《土木工程無損檢測技術(shù)》課程改革的探索與實(shí)踐

洪曉江

【摘 ? ?要】針對土木工程無損檢測技術(shù)課程存在的問題，以學(xué)院無損檢測實(shí)訓(xùn)室的建成為契機(jī)，完善更新教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)教材建設(shè)，提升教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐為主的教學(xué)模式，改革考核體系，注重學(xué)生的綜合能力，提高師資隊伍的實(shí)踐指導(dǎo)水平，探究適合我校各專業(yè)的土木工程檢測技術(shù)課程體系。

【關(guān)鍵詞】土木工程 ?無損檢測技術(shù) ?課程改革 ?實(shí)踐

中圖分類號：G4 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2020.08.102

早在20世紀(jì)30年代，國外諸多學(xué)者就開始研究工程結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)。60年代，費(fèi)格瓦洛提出用聲速、回彈綜合法估算混凝土強(qiáng)度;80年代中期，美國的Mary Sansalone等用彈性波（也稱為機(jī)械波）反射法進(jìn)行混凝土無損檢測;90年代以來，國外在這方面的研究工作方興未艾，尤其值得注意的是，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無損檢測技術(shù)也突破原有的范疇，涌現(xiàn)出一批新的測試方法，包括微博吸收、雷達(dá)掃描、紅外譜、脈沖回波等技術(shù)。而且測試強(qiáng)度推定、內(nèi)部缺陷探測等擴(kuò)展到更廣泛的范疇，其功能由事后質(zhì)量檢測，發(fā)展到了事前的質(zhì)量反饋控制。土木工程無損檢測是一門涉及結(jié)構(gòu)、振動、數(shù)據(jù)分析、通信等多專業(yè)的交叉學(xué)科，已由早先的混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，發(fā)展到基樁、錨桿、預(yù)應(yīng)力、巖土等不同類型的結(jié)構(gòu)和材料，以及建筑、大壩、橋梁、隧道、道路、鐵道、港口等幾乎所有工程領(lǐng)域。相應(yīng)地，土木工程檢測技術(shù)課程隨著相應(yīng)的技術(shù)的不斷發(fā)展也在不斷的實(shí)施更新。由傳統(tǒng)的理論教學(xué)已逐步更新至以案例為主的實(shí)踐操作教學(xué)。不僅要求相關(guān)人員有堅實(shí)的理論基礎(chǔ)，還需具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗和相當(dāng)?shù)默F(xiàn)場應(yīng)變能力[1]。

為進(jìn)一步規(guī)范工程參見各方主體的質(zhì)量行為，加強(qiáng)全面質(zhì)量管理，強(qiáng)化施工過程質(zhì)量控制，保證工程實(shí)體質(zhì)量，全面提升工程質(zhì)量水平，住建部《關(guān)于開展工程質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)化工作的通知》明確提出，力爭2020年底，全面推行工程質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)化。而無損檢測作為事后控制的主要手段扮演著不可或缺的角色。土木行業(yè)急需大量從事建筑工程檢測行業(yè)的技術(shù)人才。重慶文理學(xué)院、北方工業(yè)大學(xué)等一批應(yīng)用型本科相繼建立了無損檢測實(shí)驗室[2]，以此為平臺，結(jié)合本校專業(yè)特色構(gòu)建了以應(yīng)用為主試驗檢測課程體系，培養(yǎng)工程企業(yè)急需的一線應(yīng)用型人才[3]。

一、課程基本情況介紹

西昌學(xué)院以應(yīng)用型人才為培養(yǎng)模式，堅持基本理論“夠用”、專業(yè)知識“必須”的原則，以適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與行業(yè)發(fā)展為導(dǎo)向，整合土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)課、主干課、核心課、實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)課和專業(yè)技能應(yīng)用課等，契合職業(yè)崗位（群）對能力、素質(zhì)的要求，構(gòu)建較完整的職業(yè)崗位知識體系，強(qiáng)化動手能力培養(yǎng)，提高學(xué)生專業(yè)技術(shù)技能水平，實(shí)現(xiàn)與地方社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展相一致的應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。土木與水利工程學(xué)院的土木工程、工程管理、給排水科學(xué)與工程三個本科專業(yè)和道路與橋梁工程技術(shù)一個?？茖I(yè)均開設(shè)有土木工程檢測技術(shù)課程，開設(shè)情況見表1。每個專業(yè)應(yīng)根據(jù)自身特點(diǎn)設(shè)置相應(yīng)的課程體系、教學(xué)方法、教學(xué)實(shí)驗環(huán)節(jié)以及考核指標(biāo)以提升學(xué)生的職業(yè)能力[4][5]。

二、課程教學(xué)中存在的問題

現(xiàn)階段，我院所開設(shè)的《土木工程檢測技術(shù)》課程存在以下問題：

（一）缺乏前后續(xù)課程的銜接，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)難度加大

《土木工程檢測技術(shù)》均開設(shè)在大學(xué)二、三年級，而專業(yè)課程中未設(shè)置關(guān)于振動、信號處理、常規(guī)試驗檢測等方面的專業(yè)課程，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對理論知識和數(shù)據(jù)評定方面理解難度加大。部分學(xué)生只知道“怎么做”，卻不知道“為什么要這樣做”和“做了有什么用”。

（二）課程內(nèi)容相對滯后，與現(xiàn)有的檢測技術(shù)有所脫節(jié)

隨著社會的飛速發(fā)展，新材料、新工藝以及先進(jìn)的檢測技術(shù)層出不窮，但目前《土木工程檢測技術(shù)》課程可用教材較少，并且內(nèi)容重點(diǎn)多為儀器及檢測內(nèi)容理論知識介紹，缺乏數(shù)據(jù)處理、評定及實(shí)踐操作內(nèi)容，以與實(shí)際工程有所脫節(jié)。

（三）單一課堂教學(xué)模式難以達(dá)到教學(xué)效果

該課程是一門涉及面廣、知識點(diǎn)多，理論性較強(qiáng)和實(shí)踐性強(qiáng)的綜合性課程，傳統(tǒng)的授課模式難以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，授課效果一般。隨著多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段的普及，大多數(shù)學(xué)校實(shí)現(xiàn)了多媒體教室及網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，課堂教學(xué)模式由傳統(tǒng)的“板書”變成了“多媒體+板書”，但實(shí)際授課過程中存在過分依賴多媒體，導(dǎo)致課堂信息量過大，教學(xué)速度快，學(xué)生無法更上教師的節(jié)奏。

（四）實(shí)踐環(huán)節(jié)缺乏，學(xué)生實(shí)踐教學(xué)能力較差

由于各種因素的限制，目前多數(shù)院校對于土木工程檢測技術(shù)的教學(xué)重視理論教學(xué)，輕視實(shí)驗教學(xué)，大學(xué)生中普遍對實(shí)驗課缺乏正確認(rèn)識，對于實(shí)驗課覺得不重要，認(rèn)為只要懂得實(shí)驗機(jī)理及操作步驟就可以，并沒有將具體實(shí)驗和實(shí)際工程相結(jié)合，難以讓學(xué)生學(xué)以致用。

（五）考核環(huán)節(jié)片面，學(xué)生學(xué)習(xí)評價體系輕實(shí)踐

該課程考試方式和其他理論課程類似，主要通過期末筆試考試對學(xué)生成績評定，導(dǎo)致學(xué)生重理論、輕實(shí)踐、試驗檢測能力差，不能較好地反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，缺乏過程評價。

三、課程改革內(nèi)容及方法

（一）更新教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)教材建設(shè)

現(xiàn)階段我院開展的檢測技術(shù)課程主要以常規(guī)檢測項目和方法（回彈法測混凝土、電磁波測鋼筋掃保護(hù)層厚度和直徑、樓板厚度檢測）為主要介紹，內(nèi)容相對單一，知識陳舊，缺乏專業(yè)性。我院于2017年耗資270余萬元新建建筑面積300平方米左右的無損檢測實(shí)驗室，設(shè)備先進(jìn)，涵蓋巖土、地基、橋梁、邊坡等方面的檢測項目。各專業(yè)根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)制定相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)訓(xùn)項目，編著以“崗位適用、精簡理論、注重技能”為原則的教材，從而使學(xué)生能夠掌握到最新的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范以及最新的檢測方法。

（二）采用現(xiàn)代化手段進(jìn)行教學(xué)，實(shí)現(xiàn)“教-學(xué)-做”一體化教學(xué)模式

該門課程具有“學(xué)科多、理論深、實(shí)踐性強(qiáng)”的特點(diǎn)，加之課時的限制，同學(xué)們很難全面深刻地掌握所學(xué)知識。因此可借助多媒體或者互聯(lián)網(wǎng)等平臺建立關(guān)于試驗原理，試驗過程的視頻資料或者微課。讓學(xué)生在實(shí)驗前對整個實(shí)驗過程有所了解，增加學(xué)生對實(shí)驗的感性認(rèn)識，并以課堂翻轉(zhuǎn)的方式讓學(xué)生多學(xué)多做多思考，從而增加學(xué)生的趣味性。

（三）改革考核體系，注重學(xué)生的綜合能力

由于該門課程實(shí)踐性很強(qiáng)。對于該門課程的考核應(yīng)重點(diǎn)考查學(xué)生的實(shí)踐能力，綜合能力和創(chuàng)新能力，考核方式應(yīng)該多樣化，如筆試，論述，操作，試驗報告等方式，注重學(xué)生的實(shí)際動手能力及解決問題的能力的考察。

（四）開設(shè)開放性試驗或技能大賽，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力

以開放性試驗或者技能大賽為教學(xué)載體，結(jié)合競賽規(guī)程及評分要求，由專業(yè)指導(dǎo)教師和學(xué)生組成項目訓(xùn)練團(tuán)隊，把學(xué)生在專業(yè)相關(guān)課程教學(xué)活動中必須掌握的各項基本技能、專業(yè)技能應(yīng)用于訓(xùn)練。學(xué)生通過參加各項技能大賽或試驗提升自己的專業(yè)技能，完善自身學(xué)習(xí)的不足之處，不斷改進(jìn)自己的學(xué)習(xí)方法，加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，提升核心競爭力。

（五）加強(qiáng)教師隊伍建設(shè)，更好服務(wù)教學(xué)

對專業(yè)進(jìn)行進(jìn)行相關(guān)考核，組織教學(xué)經(jīng)驗豐富的教師開設(shè)講座，教師之間增強(qiáng)教學(xué)交流，外聘檢測單位有豐富工程實(shí)踐經(jīng)歷的工程師加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐指導(dǎo)，使得教學(xué)與工作相結(jié)合。

四、總結(jié)

土木工程檢測技術(shù)課程在線課程的開放能為學(xué)習(xí)者們提供相互學(xué)習(xí)和交流的平臺，共享課程資源，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主導(dǎo)者，課程開放的內(nèi)容、平臺建設(shè)是實(shí)現(xiàn)資源共享的重要步驟。該課程學(xué)時數(shù)為32學(xué)時，如何整合壓縮理論學(xué)時，合理安排每個實(shí)訓(xùn)項目的學(xué)時數(shù)，需要在合理的計劃和精心安排的下進(jìn)行實(shí)踐進(jìn)行確定完善?！净痦椖浚何鞑龑W(xué)院2018年校級高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革研究一般項目;西昌學(xué)院校級虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)示范中心一般項目;西昌學(xué)院“兩高”人才科研支持計劃項】

參考文獻(xiàn)

[1]胡翔，薛偉辰，吳明兒，等.混凝土結(jié)構(gòu)無損檢測技術(shù)在實(shí)驗教學(xué)中的探索[J].實(shí)驗室科學(xué)，2017，20（3）：75-77.

[2]馬國俊，李戩，雷富軍，李灼華.《無損檢測》課程教學(xué)的改革與實(shí)踐[J].課程教育研究，2018，（8）：247.

[3]吳蘭蘭，宗望遠(yuǎn)，熊利榮，等.無損檢測技術(shù)創(chuàng)新型實(shí)驗課程探索[J].實(shí)驗室技術(shù)與管理，2017，34（11）：23-25.

[4]李春艷，鄒龍江，林莉.無損檢測可視化實(shí)驗教學(xué)平臺的設(shè)計[J].當(dāng)代教育理論與實(shí)踐，2015，7（11）：87-89.

[5]宋樹波.提高《無損檢測》教學(xué)質(zhì)量的幾點(diǎn)方法[J].吉林化工學(xué)院學(xué)報，2017，34（8）：26-28.