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工程领域研究生校内创新实践基地的建设

2017-11-27王伟赵茜朱记伟

新西部下半月 2017年10期
关键词:研究生教育建设策略土木工程

王伟+赵茜+朱记伟

【摘 要】 本文以土木工程学科为例,探讨工程领域研究生校内实践基地建设。工程领域研究生校内实践基地建设应明确功能定位,加强校内实践建设硬件条件及创新平台建设,加强管理运作机制建设,开发分层渐进的实践教学体系,结合科技竞赛开展创新活动,加强质量保证体系建设,建设能主动适应教学科研需要的实验教学队伍和“实验中心—科研机构—企业”相结合的实践平台建设。

【关键词】 工程领域;土木工程;研究生教育;校内创新实践基地;建设策略

一、基本情况

按照现在教育部的战略部署要求,研究生教育不能在一个封闭的、独立的教育体系中进行,它的发展涉及政府、企业、高校等诸多方面的共同参与。各研究生培养单位积极推进研究生教育改革,注重研究生实践环节的培养,积极与企业联系,在企业设置实践基地,为研究生搭建对外实践的平台,部分研究生在读期间在企业得到了锻炼。但是,在现行体系中,目前实践基地建设存在运作不规范、不稳定、类型单一、评鉴体系空白等问题,造成基地建设难,稳定更难的现象。实践基地的负责人思想上不重视对实习生的培养;为实习生提供的锻炼机会少;不为实习生安排接触企业核心技术的机会;没有为实习生安排高水平的企业导师;企业导师责任心不强;不能提供有效指导以及把实习生只是当作劳动力对待等。[1]另一方面,学校能够用于研究生在外实践的经费极其有限的,同时社会支持力度也不够,这些都是造成对外实践基地建设缺乏系统性、规范性、持久性的原因。

由于现阶段企业实践基地建设过程中存在的一些制约因素,本课题拟在校内学科建设基础上,以若干二级学科的核心实践内容为基础,建立校内实践基地。在多年的办学过程中,已形成了面向工矿企业、工程建设单位,业务范围包括工程设计、工程建造、工程检测评估的工程教育特色。在整合学科、学院实验实践教学资源的基础上,依托重点学科优势,建设校内实践基地,对学生的创新实践活动起到引领和促进作用。

利用已有的科研实践平台和经验,发挥团体合力优势,资源共享,努力提高研究生实践能力。校内实践基地的建设将会丰富全日制工程硕士实践能力培养的途径,弥补校外实践基地的不足,在工程硕士研究生实践教学中发挥了重要的作用。

二、校内实践基地的功能定位

实践基地是研究生培养中的一项新事务。它不同于公共的实验教学中心,它虽然以学生的实验、实践活动为主,却又不同于教师的专业实验室。它更关注的是学生在实践活动获得的创新体验,关注学生主观能动性的发挥,是一个以学生为主体的自主实践平台。校内实践基地主要是完成实习实践的教学任务,其功能定位为: 了解并参与工程设计、建造、竣工验收、后期维护、检测加固等环节的某一工程过程,通过重大工程技术攻关、技术改造、技术推广与应用,新工艺、新材料、新产品、新设备、新技术或新软件的研制与开发,引进、消化、吸收和应用国外先进技术项目,规划或研究一个完整的工程技术项目或工程管理项目,设计与实施一个完整的工程项目或技术标准的制定,重点解决学生创新能力的培养问题。[2]

三、校内实践建设硬件条件及创新平台建设

1、硬件条件

土木建筑工程学院拥有省部共建国家重点实验室培育基地(联合申建)、陕西省黄土力学与工程重点实验室,以及岩土工程实验室、工程结构实验室、建筑材料实验室、力学实验室、沥青混凝土防渗实验室、工程测量实验室、工程管理信息化实验室及建筑与规划模型设计制作室8个专业实验室和水利水电土木建筑研究设计院,已经具有将教学实验建设、学科基地建设、重点实验室建设和科研仪器设备统一规划的实践和经验,并已取得实际的成果。实验室总面积4500m2。现有主要仪器设备1680台, 结构与建材实验室配备的主要仪器设备有MTS四通道电液伺服程控结构试验系统,500t电液伺服程控长柱试验机、3m×3m振动台一个、MTS50t动态疲劳试验机一台等;岩土工程实验室配备的主要仪器设备有XGT-1,XGT-2,XGT-3系列真三轴仪三台、振动扭剪三轴仪一台、非饱和土平面直剪仪和固结仪各两套、动三轴仪一台、大型多功能材料实验机一台、隧道模型实验仪一台、平面应变三轴仪一台和模拟地震振动台一台等;沥青混凝土防渗实验室配备的主要仪器有高低温试验箱一个、沥青含蜡量测定仪一个、自动石油瀝青脆点仪一个,沥青混合料弯曲试验仪一个和沥青软化点测定仪一个等;测量实验室配备的主要仪器有全站仪42套、经纬仪60台、水准仪79台、GPS定位仪3个等。做到了品质精良、组合优化、配置合理、数量充足,能满足现代实验教学要求,仪器设备使用效益高。能够满足土木专专业、工管等专业的课程教学和相关研究任务。

2、创新平台建设

隧道快速设计与施工新理论与新技术实验平台:该研究平台从国外引进隧道设计与施工先进理论与方法,重点解决当前隧道工程中最困难的围岩力学性质快速确定、围岩稳定性快速分析与评价、围岩支护结构快速优化设计与施工等工程难题,已开发的隧道快速分析与设计平台,被鉴定为国际领先、国际首创,已初步研发成功的围岩力学参数现场快速测试系统平台也已引起国际同行专家的兴趣与赞同。

黄土静动力学及工程防灾实验平台:针对我国旱区广泛分布黄土存在浸水湿陷、震陷、液化、滑坡和塌陷等工程问题,主要开展在黄土的湿陷性、黄土的本构模型、黄土的强度特性、非饱和黄土的有效应力原理、湿陷性黄土地基的加固处理、黄土边坡稳定性的分析方法、黄土洞室城洞机理等方面研究;开展在土工抗震理论与振动液化问题、土动力学特性、土体动力反应分析、土工程抗震方面的研究;开展黄土及其工程灾害防治的研究。建立黄土力学、黄土动力学理论体系,以及各种黄土灾害演化机理分析方法和预测模型。提出黄土工程湿陷、震陷、液化、滑坡和塌陷等治理的工程措施和优化设计理论。

大体积混凝土动力特性细观力学研究平台:主要开展节理岩体隧道工程和黄土隧洞工程两方面研究。主要针对西部土木建设中隧道和地下工程优化设计和施工中关键技术难题,运用室内试验、模型试验及数值仿真试验等多种科研手段,研究裂隙岩体、黄土的变形、强度特性及其对西部铁路、高速公路、水工隧洞以及城市地下空间建筑工程设计和施工的影响,推动黄土力学和岩体力学发展,为工程建设的优化设计与施工提出重要的科学依据。endprint

结构实验和建筑材料实验平台:该研究平台共有设备780台(件),拥有疲劳试验机、拉力试验机、新型智能材料特性测试机和多功能应变采集仪等科研仪器,其中大型设备有MTS四通道电液伺服程控结构试验系统,500t电液伺服程控长柱试验机、3m×3m振动台一个等在科学研究和研究生培养方面均发挥了重要作用。已经形成了混凝土结构、现代钢结构基本理论及应用、结构振动控制及冲击防护、高性能建筑材料等研究方向。

沥青混凝土防渗实验平台:沥青混凝土防渗实验室从事沥青混凝土防渗研究有三十多年的历史,是全国从事水工沥青混凝土研究最早的机构之一,是行业沥青混凝土设计规范、施工规范、试验规程的主要编写者。实验室有沥青混凝土性能试验研究仪器设备20多台(套),其中沥青混凝土三轴试验仪能自动测量沥青混凝土的体积变形、沥青混凝土冻断试验设备能测试沥青混凝土的低温抗裂性能等技术在国内属领先水平。该研究平台在咨询、设计、监理、施工等领域与许多国内外单位开展了全面合作,积累了丰富的工程经验。迄今为止,该实验室参与了我国几乎全部碾压式沥青混凝土心墙与抽水蓄能电站沥青混凝土防渗面板的建设,以及部分浇筑式沥青混凝土心墙的建设。

力学实验平台:经过多年的建设,已形成了一定规模,除了具有常规的力学测试设备以外,还具有MTS拉扭实验机,疲劳实验机、非接触应变测量系统、结构动态测试系统、多场耦合计算软件、新型智能材料测试系统等测试平台,为开展高水平的力学课题研究提供实验保障,

四、校内实践基地运行办法

1、加强管理运作机制建设

校内创新实践基地按照高校实验室的相关政策和规定运行,根据高校与与企业相结合的原则,实行动态管理。高校负责制定基地的政策、规章、规划等,并组织实施;各学科可以联合企业专家负责研究制定符合学科特点的实践基地发展规划和配套政策、措施,实验室管理处对创新实践基地建设工作进行指导、协调和监督,负责筹措工作经费和培训管理人员,管理基地日常工作,制定具体管理办法,配备专门管理人员。

2、开发分层渐进的实践教学体系

利用学院已有的的科研资源,精心开发分层渐进的实践教学体系建设。在必修实践课程建设的基础上,进一步规划实践教学内容的深度和广度,分别构建研究实验、自主研发、创新研究,深入研究、确定不同实践教学阶段学生需要掌握的核心内容,建立联系紧密、分层渐进的实践教学内容体系。

3、以基地为平台结合科技竞赛开展创新活动

鼓励学生开展自助选题。积极开展创新教育活动,完善包括大学生创新计划、开放性实验、科技竞赛、专题讲座、及参与教师科研课题等多种形式的创新教育和科研活动体系。参与科技创新活动,一方面可以提高学生的学习兴趣,使学生能在必修课所学知识的基础上进一步加深和拓宽;另一方面也能提高设备的利用率,增加了老师和学生的交流和互动。学生可以根据自己感兴趣的研究课题,每年定期向基地提出项目申请,在经实践基地专家审批后,可以无偿利用基地条件开展实践研究,并能得到学校研究生创新实践基金的支持。同时,允许学生根据自己的兴趣,积极申报校外较高水平的科技竞赛活动,获批后可以带着创新课题进入实践基地。由于选题是学生自选,往往有很强的探索热情和动机,在教师的指导下,可以比较容易地实现知识迁移,释放创新能力,从而真正成为知识的探索者,产生创造性的科研成果。

五、质量保证体系

学校对土木工程实验中心提供了必要的人力、财力、物力支持,保障中心的更新建设和良性运转。每年下拨实验设备经费并且部分科研项目到款用于实验设备的添置和更新,拨付消耗材料专项费用于实验室环境改造及设备维修和实验室易耗材料的购置,充分保障了土木工程实验中心工作经费的良性运作。

为了保证土木工程实验中心正常运行,实验技术人员负责实验仪器、设备、材料和物资的网上管理及其设备维护维修、保障实验室清洁卫生,防火、防盗安全,保证实验室资源共享,协调安排实验教学、科研和对社会服务的各项工作。鼓励实验室工作人员参与实验室建设和实验教学的研究探讨,提高实验技能和实验室管理水平。中心人员实行公开招聘、竞争上岗、定期考核的管理机制。

实验室建设是学校发展规划的重要内容,在学校年度工作计划中,实验室仪器设备购置开支列入年度预算。通过谨慎安排中央与地方共建实验室资金、申请科研项目资助、院发展基金和专业建设费提供必要的经费补充,充分保障了仪器设备的购置、维修和养护,进而推动了实验室的建设工作。学校重视对中心的建设,每年有专项投入和常规维持费用。根据实验中心“十一五”发展规划和国家对材料类实验教学的要求,近五年先购置与研制仪器382台(套),合计费用1120万元,用于仪器设备的添置和更新,使实验仪器设备达到了教学要求;实验室改造与维修费用181万元,确保了实验课程的正常开出。

六、运行情况

土木工程实验教学中心经历半个多世纪的发展和建设,经过几代人薪火相传,不断发展壮大,不断推陈出新,形成了鲜明的特色.

中心积淀厚实,覆盖专业面广,实验教学体系完备,办学平台高。长期以来,中心立足西北,服务全国,面向大土木行业,以培养一流的工程师为目标,注重实践、突出创新,构建了“二课堂、三模块、四层次”的开放式实验教学体系,依托土木工程一级学科、国家重点实验室培育基地,构筑高水平土木工程实验教学平台,面向西安理工大学土木建筑工程学院土木、建筑、水利、环境类10个本科专业开设实验课程30门、实验项目107项,实验开出率100%;开放综合设计实验课程80%以上,年课时数达48500个。

中心实行开放式运行管理,注重综合设计型、创新型实验,激发了学生自主实验的热情,实验教学效果好。中心结合国家和省部级等各类竞赛,开展大学生科研实践训练项目,包括结构大赛、CAD设计比赛、BIM建筑信息模型大赛、全国研究生智慧城市技术与创意设计大赛等,学生参与度高、受益面广。通过有计划有组织地开展这些实践训练项目,激发了学生自主选择、设计实验的热情,提高了学生实验创新的能力,先后获得国家、省部级奖励126人次。开放式实验教学体系对培养大土木类专业实践创新型人才起到很好的作用和效果。

积极承担科研和生产任务,自行研发教学实验设备,并将标准化的质量管理体系直接应用到实验教学中,以研促教、教研相长成效显著。中心坚持“教学与科研相结合,教学与生产相结合,面向生产第一线”的原则,长期承担科研与生产任务,将标准化的质量管理体系直接应用到实验中,不仅为综合设计性和研究创新性实验提供了案例,对学生学习与生产实际接轨奠定了良好的基础,而且锻炼和造就了一批高水平的实验教学师资队伍。现形成了一支学历层次较高、学科梯队合理、适应新形势下教学科研和学科发展需要的实验教学队伍。

七、规划措施

建设一支能主动适应教学科研需要的实验教学队伍。具体采取分类设岗、动态管理,强化实施青年教师进实验室的教学实践制度,采用教学与科研、基础与專业、固定与流动“三结合”方针建设实验教学队伍,成立督导小组,定期与不定期检查实验教学环节执行,保证实验教学质量。

建设“实验中心—科研机构—企业”相结合的实践平台。加强校企(所)联合培养基地的建设,在中机第一勘察设计院、中铁第一勘察设计院、西北水电勘测设计研究院等企业合作培养的基础上,通过校友联谊等方式,扩大与企业和研究所的合作培养基地,逐步形成“实验中心—科研机构—企业”相结合的实践平台,进一步拓宽实验教学中心的功能模块、服务范围和辐射示范作用。

加强信息平台建设,全面实现实验教学的开放式管理。按照开放式教学的要求改进实验室管理系统设计,可远程访问的公示性内容, 进一步完善土木工程实验教学中心以及精品课程网站,充实网络辅助教学资源,如各类仪器设备的展示、使用说明、实验的过程影像等大幅度提高网络辅助教学系统的使用效益。

【参考文献】

[1] 张乐平.全日制工程硕士研究生培养状况的调查与分析—以Z 大学为例.学位与研究生教育,2012.3.11-17.

[2] 牛荻涛.建筑与土木工程领域全日制专业学位研究生培养的理论与实践.学位与研究生教育,2014.1.10-15.endprint

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