《建设一个可供学生实践操作的教学平台》

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1、《建设一个可供学生实践操作的教学平台》----大学教育论文-->《建设一个可供学生实践操作的教学平台》关键词:土木工程施工;教学平台;实验室;实验教学土木工程施工是土木工程专业的一门主要专业课,重在培养学生独立分析和解决土木工程施工中有关施工技术与组织计划的基本能力。土木工程施工是一门应用性课程,涉及面很广,包括测量、材料、力学、结构、机械、经济、管理、法律等多学科的知识;它又是一门实践性课程,其内容与工程有着直接联系。为了提高教学质量,需要建设一个综合性的实验教学平台,为学生提供实际和模拟的实验教学内容。实验教学平台有

2、利于学生理论联系实际,在实验中掌握土木工程施工的一些理论知识和基本原理,研究若干关键技术的规律,对学生的动手能力和创新能力提高具有重大意义。一个工程施工包括许多工种工程,如土方工程、桩基工程、混凝土工程、钢结构工程、结构吊装工程、防水工程等,而很多实际工程由于场地、机械、时机和安全等限制,不可能搬进实验室重现。因此,如何选择合适的项目,使其既能体现土木工程施工的基本内容和关键技术,又便于在实验室中得以实现,是实验教学平台建设的基础。此外,随着科技水平的发展,教学手段有了很大进步,如何将传统实验教学方法和现代教学技术有机结

3、合,增强教学效果,提高学生学习积极性,也是实验教学平台建设所要考虑的问题。同济大学“985工程”二期土木工程专业实验室包括混凝土结构实验教学平台、钢结构实验教学平台以及土木工程施工实验教学平台,建设面积500m2,设备设施投入总计约200万元。我们负责承担了土木工程施工实验教学平台的建设,文中就工作中的经验进行总结,为今后中国高校同类实验室的建设提供借鉴。一、土木工程施工实验教学平台的实验项目土木工程施工实验教学平台将面向土木工程专业及其他相关专业的学生开放。在选择实验教学平台的开设项目时,首先必须结合土木工程施工内容[

4、1-2],理论与实践相结合,通过教学指导实践,通过实践促进教学,这就要求所选择的实验项目必须具有代表性,能很好地反映理论教学,有利学生独立思考和创新能力培养[3]。其次,实验项目必须具有可操作性,既要便于学生自己动手操作,同时应保证实验的安全性。最后,实验项目必须具有可实现性,施工项目大多体积庞大,过程繁多,因此还必须考虑如何在实验室有限空间和实验时间内实现[4]。考虑以上因素,在规划土木工程施工实验教学平台时,考虑两类项目:一类是演示模拟类,另一类是实际作业类。对于体积庞大、过程复杂、实验费用高,或难以实现,或具有一定

5、危险性的项目,如施工机械、结构构造等,主要通过多媒体和实物、模型进行演示和模拟。设置这类项目的目的是让学生验证所学知识,扩大学生视野,同时也考虑给学生独立的、创造性思考的空间。因此,在设置这些项目的同时,都提出了一些创造性思考的活动内容。多媒体具有容量大、表现力强的特点,特别适宜反映施工技术、工艺及施工的全场和全程。在多媒体制作中,运用图片、动画、视频等多种方法反映各种施工工种工程、各类结构的施工过程以及工程新技术。多媒体演示和模拟可为学生提供大量和丰富的信息。实物、模型则主要是相关的施工机械、设备和结构构造等,这些实物

6、和模型都可实现实际工程应用中的活动状态或模拟活动状态。实物和模型能便于学生理解施工技术(工艺)原理以及机械、结构构造的细部及它们的实现。实际作业类的项目结合教学内容选择与土木工程施工中的主要与关键技术项目,这些项目均由学生自己动手操作,或在教师的指导下进行操作。实际作业类项目的设置与演示模拟类不同,它不仅要具有验证性,更要具有设计性和综合性。目前土木工程施工实验教学平台开设的桩基础施工检测、大体积混凝土测温、后张法预应力混凝土施工等项目,都是需要学生结合所学知识,自行进行实验设计以及必要的计算和分析。通过这些实验,培养学

7、生的动手能力和实际工作能力。二、土木工程施工实验教学平台的基础设施(一)房屋条件不同实验项目所需场地大小不同,应因地制宜,合理布局,既要充分利用建筑面积和空间,又能保证实验活动必须的工作面。土木工程施工实验教学平台建设在同济大学原有实验楼内,总计面积约200m2。实验室应有足够的采光或照明,空气流通,尽可能设置上下水道。根据室内设备的情况,注意实验的安全性[5]。实物和模型演示区面积除了考虑实物和模型本身的占地外,还需根据每次教学人数,计入观摩区、教学区、行走通道等所需面积。多媒体投影放映区应考虑投影屏幕、操作、观看时的

8、学生人数。根据教学平台建设的经验,实物和模型演示区按设置项目,面积以80~100m2为宜。实际作业类项目应根据实验内容、设备条件、实验学生人数等确定实验室面积,此外,有的项目还应考虑实验室的高度。在设置的桩基础施工检测(包括泥浆测试、灌注桩的孔径检测、垂直度测试和低应变反射波法桩身完整性检测4个子项目)、大体积混凝土