一、实验教学体系建设
1、教学课程新体系
通过实验教学改革,对于本科实验教学,建立“基础技能培养→综合能力培养→创新能力培养”三层次,“基础实验平台、专业实验平台、虚拟实验平台”三平台,“校内基地、产学研基地、校外实习基地”三基地的立体实验教学课程新体系。
(1)三层次
第一层次为演示、操作、验证实验——基本技能培养。
演示实验主要针对那些内容新颖、方法先进、操作复杂、设备昂贵、材料耗费多的实验,为拓宽学生视野、增加知识面而开设的。
操作和验证实验,要求学生在教师指导下,根据实验指导书,按照既定方针,既定的仪器条件,完成全部实验过程,以深化课堂理论教学,验证基本理论,培养学生基本实验和动手能力。
第二层次为综合、设计实验——综合能力培养。
学生经过一个阶段理论课和实验课的学习,综合运用所学知识和技能,完成一定的实验内容,培养学生理论联系实际和综合实验能力;或者学生根据实验题目,运用所学知识,设计实验方案,(可以包括选择实验方法和步骤,选用仪器设备),独立操作完成实验,进行综合分析,写出实验报告。
第三层次为研究、创新、工程应用实验——创新能力培养。研究实验主要是指学生参加教师的课题,针对课题的一些内容,自己设计一些研究型的实验。创新性实验指给定实验目的、要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的一种探索型实验。工程应用实验主要是以工程需求为导向,学生自己设计一些实验,以达到解决工程中遇到的热点和难点问题的目的。第三层次实验目的在于着重培养学生独立解决实际问题的能力、创新能力、组织管理能力和科研能力。它主要为部分优秀高年级学生设置。通过学校的本科生科研训练计划(SRTP)、参加教师的科研项目、各级的结构设计大赛等竞赛活动等,进入实验室开展第三层次实验。近5年中心为25个大学生科研训练计划共103名本科生安排了研究型、创新型实验,指导了7批共18名同学参加福建省和全国大学生结构设计大赛等的模型制作。
本科科研训练项目(SRTP)
序号 |
负责项目的学生 |
试验项目 |
参加学生人数 |
1 |
许奎山 |
水泥基材料抗裂性能的研究 |
5 |
2 |
何亚婷 |
福大旗山校区的防洪排涝措施及改进方案 |
4 |
3 |
刘燕清 |
福州大学城防洪排涝能力调查 |
3 |
4 |
陈茜 |
福州大学城洪涝灭害原因和防治措施初步研究 |
4 |
5 |
郑敏 |
福州高校热水供应方式初步研究调查 |
6 |
6 |
张柏青 |
福州市桥梁调查研究 |
4 |
7 |
刘印成 |
福州市中小学校停车配建指标研究 |
4 |
8 |
赵霖 |
山区公路长下坡路段避险车道的位置设置研究 |
4 |
9 |
徐俊斌 |
福州大学城停车场设计研究 |
3 |
10 |
冯阅 |
多高层房屋建筑平面与结构布置合理性探讨 |
4 |
11 |
励进 |
混凝土柱、墙浇捣缺陷的研讨 |
6 |
12 |
许奎山 |
钢管混凝土柱钢梁中节点受力性能的研究 |
4 |
13 |
颜晗 |
桥梁受压构件阻尼特性及振动抑制的动力模型试验研究 |
4 |
14 |
周荣开 |
给水管材的连接与运用 |
3 |
15 |
潘俊杰 |
节水型卫生器具的特点及性能研究 |
5 |
16 |
丘庆荣 |
电子全站仪在田径比赛中的应用 |
4 |
17 |
张以禄 |
高层建筑供水方式及, , , 技术经济分析 |
5 |
18 |
罗平 |
3R材料在中小型建筑项目中的可利用研究 |
4 |
19 |
吴少峰 |
钻孔灌注桩桩成孔孔径测量器开发研究 |
6 |
20 |
林荣光 |
高性能混凝土胶凝材料体系抗裂性能研究 |
3 |
21 |
李勇 |
矿物掺合料对高性能混凝土的抗裂性能研究 |
3 |
22 |
林廷献 |
高校建筑节水技术与应用 |
4 |
23 |
陈艳美 |
小区二次供水水质优化 |
3 |
24 |
谢小毓 |
既有轻型拱桥加固后动力性能计算机仿真实验研究 |
4 |
25 |
郑秋辉 |
常用建筑各类水泵的研究与应用 |
4 |
(2)三平台
中心设立了三个实验平台,包括“基础实验平台”、“专业实验平台”和“虚拟实验平台”。“基础实验平台”针对两个以上专业开放,如“测量实验”针对所有的专业开放。“专业实验平台”主要针对本专业的学生开放,如“给排水工程实验”只针对给排水专业的学生开放。“虚拟实验平台”也是针对所有专业开放,特别是“工程管理”专业,但它的特点是实验项目在计算机上完成。
(3)三基地
三基地是指“校内基地”、“产学研基地”和“校外实习基地”。校内基地是指中心所建的三个平台;产学研基地是指与中心教师一起进行横向课题研究的校外单位,本科生通过参与教师的课题,培养了创新能力和解决实际问题的能力。校外实习基地是指能为学生提供实习机会的单位,通过实习,学习可以从实际中发现问题,并将它转化为创新型和工程应用型实验教学项目。通过这三个基地,学生开展了社会实践和实习、本科科研训练、大学生业余科技创新及各种学科竞赛(如结构设计大赛等),他们的主动性、创造性和积极性得到了充分的发挥。
三大基地
校内基地 |
产学研基地 |
校外实习基地 |
基础实验平台 |
福建省公路管理局 |
福州闽教建设监理有限公司 |
专业实验平台 |
福建省交通规划设计院 |
福建工程建设监理公司 |
虚拟实验平台 |
中铁大桥勘测设计有限公司 |
福建二建建设集团 |
|
上海市政工程设计研究总院 |
福州建工(集团)总公司 |
|
深圳市市政设计研究院有限公司 |
福建省公路管理局 |
|
省水利水电勘测设计研究院 |
福建省高速公路有限责任公司 |
|
福建省交通科学研究所 |
福建省交通规划设计院 |
|
福建省交建集团工程有限公司 |
福州城乡建设发展总公司 |
|
泉州市交通局 |
同济大学 |
|
福州市市政建设开发公司 |
|
实习基地
序号 |
实习基地名称 |
基地详细地点 |
实习内容 |
已实习 的届数 |
每学年 实习人数 |
一次能容纳学生数 |
1 |
福州闽教建设 监理有限公司 |
福州市湖滨路78号 |
认识实习 生产实习 |
<, SPAN style="FONT-SIZE: 16px; FONT-FAMILY: '仿宋_GB2312'; mso-spacerun: 'yes'">12年 |
260人 |
200人 |
2 |
福建工程建设监理公司 |
, 福州市北大路240号 |
认识实习 生产实习 |
12年 |
260人 |
200人 |
3 |
福建二建建设集团 |
福州市冶山路105号 |
认识实习 生产实习 |
20年 |
240人 |
200人 |
4 |
福州建工(集团)总公司 |
福州市福新路315号 |
认识实习 生产实习 |
20年 |
240人 |
200人 |
5 |
福建省公路管理局 |
福建省各级专养公路 |
认识实习 生产实习 毕业实习 |
7年 |
150人 |
200人 |
6 |
福建省高速公路有限责任公司 |
福泉高速 泉三高速 浦南高速 龙长高速等 |
生产实习 毕业实习 |
7年 |
150人 |
200人 |
7 |
福建省交通规划设计院 |
福建省交通规划设计院 |
生产实习 |
7年 |
75人 |
100人 |
8 |
福州城乡建设发展总公司 |
三县洲大桥 青州大桥 尤溪洲大桥 浦上大桥 |
认识实习 生产实习 |
5年 |
150人 |
200人 |
9 |
同济大学 |
同济大学 |
毕业实习 |
7年 |
150人 |
200人 |
学生创新能力的培养基地
校内基地 |
产学研基地 |
校外实习基地 |
大学生业余科技创新
|
大学生业余科技创新 |
社会实践
|
大学生参与教师科研 |
大学生参与教师科研 |
认识实习 |
本科科研训练
|
本科科研训练 |
生产实习 |
各种学科竞赛 |
|
毕业实习 |
2、实验课程
(1)增加实验课程
在新的实验教学体系中,实验课教学既配合、服务于理论课,又具有较强的独立性,不依属于理论课。为此,通过实验教学改革,增加了独立设课的实验课程。近5年,先后开出了《结构抗震试验方法》、《交通规划实验》等独立的实验课程,比2004年增加了13门。
根据社会经济发展需要和中心的开课能力,结合相关学科的发展,新增一些实验课程,如《原位测试实习》、《路基路面检测》、《水力模型实验》。
给结构工程、桥梁与隧道工程和防灾减灾工程及防护结构研究生开出《实验力学与方法》实验课,给岩土工程研究生开出《土工实验》实验课,给水工结构工程研究生开出《土工测试技术》实验课。
(2)更新实验课程内容
中心所承担的教学科研任务的学科,如土木工程、水利工程和交通工程等学科,既是古老的学科,又是不断发展的学科,这几十年来借助计算机科学、材料科学、测试技术以及基础科学的研究成果,不断取得突飞猛进的发展。在我国,正处于大规模的建设时期,这些学科更是进步显著,工程建设规模日益扩大,难度和创新性不断提高,环保、节能、防灾等新的要求,对相关学科的研究与从业人员提出了更高的要求。因此,实验内容的调整和更新,是实验教学改革的关键。
中心强调跟踪相关的技术进步,及时购进先进的实验仪器设备,采用先进的实验技术,提出新的试验内容。中心要求实验教学内容每二年重新审核一次,实验教学指导书每年更新一次。
(3)优化实验课程结构
根据土木类本科生知识结构和能力结构的特点,强调建筑材料、土力学与工程地质、工程结构基本构件、测量实验等基础知识和基本技能的训练。同时,通过改造、更新实验内容和实验方法,特别是在专业实验课程中大量增加综合性、设计性、创新性实验项目,突出工程实践能力和创新能力的培养。
目前,实验课程总22门,单独设课的实验课15门,占68%;三性实验课程19门,占86%。
实验课程一览表
序号 |
实验课程名称 |
课程类型 |
面向专业 |
计划学时数 |
实验项 目总数 |
实验项目类型数 |
三性实验比例(%) |
三性 |
验证 |
|
1 |
《土木工程材料实验》 |
单独 |
1-7 |
12 |
3 |
1 |
2 |
33 |
2 |
《测量学实验》 |
课程 |
1-7 |
12 |
6 |
3 |
3 |
50 |
3 |
《工程测量实习》 |
单独 |
1-7 |
60 |
4 |
4 |
0 |
100 |
4 |
《土力学》 |
课程 |
1,3,4 |
6 |
4 |
1 |
3 |
25 |
5 |
《原位测试实习》 |
单独 |
1 |
16 |
4 |
4 |
0 |
100 |
6 |
《岩土工程检测》 |
单独 |
1 |
16 |
4 |
4 |
0 |
100 |
7 |
《流体力学》 |
课程 |
1,4 |
4 |
2 |
0 |
2 |
0 |
8 |
《工程流体力学》 |
课程 |
2 |
6 |
3 |
0 |
3 |
0 |
9 |
《光弹实验》 |
课程 |
1,4 |
6 |
3 |
2 |
1 |
67 |
10 |
《建筑结构试验》 |
单独 |
1 |
30 |
5 |
1 |
4 |
20 |
11 |
《桥梁结构检测》 |
单独 |
1 |
30 |
6 |
2 |
5 |
33 |
12 |
《路基路面检测》 |
单独 |
1,4 |
24 |
8 |
4 |
4 |
50 |
13 |
《隧道工程》 |
课程 |
1,5 |
10 |
5 |
2 |
3 |
40 |
14 |
《结构抗震实验方法》 |
单独 |
1 |
30 |
4 |
4 |
0 |
100 |
15 |
给水排水工程实验(1) |
单独 |
2 |
16 |
5 |
0 |
5 |
0 |
16 |
给水排水工程专业实验(2) |
单独 |
2 |
48 |
13 |
4 |
9 |
31 |
17 |
《水力学》 |
课程 |
3 |
18 |
9 |
7 |
2 |
78 |
18 |
《水力模型实验》 |
单独 |
3 |
24 |
4 |
4 |
0 |
100 |
19 |
《水工结构模型实验》 |
单独 |
3 |
24 |
5 |
3 |
2 |
60 |
20 |
《交通规划实验》 |
单独 |
4 |
18 |
7 |
4 |
3 |
57 |
21
|
《交通控制实验》 |
单独 |
4 |
18 |
5 |
3 |
2 |
60 |
22 |
《交通安全实验》 |
单独 |
4 |
18 |
7 |
3 |
4 |
43 |
合计 |
|
|
|
|
|
|
52 |
面向专业:1土木工程专业;2给排水专业;3水利工程专业;4交通工程专业;5工程管理;6建筑学;7城市规划 |
与各实验室对应的实验课程
实验室 |
实验课程 |
建筑材料实验室 |
《土木工程材料实验》 |
测量实验室 |
《测量学实验》、《工程测量实习》 |
道路工程实验室 |
《路基路面检测》 |
工程结构实验室 |
《光弹实验》、《建筑结构检测》 《桥梁结构检测》、《结构抗震实验方法》 |
水利工程实验室 |
《土力学》、《水力模型实验》 《水利工程模型实验》 |
岩土与地下工程实验室 |
《土力学》、《原位测试技术》 《岩土工程检测》、《隧道工程》 |
给排水工程实验室 |
《流体力学》、《工程流体力学》 《给排水工程实验(1)》 《给排水工程专业实验(2)》 |
交通实验室 |
《交通规划实验》、《交通控制实验》 《交通安全实验》 |
二、实验项目名称,综合性、设计性、创新性实验所占比例
实验项目115项,三性实验项目59项,占51%。
目前,三个层次的实验课程比重为56:51:8,较5年前的1:0:0有了很大的改善。目前还没有研究型和工程应用型的实验项目,在以后建设过程中要逐步增加这方面的项目。
各层次及模块的试验项目数
层次 |
基础实验模块 |
专业实验模块 |
建筑材料实验 |
测量实验 |
道路工程实验 |
工程结构实验 |
岩土与地下工程实验 |
给排水工程实验 |
水利工程实验室 |
交通工程实验 |
第 一 层 次 |
演示 |
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
操作 |
|
2 |
4 |
8 |
4 |
18 |
2 |
9 |
验证 |
2 |
|
|
2 |
|
|
2 |
|
第 二 层 次 |
综合 |
|
5 |
2 |
2 |
4 |
3 |
6 |
7 |
设计 |
1 |
1 |
1 |
|
7 |
1 |
8 |
3 |
第 三 层 次 |
研究 |
|
|
|
|
|
|
|
|
创新 |
|
1 |
1 |
6 |
|
|
|
|
工程应用 |
|
|
|
|
|
|
|
|
附件4:实验课程一览表.doc
三、实验教学与科研、工程和社会应用结合情况等
本中心主要依托的学科为土木工程学科,该学科自“九五”以来,一直是福州大学的重点学科,经过不断的建设,学科水平有了较大的提高。重点学科的建设经费购置了大量大型、先进的实验设备,为学科的发展提供了基础条件,也为实验教学发展带来了机会。如1999年“九五”“211工程”重点学科建设所引进的从美国MTS公司引进价值556万元的电液伺服加载系统,该系统为当时国内高校引进的具备国际先进水平的结构加载系统。利用该系统,中心为本科生开出“建筑结构抗震试验方法”设计型实验项目,为研究生开出《实验力学与方法》实验课程。又如,目前正在建设的地震模拟振动台三台阵系统(2009年底建成),建成后是目前世界上仅有的几个台阵之一。为充分利用该设备在实验教学中的示范和辐射作用,中心筹划“结构抗震设计”竞赛,该竞赛预计在2010年进行。
反过来,中心良好的实验场地和设备条件,专兼结合、技术过硬的实验人员队伍、多学科配合的优势,也为土木工程等学科的发展奠定了坚实的基础。2006年,以本中心的结构工程实验室为主的“工程结构实验室”获批福建省高校重点实验室;2008年,“福建省海峡两岸土木工程防震减灾工程研究中心”获福建省发改委建设立项。2008年以中心为主要硬件的“福建省土木工程研究生教育创新基地”获福建省教育厅、福建省财政厅和福建省学位委员会批准。
中心以科研促进教学,鼓励教师的科研项目直接对学生开放,引导学生积极参与科研实验,培养学生的科学精神和创新能力。例如,中心承担的国家自然科学基金项目 “波形钢板钢管混凝土新型组合结构受力性能研究”、“层间隔震基础理论与试验研究”等,吸收了本科生参加实验研究工作。
教师大量的科研成果转化为实验教学项目,比如从房贞政老师的“二环三期地道、引桥、高架桥荷载试验”、“二环路高架桥车载试验”等项目中提炼出“工程振动测试技术”创新性实验项目;从胡昌斌老师的“福建省水泥基变形特性及设计参数”等项目中,提炼出“连续式激光路面平整度检测”创新性实验项目;从邓涛老师的“韶关大道芙蓉山隧道工程施工监控量测”科研项目中提炼出“隧道通风检测”设计性实验项目。等等。
中心鼓励教师指导大学生科研训练计划项目。近5年中心承担了130名本科生参加的31个本科科研训练计划的实验任务。
中心重视产学研工作,努力为工程服务、为经济建设主战场服务,每年承担着总经费约1000万元的横向科研任务的室内和室外实验工作,许多项目泛及到国家和省重大和重点工程,如胡昌斌老师承担了“温福铁路钟鼓2号大桥施工监控”科研项目;房贞政老师承担了“乌龙江大桥T构锚头流白灰分析及处理与预应力筋锈蚀研究”科研项目;卓卫东老师承担了“平潭海峡大桥主桥抗震研究”科研项目;陈宝春老师承担了“漳州西洋坪大桥建设关键技术”科研项目;等等。年轻的实验教学人员通过这些试验任务,即为工程和社会经济建设提供了服务,又从工程实践得到锻炼。同时,这些试验任务吸纳了大批的学生参加,这也为提高学生的实践能力、工程意识、创新能力提供了良好的条件。以这些应用为背景,近5年,中心人员作为第一获奖者获得的省部级科技进步奖有一等奖1项、二等奖5项、三等奖7项。