基于创新项目的土工实验室科研试验的机制思考

基于创新项目的土工实验室科研试验的机制思考

王 帅 罗天宇 冯飞 邓祥洪 邱锦 谢荣涛

武汉科技大学城市建设学院 湖北武汉 430065

摘要：分析了土工创新试验的特点，模式，途径，实施方式以及注意事项。以岩土实验室为例，提出了岩土工程创新试验项目-人员-装置-管理联动机制。分析了项目实施的要点，人员创新动力激发，装置研究以及管理等要点，对岩土实验室创新项目实施的模式做了若干思考，可对有关实验室创新试验工作的开展提供参考。

关键词：岩土工程，创新试验，实验室，模式思考

1引言

土工实验室创新对于推动实验室科研进展，有着重要意义，现阶段随着我国科研实力的不断增强，综合国力的提升，土工实验室内的研究工作，变得更加规范，传统领域的知识创新逐渐遇到瓶颈，大力开展创新型，基础性，突破性的研究工作，成为目前科研工作的重点。国家推出《从0~1加强重大科学基础性研究》的通知，鼓励科研人员勇于创新，构建新问题，寻找新方法。

作为未来科研人员的生力军，大学生提升科研原创能力，为今后科研工作奠定基础，是一项需要重视的工作之一。大学通识教育阶段，诸多大学生还未形成系统，没有系统的科研创新训练。创新项目可以明确科研目标，同时有效糅合大学生科研创新的相关能力，形成完备的科研头脑，综合提升科研工作的全面能力。加强创新项目的牵引作用，激发人员潜能，产生原创新成果，形成机制的良性联动，是一项非常有益的工作。

2项目-人员-装置-机制联动模型构建

常言道，不立则废，有备无患。所谓的立，就是目标与机遇，创新项目是人为设立的目标，蕴含着的事科研项目进阶的经历，经历就是机遇。通过创新项目，带动创新人员的工作，激发和形成有效的科研成果，从而能够实现机制的互动。

2.1创新项目

不管研究什么，先进行项目申报，然后给与相应的支持，完成创新项目的申报和实施准备，锤炼科研训练人员的申报能力，提升项目的基础能力。而实施方案的准备，需要体现在了解的多，总结的精，设计的妙，论述的清，安排的细，格式规范，没有错误。

2.1.1申报能力

主要包括，根据已有的关键性，战略性的科研问题，引导参与科研训练人员做好项目选题，项目的申报，在项目的申报过程中，锤炼科研训练人员的（1）文献阅读能力，（2）科学文字撰写和综述能力，（3）机械设计能力，（4）语言文字逻辑能力，（5）计划实施和安排能力，（6）文档编辑能力，（7）总结汇报能力。其主要效果是，使其通过自身的努力，清楚项目整体目标，同时搞清楚项目在各个阶段的分解动作，做好项目分解，量体裁衣完成项目既定环节，体会到申报创新项目的难，形成掌握申报创新项目的易。

2.1.2实施方案

创新项目归根接地需要落实到具体的科研工作上，对于没有科研经验的科研训练人员，不可避免可能走一些弯路，做项目就是统筹兼顾，需要对（1）项目研究背景，（2）为了什么实际问题需要而研究，（3）解决什么具体的工程问题，（4）前人是怎么做的（优点缺点是什么，取得什么成果，还有哪些可以深入研究），（5）设计什么样的新装置（功能，总图，分部），（6）介绍新的测试方法（试验方案）。（7）项目的技术路线。

2.2人员培训

科研训练人员的培训，是跟随项目开展进行的，分为事前，事中，在开展项目之前，需要对参加创新项目的科研训练人员，进行安全培训，试验和加工培训，数据记录和整理培训。

2.2.1安全培训

开展创新训练项目之前，做好文字工作外，还要注意好参加科研训练人员的安全问题，安全包括人员自身安全，包括防触电，防火，防盗以及机械加工损伤，试验设备损伤等。严格对照安全培训手册，逐条逐项对安全注意事项进行交待，培训，并且定期检查回顾。

2.2.2试验操作和加工培训

开展试验操作前，需要对试验方案进行设计，围绕因素，水平，设计合理组数的试验，并对试验可能获取的变化规律，以及机理分析做出分析。力求每个试验，能够得到若干条结论，数据表达规律，现象支撑结果，共同解释机理，并提出理论上的价值贡献。

创新项目最好包括试验装置的改进或创新设计，能够有效支撑创新项目上一个新的水平，能够探索未知和发现原创新结果，是丰富土工试验测试手段的有力手段。

2.2.3数据记录和整理培训

试验过程中，对要观察的数据，尽可能多的测试试验句，包括记录土体的原始参数，例如密度，形状，级配等，试验前后进行分析，以便于有效提取相应的工程应用参考价值。对于试验记录，要清楚的记录好原始数据，并及时保存，命名好计算机电脑采集的数据，做好备份。

对于科研训练人员而言，记录数据上，时常存在记录不够完备，命名不够清晰，数据记录个性化而不是规范化的问题，要把握好数据是记录给他人看的这样的原则，尽可能准确规范的记录数据，保管数据，不要在小细节上疏忽，而使得数据最后无法得到有效的处理。

2.3试验装置

根据试验的研究内容需要，创新思路需要，设计和加工相应的试验装置，用于开展试验。研究某个工程问题时，要有针对性的对试验装置的功能进行设定，通过机械传动结构，尤其是气动，液压以及电控机构，实现试验装置的有效自动化。

在开展装置设计的时候，通常包括如下几种方法。第一，根据研究的土体的特性，一般而言为特殊性质的土体，根据土工试验规范的测试方法进行改进和优化，引入自动化测试，荷载，以及精度上的提升。第二，是通过已有的工程实际，设计和开发模型试验装置，采用钢架提供反力梁，利用作动器施加大小，方向可变的荷载，通过特定的机械传动结构对工程实际过程实现模拟，测定相关的参数。

3项目管理

创新项目进展的过程过程中，还需要通过机制和管理手段，将项目，人员，装置，机制四位一体搞活，建立四者有效的联动机制，将创新项目，人员培训以及装置研制，机制管理融为一体，进行综合协调。

3.1项目进展评估

把握项目总体的目标，破解突发性问题，注重项目的版块分解，定期跟进进度，随机开展调查，并且深度挖掘项目的创新衍生环节，通过在项目研究过程中的积累，新发现，培育新的研究内容和创新点，致力于原始创新和创造。

3.2人员能力评估

夯实科研训练人员的基础知识，先培育其试验操作的能力，逐级放手，由简单安全的土工试验，创新基础的土工试验，复杂创新的土工试验三个阶段组成，在过程中强调安全意识，提高土工试验的创新水平，从而综合提升参与创新项目人员的科研能力。

3.3装置性能评估

首先注重保证装置的安全性，装置的安全性在于运行的时候没有相应的问题，尤其是电路，气路等，其次保证装置的先进性，在行业领域内的功能具有先进性，能够满足发明创造性的要求，还应注重装置的科学性，以及试验装置操作的高效和便捷性。通常而言，土工试验装置在已有的试验装置上进行改进是一个途径，此外，创新装置通常考虑的三个要素是：荷载，土体，接触物。时常观测的指标是：物理性质，力学性质，特性。通常使用的手段是：传感器，气动机构，液压机构，电控机构。可以在荷载施加的形式上予以创新，可以在土体特性改良上进行创新，可以在于接触物相互作用的方式上进行创新。

3.4机制合理评估

科学研究也是一项需要组织和实施的工作，要保证当下使用的机制能够对科研创造活动具有适用性，要确保现有的机制是具有实用性的，能够对创新项目的提出，申报，实施，总结部分都能够起到很好的促进作用。同时还应注重激励与制度的建设。

4结论

（1）通过对创新研究进行项目化，有利于科研训练人员掌握项目研究背景，清楚项目研究内容，从而便于实施创新项目。

（2）对科研训练人员加强培训，提升其科研创造能力和水平，通过改进和研制，提升和形成具有原创新创造性的试验装置是推动创新试验工作进程的重要手段。

（3）创新项目的实施和组织过程中，需要奖励融合项目，人员，装置以及管理的一体化机制，根据实际，安全高效能的完成创新项目的过程。

参考文献：

[1]林建军, 金炳尧. 基于项目的实验室工作室模式的探索与实践[J]. 实验室研究与探索, 2012(05):120-1

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