了頭角。
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