土木工程材料課程教學(xué)改革分析
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摘要：土木工程材料課程改革是適應(yīng)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化需要的必然選擇。以特色土木工程專業(yè)為基礎(chǔ)，分析土木工程材料課程的特點和存在的問題，探討土木工程材料課程的教學(xué)改革內(nèi)容，以提高教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和實際工程應(yīng)用能力。
關(guān)鍵詞：特色土木工程專業(yè)；土木工程材料；教學(xué)改革
福建江夏學(xué)院是一所以經(jīng)、管、法等學(xué)科為主的大學(xué)，工科類專業(yè)較少。轉(zhuǎn)型之際，學(xué)校立足發(fā)展特色工科，將土木工程專業(yè)作為新建本科專業(yè)及重點建設(shè)專業(yè)，以培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新型應(yīng)用型人才為目標(biāo)，創(chuàng)新學(xué)科專業(yè)建設(shè)，開展特色土木工程專業(yè)教育，以適應(yīng)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化需求。土木工程材料是土木工程專業(yè)必修的基礎(chǔ)課，也是土木工程建設(shè)的物質(zhì)基礎(chǔ)與質(zhì)量保證，對土木工程建設(shè)的經(jīng)濟性有重要影響，并決定著工程的結(jié)構(gòu)形式和施工方法[1]。開設(shè)該課程的目的是使學(xué)生學(xué)習(xí)土木工程材料的基礎(chǔ)知識、基本理論與應(yīng)用方法，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程奠定基礎(chǔ)，并為今后從事專業(yè)技術(shù)工作時合理選擇與應(yīng)用土木工程材料知識打下基礎(chǔ)。課程改革是教學(xué)改革的落腳點，課程建設(shè)與教育質(zhì)量的提升有密切關(guān)聯(lián)[2]。本文以土木工程材料課程為例，探討基于應(yīng)用型的土木工程材料課程改革。
一、土木工程材料課程的特點
土木工程材料課程的主要特點是知識面廣、知識點分散、系統(tǒng)性較差，且理論性及專業(yè)性較強。土木工程材料按不同角度可進行不同的分類，而課程教材往往按材料類別分章節(jié)，各個章節(jié)自成體系，章節(jié)間缺乏橫向的聯(lián)系。因此，教師授課常以敘述式為主，主要是各種材料在工程和實驗上的經(jīng)驗總結(jié)，缺乏內(nèi)容邏輯的串聯(lián)及理論分析、計算[3]；學(xué)生學(xué)習(xí)片面化，難成系統(tǒng)，往往僅處于識記層面而缺乏對知識點的對比聯(lián)系。土木工程材料課程不同于一般基礎(chǔ)課程，除了理論課程外，還有實驗課程。實驗演示、現(xiàn)場參觀可加深學(xué)生的理解和感性認(rèn)識；通過動手實驗驗證材料的基本性能，可學(xué)習(xí)試驗方法，鍛煉學(xué)生的實踐能力。此外，實驗課程還可增加設(shè)計類、綜合類實驗，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力。
二、土木工程材料課程存在的問題
（一）認(rèn)識不足，學(xué)習(xí)方法不當(dāng)
學(xué)生對專業(yè)基礎(chǔ)課程的重要性認(rèn)識不足，認(rèn)為力學(xué)類課程和專業(yè)類課程更重要而忽視基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，對土木工程材料課程的重視程度較低。學(xué)生平時缺乏對課程的學(xué)習(xí)興趣，且學(xué)習(xí)方法不當(dāng)，考試僅依賴死記硬背，理解不足，知識掌握不牢固。
（二）知識體系欠缺，課程之間聯(lián)系較少
以力學(xué)類課程為例，經(jīng)過多個學(xué)期對理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，學(xué)生可較好地建立知識體系、融會貫通知識點。而土木工程材料課程與土木工程專業(yè)其他課程之間的聯(lián)系較少，該課程一般安排在第一或第二學(xué)年，學(xué)生在此前對該課程的認(rèn)識較少，學(xué)過之后又沒有直接應(yīng)用的機會。同時，后續(xù)也少有課程復(fù)習(xí)到相應(yīng)知識點，致使該課程“自成一派”，知識不成體系，導(dǎo)致學(xué)生對該課程的知識遺忘快。
（三）教材更新慢，圖表符號難理解
新型土木工程材料層出不窮，而原有的教材往往只介紹基本材料，較少涉及新型材料，使教學(xué)明顯滯后于應(yīng)用。教材中涉及的材料種類繁多，不同材料之間的聯(lián)系少、針對性差，使學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)重點。教材中常以表格的形式介紹材料，材料代號較多卻少有明文解釋，表格中出現(xiàn)的指標(biāo)多、雜，指標(biāo)含義不明確，致使所涉及的專業(yè)知識枯燥且難以理解。
（四）教學(xué)手段少，教學(xué)場所單一
土木工程材料課程的教學(xué)主要以講授為主，傳授前人經(jīng)驗，因而學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足。教學(xué)場所主要以課堂為主，學(xué)生對各種不同材料缺乏直觀、感性的認(rèn)識。教學(xué)與實際工程應(yīng)用結(jié)合少，教學(xué)效果不佳。
三、土木工程材料課程教學(xué)改革內(nèi)容
首先，在課堂教學(xué)之初，為學(xué)生介紹現(xiàn)代工程對材料的需求及材料在工程建設(shè)中的重要意義；介紹土木工程材料課程的教學(xué)目的、意義，以及課程在人才培養(yǎng)方案中的地位與在工程應(yīng)用中的作用；介紹工程案例及工程全壽命概念，幫助學(xué)生正確認(rèn)識土木工程材料的重要性，樹立正確的學(xué)習(xí)態(tài)度。收集往屆優(yōu)秀學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，結(jié)合自身備課感悟，幫助學(xué)生找到合適的學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)興趣與效率。加強課后與學(xué)生之間的互動，建立良好的師生關(guān)系。運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立網(wǎng)上聯(lián)系，及時幫助學(xué)生解決課堂疑難。
其次，針對福建江夏學(xué)院土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)“專結(jié)構(gòu)、懂施工、長材料”，調(diào)整人才培養(yǎng)方案，在通用土木工程材料的基礎(chǔ)上，加入更深層次的水泥基材料課程和高性能混凝土課程，建立土木工程材料—水泥基材料—高性能混凝土的連貫課程體系，三門課程由淺及深，由通用至高新，由經(jīng)驗至理論，系統(tǒng)介紹土木工程材料的工程應(yīng)用，特別是常用的水泥、混凝土材料，加深學(xué)生的認(rèn)識及對知識的融會貫通。
第三，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，突出教學(xué)重點。引入工程案例，使課程內(nèi)容更豐滿，同時幫助學(xué)生理清知識點，構(gòu)建知識框架，降低吸收知識的難度，使教材“由厚變薄”[4]。教學(xué)時，針對各種材料的圖表符號展開說明，引入材料的相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合材料的基本性能和特點闡述各材料的適用性。建立網(wǎng)絡(luò)課程，共享土木工程材料相關(guān)資料，提供前沿材料的資訊，幫助學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)。開展學(xué)術(shù)講座，邀請業(yè)界人士為學(xué)生介紹土木工程材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及前沿高新材料，使教學(xué)內(nèi)容與實際應(yīng)用相結(jié)合，拓寬學(xué)生的知識面。
第四，增加課堂微課環(huán)節(jié)，由學(xué)生自由分組選定某一材料作為選題，課后分工收集資料，制作PPT，并于課上10分鐘內(nèi)與同學(xué)交流。經(jīng)實踐，該環(huán)節(jié)效果顯著，可調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生發(fā)揮主觀能動性，活躍課堂氣氛。調(diào)整課程考核方法，提高平時成績的比例，提高學(xué)生對實驗課程的參與度和重視度，加強課程的過程性考核。組織學(xué)生參加“大學(xué)生混凝土配合比設(shè)計大賽”，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，同時為學(xué)生提供外出學(xué)習(xí)的機會，擴大學(xué)生的眼界[5]。鼓勵學(xué)生申請、參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，結(jié)合導(dǎo)師制活動，吸納優(yōu)秀學(xué)生參與教師的科研項目，深入材料的試驗研究當(dāng)中，培養(yǎng)學(xué)生的深入學(xué)習(xí)興趣及科研創(chuàng)新能力。
最后，開放實驗室，鼓勵學(xué)生開展設(shè)計性、綜合性實驗，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。實驗教師給予實驗指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力。在實驗室內(nèi)設(shè)置材料展示柜，增加學(xué)生對各種土木工程材料的感性認(rèn)識。通過實習(xí)，多帶學(xué)生走出課堂，如在建材市場參觀學(xué)習(xí)，增加學(xué)生的直觀感受。利用已有產(chǎn)學(xué)研基地，強化學(xué)生的實踐應(yīng)用能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，使學(xué)生了解當(dāng)前企業(yè)對人才的需求，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意愿，為后續(xù)的學(xué)習(xí)、工作奠定基礎(chǔ)。
四、結(jié)語
為適應(yīng)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化需要，培養(yǎng)特色土木工程專業(yè)人才，需要對土木工程材料課程傳統(tǒng)教學(xué)模式進行改革。由此，筆者提出針對該課程的特點和存在的問題進行課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)方式、實驗教學(xué)等方面的改革調(diào)整，提高教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意愿，加強學(xué)生的工程應(yīng)用意識，提升學(xué)生的工程應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)。
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作者：王雅思 王國杰 單位：福建江夏學(xué)院工程學(xué)院
