《土木工程材料》精品課程建設(shè)的探索與實(shí)踐

伍勇華　何廷樹　李國(guó)新　南　峰　尚建麗　宋學(xué)鋒

【摘 要】《土木工程材料》課程是土木類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,建設(shè)《土木工程材料》精品課程對(duì)促進(jìn)土木類相關(guān)專業(yè)建設(shè)有重要作用。本文從教學(xué)內(nèi)容建設(shè)、師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)試驗(yàn)建設(shè)、土木工程材料陳列室建設(shè)、精品課程網(wǎng)站建設(shè)等多方面討論了建設(shè)《土木工程材料》精品課程所取得的成果,為今后精品課程建設(shè)上升到新的臺(tái)階提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】精品課程 土木工程材料 課程建設(shè) 實(shí)踐

精品課程建設(shè)是提高我國(guó)高等教育教學(xué)質(zhì)量的重要手段,全國(guó)各高等院校都在結(jié)合提高課程教育教學(xué)質(zhì)量和師資隊(duì)伍建設(shè),不斷推進(jìn)各級(jí)精品課程建設(shè)。我校是一所以土木工程類專業(yè)為特色的理工類院校,《土木工程材料》課程是我校土木學(xué)院土木工程專業(yè)、交通工程專業(yè)及管理學(xué)院工程管理專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是材料科學(xué)與工程專業(yè)材料應(yīng)用方向的專業(yè)課程?！锻聊竟こ滩牧稀氛n程的建設(shè)對(duì)促進(jìn)相關(guān)專業(yè)的建設(shè)有著重要作用。

為不斷提高《土木工程材料》課程的教育教學(xué)水平,建材教研室從豐富教學(xué)內(nèi)容、完善教學(xué)手段、提高師資水平、建立課程網(wǎng)站等方面入手進(jìn)行精品課程建設(shè),取得了良好的效果。

一、整體規(guī)劃

精品課程是具有一流教師隊(duì)伍、一流教學(xué)內(nèi)容、一流教學(xué)方法、一流教材、一流教學(xué)管理等特點(diǎn)的示范性課程。為建設(shè)好《土木工程材料》精品課程,教研室進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃,明確了《土木工程材料》課程的建設(shè)目標(biāo)是建立多種教學(xué)手段(課堂講授、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、材料陳列室教學(xué)、網(wǎng)上答疑等)相結(jié)合的課程教學(xué)體系,注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,使學(xué)生熟悉土木工程材料的基本知識(shí),掌握土木工程材料的性能與應(yīng)用,提高學(xué)生應(yīng)用材料的綜合素質(zhì)。力爭(zhēng)成為西安建筑科技大學(xué)精品課程和陜西省精品課程,并為申報(bào)國(guó)家級(jí)精品課程做好準(zhǔn)備。

根據(jù)這一目標(biāo),確定了實(shí)施方案,首先,統(tǒng)一討論修改各個(gè)專業(yè)方向的教學(xué)大綱,進(jìn)一步明確課程的重點(diǎn)和難點(diǎn);其次,根據(jù)教學(xué)大綱整理、編寫文字教案,在文字教案的基礎(chǔ)上分工完成多媒體課件的制作,制作完后教研室組織討論進(jìn)行修改;第三,由實(shí)驗(yàn)室組織完成課程試驗(yàn)指導(dǎo)書的修改及試驗(yàn)儀器設(shè)備的更新,進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié);第四,結(jié)合我?！安牧吓c礦物標(biāo)本陳列館”的建設(shè),做好土木工程材料陳列室相關(guān)展品的整理、收集、加工和標(biāo)識(shí)等工作,并對(duì)典型材料的生產(chǎn)和施工工藝進(jìn)行攝像、剪輯和配音等制作成多媒體課件,通過(guò)實(shí)物展示、講解及多媒體課件演示,強(qiáng)化課堂教學(xué)效果。第五,利用相關(guān)軟件制作精品課程申報(bào)網(wǎng)站及課程網(wǎng)站,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,使課堂教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)密切結(jié)合。在精品課程建設(shè)中由教研室統(tǒng)一協(xié)調(diào),組織實(shí)施。

二、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段建設(shè)

首先,《土木工程材料》課程內(nèi)容豐富,主要介紹土木工程所用到的主要材料,如水泥、骨料、外加劑、鋼材、墻體材料、磚石、防水材料、木材、高分子材料、玻璃、陶瓷等的組成、性能及應(yīng)用等,涉及品種繁多,而不同專業(yè)教學(xué)側(cè)重點(diǎn)不同;其次,新品種土木工程材料不斷涌現(xiàn),相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不斷更新;第三,該課程實(shí)踐性強(qiáng),很多知識(shí)是從實(shí)踐和試驗(yàn)中總結(jié)得出。針對(duì)《土木工程材料》課程的這些特點(diǎn),必須從教學(xué)內(nèi)容的組織和教學(xué)手段的豐富等方面著手,提高教學(xué)效果。

1.《土木工程材料》課程教材建設(shè)

1990年,由我校王福川教授主編的《建筑工程材料》教材由中國(guó)科技文獻(xiàn)出版社正式出版,并為西安交通大學(xué)、原西北建筑工程學(xué)院、西安武警工程學(xué)院、包頭科技大學(xué)(原包頭鋼鐵學(xué)院)等多所院校使用?！督ㄖこ滩牧稀氛n程于1995年被評(píng)為我校重點(diǎn)課程,所編教材于1996年獲建設(shè)部?jī)?yōu)秀教材二等獎(jiǎng)。

1998年,由于國(guó)家調(diào)整專業(yè)目錄,實(shí)行大專業(yè),原來(lái)的建筑工程、橋涵工程及巖土工程都被統(tǒng)一到土木工程專業(yè),成為幾個(gè)專業(yè)方向,《建筑工程材料》課程在土木工程專業(yè)內(nèi)即被改為《土木工程材料》,但在其他專業(yè)(如工程管理)《建筑工程材料》課程名稱仍然不變。為適應(yīng)新專業(yè)設(shè)置及材料發(fā)展現(xiàn)狀的需要,在原《建筑工程材料》教材體系的基礎(chǔ)上,將混凝土材料單獨(dú)成篇,并增加了瀝青混合料及裝飾材料等部分,編寫了《土木工程材料》教材,并于2001年由中國(guó)建材工業(yè)出版社出版。

目前,教研室又與高等教育出版社合作,正在編寫新一版《土木工程材料》教材,教材編寫中,在保持原有特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步更新最新的材料品種,并注意結(jié)合最新標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行修訂,即注重知識(shí)的理論性,又與工程實(shí)際相結(jié)合,能夠使學(xué)生在學(xué)習(xí)和工作中盡快學(xué)以致用。

2.《土木工程材料》課程教案及多媒體課件建設(shè)

《土木工程材料》課程面對(duì)我校土木工程、交通工程、工程管理、材料科學(xué)與工程等多個(gè)專業(yè)授課,各專業(yè)對(duì)授課內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)要求不同,如土木工程專業(yè)側(cè)重于結(jié)構(gòu)材料、墻體材料、防水材料等土木工程中常用材料的性能及應(yīng)用知識(shí)的掌握,而交通工程專業(yè)則注重水泥混凝土、瀝青混凝土及土工材料性能及應(yīng)用,工程管理注重各類材料產(chǎn)品主要技術(shù)性能指標(biāo)及質(zhì)量檢驗(yàn)與控制,而材料科學(xué)與工程專業(yè)則注重材料的生產(chǎn),材料組成及結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系等內(nèi)容。因此,需要針對(duì)不同專業(yè)進(jìn)一步細(xì)化講授的主要內(nèi)容,明確不同專業(yè)的重點(diǎn)和難點(diǎn),對(duì)教學(xué)大綱進(jìn)行統(tǒng)一修訂和完善。

土木工程材料與工程實(shí)際結(jié)合緊密,傳統(tǒng)教學(xué)模式完全不能全面反映材料的外觀形貌、工程應(yīng)用狀況,如何把該課程內(nèi)容生動(dòng)、有效地傳授給學(xué)生,制作以文字、圖片、影片、聲音形式表達(dá)的多媒體教學(xué)課件是一條非常重要的途徑。多媒體教學(xué)能夠充分利用文字、圖片、音像等多種途徑對(duì)所講授的內(nèi)容進(jìn)行多方面闡述,針對(duì)《土木工程材料》課程內(nèi)容多、更新快、實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn),使用多媒體授課是十分必要的。因此,在文字教案的基礎(chǔ)上,多方面搜集資料,對(duì)所講授的主要課程內(nèi)容全部制作了PPT課件,共計(jì)七百余張,在多媒體課件中還加入了不少視頻內(nèi)容,豐富了教學(xué)手段。

通過(guò)上述教學(xué)大綱修訂、教材建設(shè)、教案建設(shè)及多媒體課件建設(shè),完成了《土木工程材料》精品課程建設(shè)的基礎(chǔ)內(nèi)容。

3.《土木工程材料》課程實(shí)驗(yàn)建設(shè)

《土木工程材料》課程的重要特點(diǎn)之一就是實(shí)踐性強(qiáng),不僅很多有關(guān)材料性質(zhì)的知識(shí)源于實(shí)踐,而且材料性能測(cè)試技術(shù)等實(shí)踐操作也是要求學(xué)生掌握的重要內(nèi)容。因此,課程實(shí)驗(yàn)在《土木工程材料》精品課程的建設(shè)中占有很重要的地位?！锻聊竟こ滩牧稀氛n程的實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容有如下特點(diǎn):一是不同專業(yè)的《土木工程材料》課程對(duì)試驗(yàn)內(nèi)容的要求不同,如土木工程專業(yè)學(xué)時(shí)最多,實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)達(dá)14學(xué)時(shí),而材料科學(xué)與工程專業(yè)課時(shí)較少,相應(yīng)實(shí)驗(yàn)課時(shí)也較少。因此,各專業(yè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有較大差異;二是學(xué)生班級(jí)多、人數(shù)多,而實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師有限,每年進(jìn)行《土木工程材料》課程實(shí)驗(yàn)的班級(jí)近30個(gè)標(biāo)準(zhǔn)班;三是試驗(yàn)內(nèi)容及儀器設(shè)備隨相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的修訂需要不斷更新。針對(duì)這些特點(diǎn),并結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況,建材實(shí)驗(yàn)室對(duì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的儀器設(shè)備進(jìn)行了更新購(gòu)置,使每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的儀器設(shè)備達(dá)到10套,可以在保證每組人數(shù)少于5人的同時(shí),每次進(jìn)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)班同時(shí)實(shí)驗(yàn),這樣有效地提高了實(shí)驗(yàn)課程的指導(dǎo)效率。此外,有些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容制成多媒體課件或視頻,對(duì)有些無(wú)法全部安排的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,也使學(xué)生有所了解。

4.土木工程材料陳列室建設(shè)

為了提高材料科學(xué)與工程專業(yè)、土木工程專業(yè)、交通工程專業(yè)、工程管理專業(yè)及礦物資源工程專業(yè)相關(guān)材料課程的本科教學(xué)水平,依據(jù)我校本科生相關(guān)材料類課程教學(xué)特點(diǎn)及需要,結(jié)合相關(guān)材料領(lǐng)域的研究、應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀,我校在原“建筑工程材料陳列室”及“礦物標(biāo)本陳列室”的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)重新分類、整理、擴(kuò)充,并增加彩板說(shuō)明及音像課件,建立了“材料與礦物標(biāo)本陳列館”。陳列館分為土木工程材料陳列室、礦物標(biāo)本陳列室及高溫陶瓷陳列室三部分。土木工程材料陳列室主要陳列水泥、礦物摻合料及化學(xué)外加劑、骨料、混凝土、砂漿、墻體材料、氣硬性膠凝材料、絕熱與吸聲材料、建筑玻璃和陶瓷、木材、防水材料及建筑鋼材等樣品共600余件(套)。

在土木工程材料陳列室的建設(shè)過(guò)程中,緊密結(jié)合《土木工程材料》課程的特點(diǎn),按照授課內(nèi)容安排展品及展柜,在課程學(xué)習(xí)中及時(shí)安排學(xué)生進(jìn)行參觀,對(duì)照實(shí)物進(jìn)行課堂教學(xué),增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),更好地掌握相關(guān)材料的理論知識(shí)。

除了陳列材料樣品和礦物標(biāo)本外,土木工程材料陳列室還制作了描述主要材料類型、性能及用途的彩色掛板,以及水泥、高效減水劑、商品混凝土、高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、鋼材、粘土磚、陶質(zhì)磚、防水卷材、墻體保溫材料等主要相關(guān)材料的生產(chǎn)工藝或施工工藝的音像課件。

土木工程材料陳列室以實(shí)物展品、彩板說(shuō)明及音像課件等多種形式,提高了學(xué)生認(rèn)識(shí)、識(shí)別相關(guān)材料的能力,加深了學(xué)生對(duì)相關(guān)材料組成、性能、生產(chǎn)及施工工藝、工程應(yīng)用等知識(shí)的理解與掌握,是《土木工程材料》精品課程建設(shè)的突出特色之一。

三、師資隊(duì)伍建設(shè)

教師是精品課程建設(shè)的關(guān)鍵因素?！锻聊竟こ滩牧稀氛n程的任課教師年齡結(jié)構(gòu)、知識(shí)結(jié)構(gòu)和職稱結(jié)構(gòu)合理,既有任教數(shù)十年的老教師,也有新留校不久的青年教師;既有材料學(xué)基礎(chǔ)扎實(shí)的教師,也有了解土木工程的教師;既有教授、副教授為本科生授課,也有講師、助教為課程建設(shè)做出貢獻(xiàn)。

《土木工程材料》課程的任課教師多次獲得學(xué)校教學(xué)名師獎(jiǎng)、教學(xué)成果獎(jiǎng)、優(yōu)秀實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師、優(yōu)秀研究生指導(dǎo)教師、青年教師講課比賽優(yōu)秀獎(jiǎng)等各類獎(jiǎng)項(xiàng)。

四、精品課程網(wǎng)站建設(shè)

精品課程網(wǎng)站建設(shè)是精品課程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。精品課程網(wǎng)站的建設(shè)既為學(xué)生提供了一個(gè)課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)的平臺(tái),成為師生交流的重要補(bǔ)充,而且也是使優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)共享的重要途徑,可以與其他兄弟院校進(jìn)行交流。精品課程網(wǎng)站又分為申報(bào)網(wǎng)站和課程網(wǎng)站兩部分。

在《土木工程材料》精品課程網(wǎng)站的建設(shè)中,采用模板式軟件,選擇清晰明了的架構(gòu),樸實(shí)淡雅的外觀,重在內(nèi)容建設(shè)。按照《土木工程材料》課程體系,將全部教學(xué)內(nèi)容分章節(jié)上傳文字教案、PPT課件及各章練習(xí)題,并選擇可以即時(shí)在線觀看PPT的播放軟件,不需要下載后再觀看,大大提高了課程網(wǎng)站的易用性。

經(jīng)過(guò)一年多的資料準(zhǔn)備、拍攝錄像、視頻剪輯配音、PPT課件制作、網(wǎng)站制作上傳等大量工作,《土木工程材料》精品課程網(wǎng)站建成后當(dāng)年通過(guò)校級(jí)精品課程和省級(jí)精品課程的評(píng)審,在提高《土木工程材料》課程教學(xué)水平的工作中起到重要作用。

精品課程建設(shè)雖然取得了初步成功,但還存在許多需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善之處,如與學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)交流和答疑,土木工程材料陳列館展品的網(wǎng)絡(luò)共享建設(shè),實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的進(jìn)一步改革和完善等,這些都需要繼續(xù)進(jìn)行研究與建設(shè)。

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