实验教学平台土木工程论文

【摘要】实验教学是土木工程专业实践性教学中的重点，能够充分展现专业的发展水平与人才的培养质量，所以，实验教学的改革也逐渐成为现阶段实验教学工作的重点。然而，大部分院校的土木工程专业实验教学都会受到诸多因素的制约和影响，所以，在实验教学改革方面的效果并不理想，系统性与全面性特点严重缺失。今天小编为大家推荐《实验教学平台土木工程论文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

实验教学平台土木工程论文 篇1：

菜单式开放性土木工程材料课程的实验教学平台构建

摘要：

基于土木工程材料课程实验教学改革中存在的一些突出问题，提出一种菜单式开放性课程实验教学模式。从实验教学项目库建设、实验大纲编制和项目实施管理等方面论述了实验教学平台构建的原则、方法和措施，可实现平台自身建设和发展的良性循环，将开放性实验项目落到实处，对学生创新能力培养具有重要的实践价值。

关键词：开放性实验项目；土木工程材料课程；实验教学平台

10052909（2018）02010303

土木工程材料课程是南京航空航天大学交通土建和建筑工程两个专业的核心基础课，其实验教学为12学时，主要包含混凝土用砂石性能、水泥胶砂强度、钢筋拉伸弯曲、普通混凝土性能（工作性和抗压强度）、烧结普通砖和沥青三大指标等6个方面的实验。目前主要以操作性实验为主，仅针对某单一目标展开，让学生观察实验现象以增强对课程内容的认知，缺乏综合性、设计性、探索性和前沿性实验的设计，在培养学生创新思维、提高分析问题能力方面尤显不足，难以激发学生对工程技术问题的求知欲和探究欲，更难让学生体会到“攻坚克难”的乐趣。因此，探索切实可行的土木工程材料课程实验教学新模式，对“双创”型专业人才的培养具有重要的实践价值。

基于南京航空航天大学土木工程材料实验教学大纲的基本要求，围绕学校道路与铁道工程专业硕士点和博士点的培养方向，从专业教师科研项目中凝练实验教学题目，建立项目库以供学生自由选择，逐步形成完善的开放性实验教学平台，全面培养学生的理解能力、分析能力和思维创新能力。

一、 国内土木工程材料课程实验教学现状

很多高校已对土木工程材料课程实验教学进行了改革探索，以适应不同阶段对土木和交通等领域人才培养的要求。重庆大学王冲[1]等分析了不同土木工程专业的材料共性问题和个性要求，提出针对建筑工程、隧道与地下工程、道路桥梁工程等不同专业的实际应用需求，以提升学生素质为目的进行土木工

程材料课程建设。同济大学郭晓璐[2]等通过引入典型工程案例，设计适合课堂讲授的项目，形成项目式教学法，实现“以课本为中心”到“以项目为中心”的转变。汕头大学李庚英[3]等按照CDIO工程教育模式，对传统实验教学方式进行改革，按照材料设计—实验检验—改进提高的CDIO过程，最终写出研发报告，并全班演示，从而培养学生动手、表达、文字写作和团队协作能力。东南大学庞超明[4]等通过设立材料科学基础、材料制备、性能测试、材料分析技术、专业方向综合实验、毕业论文设计等实验课程，在教学中逐层推进，实现实验教学的独立性和系统性。华中科技大学张长清[5]等在原来基本教学实验基础上，开发了一系列综合型设计性创新实验项目。将土木工程材料课程单项实验内容设计为多方案实验，并将这些实验项目发布到网络平台供学生选择，实验兴趣小组由学生自由组合（不分专业、不分年级），实验课外进行，时间与指导教师协商确定，尽可能发挥学生的学习自主性。桂林理工大学赵胜华[6]等开展了“开放性实验”教学，阐述了教学实施的具体过程，并通过实验案例分析该教学方法对学生能力培养的影响。

在土木工程材料课程实验教学活动中，往往会存在以下几点问题，制约相关实验的可持续开展。

（1）实验教学平台经费的问题。通常每门课程的实验教学经费是固定且有限的，计划外的实验项目时常会因为缺乏耗材、夹具或模具等而不能顺利实施。

（2）教师和学生的常态化互动问题。教师不仅要承担相应的课程教学任务，还要从事科学研究，尤其是土木工程专业，与工程现场应用的结合较多。学生在选定一个开放性实验项目后，会因为自身不善交流的性格、不熟悉设备操作以及难以获得教师实践指导等，在实验过程中举步维艰，逐步磨滅探索和求知的激情。

（3）实验教学的评价机制问题。学生大多按照学校教学计划的安排开展专业学习，比较习惯“灌输式”的教学方法。如果学生从事的开放性实验项目不能与课程学分、评优评奖等有机结合，则难以形成一种自发机制，更不能发挥循循善诱、启迪思维的作用。

二、土木工程材料课程实验教学项目库建设

当前土木工程专业硕士点有岩土工程、结构工程、防灾减灾工程及防护工程、桥梁与隧道工程、道路与铁道工程共5个，所涉及的材料制备、测试和分析等实验技术侧重点差异较大，内容各有不同。在筛选项目时，结合土木工程材料的最新发展方向，以材料基本性能与工程应用特性为核心，以培养学生的工程概念与工程材料应用能力为导向，将实验项目分为专业型和综合型两种。前者侧重于“点”，后者偏向于“面”，让学生在材料制备和性能上进行横向或纵向的设计。具体基于以下几个原则：

（1） 项目源于教师科研课题原则，以保证经费充足。项目内容不求大而全，但应具有启发性，由专业教师提供给实验室教师，商榷后在院系的实验平台网站上进行更新，项目的有效期至少为一学期，且项目库数量只增不减。倘若教师的科研课题结题，则应及时对其当初设定的项目备注说明，尽量引导学生不予选择。如学生仍坚持选定某个项目，则建议以此实验项目为背景，申报学校和学院的大学生自由探索计划项目，以期获得资助并顺利实施。

（2）项目实行“三维”管理原则，以保证顺利实施。专业教师作为指导人，负责和学生探讨实验方案设计，提供相应的实验经费；实验室教师作为协调人，负责实验场所和仪器设备的安排，并指导学生熟练安全地使用仪器设备；研究生作为联系人，在学生团队有需求的时候提供配合，并督促实验项目的有序实施。

（3）项目实行过程记录和考核原则，以保证达到效果。学生在项目实施过程中，应及时拍照、记录整理和分析数据，形成实验报告，上传至实验教学网络平台。由3位专业教师组成的评审小组对实验报告进行评定。

文章以抛砖引玉的方式，仅结合道路与铁道工程专业，探讨土木工程材料课程实验教学项目库的建设。在已承担的国家“十二五”科技支撑计划项目“乡土特色保护与传承技术研究与示范”中，涉及农村生态化道路（重点是透水路面）的建设与示范，针对这个主题可提炼出很多实验项目，比如，不同骨料级配对透水混凝土孔隙率的影响、孔隙率对透水混凝土人行道面透水系数的影响、不同骨料级配对透水混凝土抗压强度的影响、孔隙率对透水混凝土人行道面抗压强度或抗折强度的影响、水泥类型和掺量对透水混凝土抗压强度的影响，等等。专业教师可从某一项研究内容中拆分出若干个小块作为一个项目，着重让学生分析材料的组成、结构及其性能之间的关系，逐步建立实验项目库。因专业教师原本就对项目研究内容进行过细致的分析，指导学生时更得心应手。作为联系人的研究生，如果能获得本科生团队的大力支持，也更容易完成课题研究，可谓一举多得。

三、 土木工程材料课程实验教学大纲编制

菜单式开放性的土木工程材料课程实验教学大纲由专业教师制定，应突出实验目的和教学目标，具有启发性，但不强调具体实验过程和步骤，不列举原材料、配合比、制备工艺和性能测试方法。大纲主要模块包含四点内容：（1）项目背景，简单介绍项目的来源、理论和应用价值；（2）实验目的和目标，说明实验拟解决的关键问题和实现的技术指标；（3）实验进度和计划，拟定方案设计、实验条件准备、试件制作与测试、数据计算和分析、实验报告撰写等环节的具体时间安排；（4） 技术规程和设计规范。

开放性实验教学大纲编写完毕后提交实验室教师，在网站上公示，以供学生选择。

四、土木工程材料课程实验教学平台运作

土木工程材料课程实验教学平台构建和运行的主要流程如图1所示。

在院系网站上建立土木工程材料课程实验教学网络平台，有条件的可以编制相应APP。学生登录后，根据专业方向和兴趣，进行项目菜单和具体题目的选择。项目指导教师可重点支持大三或大四学生担任项目组长，组长应具有良好的实践操作和组织协调能力。鼓励学生跨年级甚至跨专业组队，每组3～5人，利用课外或课内时间进行项目的设计和实施，指导教师跟踪项目进展，观察实验效果，并由实验指导委员会进行评价和定级，给予学生相应的课外实践学分。

五、结语

土木工程材料是土木交通专业领域的专业基础课程。通过菜单式开放性实验教学平台的构建，能促进培养模式的可持续发展，实现专业拓展和理论学习的统一，并为学生提供范围开阔、内容详实、技术突出的实践机会，增进师生的交流互动，提升学生对专业技术问题的分析和解决能力。参考文献：

[1]王冲，吴建华，刘芳. 面向不同专业需求的土木工程材料课程建设探讨[J].高等建筑教育， 2015， 24（6）：58-61.

[2]郭曉璐， 孟凡杰， 伍亮. 项目式教学法在材料制备与检测课程教学中的应用[J].高教学刊， 2016（5）：89-90.

[3]李庚英， 赵晓华， 熊光晶. “土木工程材料”CDIO模式的设计与实现[J].高等工程教育研究， 2009（5）：41-43.

[4]庞超明， 张亚梅， 梅建平， 等. 土木工程材料专业独立实验教学体系的构建与实践[J].高校实验室工作研究， 2015（4）：11-13.

[5]张长清， 金康宁. 土木工程材料创新实验教学改革的探讨与实践[J].高等建筑教育， 2003，12（4）：73-75.

[6]赵胜华， 陈慕杰， 陈宜虎， 等. 土木工程材料开放性实验实践研究[J].教育教学论坛，2013（5）：246-247.

Based on some prominent problems in teaching and teaching reform about experiment of civil engineering materials， this paper proposes a menulike open platform for experimental teaching mode， which discusses the principles， methods and measures for the construction of platform from the aspects of construction of experimental teaching project library， compilation of experimental program， project implementation management and etc. It can realize a benign circle of its own construction and development to make its beneficial effects take root， as well as its great practical value of the cultivation of students’ creative ability.

（编辑周沫）

作者：耿飞　解建光　桂敬能

实验教学平台土木工程论文 篇2：

土木工程实验教学问题探寻与课程体系优化改革途径研究

【摘要】实验教学是土木工程专业实践性教学中的重点，能够充分展现专业的发展水平与人才的培养质量，所以，实验教学的改革也逐渐成为现阶段实验教学工作的重点。然而，大部分院校的土木工程专业实验教学都会受到诸多因素的制约和影响，所以，在实验教学改革方面的效果并不理想，系统性与全面性特点严重缺失。為此，在实验教学的改革过程中，一定要与院校情况及专业的发展目标相结合，进行深入地研究，最終制定出与自身实验教学相适应的体系与方案，全面提高人才的培养质量，推进学科的全面建设。

【关键词】土木工程 实验教学 问题 课程体系优化 途径

1.土木工程实验教学问题分析

1.1对实验教学的重视程度不够

现阶段，土木工程实验教学的内容十分落后，而且教师的重视程度不够，在实验课时安排方面受到了极大的限制。在特定时间内，学生只会按照实验指导书中出的方法与步骤开展实验操作，最终获取实验数据，并将其填写至实验报告单当中，而结论则是在实验前就已经了解了。这使得学生在实验过程中始终处于被动状态，难以充分发挥自身的主观能动性，很难提升个人的创新与分析解决问题的能力。

1.2专业教师积极性不高

土木工程的专业教师将精力过多地放在理论教学方面，甚至会占用实验课的时间，还有部分教师将实验课教学当作工作调节器。另外，实验室的管理工作人员对于实验教学的重视程度不够，且工作不积极，会将更多的精力放在科研课题中。这样一来，学生实验小组的人数划分也更多，但是实验内容却不多，简化实验过程，严重影响了专业学生的实验学习。

1.3实验教学的效果不理想

土木工程专业的实验教学始终在沿用原有的实验项目，所以，内容十分落后，对于学生学习的兴趣产生了不利的影响。另外，实验模式十分呆板，且教学实践将教师作为主体，而学生地位仅发挥辅助作用。这样一来，学生受教师指导的影响而被动且机械地验证理论，制约了其学习积极性。

1.4实验仪器与设备的利用率不高

受实验室面积与实验经费的影响，实验仪器与设备的数量并不多，而且实验室管理工作人员也没有意愿增加实验的批次，而且管理人员是相互独立的，导致其工作空闲时间较多。

2.土木工程实验教学课程体系的优化途径

2.1构建实验教学管理体系

土木工程实验课程应单独设置，且单独进入到成绩当中。实验课程的教学需要安排经验丰富的教师，而实验室的管理工作人员只需要对实验室正常管理工作负责。针对基础性实验，学生可以通过网络预约，并且在回答基本提问以后成功预约，就可以在预约的时间段内进入到实验室当中[1]。

2.2建立健全实验教学保障机制

2.2.1全面建设师资队伍

实验教学的主要授课教师选择对土木工程专业知识了解的教师来担任，而平常实验的指导工作则可以安排值班教师来负责。与此同时，应当合理地安排研究生或者是实验室的工作人员，在学生操作仪器与设备的过程中进行监督，最终构建健全的实验教学指导与检查机制，形成高水平的师资队伍。

2.2.2加大实验经费投入力度

在实验小组人数限制的影响下，土木工程实验教学改革会增加实验的耗材，所以，土木工程学院需要在实验教学方面投入更多的经费，统一管理实验耗材，这不仅能够确保实验的正常需要，同时，还能够有效地规避经费浪费现象的发生。

2.2.3构建实验教学网络平台

在信息技术快速发展的背景下，同样改变了土木工程实验教学的方式。其中，可以构建实验网络教学平台，能够将与实验教学相关的资源内容通过网络共享给学生，进而实现网络辅助教学的目的。

2.2.4积极调动教师与实验室工作人员工作的热情

在土木工程实验教学过程中，大部分教师对理论教学都比较关注，但是，却忽视了实验教学的重要性。专业教师很少会安排学生参与到实验中或者是进入到实验室操作实验[2]。为此，应当合理地制定出教师参与到实验教学中的工作量计算方式，严格规定理论课教学教师进入到实验室的时间，为开展土木工程项目的实验教学提供有力的保障。而在这一形势之下，还能够增进师生之间的感情。

3.结束语

综上所述，文章对土木工程实验教学的问题展开了讨论与研究，并提出了优化课程体系的方式，希望为实验教学的改革提供有价值的理论依据。

参考文献：

[1]李耀庄，王晓光，余志武等.土木工程实验教学示范中心建设[J].实验室研究与探索，2014，33（7）：148-151.

[2]徐明，宗周红.中美土木工程本科创新实验教学体系对比分析[J].实验室研究与探索，2013，30（11）：73-76.

作者：吴迪

实验教学平台土木工程论文 篇3：

以工程教育认证理念为导向的土木工程实验教学体系改革探讨

摘要：从武汉工程大学土木工程实验教学中心现状出发，以土木工程专业评估（认证）理念为导向，剖析现阶段实验教学体系存在的问题，根据我国现阶段高等教育培养要求和土木工程专业评估（认证）要求，从教学管理体系、实验教学体系、实验教学等方面进行综合论证，提出改革方案，旨在为社会培养新时代综合型创新人才。同时，在现有实验教学体系下，结合土木工程学科发展动态，提出“一实体、三虚仿”的未来虚实结合教学体系的构建方案，从人才培养方案、教学体系改革、土木工程学科发展三方面阐述了该实验教学体系的意义，展示了“一实体、三虚仿”实验教学体系的基本框架，以期为省属高校相关专业实验教学中心的建设提供借鉴与参考。

关键词：土木工程专业评估;实验教学体系;学科发展;校外实习基地;虚拟实验

随着中国社会发展进程的加快，对土木工程专业人才的需求日趋增多。土木工程是以工程技术为基础的学科，实验教学环节在整个土木专业教学过程中占有特殊地位，对于学生思维和素质的协调发展起着至关重要的作用。实验室是人才培养、科学研究的基地，是学生动手实践、探索创新的场所[1]。一个大学实验室的水平反映了一所学校教学与科研的实力与水平，建设世界一流高校、培养一流人才离不开一流的实验室[2]。为了判断各高校土木工程学科建设情况与实验中心教研水平，按照住房和城乡建设部文件《全国高等学校土木工程专业评估（认证）文件》中“以评促建、以评促改、以评促管、评建结合、重在建设”的原则，评估委员会对参评高校土木工程专业建设实际情况进行了考察，作出了评估。我国于2016年成为《华盛顿协议》18位正式会员之一，这是我国高等教育发展的一个里程碑，不仅为工科学生走向世界打下了基础，更意味着中国高等教育将真正走向国际化[3-4]。中国加入《华盛顿协议》的成功，意味着我国获得认证专业的工程教育水平已经达到了国际教育水准[5]，因此，工程教育认证在我国建筑工程类人才的培养中起到了极其重要的作用[6]。

为了更好地满足我国建筑行业的需求，提高学生的综合素养和动手能力，培养学生创新精神是土木工程实验教学的主要目标和发展方向[7]。近年来，武汉工程大学土木工程与建筑学院本着以学生为本，以通过土木工程专业评估（认证）为导向，以实验室建设为载体，积极开展土木工程实验教学体系建设与改革。实验室在科学研究、技术、人才、设备仪器等方面具有独特

的优势，是连接专业基础和应用开发研究的桥梁[8]。目前，学校本科阶段的土木工程实验课程主要有土力学实验、土木工程材料实验、材料力学实验、土木工程结构实验和相关专业课程设计，等等。所开设的相关专业实验类别与土木工程专业评估（认证）所要求的开设实验数量存在一定差距。为此，根据目前学校土木工程实验教学体系构建中存在的问题，以点带面，提出对策及建设性方案，以期对土木工程实验教学平台构建及实践创新综合型人才培养有所裨益。

一、现阶段实验教学中存在的问题

结合我国现阶段高等教育提出的“宽口径、厚基础、复合型”培养要求[9]，围绕土木工程专业评估（认证）要求，分析武汉工程大学土木工程与建筑学院土木工程实验教学中心现状，主要存在以下问题：

（一）实验课程较少、不够全面

综合全国各高校实验课程开设情况，多数高校将土木工程实践性教学贯穿于理论教学之中，实验课程大多是对理论的验证，远远达不到提高学生综合素质的要求。加之，长期以来实验教学

受重视程度不够，导致理论课程开设较多而实验课程较少。例如：相较于通过土木工程专业评估（认证）的高校尚缺乏工程化学实验、流体力学实验，等等。在综合研究型大学中，很多任课教师都肩负着大量的科研任务，教师在课后从事实验教学指导明显精力不够，从而影响学生对实验相关知识的掌握。

（二）实验内容单一、涉及面窄

实验教学的精髓在于内容的丰富性与全面性。传统土木工程实验仅限于基础性实验，实验项目类别较少，无法培养学生全面的实验动手能力。在实验教学中，各类实验准备工作和实验方案循规蹈矩，实验内容单调。长此以往，学生只会机械操作而缺少思考，不利于培养学生的创新能力。同时，实验教学内容存在交叉和重复，如材料的力学性能实验在土木工程材料和材料力学等课程中重复出现，土的性质和受力特点实验在岩土力学和基础工程课程中反复提及。各门课的实验教学部分都会反复介绍实验仪器的使用及实验方法，既浪费了有限的实验学时又难以激发学生的实验热情和积极性[10]。

（三）实验投入不足、资源相对匮乏

实验教学资源一直是各高校实验教学发展的一大痛点，任何实验体系的建设均离不开各项资源的大量投入。由于实验室建设、实验设备的购置、实验材料的更新与损耗都需要大量的土地、空间资源和资金投入，受高校占地面积、空间规划、资金分配等因素影响，使得实验教学发展无法取得质的改变。如：武汉工程大学土木工程实验中心场地面积为2 626 m2，与各兄弟院校的实验场地面积还有较大差距，导致实验开展存在局限性。土木工程实验多为室内实验，缺少相关的现场原位实验。由于现场环境较为复杂，实验时间长，危险性较大，费用较高，很多现场原位实验都无法开展，导致学生对实际工程情况掌握不够，与社会对学生的要求存在差距[11]。

（四）实验考核不严、过程监督不够

实验考核主要是检查学生对实验相关基本原理及实验流程的熟悉程度，对学生的实验情况进行监督与促进，考核往往具有实践性、真实性、全面性。而现阶段大部分高校在进行实验考核时往往与该实验的理论课程挂钩，并没有单独设置土木工程专业实验考核，即使考核，成绩仅占理论成绩的很少一部分，对学生未起到充分的监督作用。在武汉工程大学的土木工程实验教学过程中，虽然实验考核是必不可少的，但因实验学时有限，考核更倾向于到课率，学生只要全部实验课程未缺席就能够及格，未能充分反映学生的综合实验能力，对学生也未起到充分的約束和激励，缺乏公平性。

土木工程实验教学在土木工程教学中的重要性不容小觑。但由于课程安排、资源分配、师生态度等主客观因素，导致实验教学的发展缓慢，不利于开拓学生思维，培养创新精神，提升综合素养，因此，进行土木工程实验教学体系改革势在必行。

二、土木工程实验教学体系改革方案

实验教学作为知识向生产力转化的纽带，在高等教育教学体系中扮演着重要的角色[12]。为深化改革学校实验教学体系，不断适应高等教育改革和发展的形势，以土木工程专业评估（认证）理念为导向，积极探索高等院校土木类实验教育教学规律，形成专业特色突出、体系独立完整、管理科学、师资雄厚、学生主体地位突出的新型教学模式。

（一）完善实验教学管理

实验教学与教师指导密不可分，教师是建设实验教学平台的主要参与者与实施者。优化管理体系是团队乃至学科发展的保障与催化剂[13]。2017年武汉工程大学土木工程与建筑学院专职实验技术人员5人，远远低于实验教学管理的总体需求。2018年开展土木工程专业评估（认证）以来，土木工程专职实验人员增至10人，并且结合实验中心具体情况，作了相应调整。第一，在增加实验教学人员的基础上，重新规划师资队伍，优化实验队伍结构。学院积极鼓励理论教师参与实验教学，对相关科研项目进行实验室开放共享与科研补助，激发教师积极性。第二，实验室对各教学板块分派责任教授，负责将理论课程与实验内容进行对应，对实验教学计划进行规划，确定实验类别，避免重复同一类型实验，并对实验教学进行监督，定期检查实验开展情况。第三，在此基础上，对学生实验情况定期进行考核，着重考核学生在实验过程中的主动性和创新性，制定科学、完善的考核体系。学院实验教学管理体系建构如图1所示。

（二）开展全面实验教学

学校为大力发展实验教学，在原有条件下投入大量资金，拓展实验场地，以加强本科实验教学体系建设。随着土木工程专业评估（认证）工作的不断深入，学校新增了流体力学实验室、工程化学实验室等。在增设之前所缺少的基础实验基础上，扩大了土木工程专业机房面积，采用现代化教学模式进行实验教学，利用多媒体和网络技术，将实验内容呈现于学生眼前，借此加深学生对相关实验的印象。例如：将现场施工录像、各类工程实例、大型实验操作现场录像、数字化模拟实验动态等通过课堂集体观看，既保证了理论教学的生动性，激发了学生的求知欲，又保障了学生的安全。为了让现代化实验教学不拘泥于形式，借助学院本科生导师制的优势，由导师组织学生观看视频，并根据教师的研究方向，指导学生开展相应的课题研究，加深对相关实验的印象。这样不仅拓宽了学生的视野，同时也锻炼了学生的科研能力。学校2019版土木工程专业实验教学安排如表1所示。

（三）依托校外实习基地拓展实验教学

针对实验投入不足、资源匮乏的现状，积极联系校外大型企业开展合作交流，创建校外实习基地。校外优秀企业不仅可以为学院带来先进经验和技术革新，也可以为学生提供校外实验平台。很多企业因为社会需求和公司发展的需要，购置了大量新型实验设备，以备在出现紧急情况时可及时通过试验进行可行性分析。例如：学校与中铁大桥局集团有限公司、中建三局集团有限公司等大型国有及民营企业开展了密切合作，建立了良好的发展关系。因此，学院可借助此平台，拓展实验范围，为学生了解学科在工程实际应用中的发展提供机会，完成在校内无法完成的大型实验，帮助学生更好地理解理论知识。与此同时，学校也为企业输送了大量技术人才和科研力量。通过与企业的合作，为青年教师提供更多实践的机会，提高了教师将理论与实践相结合的能力，从根本上解决了学校教学与社会需求脱节的问题[14]。图2为学院实践创新体系四大板块建设内容。

（四）强化实验监督考核

在完成土木工程专业评估（认证）过程中，将实验教学改革与实验课程的考核监督紧密结合，进行教学对培养目标的达成度分析。根据各实验教学计划对学生需掌握的知识点的要求、重要程度，

进行发散式教学，整合重要知识点形成教学考核框架，实现“金字塔”递进式实验教学考核模式，根据学生的平时表现、作业完成情况、实验基础知识点、实验创新性分析、实验改进方案，对学生的实验成果及实验创新性进行考核，形成最终考核结果。同时，对学生的实验报告进行规范化要求，强化实验操作规范养成和实验成果的归档处理。在实验期末考核中，形成灵活的系统性评分标准，不再拘泥于“标准答案”，对学生的合理创新点和实验成果给予鼓励，开拓学生的创新精神与批判性思维，为学生日后的深层次学习打下坚实基础。在考核后，针对学生的考核情况进行总结，分析教学指标的达成度，并拟定实验教学改进方案。

三、未来导向

土木工程专业是社会发展必不可少的优势学科，它与人们的生活息息相关，但随着人民生活水平的普遍提高，现代土木工程发展愈发呈现出“空间体量巨大、结构类型复杂、施工周期长、管理复杂化”的变化趋势[15]。伴随着这种变化，现阶段的实验教学体系将逐渐无法满足新时代对“土木人”的培养需求。因此，为解决土木工程传统教学与学生工程化培养之间的矛盾，促进教学体系深化改革，改变传统意义上的实验室教学模式，发展、完善虚拟化实验教学平台是大势所趋。为此，学校建立了虚拟仿真BIM中心，提出“一实体、三虚仿”实验教学体系，旨在依托基础实验教学平台，逐步发展并完善虚拟实验教学平台，保障学生实验需求，夯实学生实验基础，做到无论大小实验都能在学校完成，为学生日后科研学习或进入工作岗位打下坚实的基础。

（一）“一实体、三虚仿”实验教学体系构建的意义

1. 构建面向未来的人才属性

实验教学是人才培养的重要内容，也是主要抓手。基于思维培养和知识本质把握自我学习的能力以及基于创新素养和多文化融合的发现问题的能力，以“提高实践能力和创新精神”为核心展开实验教学，将共性基础与个性培养结合构建多维度人才培养体系。共性基础包括横纵结合：纵向上构建本科—硕士—博士一体化培养方案;横向上对学生采用多方面结合的培养方案，将课堂教学、实验教学、创新实践、交流合作紧密结合，力争培养世界一流学生。个性化培养则将院内导师制与院企导师制结合，因材施教，培養业界实践与科学研究精英。

2.促进教学体系深化改革

改变传统意义上的实验室教学模式，更好地将虚实结合，深化发展虚拟仿真技术，采用递进式教学体系，在基础实验教学的基础上应用虚拟仿真技术，构建逼真的操作环境和实验对象，全面延伸实验教学的广度和深度，提升教学质量和水平，使学生在开放、自主、交互的环境中开展高效、安全且经济的实验，达到更好的教学效果[16]。

图3 “新工科”要求

3.创建新型土木工程学科

以科学发展观为基调，顺应时代潮流，构建新型工科发展目标。从单一构件安全到工程系统性能的全面把控，从空间、时间、尺度、深度等多方面深化土木工程学科内涵，并结合各类学科特点，改变传统工科定性思维，驱动人才培养模式的根本转变，使土木工程学科向实现教学手段多元化、学科发展多样化的目标迈进，图3为新时代下新工科要求。

（二）“一实体、三虚仿”实验教学体系的具体内容

“一实体”是指以基本实验教学平台为基础，旨在为后期发展更高层次平台建设作铺垫。“三虚仿”是指在基本教学平台基础上可建设虚拟现实类、虚实结合类、性态仿真类虚拟仿真实验教学体系。

1.实体基础类

此类实验主要面向基础理论验证类实体实验。从学生对基础知识的掌握入手，注重基础实验内容与理论同步，以验证性实验为主，小综合性实验为辅，既加深了学生对理论知识的理解，又培养了学生的实验基础技能。此类实验为学生最先接触的工程类实验课程，学院应将此类实验教学平台作为基础实验教学平台，保证学生能够更好地消化吸收基础专业知识。

2.虚拟现实类

此类实验主要面向专业基础为主的虚拟现实类实验。从学生的认识过程入手，紧密结合建筑企业的工程实际，构建画面逼真、过程流畅、社会共享的优质仿真资源。此类实验将项目工程抽象化，与工程实践紧密结合，避免了以往实习过程中“一个构架拼装要看一周，一个基坑施工要看一年”的尴尬，使学生能够提前全面熟悉施工流程。

3.虚实结合类

此类实验主要面向专业应用的虚实结合类实验。教师从学生学习的难点和要点出发，在模拟实验项目的基础上进行参数化实验，全面提升已有资源的内涵质量。此类实验可以不受空间和时间的限制，在以往的单一参数试验基础上进行多参数、多维度实验，从而保证实验的精确性、系统性和全面性，使学生对各类实验有更深入的理解和认识。

4.性态仿真类

此类实验主要面向研究创新的结构性态仿真类实验。依托国家重点学科专业优势，紧密结合重大工程建设成果和国际联合科研合作成效，不断将优质科研资源和成果转化为虚拟仿真实验教学资源，充实实验教学内容。此类实验将建筑结构实验与虚拟实验相结合，教学实验与科研实验并进，帮助学生更好地掌握科研实验方法和方式。

“一实体，三虚仿”实验教学体系的构建模式由浅入深、循序渐进，从基础实体教学实验开始，到全面综合培养学生的宏观实验意识，始终坚持面向土木工程行业培养具有创新精神、应用能力的人才。因此，该项目不但着眼于教学模式创新，而且对土木类专业人才培养具有重要的意义。“一实体、三虚仿”实验教学体系的总构架如图4所示。

在发展新型教学模式的实践过程中，要把握知识学习、能力训练、创新精神并重原则，夯实理论基础，强化运用能力培养，在以往的基础上，寻求跨越式发展，为学生提供面向未来的成长环境，构建前瞻性、操作性、示范性实验项目建设构筑面，以此激发学生学习兴趣，培养学生的学习能力、动手能力和创新能力，确保学生更好地理解专业知识。

四、结语

武汉工程大学土木工程实验教学中心本着不断发展完善实验教学师资结构、不断深化实验教学体系改革、不断促进土木工程学科建设的决心，努力创建以“基础教學”为基础，以土木工程专业评估（认证）理念为导向，着力发展实验室功能，强化教学过程管理，建设和应用网络实验教学体系，为社会培养创新复合型人才。

新时代的发展已将土木工程专业赋予了新的使命，土木工程专业已从原来的单一性专业发展成为与信息科技结合的高新技术专业。基于科学、系统的学科内涵，各高校都在不断创新以提高信息技术在学科中的应用。武汉工程大学土木工程实验教学中心所提出的“一实体、三虚仿”实验教学体系改革方案，遵从了高素质创新人才的成长规律，将人性化教学作为导向，打破传统界限

进行课程整合，取得了显著成效，催生了一批新教法、新课题和新成果，为同类高校土木工程实验教学体系改革提供了思路和参考。

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Discussion on the reform of civil engineering experimental teaching

system guided by the concept of engineering education certification

WU Qiaoyun， LI Renzhi

（School of Civil Engineering and Architecture， Wuhan Institute of Technology， Wuhan 430073， P. R. China）

From the current situation of Civil Engineering Experimental Teaching Center of Wuhan Institute of Technology， taking the idea of civil engineering professional assessment （certification） as the guideline， analyzing the problems that exist in the experimental system at present， according to the requirements of the current situation of higher education training in China and civil engineering professional assessment （certification）， the experimental teaching system is comprehensively demonstrated from various aspects such as the teaching management system and  the experimental system. Then the solutions of referred problems are proposed which aim at developing comprehensive and innovative talents for the society. At the same time， under the existing experimental teaching system， combined with the development of civil engineering disciplines， the construction plan of the “one subject， three virtual imitations” future virtual and real combining teaching system is proposed. From personal training program， teaching system reform， and development of civil engineering， this paper elaborates on the far-reaching significance of the experimental teaching system， shows the basic framework of the “one subject， three virtual imitations” experimental system and provides several references and suggestions for others to construct experimental teaching center.

Key words：

civil engineering professional assessment; experimental teaching system; discipline development; off-campus practice base; virtual experiment

（責任编辑 梁远华）

作者：吴巧云 李仁治