課程教學(xué)土木工程材料論文

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一、教學(xué)內(nèi)容的改革

土木工程材料種類繁多，各類自成體系，教學(xué)內(nèi)容大多數(shù)是敘述性和分析性內(nèi)容;同時，土工工程材料發(fā)展迅速，新材料層出不窮，以致學(xué)生在土木工程材料課程學(xué)習(xí)中難以抓住重點，出現(xiàn)什么都學(xué)、什么都學(xué)不好的情況。為了進提高土木工程材料課程的教學(xué)質(zhì)量，增強學(xué)生課程學(xué)習(xí)效果，筆者從教材編寫、授課內(nèi)容編排、課時分配等三個方面對土木工程材料課程的教學(xué)內(nèi)容進行改革。

(一)教材編寫

2013年，南昌大學(xué)與其他兄弟院校編寫出版了教材《土木工程材料》。新編教材充分考慮到現(xiàn)有教材的不足，強化混凝土章節(jié)內(nèi)容，增加了輕質(zhì)混凝土、高性能混凝土、纖維混凝土、再生混凝土、大體積混凝土、噴射混凝土、活性粉末混凝土等新型混凝土的相關(guān)知識;根據(jù)實際教學(xué)情況，弱化部分章節(jié)，將石材、木材、合成高分子材料等章節(jié)內(nèi)容進行相應(yīng)刪減;緊跟土木工程材料發(fā)展趨勢，增加建筑節(jié)能材料章節(jié);設(shè)置案例，在各章節(jié)中多設(shè)案例，引導(dǎo)學(xué)生用理論知識分析問題，與實踐相結(jié)合。

(二)授課內(nèi)容編排

根據(jù)土木工程材料課程特點，對授課內(nèi)容進行重新編排，力求做到以下幾點:突出重點內(nèi)容，授課時以水泥、混凝土、瀝青、瀝青混合料為主要重點，以土木工程材料基本性質(zhì)、氣硬性膠凝材料、建筑鋼材、新型墻體材料、建筑節(jié)能材料為次要重點，同時兼顧建筑功能材料、合成高分子材料、砂漿、石材、木材等;體現(xiàn)專業(yè)特點，注意授課內(nèi)容與不同專業(yè)方向的有機融合，土木工程工民建方向?qū)I(yè)重點突出水泥與混凝土的內(nèi)容，土木工程道橋方向?qū)I(yè)則要求掌握瀝青混合料的配合比設(shè)計;水利水電工程專業(yè)則要求詳細講解大體積混凝土及其施工;緊跟土木工程材料發(fā)展趨勢，更新教學(xué)內(nèi)容，授課時將土木工程新材料(如新型混凝土、新型墻體材料)、新技術(shù)(如隧道盾構(gòu)技術(shù)、大型混凝土構(gòu)件預(yù)制技術(shù))以及教師自身科研課題成果引入課堂教學(xué)中;結(jié)合工程應(yīng)用，將國內(nèi)外典型工程(如新型混凝土技術(shù)在三峽大壩、杭州灣跨海大橋應(yīng)用)融入課堂教學(xué)中。

(三)課時分配

土木工程材料課程是一門理論性、實踐性、實驗性都非常強的課程，而土木工程材料課程的學(xué)時有限，在教學(xué)中合理分配課時是保證土木工程材料課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。南昌大學(xué)的土木工程材料課程共48學(xué)時，其中課堂授課32學(xué)時，實踐2學(xué)時，實驗14學(xué)時。

二、教學(xué)模式的構(gòu)建

目前，土木工程材料課程的教學(xué)模式一般包括理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩部分。筆者在重視理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，強調(diào)提高學(xué)生的實驗實踐能力。在土木工程材料課程中，除進行理論教學(xué)和實驗教學(xué)改革外，還適當增加了實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

(一)理論教學(xué)

土木工程材料課程需要讓學(xué)生了解并掌握土木工程材料的組成、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)、工藝、性能與應(yīng)用的基本理論知識，為此，有必要將木工程材料課程的基本理論知識重組為土木工程材料的組成與結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)與工藝、性能與應(yīng)用三大塊進行統(tǒng)一講授。同時可采用多媒體結(jié)合板書的方法進行理論教學(xué)，以達到縮減課時、增強教學(xué)效果的目的。

(二)實驗教學(xué)

土木工程材料課程中現(xiàn)有的實驗項目基本上是驗證性實驗，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和研究熱情，因此在實驗教學(xué)改革時，除了開展水泥實驗、砂石實驗、普通混凝土實驗、瀝青實驗等驗證性實驗外，還設(shè)計了綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗。綜合性實驗是在設(shè)定原材料的基礎(chǔ)上，進行不同強度等級、不同坍落度要求的高性能混凝土實驗。創(chuàng)新性實驗是讓學(xué)生自選材料和自行設(shè)計實驗。創(chuàng)新性實驗前先將學(xué)生分為3～4個組并確定實驗題目，要求小組同學(xué)查閱資料、集中討論后完成創(chuàng)新性實驗，比如減水劑與水泥相容性實驗、緩凝劑對混凝土凝結(jié)時間影響實驗、不同等級礦物摻合料對混凝土強度影響實驗等。通過開展綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗，激發(fā)學(xué)生的研究熱情，提高學(xué)生的自學(xué)能力。

(三)實踐教學(xué)

在理論教學(xué)和實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上，積極進行土木工程材料課程實踐教學(xué)的探索與實踐。組織學(xué)生到預(yù)拌混凝土攪拌站了解混凝土的生產(chǎn)運輸過程，認知新拌混凝土的和易性，熟悉混凝土配合比設(shè)計，或組織學(xué)生到施工現(xiàn)場見識混凝土的澆注養(yǎng)護，了解建筑鋼材的性能和加工，實現(xiàn)理性認識到感性認識的提升，從而大大提高了教學(xué)效果。

三、教學(xué)方法的改革

在教學(xué)方法上，土木工程材料課程教師在課堂上一般采用多媒體和板書相結(jié)合的授課方式進行教學(xué)，學(xué)生基本上都是被動接受知識，很少對土木工程材料進行更深入的思考。鑒于這一缺陷，筆者在課堂教學(xué)中，增加視頻播放與課堂討論環(huán)節(jié)，提供了網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)，完善考核方法。

(一)視頻播放與課堂討論

為讓學(xué)生對土木工程材料的研究和發(fā)展有更深入的了解，特別是引導(dǎo)學(xué)生對土木工程材料進行更深層次的思考，筆者充分利用多年從事教學(xué)和科研工作的優(yōu)勢，特別制作了一段50分鐘左右關(guān)于材料在仿生、智能領(lǐng)域研究和發(fā)展的視頻資料，要求學(xué)生提前自行觀看，同時在課堂上也組織學(xué)生利用1個學(xué)時觀看視頻資料，之后用1個學(xué)時讓學(xué)生走上講臺發(fā)表觀后感想。

(二)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)

網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)是高校數(shù)字化建設(shè)的重要體現(xiàn)，也是教師授課質(zhì)量評價的重要組成部分。網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)為學(xué)生與教師之間搭建了一個很好的交流平臺。教師可將很多相關(guān)的文檔、幻燈片、視頻資料上傳到網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺上，讓學(xué)生自行下載。學(xué)生也可在網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺向教師提問，教師可定期查看和回答學(xué)生問題。在教學(xué)方法上，網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)是對課堂授課方式的一種補充。

(三)考核方法

土木工程材料課程考核方法采用課堂考勤與課堂討論、實驗實踐(報告)、期中考試(開卷)、期末考試(閉卷)四種形式相結(jié)合的全程考核方法，其中四種形式占總成績的比例分別為15%、15%、20%和50%。四種形式相結(jié)合的全程考核方法，注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨立思考能力，全面評價學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和課程的教學(xué)效果，對改變傳統(tǒng)的一考定成績、加強教學(xué)過程管理、分階段檢驗教學(xué)效果、改革考試方法具有積極的意義。

四、教學(xué)改革的效果評價

土木工程材料課程經(jīng)過上述教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法的改革，可以讓學(xué)生更好地掌握土木工程材料的理論知識，強化學(xué)生的自學(xué)能力，增強學(xué)生科研動手能力，提高學(xué)生創(chuàng)新能力，取得了良好的效果。

(1)授課內(nèi)容

教師講課內(nèi)容有主次之分，學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識不僅簡單輕松，而且也更有針對性。對此教師可以適當減少理論課時，讓學(xué)生有更多的時間進行實驗實踐。

(2)上課形式

在課堂上播放相關(guān)視頻并進行課堂討論，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)并積極發(fā)言，既能提高學(xué)生的表達能力，也能幫助學(xué)生對土木工程材料發(fā)展進行更深層次的思考，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，有利于學(xué)生養(yǎng)成獨立思考問題的習(xí)慣。

(3)實驗實踐環(huán)節(jié)

除了部分驗證性實驗項目之外，還增設(shè)了綜合性實驗和創(chuàng)新性實驗。綜合性實驗可以讓學(xué)生在最短的時間內(nèi)見識到各種不同要求的混凝土，創(chuàng)新性實驗可以激發(fā)學(xué)生的研究熱情。

(4)考核方法

采用上述四種形式相結(jié)合的全程考核方法，提高了學(xué)生上課的積極性，也有利于全面評價學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和課程學(xué)習(xí)效果。

五、結(jié)語

土木工程材料課程是集理論、實驗、實踐于一體的課程，學(xué)好土木工程材料，對于后續(xù)課程的學(xué)習(xí)具有重要的作用。鑒于土木工程材料課程本身的特點和學(xué)時的限制，要提高教學(xué)效果，使學(xué)生掌握土木工程材料知識，學(xué)會合理運用土木工程材料，必須從教材編寫、授課內(nèi)容編排、課時分配等教學(xué)內(nèi)容，理論教學(xué)、實驗教學(xué)、實踐教學(xué)等教學(xué)模式，以及視頻播放與課堂討論、網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)、考核方法等教學(xué)方法三個方面進行土木工程材料課程的教學(xué)改革。本文對土木工程材料課程教學(xué)改革的思考，在教學(xué)實踐中已得到了實施，同時也需要在教學(xué)實踐中不斷充實和完善。

作者：王信剛 胡明玉 丁成平 單位：南昌大學(xué) 建筑工程學(xué)院