吴晓杰
（武汉科技大学城市学院，湖北，武汉，430083）
摘要：在当今大力鼓励创新的新形势下，土木工程实验室在继续建设过程中、仪器设备的选用以及实验项目开设等环节中，考虑对学生创新、创业活动进行引导和支持十分必要。本文对土木工程专业实验室的建设进行了一些研究，并对建设中新的实验仪器设备选购中，在满足培养学生的实验操作的动手实践能力的同时，以创新创业导向激发学生思维风暴以及与科研结合实验项目设计等内容进行了一定的探讨。
关键词：土木工程实验室；创新；创业；科研
1.前言
随着我国基础设施建设的蓬勃发展，土木工程房屋结构和交通桥梁结构等都发生了巨大改变，结构规模极大增加，受力特征更加复杂，结构形式也不断出现创新改变。这给传统的土木工程的内涵和外延也带来了巨大的变革，对土木工程专业学生的培养提成了更高的要求[1]。同时，国家也大力倡导大学生进行创新、创业活动以及竞赛等，鼓励学生活跃思维，进行创新研究[2]。土木工程实验室仅发挥辅助理论教学的功能已远远不能满足当下需求，如何以创新创业为导向，在新的实验室建设过程中，实验仪器设备采购中，充分融入对学生创新创业活动的支持，培养学生的实践实操技能和创新能力，成为亟需解决的问题[2-3]。
2.土木工程实验室建设存在的问题
2.1实验室处于从属地位师资不足
多年来，由于缺乏足够的关注土木工程实验室的发展处于从属地位，并且难以促进研究[4]。各门课程主要注重理论知识的讲解和传授，而对于实验教学部分不够重视。实验室的专职师资的配备也严重不足，实验教师团队不稳定且处于辅助职位，职业认同感较低，人员流动变化较大。培训、继续深造以及紧密结合新的结构形式发展等都较为滞后，不利于实验教师的素质提升，进而直接影响实验室发展和实验教学的效果。
2.2实验教学的内容陈旧实验设备缺乏有效管理
据文献反应，目前多数土木工程实验室开设的是标准流程操作的验证性实验。学生没有自主思考和探索的兴趣，实验课程效果不佳。但土木工程发展快速，新技术和新工艺不断涌现，实验项目的开设却没有与时俱进，使得教学与现实发生了脱节，有很大的局限性。
许多实验室设备不能做到持续的维护和更新，管理模式单一，仪器设备利用率低，也是土木工程实验室发展中的一个突出问题[3]。在实验建设中，仪器设备的选择和采购没有以发展的眼光进行前瞻性的考虑，选择的设备功能单一，往往一学期仅使用1-2次，进行演示性验证性基础实验使用，效果很差，利用率很低。
3.土木工程实验室建设与改革的措施
3.1改变观念紧跟时代发展步伐
首先，要充分重视实验教学的重要性，提高其在教学中的地位，适当增加实验课时量[4]。结合土木工程行业发展，紧密关注新技术新方法，设置基础理论验证性实验、新技术展示实验、结构创新性能行为研究性实验和科研能力锻炼的设计性实验等多类型的实验项目。使学生在掌握基本的实验操作方法的基础上，进行新技术探索研究，激发创新思维锻炼，研究结构形式创新，建设方法创新等奇思妙想，并能通过实验进行创新效果验证，增强实践能力，增强创新能力，提高学生的整体素质。
3.2强化实验室建设购买设备具有前瞻性
为提高实验教学的有效性，支持学生参加土木工程专业相关的创新创业比赛活动、大学生挑战杯课外竞赛活动、全国大学生结构比赛等课外科技竞赛，有必要科学安排，总体规划，集中力量建设能够满足这些需求的综合实验室。
形成具有独特的教育功能和土木工程特征的实验系统，充分利用现在强大的网络技术，结合虚拟仿真实验思路，增强的内部控制，确保实验室设备功能的可靠性和先进性。
在新的仪器设备购买的时候，应该充分调研，多方比较。采购功能全面，适应性广的实验设备。比如在购买桥梁加载实验系统时，应该充分考虑实验系统的适用范围，具备适应多种桥型、不同桥跨组成形式的模型加载功能，这样就可以为后续学生进行桥梁结构形式创新实验提供了支持。同样，在高层结构强度安全和稳定行为仪器设备采购时，应着重关注仪器设备对不同平面尺寸，平面布置，不同层数，不同层高组合的建筑模型安装加载的可调节性，确保仪器可以适应于多种不同规模尺寸和结构形式的模型的安装、加载和实验测试。
3.3实验教学内容改革
实验教育不仅可以帮助学生充分理解和学习理论知识，还可以帮助他们培养创新能力[1]。实验教学内容的设置也应该在新的实验室建设过程中予以充分的规划和安排，应改变传统的单一验证性实验，增设创新创业为导向，以课外科技竞赛活动紧密结合的创新型实验和结合科研项目背景的初步科学研究能力锻炼的设计性实验。着重引进新知识和新技术，增加设计实验的比例，将实验与比赛相结合，与创新创业相联系，与科学研究能力的初步培养相衔接。实验总学时规定一定比例的必要性基础实验，然后允许学生根据自身特点和兴趣，自主选择创新竞赛性实验或者科研培养性实验，给学生充分的自主权。
4.可持续发展的思路
实验室的建设要考虑长期使用和发展，走可持续发展的思路，可以从如下几个方面进行尝试：
（1）注重基础性，最基本的理论验证实验必须予以开展，通过这些基础性实验，锻炼学生的实验理念和实验仪器操作的基本原则，为创新性实验科研性实验的实施，打下扎实基础；
（2）结合课外科技竞赛活动，以赛促学，以赛促创，赛教结合，激发创新思维和创新能力的发展；
（3）根据科研成果，开展综合性实验，整合多门专业课程，形成实用性强，设计性强实验项目。发展综合创新能力，实现科学研究与实验项目和装备资源的有机结合，对学生进行初步的科学研究培养；
（4）对创新课题、创新项目进行系统管理归纳，形成项目有效延续，各级学生有机接续对创新实验进行不断完善补充，形成实验的可持续发展和有效延续性。
5.结束语
综上所述，土木工程专业新的实验室的建设作为学生实践能力的培养平台，应在建设过程中充分结合时代背景，以创新创业为导向，以初步科研能力培养为指引。从仪器设备采购、实验项目类型设置以及实验课程管理等方面，努力引入新技术，促进创新教育，实现土木工程学生实践能力的大提升。同时，实验项目的管理方面要形成系统性，将创新项目进行延续，不同年级的同学不断对项目进行完善补充，形成实验室利用和实验研究的可持续性发展。
参考文献
［1］邱洪兴，吴京，王恒华，等．土木工程实验教学示范中心建设与实践［J］．实验室研究与探索，2019，28(9):83-87．
［2］李楠，贾宏俊，关彤．基于专业核心课程实践创新的土木工程实验中心建设［J］．高等建筑教育，2018，27(1):97-100．
［3］钱波．基于应用能力培养的工科开放实验教学体系的构建［J］．实验技术与管理，2019，27(7):136-138．
［4］王伯昕，邱建慧，许晓慧．土木工程专业大学生创新实验教学体系的构建［J］．教育教学论坛，2016，35(8):272-273．
项目来源：教高司函[2018]47号 产学合作协同育人项目-产、学、研、创四位一体综合实验室建设，项目编号：201801098029