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[摘 要]工程专业实验课程的工程化是产学研合作办学的具体内容.文章基于工程检测研究项目,通过对校内土力学实验和工地土力学实验的分析,提出有关工地土力学实验室创建的具体内容,为土力学实验的开展提供新的模式和为学生培养提供更有价值的平台.
[关 键 词]土力学实验工地土工室学生培养
[中图分类号]TU41[文献标识码]A[文章编号]2095-3437（2013）012-0048-02
一、引言
土力学是一门传统的土木建筑类力学基础课,一般情况下与之相应的土力学实验都在校内实验室完成,但近年来教学体制对工程性科目的改革,越来越强调其实践性,尤其是随之建立了一大批产学研实践基地.土力学实验的内容有很强的工程实用性,所有土建类工程项目都要根据工程需要在现场建立工地实验室,而土工实验室又是工地实验室的重要组成部分,所以校内土力学实验可以按照土建工程工地实验室的标准建设.
二、土力学工地实验室的构建
(一)校内土力学实验
校内土力学实验室在设置实验内容时根据校内实验设备和师资情况具体安排,一般情况下会安排8～16个学时的实验课程,实验内容也相应有4～8个项目,具体安排如图1所示下.
在实验流程上,校内实验往往是先在课内讲述理论知识,要求学生依据理论知识明确实验目的、实验方法、实验步骤和实验结果处理等,即让学生理解为什么做这些实验,为了达到目标可以采用什么方法,再通过怎样的过程来实现实验目的和对在实验过程中表现出的现象如何解释与产生的数据如何处理等,以确保达到实验预习的目的.然后,实验室老师为学生进行实验演示,在演示过程中时刻提醒学生需要注意的环节.接着,监督学生分组独立完成实验,最后完成实验报告.
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(二)工地土工室
工地土力学实验室的实验内容设置是根据施工质量检测需求而确定的,与具体的工程项目有关.实验检测参数有密度、含水量、密实度、灰剂量、贯入度等.
工地土工室工程流程为：首先,施工材料员填写检测委托单后,实验室工作人员进行台账登记、任务单回执和材料检查与确认.其次,进行任务单派发,交由专业检测人员,检测人员检测准备完成后进行检测工作,注意检测过程中检测数据的记录.实验过程和检测数据记录一定要按规范要求完成.最后,根据检测数据出具检测报告.
(三)适合于土力学实验教学的工地实验室建设
校内土力学实验室和工地土工室二者有不同的实验内容和实验流程,而如何建设一个既可以实现土力学实验教学又能完成土工室任务的试验室就显得非常重要.如果同时考虑二者的具体要求,则必须对现有的实验室构架进行重新设置,具体可以从以下四个方面进行调整.
1.实验工作人员的调整.在实验过程中需要有企业检测员和学校实验教师共同参与.检测员需要按照相关规范的要求完成和展示检测项目.由于该检测过程是完成实际的检测项
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2.实验仪器的调整.检测试验对仪器的需求是常态化的,仪器的种类是基于检测项目来考虑的,需求量是从检测任务多少来考虑的；土力学教学对实验仪器的需求是集中式的,仪器的种类是由教学内容决定的,需求量是由学生数决定的.二者对实验仪器的需求是不同的,在完成检测任务的同时又要实现实验教学.在这方面的调整主要有：一是根据学生数量增加工地实验室的仪器.由于产学研基地由企业和学校共建,可以将学校实验室的一部分仪器调整到实习基地以满足实验教学的需求.二是对检测内容里没有而实验教学又有要求的部分,实验仪器可以不做调整,放在实验室完成.三是实验仪器的使用维护完全按照工程检测的要求进行.
3.实验内容的调整.检测内容是根据检测任务确定的,最终得出的检测结果往往是一个反映工程现场土质情况的综合性指标,它包括几个实验内容.因此,要在不影响检测项目的同时,对实验内容做一些调整.对于工地实验室不做而教学有要求的实验则需调整在校内实验室完成,并根据教学目的确定实验目的；对于工地实验室有做但不是独立的实验则需要将对实验当中教学要求的部分进行细化处理,即在不影响检测项目的同时,对部分实验进行细化处理以达到教学目的.如用灌沙法检测地基土的密实度需要检测含水量,检测项目中没有独立的含水量检测,则可以在该检测内容中完成,在考虑教学的需求后可以根据学生的分组情况增加平行试验量,同时详细讲解实验过程、仪器操作、数据处理和实验报告撰写等方面的内容；对于工地实验室独立完成的实验,则按照规范要求实际完成,需要调整的是根据学生分组情况增加平行实验数量.
4.实验执行的调整.校内完成的土力学实验是完全按照前一学期的教学计划安排来实现的,以学生理解理论基础知识、熟悉实验仪器为目的.具体在执行过程中强调的是全班每位学生都可以全过程地参与并完成实验,因此需要注意的环节有学生分组、实验仪器数量和各小组各实验循环完成.
而对于工地的土力学实验在执行过程中,很难像校内那样按计划有顺序地循环完成,因此必须对实验教学计划安排做出调整.一方面,把握工地各试验项目任务委托单的委托规律,再安排学生的实验过程.具体是一般情况下各段工程的检测要求在规范里面有明确的规定,要求有一定的检测率,所以当工地施工到某一位置的时候试验项目委托单的生成也有一定的规律,在把握这方面的基础上再制订新的实验教学安排计划.另一方面,在学生分组的时候需要考虑工地试验室的规模和试验仪器数量,必须做到像校内实验室那样实现每个学生都可以全过程地完成.所以在学生分组方面一定要按照实际情况安排.
三、土力学工地实验室学生培养通过对实验工作人员、实验仪器和实验内容的调整,工地实验室既可以满足检测项目的要求又可以达到实验教学的目的.但对于学生培养而言,仍然需要制订详细的实验教学大纲,并做好各种可能的预案,为学生在工地的实验实践提供必要的保障.
首先是如何组织学生的问题.对于工地实验室而言,其本质属于生产单位,所以在正常情况下对学生的容纳量有限,因此对于一个班级的学生而言只能根据工地试验任务进度按批次完成实验.具体是先考虑工地试验室容纳程度和日常检测试验的规律,然后由容纳程度确定学生分组人数；由日常检测试验规律,确定实验安排.对于土工实验而言,规范中对检测数量和部位有明确的规定,所以对于大部分常规试验会有相当数量的重复,由重复规律确定每个小组的实验安排.
其次是实验教学大纲的制订.校内实验的教学大纲是根据课程安排而同步进行的,即在课内理论知识讲述完毕后就进行相当的实验课程,所以实验教学大纲的安排与理论课程的安排相一致即可.而对工地实验室土工实验的教学大纲一方面需考虑理论教学安排,另一方面需考虑检测试验重复规律,因此一定要把握好理论教学的固定性与检测试验的变化性二者之间的结合.即在理论教学方面讲完一部分知识,就应该进行相应的实验；检测试验基本每进行一定的工程量就会重复相应į
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