水利工程基礎灌漿施工試驗課程教學改革探討

張紀磊 ，石小濤 ，呂從聰 ，孟永東

（1.水利與環境國家級實驗教學示范中心（三峽大學），湖北 宜昌 443000；2.三峽大學水利與環境學院，湖北 宜昌 443000）

水利工程基礎灌漿施工屬于隱蔽工程項目，特別是大壩基礎處理，是關系到水利工程成敗的關鍵之一[1-2]。因此，水利類院校均會開設相關課程，并佐以試驗環節，然而隨著教學模式的不斷改革[3-4]，課堂和試驗教學學時一縮再縮，導致傳統的教學方法難以保證教學質量。面對如此窘境，有必要突破傳統，尋求新的教學方法。值得一提的是，本教學團隊前期獲批了一項《一種砂礫石基礎灌漿試驗裝置制造方法及圖紙》發明專利[5]，并研發出一套砂礫石基礎灌漿試驗裝置，該裝置功能齊全、操作簡單，可為水利工程基礎灌漿課程試驗教學提供平臺支撐。因此，為進一步豐富水利工程施工試驗教學項目，并在有限學時內保證教學質量，有必要采用虛實結合的教學方法，對水利工程基礎灌漿試驗課程進行適當的教學改革。

1 水利工程基礎灌漿試驗課程現存的問題分析

以三峽大學水利專業的水利工程基礎灌漿試驗課程為例，該課程為專業必修課水利工程施工課程中的試驗環節，該環節側重于理論與專業知識的結合。然而隨著高校教學模式的改革，試驗環節學時也從12學時壓縮到了4個學時。由此帶來了諸多問題：①學時限制，老師講的內容有限；②學生實操的機會有限，學不好本門課；③單位反映學生的專業能力差、動手能力差。究其原因可能在于：

（1）教學方法陳舊：大多數老師的教學方法過于陳舊，尤其是對于試驗課程，同樣的一個試驗可能要反復用幾年，帶幾屆學生，這帶來的直接后果就是，不同年級學生相互交流后，會先入為主的對本門課“了如指掌”，進而失去學習興趣和動力。另一方面，不少老師在教學時過于依賴書本上的理論，進而將自己由一名試驗老師變成了一位導游，一次課下來，收效甚微。

（2）課程性質特殊：水利工程基礎灌漿施工試驗具有操作復雜、費用投入較大、不可逆、費時、污染環境等特點，這無疑給上課老師帶來了多重挑戰，加之課程內容多、任務重，而學時有限，所以相較于讓學生動手練習，老師們多數時候會選擇將試驗課變成一節科普課。

（3）對行業需求不了解：做水利工程基礎灌漿試驗的最終目的是服務于畢業生的職業能力。然而，現有的教學模式鮮有涉及工程上的實際問題，多數情況均是對書本試驗進行重復，無形中讓學校所學與行業需求漸行漸遠，帶來的更加直接的后果就是學生的實操能力差、應用能力差，久而久之，我們的學生在相關行業的口碑也將日益變差。

2 團隊研發的基礎灌漿試驗裝置

為更好地服務試驗教學，增加學生的實操能力，本教學團隊設計了一套可以在室內進行基礎灌漿全過程的試驗裝置，該裝置主要包括承載臺、長方體無蓋容器、透明有機玻璃板、截面轉換接管、壓力計等結構，裝置的主要特點是構造簡單，易于操作，設計簡圖如圖1（P194）所示。由于裝置的功效已在專利中詳盡描述，這里不再贅述。

圖1 灌漿試驗裝置

試驗作為科學研究的一種基本手段，在科研、教學以及工程地質勘探等領域應用廣泛，且大部分均在室內開展，而以往的教學中只是從理論方面闡述了關于砂礫石基礎的灌漿技術，學生缺乏直觀的認識。本試驗裝置的研發為學生提供了試驗平臺，滿足了試驗課教學及科研的需要，通過它來模擬砂礫石基礎灌漿的過程，讓同學更為直觀地了解工程實踐中關于砂礫石基礎灌漿的方法以及特點。

3 基于虛實結合的教學模式探討

水利工程施工試驗課安排在大四秋季學期，學生的其他理論課和各類實習均已完成，此時開展專業必修試驗課恰到好處。鑒于傳統教學的弊端，可以通過如下方式開展相應教學改革，希望與廣大同行共勉。

（1）鞏固專業基礎知識，提高學生的專業素養：借助試驗教學機會，幫助學生系統地回顧三年來的專業理論知識，并采用工程案例剖析的方式，令其將專業所學串在一起，進而提高學生的專業水平和素養。

（2）虛實結合，提高學生理論指導實踐能力：在保證安全的情況，給學生提供專業理論和儀器方面的資料，讓學生自主學習，并在此基礎上弄清理論原理、摸索試驗裝置的使用方法，提高學生的理論指導實踐能力。

（3）分工合作，提高學生的團結協作能力：任課教師將相關的專業課題拆解成若干子課題，并將其發放給學生，令其自行組隊，并借助試驗平臺完成任務，進而達到調動學生積極性，鍛煉學生解決問題和團結協作的目的。

4 結語

本文在前期研發的基礎灌漿試驗裝置的基礎上，結合水利工程基礎灌漿施工試驗課程，提出了一種虛實結合的教學方法，新的教學方法有效地豐富了水利工程施工試驗的教學項目，而且為學生提供了更多的實操機會，能夠做到真正意義上的理論與工程的結合，同時，也為其他試驗課程提供借鑒。