土木工程实验教学中心精品实验项目

      同济大学启动的精品实验项目评选和建设的理念是:以人才培养为核心、有机地影响实验教学的各要素、建立实验项目的评价标准、创立精品实验项目的品牌效应、引领实验项目的建设方向。土木工程实验教学中心在目前本科生教学的实验项目基础上,创建具有前瞻性、操作型、辐射型的本科教学平台和实验项目,实验项目的内涵设计:有同济大学特色、实验手段有利于激发学生参与积极性、良好的实验项目管理运行模式、优良的设备和维护状态。通过精品实验项目以点带面建设,升华教学效果,真正起到实验项目的示范、辐射作用,在教学效果和实验室建设两方面取得成效。

第一期精品实验项目
一、5M钢桁架结构静力分析试验

项目负责人:薛伟辰

所属课程:建筑结构试验 

面向专业:土木工程  

实验时数 :2学时

       本实验开展5M钢桁架结构静力试验(不同试验工况下),测量钢桁架在弹性阶段的应变和变形。学生需要在教师的指导下综合运用材料力学、结构力学、钢结构和建筑结构试验等课程的基础知识,选择试验对象、设计试验方案、组织试验实施、整理分析试验数据并撰写试验研究报告。

       本实验属设计性、综合性的实验项目。学生在教师的指导下设计实验方案并完成实验,根据实验结果,分析获得钢桁架结构的静力性态。本实验具有一定的探索性,对钢桁架可选择不同的支承和加载方式,研究其相应的力学特性,并基于试验结果分析钢桁架结构计算模型。  

       通过本实验教学,加深学生对基础理论的理解,培养学生综合运用所学知识的能力。通过提高学生在试验全过程的参与程度,调动学生的积极性、激发学生的主动创新意识和求知欲望,培养学生的实践能力和科研思维。

      

二、电子全站仪数字测图及施工放样

项目负责人:程效军

所属课程:测量学 

面向专业:土木工程、港口航道与海岸工程、地质工程、测绘工程、地理信息系统、交通工程  

实验时数 :4学时

本实验的主要内容为: 
1. 电子全站仪地形信息(坐标数据)的采集; 
2. 电子全站仪与计算机之间的数据传输; 
3. 数字测图软件(或程序)的编写; 
4. 数字成图及数字图的形成、编辑、检查及数字图的输出; 
5. 施工放样精度的分析,测量仪器等级的选用; 
6. 施工放样方案的制订与放样数据的自动计算; 
7. 施工放样的实施。

       本实验属综合性、设计性的实验项目。随着测绘科技的迅猛发展,测绘仪器、测绘方法与测绘手段不断更新,这就要求测量学的教学内容与实验内容必须适应测绘科技发展的需要,从而使学生适应社会的需要。 

       通过本实验教学,提高学生进行综合性、开发性实验的质量;增强学生对仪器及计算机的综合应用能力;激发学生对新技术研究开发的兴趣和自觉性。使测量实验提高到一个新的层次。

      

三、固结和直剪实验

项目负责人:陈宝

所属课程:土力学 

面向专业:土木工程、交通工程、工程力学、港口航道与海岸工程、地质工程  

实验时数 :4学时

       本实验是用于测定土的压缩性指标和测定土体强度特征的室内试验项目,主要包括土的压缩系数av、压缩模量Es、固结系数Cv、抗剪强度指标c、φ值等。

      本实验属综合性的实验项目。压缩特性和抗剪强度指标作为研究土体的重要力学性质指标,须通过土工试验方法确定。将固结和直剪两项实验结合起来,利用实验课中有多个实验小组的便利,使原来的固结和直剪两个实验项目合并为一个项目。新设计的实验项目分为两个阶段,先固结后剪切,再将各个小组的结果汇总,得到固结和直剪两项实验的实验成果和教学效果。

       本实验教学方案,可以使学生通过快速固结实验和快剪法验证土力学中有关固结和强度的基本理论,使学生对饱和软土的压缩特性和抗剪强度理论有深入的了解,并让学生熟练掌握固结和直剪实验基本方法和步骤,熟悉固结仪和直剪仪的使用。

      

四、混凝土结构基本原理实验

项目负责人:顾祥林、林峰

所属课程:混凝土结构基本原理

面向专业:土木工程、港口航道与海岸工程、地质工程、交通工程  

实验时数 :8学时。认知教学2课时,8个试验项目(简支梁的剪压、斜拉和斜压斜截面受剪破坏试验大偏心和小偏心受压破坏试验)学生自主选择参加2个试验,每个试验3学时,共计6课时。

       本实验的主要内容:学生首先参加“了解试验要求与基本内容”的认知教学。然后以2人为小组协作完成一个简单的混凝土构件试验方案,老师讲评学生提交的构件设计方案,从而完成试验设计性教学部分。现场试验,教师中注重启发式教学,按照科学试验的要求,请学生整理试验数据、撰写试验报告。 对于没有参加的试验,试验现场陈列有8个已完成的试件,还制作了梁和柱钢筋笼骨架,钢筋上粘贴了应变片,通过教师讲解、学生参观等方式完成陈列架试件的教学部分。

       本实验属综合性、设计性的实验项目。“混凝土结构基本原理”课程许多理论基于试验和力学知识,具有实践性强、概念抽象、不易理解等特点。为利于学生掌握专业知识,以课堂教学难点为目标,拟结合土木工程学科特点,提供面向本科生的形式多样、内容丰富的实验教学机会。

       通过本实验教学,培养学生初步的试验方案设计能力和协作精神,遵循科学试验的一般规律,从试验现象的观察、试验结果的初步分析与判断、数据处理原则与进一步分析、试验结论等方面完整地培养学生进行科学试验的能力。

      

五、结构抗震实验方法

项目负责人:卢文胜

所属课程:结构防灾实验

面向专业:土木工程  

实验时数 :17学时

本实验项目实施模式:

1. 学生可跟进某个试验,掌握试验设计、方法等知识,最后以报告或阶段报告结束;

2. 设计几个主题分批执行并完成阶段报告,大家根据项目执行有自己独立思考和表达的空间,有助于积累和提高;

3.设计一些小型的实验、测试给大家动手实践。比如脉动试验、位移计标定。实践中提高同学对专业的理解和认识,培养浓厚的兴趣,独立思考的能力;提高学生的参与性和动手能力;

4.结合实例、图片、动画,组织学生与课题组讨论,引导学生提问和解答问题,激发学习兴趣。 
电子全站仪地形信息(坐标数据)的采集。

       本实验属综合性、探索性的实验项目。本项目结合土木工程防灾国家实验室的有效运行,引导和组织学生参与具有典型意义的各类型结构抗震实验。由于本项目结合的是工程实践过程中的关键抗震问题,其实验内容对于本科生而言,详实、深入而全面,一般情况下也超越了本科生直接参与的范畴。因此,本项目强调通过教师和实验人员对全面实验过程的讲解,引导学生参与部分实验环节。

       通过本实验教学,培养学生了解土木工程结构地震灾害,掌握结构抗震实验方法,使其具有从事一般结构实验和检验的能力,为学生今后进行结构防灾工程实践、实验检验和研究工作打下良好的基础。团队的学习实践环节,也有利于锻炼学生为工程实践而团结协作的品行,并在实践环节中得到确认和提升。

      

第二期建设中的精品实验项目

一、岩石三轴压缩强度

项目负责人:陈建峰

所属课程: 岩体力学

二、钢结构基本原理教学实验

项目负责人:陈以一

所属课程: 钢结构基本原理

三、港工结构检测

项目负责人:郑永来

所属课程: 港口水工建筑物

四、土木工程结构静力试验常用仪表和传感器的使用

项目负责人:鲁 亮

所属课程: 建筑结构试验

五、GPS基本原理实验

项目负责人:陈义

所属课程: 控制测量实验

六、土木工程施工教学实验

项目负责人:应惠清、顾浩声

所属课程: 土木工程施工

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