土木工程材料教學(xué)改革探析
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摘要：針對土木工程材料課程傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題，選擇培養(yǎng)創(chuàng)新和應(yīng)用能力的角度，從優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，增設(shè)現(xiàn)場教學(xué)內(nèi)容，強化實踐背景和案例教學(xué)，開設(shè)探索性、開放性實驗等方面進行教學(xué)改革與實踐，在理論學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力，從而提高教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：土木工程材料；教學(xué)改革；創(chuàng)新能力
一、引言
近年來，國家大力推進高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革及實施，要求本科教育注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。土木工程材料課程是土木工程專業(yè)學(xué)生必修的一門基礎(chǔ)課，開設(shè)時間大部分設(shè)置在大學(xué)二年級上學(xué)期或下學(xué)期，為學(xué)生學(xué)習(xí)混凝土結(jié)構(gòu)原理、鋼結(jié)構(gòu)、土木工程施工等后續(xù)課程提供基本知識，也為學(xué)生在以后工作實踐中合理選用、改進創(chuàng)新工程材料提供理論基礎(chǔ)。因此，土木工程材料的教學(xué)必須適應(yīng)新的人才培養(yǎng)需求，探索培養(yǎng)創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力的教學(xué)改革。
二、現(xiàn)狀分析
1.學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的工程背景了解不夠，缺乏認識。土木工程材料的教學(xué)目的是使學(xué)生掌握有關(guān)土木工程材料的性質(zhì)和應(yīng)用的基本知識和基礎(chǔ)理論，了解工程材料性質(zhì)和適用范圍，以及改善性能的途徑和方法，并熟悉土木工程材料的實驗方法和實驗設(shè)備。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的工程背景不了解，缺乏基本的感性認識和工程實踐，學(xué)生對該課程與后續(xù)專業(yè)課程之間的關(guān)系不了解，更不清楚該課程今后所從事的工作的重要性和意義，學(xué)生學(xué)習(xí)目的不明確，缺乏學(xué)習(xí)興趣和主動性。2.教學(xué)內(nèi)容繁雜且關(guān)聯(lián)性不強，敘述性知識點多，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高。土木工程材料課程所涉及的知識點和信息量非常大，課程設(shè)置有十四章，包括基本性質(zhì)、石材、氣硬性膠凝材料、水泥、混凝土、建筑砂漿、金屬材料、墻體材料、瀝青及瀝青混合料、防水材料、木材、高分子建筑材料、裝飾材料、絕熱材料和吸聲材料等。各個章節(jié)相對獨立、關(guān)聯(lián)性不強，理論性和敘述性知識點多，依靠傳統(tǒng)的授課方式無法將課程所有內(nèi)容講深講活，學(xué)生總是被動地去接受知識，很少有機會進行思考與互動。學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，獲得的知識往往僅停留在表面，下課即忘記，更談不上創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。3.實驗教學(xué)時學(xué)生動手少，創(chuàng)新型設(shè)計性實驗項目缺失。傳統(tǒng)的土木工程材料實驗教學(xué)包括材料的基本物理性質(zhì)試驗、水泥細度測定、水泥膠砂強度檢測、骨料的篩分、混凝土拌和物制備、抗壓強度檢測等，以驗證性實驗為主要教學(xué)內(nèi)容，基本上是以課堂老師講解、演示和示范，學(xué)生模仿、操作的形式來組織教學(xué)，學(xué)生參與度不高，難以達到預(yù)期的實驗教學(xué)效果。因此，有必要探索一種有利于培養(yǎng)學(xué)生科研能力、創(chuàng)新意識及工程素養(yǎng)的土木工程材料實驗教學(xué)模式。4.教學(xué)方式落后，考核方式單一，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力。土木工程材料課程一直是典型的試卷類考試課程。由于該課程的知識點十分繁多，以選擇題、填空題、簡答題、計算題為主，命題非常方便。但是，這種考核辦法也有一個顯著的缺陷，那就是容易使學(xué)生養(yǎng)成一味依靠強力臨時記憶的習(xí)慣，學(xué)習(xí)成績有時雖然高，但是未能掌握好土木工程材料的應(yīng)用，這會影響到教師對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的考查，同時也會影響到教學(xué)目標的實現(xiàn)。
三、改革內(nèi)容
1.優(yōu)化教學(xué)設(shè)計，增設(shè)現(xiàn)場教學(xué)內(nèi)容。在土木工程材料教學(xué)過程中，每教授完某一種土木工程材料后，帶領(lǐng)學(xué)生去相應(yīng)的生產(chǎn)現(xiàn)場參觀，使得學(xué)生得到感性認識。例如，課堂上介紹完水泥以及混凝土材料這部分內(nèi)容之后，帶領(lǐng)學(xué)生去商品混凝土公司現(xiàn)場參觀混凝土的生產(chǎn)過程。這樣不僅可以理論結(jié)合實際，讓學(xué)生更好地消化課堂上學(xué)到的理論知識，加深印象，同時還可以及時地讓學(xué)生了解到水泥混凝土材料的新技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)驗。通過在商品混凝土公司的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生接觸實際生產(chǎn)，學(xué)習(xí)實踐經(jīng)驗。不僅如此，通過去現(xiàn)場參觀，還可以提高教師自身的專業(yè)水平，保持理論知識與實際應(yīng)用接軌，不斷更新自身的專業(yè)知識，針對教科書中一些陳舊的內(nèi)容進行改革。學(xué)生通過在生產(chǎn)現(xiàn)場遇到的各種問題，激發(fā)學(xué)習(xí)意識，提高學(xué)習(xí)的積極性。2.強化實踐背景和案例教學(xué)，提升學(xué)生工程應(yīng)用能力。教師在授課時，以工程實例作為切入點，圍繞教學(xué)要點，將工程問題導(dǎo)入正常的課堂教學(xué)過程，最后再回到工程實踐。如，在講授混凝土收縮變形這一節(jié)內(nèi)容時，多媒體課件上展示某實際工程案例：某現(xiàn)澆混凝土梁下表面出現(xiàn)裂縫，提問學(xué)生思考該梁出現(xiàn)裂縫的原因可能有哪些。帶著這個問題開始教學(xué)內(nèi)容講授，在講授過程中針對塑形收縮、干縮、溫度變形、荷載變形等回顧案例，讓學(xué)生思考以上內(nèi)容是否是造成混凝土出現(xiàn)裂縫的原因，同時針對不同見解可適當展開討論，這樣引領(lǐng)學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)理論知識，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識分析與解決實際問題的工程素養(yǎng)和創(chuàng)先思維能力。課堂上結(jié)合一些相關(guān)的工程案例，介紹土木工程材料在生產(chǎn)、施工和使用過程中可能會出現(xiàn)的問題，引導(dǎo)學(xué)生利用自己所學(xué)的材料知識來分析問題，提出解決辦法。3.結(jié)合教師科研項目，拓寬學(xué)生知識領(lǐng)域。培養(yǎng)大學(xué)生的科研創(chuàng)新能力是社會發(fā)展的需要，是未來生產(chǎn)發(fā)展的必然要求。教師可以充分利用科研成果豐富教學(xué)。高校教師除了承擔(dān)日常教學(xué)任務(wù)以外，還會承擔(dān)一些科研工作。一般擔(dān)任土木工程材料這門課程教學(xué)任務(wù)的教師的研究方向都是與此專業(yè)相關(guān)的，其承擔(dān)或參與的科研項目一般也都是相關(guān)的，并且有些研究成果可能已經(jīng)成功應(yīng)用于工程中，取得了良好的經(jīng)濟效益。因此，在授課時，教師可以將自己的科研成果也一并介紹給學(xué)生，這樣可以讓學(xué)生及時掌握最新的科研信息，同時也可以讓學(xué)生切身感受到土木工程材料在工程建設(shè)中所發(fā)揮的重大作用，從而激發(fā)學(xué)生對這門課的學(xué)習(xí)興趣和熱情。4.開設(shè)探索性、開放性實驗，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。針對本學(xué)科的特點，市場和社會對人才的需求等方面，對學(xué)生進行啟發(fā)式引導(dǎo)，鼓勵學(xué)生學(xué)活書本上的理論知識，理論聯(lián)系實際，努力培養(yǎng)自己發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力，為學(xué)生萌發(fā)自己動手完成一個自行設(shè)計的實驗打下基礎(chǔ)。當課程內(nèi)容進行到水泥、混凝土章節(jié)時，便啟發(fā)學(xué)生結(jié)合所學(xué)內(nèi)容，借助圖書館、互聯(lián)網(wǎng)查找相關(guān)的資料，擬定實驗題目。僅有實驗題目還遠遠不夠，還要給學(xué)生提出具體的要求。根據(jù)學(xué)生對實驗方案的闡述，教師分情況進行引導(dǎo)，引導(dǎo)他們思考是否還有別的方法也可以完成。根據(jù)實驗內(nèi)容、實驗結(jié)果寫成一篇綜合性實驗研究報告或科研論文。雖然每一個組的實驗相同，但要求人人對實驗結(jié)果進行分析，這樣對參與開放性實驗的每一個同學(xué)都起到了鍛煉的作用。5.制定科學(xué)合理的考核體系，發(fā)揮考核作用。目前，對大學(xué)生學(xué)習(xí)效果唯一的評判標準就是考試成績，土木工程材料課程也不例外?？荚嚤旧聿皇悄康?，其意義在于檢驗人才培養(yǎng)的效果，考試應(yīng)該成為培養(yǎng)創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才的方法?，F(xiàn)行的土木工程材料考試內(nèi)容側(cè)重于基本知識、基本理論和簡單的計算，比如計算題只限于混凝土配合比的計算。在評分上注重答案的標準化，缺乏必要的創(chuàng)新意識。因此，土木工程材料的考試改革應(yīng)該把學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)體現(xiàn)在考試內(nèi)容和評分標準中，具體可體現(xiàn)在考試大綱，增加主觀題比例；知識點的考查多放在綜合應(yīng)用上；評分標準上加重學(xué)生應(yīng)用知識能力得分點權(quán)重。再者就是改革考試的方式。題型除傳統(tǒng)的填空、選擇、計算等外，可增加判斷分析題、綜合計算題等；增加平時成績權(quán)重；充分利用課內(nèi)實驗/實習(xí)，增加非筆試成績權(quán)重，可增加現(xiàn)場答辯、案例分析、實驗現(xiàn)場展示環(huán)節(jié)等。
四、結(jié)語
土木工程材料是大學(xué)土木專業(yè)學(xué)生的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)好土木工程材料對于學(xué)生日后從事設(shè)計、施工和監(jiān)理等方面的工作有非常重要的意義。本文著重于加強和豐富實踐內(nèi)容，增加課程與生產(chǎn)實踐的聯(lián)系等方面的探討，以使土木工程材料這門課走出象牙塔，培養(yǎng)學(xué)生具有更強的創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力。
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作者：郭鐘群 朱易春 秦艷華 單位：江西理工大學(xué)建筑與測繪工程學(xué)院
