浅析土木工程实验室建设与改革

摘要：在土木工程中，混凝土结构实验是其中一门非常重要的实验，实践是检验真理的唯一标准，通过实验，可以锻炼学生的动手能力和创新能力。本文通过对当前我国高校结构实验室的建设进行分析和研究，从而提出相应的改革和发展措施，以求为土木工程结构实验室的建设提供参考。

关键词：土木工程；实验室建设；实验教学；实验管理

中图分类号：E271文献标识码： A

引言

土木学科是一个注重培养学生实践能力和强调工程应用的学科，土木实验室是一个重要的科研和教学平台，为高层次的社会服务提供有力的技术支撑，为学生通过科研工作和实验教学提供最直观的感性认识，从而提升学校实力和推进学科发展。作为培养具有创新能力优秀工程人才的基地，实验室的建设和发展的好坏程度对人才培养的优劣有着直接的影响，也是土木工程专业评估的重要一环。以评估为契机土木工程专业要加强实验室的建设与发展，并达到“以评促建、以评促改、重在建设、评建结合”的目的。

一、实验室地位明显提高的因素

在高校教学中过去实验室处于“从属地位”。学生到实验室只是加以验证课堂学到的理论知识且毫无创新，使得实验室得不到重视，造成了管理体制不健全、实验室环境差、设备陈旧、资金短缺、人员素质低、实验队伍结构不合理和流动性大等问题。

通过院各级领导、专业评估使校和全校师生对实验室重要性的充分认识，成立了校内评估专家组，聘请在实验室建设、实验管理和教学方面有丰富经验，副高以上职称的校内外人员担任专家，由主管校长担任组长，提出了很多宝贵意见给实验室建设与发展方面。在学校的各级领导和各职能部门的积极配合下学院根据专家组意见进行了整改，使得实验设备得到补充，实验室环境和面积都有了较大改观，管理机制得到完善，实验室整体建设上了一个新台阶。通过有力的一系列举措，使土木工程专业评估在全校掀起了实验室建设的高潮，得到了全校的广泛关注，实验室地位得到了明显提高。

二、当前实验室建设存在的问题

在我国，目前各高校实验教学水平的高低是其教学、科研以及管理水平等方面的重要标志，对于土木工程专业而言，实验的重要性更不可小觑。目前我国高校的结构实验教学主要是补充课堂教学的一项内容及手段，同时通过实验培养学生的创新能力和实践动手能力。笔者通过分析实验室建设的现状，发现了一些问题。

（一）、科研方面

土木工程专业涉及很多的科研项目，这些科研项目都需要通过实验进行研究。目前我国很多土木工程学校的教师每周都有很大的教学工作量，教学任务繁重，因而无法保证教师具有足够的精力投入到科研工作中，往往体现在很多高校教师在科研工作上无所作为，积极性不高。于是产生的结果又导致实验室对科研成果的有效利用率较低，这就制约了学校专业化高水平的发展。

（二）、教学方面

学生在学完课本中的理论后，在实验室进行试验只是对其所学理论的验证，而且是按实验指导书的要求和步骤或者在试验老师的指导下完成的，而对于试验原理的理解及其相互联系却不甚了解.甚至部分学生对试验结果的正确与否都不能加以判断，为什么会出现这样的结果更是不知其所以然。

（三）、管理队伍方面

目前由于实验教学的从属地位。从事实验技术工作的人员一直被视为教学辅助人员，长期以来由于实验室人员不受重视，在一定程度挫败了他们的积极性。同时，由于管理制度上的缺陷，很少有人关心他们的业务学习和提高，导致了专职试验教师缺乏和实验技术队伍不稳定，从而直接影响了实验教学的质量。

（四）、学生综合水平方面

结构实验室在设备上的欠缺，会导致学生的学习和实验必须通过分组多人进行，延长了课程教学的实验周期，导致教师实验教学任务量增大。教师教学辛苦，学生学习也不方便，而且在对学生学习结果进行成绩评定的时候也缺乏平等的操作性。实验室场地有限，然而仪器设备都是超重超大型的，而且实验所用的试件也是超大型的，设备的有限，根本无法让每个学生都能亲自动手制作试件和操作仪器，使得学生无法对设备及实验目的进行更深入了解，无法充分调动学习积极性，同时也影响了创造力和动手能力的培养与发挥。

三、实验室建设改革对策研究

（一）、定位需要兼顾专用性与通用性

新建多功能振动试验中心项目的出发点就是基于城市建设与防灾平台拓展优势的传统学科，提供迄今为止最好的大比例模型试验手段和平台，为土木防灾研究的创新和超越提供强有力的支撑。

四点地震模拟振动台阵为本建设项目的主要特色，体现了高定位的建设思路。2个承载量30t和70t的振动台可以在70m的长槽和35m的短槽内移动，可以单独使用，也可以合并使用，利用多台工作模式可以支撑长线和非直线布置结构模型的试验，在国内外尚无先例，配合10m高的一字型反力墙可以进行动力混合试验，将成为广泛领域内的振动和抗震试验研究基地，在规模、规格和时间上具有相当的超前性。

在考虑实验室专用设备要求的同时兼顾通用性试验装置的要求，除振动台区域外实验室内尚有多达2300m2的多功能地锚区域，配合高15m的T型反力墙，可以满足10MN的疲劳机及许多不同规格作动器的安装要求，可以进行不同类型和不同规模的土木结构试验，地锚区域下的地下空间高度为2．4m，除布置一些通用实验设备外，也可以灵活布置各类试验装置。实验室大厅内，试验研究场地的区域较大且可灵活调整，如图1所示，也可满足与土木学科相近的多学科的试验研究需求，拓展了实验室的用途，符合可持续发展的战略。

图1多功能振动试验中心的平面布置

（二）、加大试验室投资，提高设备利用率

随着学校招生规模的不断扩大，新学科新专业的增加，使我们很多高校出现了试验设备陈旧，试验方法单一的现象，甚至都不能满足理论教学和科研的需求。因此，我们应对学科实验进行整体规划，千方百计筹集资金，积极争取到学校划拨的实验室建设经费，在加强实验室基础建设的基础上，应加大实验室仪器设备的投资，淘汰陈旧的设备，配置足量的实验、科研精密仪器，面向校内外开放，最大提高设备的投入产出效益。组织教师积极申报各级科研课题，对于实验室的使用给予优惠使用政策，并实施有效的奖励措施，只有这样才能创造出良好的科研氛围，这也是提高试验设备使用率的有效途径。对于学生，则积极鼓励参与科技创新相关的课题项目，对取得成果的予以适当的奖励。只有把学生、教师的科研积极型调动起来，才能活跃实验室的气氛，才能拓展实验室的空间，才能真正实现实验室的价值。

（三）、加强实验训练，实施开放式管理

高校管理人员要重新认真地审视土木工程专业教学中实验教学的重要性，从学校的实际建设工作出发，重视实验教学在专业教学中的地位和作用，抛弃实验教学处于理论教学附属地位的思想观念，真正将其作为理论教学重要的辅助手段，加强理论教学与实验教学相结合，特别是在对高技能应用型人才的培训方面，要尊重实验教学的重要地位。土木工程专业是实践性非常强的专业，对学生的创新能力和动手实践能力的要求都非常高，今后开放性的实验将会不断在课程教学中开设，实验教学的改革将会成为必然的发展趋势。积极推进土木工程专业教学的开放性实验教学，通过独立的思考，让学生在实验操作中发现问题、观察问题、思考问题，进而解决问题，逐渐培养动手实践能力和创新能力。此外，一个开放性和综合性实验室的建立，能够有效地从整体上提高学校土木工程专业实践水平，再将其与相关科研项目进行结合，对实验教师业务以及素质的提高有很大帮助。

（四）、建立健全规章制度，增强实验教师队伍建设

随着对土木工程试验室建设的重视，这就对实验教师提出了更高素质的要求，而师资培养是实验教学改革的关键。因此，要建立健全试验管理规章制度，改善试验教师的业务培训，职称晋升及工作待遇的问题，充分调动和发挥实验室人员的工作积极性，使实验室教师感到积极工作的意义和自我实现的价值。更为重要的是，为了保证正常实验教学的开展，以及实验室的开放，仅靠少数讲授实验室教师是不够的，必须建立一支高素质的实验教学师资队伍。为做好这项工作，应采取校企联合制度，聘用企业单位有丰富工程经验、责任心强的专家为实验指导教师，这样可以让学生更加直观的认识实验的目的性，对实验和工程实际的结合有一个更高层次的认识。

（五）、设立土木工程专业实践教学改革研究基金，推进实践教学改革

学校设立专项基金供教师申报课题给土木工程专业的实践教学改革，结合实际情况和土木工程专业特点，从本科实践教学的全局出发，着重从实践教学结构实验方法、整合与重组、内容和手段等问题的研究和将这些方面的综合优化改革进行研究，来创新能力培养为核心。特别是如何培养学生新技术应用与开发的能力和创新意识、个性发展与能力等。这一举措大家纷纷参与集思广益，调动了教师的积极性，实践教学改革取得了良好的效果，得到了进一步深化。

（六）、加强大型仪器设备开放共享平台

实验中心建设通过专业评估建设，建立了仪器设备共享平台，进行整合学院大型仪器设备，设立共享平台实验岗位，由专人负责使用较多、用途广的大型仪器设备；而在由学院共享平台实验员监管下对于专业性较强、专业面窄或者是专门为某项课题购置的大型仪器设备，给课题组兼职人员负责代管，从而减少了资金投入，优化了教学资源配置，实现了多学科的交叉融合、协调发展和资源共享，提高了仪器的利用率，为培养学生创新实践能力提供了支撑平台，更好地为理论和实践教学服务。

结束语:

总而言之，土木工程专业的学习涉及大量的结构实验，因此在高校中，结构实验室属于科学研究、实践创新、技术开发以及社会服务的重要场所，对结构实验室的建设进行科学合理的改革，结合工程实践的综合性对实验进行有针对性的设计，并通过演示和教学，能够为学生提供一个良好的实验平台，不断提高动手能力和创新能力，同时也能进行科研创新，巩固专业知识，满足土木工程专业人才培养的社会需求。

参考文献:

[1]王夏楠.浅析土木工程实验室建设与改革[j].青年文学家,2013,12(9):46-47.

[2]李贵平,王俊华.实验科学与技术.土木工程结构实验教学及实验室建设的改革,2004,2(3):104-105