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摘 要： 吉首大学土木工程专业开设于2011年，是武陵山片区最典型的硬工科专业之一。尽管实验教学面临一些困难，但已经形成了完整的实验教学平台体系，构建了四大平台、三种层次、十二个模块的体系，并利用实验平台取得了很好的学科竞赛成绩。
关键词： 土木工程 武陵山片区 实验教学平台
武陵山片区包括湖北、湖南、重庆、贵州四省市交界地区的11个地（市、州）、71个县（市、区）。是国家中东部与西部的交界区，具有承东启西的区位优势，是国家西部大开发的前沿地带，同时是区域重要发展承接区、国家扶贫攻坚示范区和跨省协作创新区。在武陵山片区中，吉首大学、湖北民族学院（恩施）是《武陵山片区区域发展与扶贫攻坚规划（2011-2020年）》确定的重点建设高校。由于湖北民族学院没有设置土木工程专业，故而，吉首大学土木工程专业成为该片区最典型的硬工科专业之一。
1.武陵山片区土木实验教学现状
吉首大学作为武陵山片区内唯一一所湖南省省属综合性大学，是《武陵山片区区域发展与扶贫攻坚规划》确定的重点建设高校，肩负着服务地方经济建设的神圣责任。近年来，学校实施转型发展战略，由原先偏文科性质的学校转向综合性大学发展。土木工程专业设立及迅速发展得益于学校转型发展的大战略。吉首大学土木工程专业设立于2011年。虽然设立时间较晚，但专业发展朝气蓬勃。然而，土木实验教学在发展中仍面临不少问题和挑战，主要有以下几点。
（1）实验教学基础薄弱，一切从零开始。
由于吉首大学首次开设土木工程专业，在此之前，整个武陵山片区缺乏土木办学经验。实验教学基础较弱，包括人才培养方案的编写、实验仪器设备的购置、实验项目内容的制定等，一切从零开始，完全由教师们边借鉴、边学习、边摸索，逐步累积经验。因此，实验教学体系不够成熟，实验平台需要不断修正和改进。
（2）缺乏专业实验指导老师。
武陵山片区位于偏僻的“老、少、边、穷”地区，很难留住人才。连许多本地的优秀土木人才都聚往发达地区。故而，学校的土木专业实验指导教师非常匮乏，只能由理论课教师承担实验教学任务，增加了教师负担。由于普通教师对实验仪器不熟悉，往往在操作过程中出现错误和仪器损坏现象。同时，使许多专业实验教学依附于理论教学，课时偏少，难以形成独立的实验教学体系。
（3）实验教学尚未达到为地方建设服务的规模和水平。
武陵山片区经济正迅猛发展，许多地方大兴土木，如修路、修房子、修桥梁等。由于地势复杂，工程浩大，许多该片区许多工程技术都需要利用实验数据做支撑。吉首大学虽然位于该片区核心位置，但由于土木专业办学较晚，起步较低，尚未形成实验教学为地方建设服务的规模和水平，促使许多工程项目负责人舍近求远，到发达地区的高水平院校进行相关实验。
（4）实验教学尚未形成特色。
由于实验教学依附于理论教学体系而存在，加之课时量偏少，学生对实验教学重视程度不够，少部分学生在实验过程中敷衍了事，没有认真完成，没有达到实验目的。个别课程的实验项目验证型实验较多，综合和创新性实验项目不够。整体而言，实验教学尚未形成自己的明确风格和特色。
2.土木工程实验教学平台
土木工程属硬工科学科，必须理论联系实践，注重学生实践能力培养，增强基础实验课程和专业实验课程教学效果，构建具有前瞻性、可操作性的土木工程专业系列实验教学平台。为此，学校不断加大对土木工程实验教学平台的建设力度，至今已经投入了近一千万元。
（1）土木工程实验教学平台构成。
土木工程实验教学平台的构成既要考虑到人才培养的需要，又要结合各学校实验室建设的特点科学构建。实验平台的相关实验内容要按专业需要设置将其系列化，各门课程相互融合，不断更新项目内容。
我校土木工程实验教学平台包括四部分：基础实验室、专业实验室、规划与设计实验室、虚拟现实与模型制作实验室。
土木工程基础实验室包括大学物理分室和基础力学实验设备。建筑面积80平方米，设备总值40万元。主要承担《大学物理》、《材料力学》等课程的实验教学。土木工程专业实验室包括建筑材料实验室、工程结构实验室、土力学实验室、检测实验室、流体力学实验室、材料力学实验室。规划与设计基础实验室包括工程制图实验室、测量实验室、计算机辅助设计实验室等。虚拟现实与模型制作实验室主要用来设计、制作、演示各类结构模型。
（2）合理分层实验教学平台。
针对学生特点，我校实验教学平台分为三个层次：基础性实验平台、综合性实验平台、设计创新性实验平台。三类平台具有一定的内在联系，即由面到点，由面向全体学生到精英学生，由验证型向创新型，逐级过渡和深入。
基础性实验平台面向全体土木学生。学生要完成各门课程（专业课和学科基础课）关键的单一验证型实验，如大学物理各类实验、材料力学中钢筋拉伸实验、土力学中土的含水率测定等。该类实验平台中，实验内容较浅显，实验仪器小而多，实验步骤较简单。基础性实验主要培养学生的观察力和动手操作能力，帮助加深学生对课本理论知识的理解。
综合性实验平台针对部分实践能力强的学生。实施的多为选修性质的实验项目。综合性实验涉及一些大型的、功能复杂的仪器设备，需要专门的实验教师在旁边讲解和指导。综合性实验往往实验周期长，实验内容复杂，实验步骤多，需要学生付出一定的时间、体力和精力。如混凝土力学性能的测定，包含从最初的水泥性质测定（安定性、细度）、配合比的设计、混凝土人工搅拌、坍落度和扩展度的测定、试件养护到最后的抗压测定等步骤。涉及仪器众多，有水泥细度负压筛析仪、煮沸箱、雷氏夹、雷氏夹膨胀值测定仪、水泥净浆搅拌机、湿气养护箱、量水器、天平等较小仪器设备，也有大型加载设备。综合性实验考验的是学生对所学知识的融会贯通能力。学生要提前预习，熟悉所有实验仪器的使用，并清楚实验全过程。 设计创新性实验平台则是为学有余力且爱好钻研、动手能力强的创新性学生开放的。一般一位指导老师带3～5名学生，结合教师的科研项目或学科竞赛试题进行创新性研究。如绿色生态混凝土配合比设计，自密实混凝土，高性能生态透水混凝土，防爆抗冲击仿生混凝土材料的研发等。
（3）建立开放式、独立设置式实验教学平台
学校大力抓实验教学，成立了“实验室与设备管理中心”，专门负责全校各类实验室（包括本科生教学实验室、研究生教学实验室、学科平台实验室、科研平台实验室、大学生专业创新训练中心及重点实验室等）平台建设与管理、实验教学组织与管理、公共共享平台建设与管理、教学科研大型仪器设备管理和协助负责实验技术队伍建设与管理。近期，土木工程专业申请了一批开放式实验项目和独立设置式实验课程。开放式实验项目如纤维混凝土中不同掺量纤维对其抗压强度影响的实验、钢筋拉伸试验、Autodesk Revit软件的初阶应用、剪切模量测定实验、基于小波包方法的梁式结构损伤识别研究等；独立设置实验课程如材料力学、土木工程材料等。依托此类实验项目和课程，激发学生参与实验的热情，培养学生的动手实践能力，同时带动教师科研项目的深入研究。
3.利用现有实验平台取得的成绩
近年来，我校利用现有土木工程实验教学平台，积极组织学生参加国家级、省级、校级的结构设计、力学、混凝土设计等学科竞赛活动，并依托此平台开展了一批大学生创新性实验项目，取得了非常不错的成绩，调动了一大批土木专业学生参与实验、实践的积极性，提高了学生学以致用的兴趣。譬如，2013年，我校土木专业9名学生参加了湖南省第二届结构设计竞赛，取得了1项一等奖、2项二等奖的好成绩；2014年，土木专业6名学生参加“苏博特”杯第三届全国大学生混凝土材料设计大赛，获得了实践技能奖2项；2014年，3名同学参加全国第八届大学生结构设计竞赛，获得了一等奖1项。此外，土木系老师指导的“防爆抗冲击仿生混凝土材料的研发”获得了2014年全国大学生创新性研究项目立项。
参考文献：
[1]李琮琦，肖鹏，张靖静.土木工程专业本科系列实验教学平台的构建[J].结构工程师，2011，1（27）：215-218.
[2]吴辉琴，陈晓黎，刘鹏，张俊，陈华.地方院校土木工程专业创新实验教学平台构建[J].装备制造技术，2013（3）：230-232.
[3]徐明，宗周红，肖士者，邱洪兴，吴京.土木工程本科实验教学创新平台建设[J].高等建筑教育，2013（2）：114-117.
[4]张靖静，肖鹏，李琮琦.土木工程专业系列实验教学平台建设[J].高等建筑教育，2011（6）：133-136.
基金：2014年吉首大学独立设置实验课（JDDL2014008）；2014年湖南省普通高等学校暨吉首大学教学改革研究立项项目“面向武陵山片区的土木工程专业实验教学体系研究与实践”（No：301）。
关键词： 土木工程 武陵山片区 实验教学平台
武陵山片区包括湖北、湖南、重庆、贵州四省市交界地区的11个地（市、州）、71个县（市、区）。是国家中东部与西部的交界区，具有承东启西的区位优势，是国家西部大开发的前沿地带，同时是区域重要发展承接区、国家扶贫攻坚示范区和跨省协作创新区。在武陵山片区中，吉首大学、湖北民族学院（恩施）是《武陵山片区区域发展与扶贫攻坚规划（2011-2020年）》确定的重点建设高校。由于湖北民族学院没有设置土木工程专业，故而，吉首大学土木工程专业成为该片区最典型的硬工科专业之一。
1.武陵山片区土木实验教学现状
吉首大学作为武陵山片区内唯一一所湖南省省属综合性大学，是《武陵山片区区域发展与扶贫攻坚规划》确定的重点建设高校，肩负着服务地方经济建设的神圣责任。近年来，学校实施转型发展战略，由原先偏文科性质的学校转向综合性大学发展。土木工程专业设立及迅速发展得益于学校转型发展的大战略。吉首大学土木工程专业设立于2011年。虽然设立时间较晚，但专业发展朝气蓬勃。然而，土木实验教学在发展中仍面临不少问题和挑战，主要有以下几点。
（1）实验教学基础薄弱，一切从零开始。
由于吉首大学首次开设土木工程专业，在此之前，整个武陵山片区缺乏土木办学经验。实验教学基础较弱，包括人才培养方案的编写、实验仪器设备的购置、实验项目内容的制定等，一切从零开始，完全由教师们边借鉴、边学习、边摸索，逐步累积经验。因此，实验教学体系不够成熟，实验平台需要不断修正和改进。
（2）缺乏专业实验指导老师。
武陵山片区位于偏僻的“老、少、边、穷”地区，很难留住人才。连许多本地的优秀土木人才都聚往发达地区。故而，学校的土木专业实验指导教师非常匮乏，只能由理论课教师承担实验教学任务，增加了教师负担。由于普通教师对实验仪器不熟悉，往往在操作过程中出现错误和仪器损坏现象。同时，使许多专业实验教学依附于理论教学，课时偏少，难以形成独立的实验教学体系。
（3）实验教学尚未达到为地方建设服务的规模和水平。
武陵山片区经济正迅猛发展，许多地方大兴土木，如修路、修房子、修桥梁等。由于地势复杂，工程浩大，许多该片区许多工程技术都需要利用实验数据做支撑。吉首大学虽然位于该片区核心位置，但由于土木专业办学较晚，起步较低，尚未形成实验教学为地方建设服务的规模和水平，促使许多工程项目负责人舍近求远，到发达地区的高水平院校进行相关实验。
（4）实验教学尚未形成特色。
由于实验教学依附于理论教学体系而存在，加之课时量偏少，学生对实验教学重视程度不够，少部分学生在实验过程中敷衍了事，没有认真完成，没有达到实验目的。个别课程的实验项目验证型实验较多，综合和创新性实验项目不够。整体而言，实验教学尚未形成自己的明确风格和特色。
2.土木工程实验教学平台
土木工程属硬工科学科，必须理论联系实践，注重学生实践能力培养，增强基础实验课程和专业实验课程教学效果，构建具有前瞻性、可操作性的土木工程专业系列实验教学平台。为此，学校不断加大对土木工程实验教学平台的建设力度，至今已经投入了近一千万元。
（1）土木工程实验教学平台构成。
土木工程实验教学平台的构成既要考虑到人才培养的需要，又要结合各学校实验室建设的特点科学构建。实验平台的相关实验内容要按专业需要设置将其系列化，各门课程相互融合，不断更新项目内容。
我校土木工程实验教学平台包括四部分：基础实验室、专业实验室、规划与设计实验室、虚拟现实与模型制作实验室。
土木工程基础实验室包括大学物理分室和基础力学实验设备。建筑面积80平方米，设备总值40万元。主要承担《大学物理》、《材料力学》等课程的实验教学。土木工程专业实验室包括建筑材料实验室、工程结构实验室、土力学实验室、检测实验室、流体力学实验室、材料力学实验室。规划与设计基础实验室包括工程制图实验室、测量实验室、计算机辅助设计实验室等。虚拟现实与模型制作实验室主要用来设计、制作、演示各类结构模型。
（2）合理分层实验教学平台。
针对学生特点，我校实验教学平台分为三个层次：基础性实验平台、综合性实验平台、设计创新性实验平台。三类平台具有一定的内在联系，即由面到点，由面向全体学生到精英学生，由验证型向创新型，逐级过渡和深入。
基础性实验平台面向全体土木学生。学生要完成各门课程（专业课和学科基础课）关键的单一验证型实验，如大学物理各类实验、材料力学中钢筋拉伸实验、土力学中土的含水率测定等。该类实验平台中，实验内容较浅显，实验仪器小而多，实验步骤较简单。基础性实验主要培养学生的观察力和动手操作能力，帮助加深学生对课本理论知识的理解。
综合性实验平台针对部分实践能力强的学生。实施的多为选修性质的实验项目。综合性实验涉及一些大型的、功能复杂的仪器设备，需要专门的实验教师在旁边讲解和指导。综合性实验往往实验周期长，实验内容复杂，实验步骤多，需要学生付出一定的时间、体力和精力。如混凝土力学性能的测定，包含从最初的水泥性质测定（安定性、细度）、配合比的设计、混凝土人工搅拌、坍落度和扩展度的测定、试件养护到最后的抗压测定等步骤。涉及仪器众多，有水泥细度负压筛析仪、煮沸箱、雷氏夹、雷氏夹膨胀值测定仪、水泥净浆搅拌机、湿气养护箱、量水器、天平等较小仪器设备，也有大型加载设备。综合性实验考验的是学生对所学知识的融会贯通能力。学生要提前预习，熟悉所有实验仪器的使用，并清楚实验全过程。 设计创新性实验平台则是为学有余力且爱好钻研、动手能力强的创新性学生开放的。一般一位指导老师带3～5名学生，结合教师的科研项目或学科竞赛试题进行创新性研究。如绿色生态混凝土配合比设计，自密实混凝土，高性能生态透水混凝土，防爆抗冲击仿生混凝土材料的研发等。
（3）建立开放式、独立设置式实验教学平台
学校大力抓实验教学，成立了“实验室与设备管理中心”，专门负责全校各类实验室（包括本科生教学实验室、研究生教学实验室、学科平台实验室、科研平台实验室、大学生专业创新训练中心及重点实验室等）平台建设与管理、实验教学组织与管理、公共共享平台建设与管理、教学科研大型仪器设备管理和协助负责实验技术队伍建设与管理。近期，土木工程专业申请了一批开放式实验项目和独立设置式实验课程。开放式实验项目如纤维混凝土中不同掺量纤维对其抗压强度影响的实验、钢筋拉伸试验、Autodesk Revit软件的初阶应用、剪切模量测定实验、基于小波包方法的梁式结构损伤识别研究等；独立设置实验课程如材料力学、土木工程材料等。依托此类实验项目和课程，激发学生参与实验的热情，培养学生的动手实践能力，同时带动教师科研项目的深入研究。
3.利用现有实验平台取得的成绩
近年来，我校利用现有土木工程实验教学平台，积极组织学生参加国家级、省级、校级的结构设计、力学、混凝土设计等学科竞赛活动，并依托此平台开展了一批大学生创新性实验项目，取得了非常不错的成绩，调动了一大批土木专业学生参与实验、实践的积极性，提高了学生学以致用的兴趣。譬如，2013年，我校土木专业9名学生参加了湖南省第二届结构设计竞赛，取得了1项一等奖、2项二等奖的好成绩；2014年，土木专业6名学生参加“苏博特”杯第三届全国大学生混凝土材料设计大赛，获得了实践技能奖2项；2014年，3名同学参加全国第八届大学生结构设计竞赛，获得了一等奖1项。此外，土木系老师指导的“防爆抗冲击仿生混凝土材料的研发”获得了2014年全国大学生创新性研究项目立项。
参考文献：
[1]李琮琦，肖鹏，张靖静.土木工程专业本科系列实验教学平台的构建[J].结构工程师，2011，1（27）：215-218.
[2]吴辉琴，陈晓黎，刘鹏，张俊，陈华.地方院校土木工程专业创新实验教学平台构建[J].装备制造技术，2013（3）：230-232.
[3]徐明，宗周红，肖士者，邱洪兴，吴京.土木工程本科实验教学创新平台建设[J].高等建筑教育，2013（2）：114-117.
[4]张靖静，肖鹏，李琮琦.土木工程专业系列实验教学平台建设[J].高等建筑教育，2011（6）：133-136.
基金：2014年吉首大学独立设置实验课（JDDL2014008）；2014年湖南省普通高等学校暨吉首大学教学改革研究立项项目“面向武陵山片区的土木工程专业实验教学体系研究与实践”（No：301）。