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实验教学

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    实验中心立足新时期国家对高素质人才的需求,结合学校土木类学科的传统特色和优势,确定了“紧跟学科发展,立足社会需求,夯实实践能力,强化工程技能,培育团队精神,提高创新能力”的实验教学理念,建立了以实验和实践为纽带的大学生实验、实践和创新能力“一体化”培养目标,着眼“两个面向”、立足“三大教学平台”、实施“四大教学模块”、贯彻“五大促进”的实验教学体系。


1、“一体化”培养目标

党的十八大报告提出:“全面实施素质教育,着力提高教育质量,培养学生社会责任感、创新精神、实践能力”。结合土木工程应用型学科特征,立足“实践中创新、创新中实践”的认识论规律,通过实验教学平台、教学内容和教学组织方式的有机融合,将专业实验、专业实践和专业创新融合于学生能力培养的一体化目标中。

 













2、教育立足“两个面向”

兰州交通大学(原兰州铁道学院)是一所行业特色浓厚的高校,多年来在“突出铁路特色,立足甘肃,面向全国,服务交通”的基本定位下,人才培养主要着眼于培养“面向铁路建设行业和面向西部区域工程条件”急需的创新实践能力强的高素质人才。实验教学计划紧密结合铁路 “线、桥、隧、建” 一体化的工程特征,以及西部干寒气候区、高烈度地震区、地质灾害高发区和生态环境脆弱区等四区融合的环境特征,系统开展针对“勘、设、施、管” 全工程过程的实验和实践教学,使学生知识和能力主动适应未来工作需求。

3、构建“三大”实验教学平台

全面贯彻中心全局工作以人才培养为核心,紧密立足学科优势资源建立起支撑实验、实践和创新教学的三大平台:学科基础与专业技术实验教学平台、学科前沿与创新实验教学平台、校企联合工程现场实践教学平台。三个平台的组成要素如下表所示。

平台

依托的学科基础

组成部分

一、学科基础与专业技术实验教学平台

六个学科基础实验室

工程力学、流体力学、岩土力学、工程地质、工程材料、工程测量等。

五个专业技术实验室

道桥试验中心、隧道与地下工程试验中心、轨道工程实验室、工程管理实验室、虚拟仿真实验室等。

两个甘肃省实验教学示范中心

土木工程实验教学示范中心、测绘与地理信息实验教学中心。

二、学科前沿与创新实验教学平台

三个一级学科博士点

土木工程、交通运输工程、管理科学与工程,下设10个二级学科博士点、20个硕士学位点。

七个省级重点学科

土木工程、力学、材料科学与工程、管理科学与工程、交通运输、水利工程、城乡规划学

一个国家级大学科技园

兰州交通大学国家大学科技园,提供创新创业基金,入园企业提供专业实习。

两个国家级长江学者创新团队

西北干寒地区材料与结构耐久性(IRT1139)、黄河上游水环境综合整治技术体系研究(IRT0966)

六个省部级科研平台

甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室、甘肃省道桥工程灾害防治工程实验室、寒旱地区水资源综合利用教育部工程研究中心、结构试验中心铁道部重点实验室、甘肃省地理国情监测工程实验室、铁道车辆热工教育部重点实验室。

三、校企联合工程现场实践教学平台

六个国家级工程实践教育中心

中国中铁股份有限公司、中铁二十一局集团有限公司、中铁西北科学研究院有限公司、兰州铁道设计院有限公司、兰州威立雅水务(集团)有限责任公司、中铁一局集团市政环保工程有限公司。

一个国家级大学生校外实践教育基地

中铁二十一局集团有限公司。

73个企业实习基地

其中设计院:、施工企业,管理单位、多少家、

4、实施“四大模块”实验教学内容

在三大教学平台上,围绕培养目标,实施:学科基础与专业课程实验、开放实验与创新实验、专业实习与社会实践、课外学术活动与学科竞赛等四大模块和层次的实验教学内容。

5、 “五大促进”措施保障实验教学整体水平和质量

(1)依托行业大工程促进实验与实践教学

实验中心依托在行业内的影响力和良好的社会声誉,与行业企业长期从事产学研合作关系,参与企业从事的国内大型工程项目的勘测、设计、施工、管理和运营维护等工作中的试验研究、仿真分析、监测控制和维修加固等科技工作。近年来,中心紧跟国家铁路和公路大发展的良好局面,为青藏铁路、京沪高铁、郑西客专、哈大客专、兰渝铁路、兰新客专、宝兰客专等国家重大铁路项目、兰州市政桥梁、甘肃境内高速公路、兰州轨道交通项目等。 依托国家级大工程项目,在三个方面发挥对实验教学的促进作用:

紧跟大工程需要更新实验教学内容; 以工程科技开发设备更新和开发带动实验基础条件改善; 科技开发项目实验衍生为大学生开放实验和创新实验项目; 锻炼了师资,提高了教师实践和创新能力; 依托大工程开展大学生实习和工程实践。

每年,实验中心承担的面向工程的技术开发项目200余项,科技开发合同额5000余万元,投入实验室的仪器升级、实验材料、开放和创新项目、人员补贴等经费合计200余万元。

(2)依托科研促进实验与创新教学

从高等教育的发展来看,搞好教学与科研的有机结合,有利于师资水平的提高、教学内容的更新、传统专业的改造以及新专业的增建。而教学质量的提高又推动了科学研究在更广泛和更深层次领域的开展。因此,二者的有机结合具有相互促进、共同提高的作用。实验教学作为整个教学过程的重要一环,在担负人才能力培养、验证已知、探索未知的活动中也必然与科学研究存在着密切的联系。

中心在长期的教学科研和人才培养实践中,充分发挥科研对实验教学和人才培养的综合支撑作用。目前,中心每年承担的国家科技支撑、国家“863”计划、国家自然科学基金、省部级科技攻关课题等每年合计100余项,通过科研从以下方面促进实验教学发展。

科研项目的实验衍生为大学生开放实验和创新实验项目; 以科研项目的设备投入带动实验基础条件改善; 科研经费支撑大学生创新实验的材料消耗; 科研项目提高了中心人员科研水平、实验和实践能力; 实验室条件的提升凝聚高水平师资队伍扎根实验室。

(3)依托新技术促进实验技术进步

实验中心注重新技术在实验教学和实验室管理中的应用,积极鼓励中心人员利用新技术促进实验教学技术提升。结合虚拟仿真技术、有限元数值分析技术、机电和自动控制技术、网络和数字化传输技术等,促进实验技术发展,主要体现在:

基于虚拟现实技术,建立了虚拟仿真实验室,引进了国际大型仿真软件ANSYS、ADINA、MIDAS、等,解决了大型复杂工程的力学分析、建造模拟等问题。

结合网络化数字传输技术,建立了土木工程类网络视频库,集中展示68部国内外重大工程建设视频材料,可以让大学生利用现代网络随时随地感受大工程现状。

结合机电和自动控制开发综合性教学仪器平台,开发出了列车脱轨和轮对统计综合试验系统、复杂结构多点多向自动加载和控制系统、粘性土电渗电涌实验装备等。

利用数字影像技术,实现试验大厅实施监控,促进实验室管理水平提升。

 

(4)依托学科平台促进实验条件提升

实验中心结合学校发展,非常重视学科平台建设。相继建设获得国家级一级学科博士点、省级重点学科和省部级重点实验室等学科平台,通过学科平台建设,在以下方面促进了实验室建设:

增加实验室仪器设备更新。依托学科平台,每年仪器设备投入可达500万元左右。

凝聚人才,通过学科平台建设,凝聚了一支高水平教学队伍。

促进人才培养质量提升。学科平台带动的科研、人才和基础条件建设从实验教学、开放实验、创新实验等方面扩展于人才培养中。

通过学科平台的开放交流机制,促进实验室建设理念和水平的提升。

(5)依托国际办学促进教育理念提升

实验中心依托学校与4大洲9个国家的14所大学建立了稳固的国际合作关系,与其构建了稳定的相互交换师生项目平台,形成了完备的合作交流机制。每年选派50余名大学生、研究生前往美国爱荷华州立大学落实“2+2”联合培养、乌克兰第聂伯彼得罗夫斯克国立铁路运输工业大学、白俄罗斯-俄罗斯大学等留学。每年接收乌克兰、白俄罗斯、俄罗斯、尼日利亚、加纳、卢旺达、苏丹、也门、韩国、老挝、越南、巴基斯坦、哈萨克斯坦、土库曼斯坦、塔吉克斯坦等国家留学生50余名。每年有6-10名教师参与国际合作和访学项目。

通过广泛的国际交流与合作,提升了实验中心立足国际前沿的教育、科研、人才培养理念,提升了总体教育水平。