《土木工程材料》課程教學(xué)改革探討

王惠芬， 王 軍， 秦守婉

河南工業(yè)大學(xué)土木建筑學(xué)院（450052）

《土木工程材料》是“大土木”專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。掌握必要的土木工程材料知識是學(xué)生的基本專業(yè)要求，是學(xué)生今后從事土木工程設(shè)計、施工、監(jiān)理及材料檢測等工作必須具備的基礎(chǔ)知識;并為后續(xù)相關(guān)專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定扎實的材料基礎(chǔ)；同時也為了適應(yīng)國家經(jīng)濟(jì)、技術(shù)及土木工程行業(yè)的蓬勃發(fā)展對人才提出的更高要求,因此，如何通過對該課程不斷的改革和優(yōu)化達(dá)到上述目標(biāo)是課程教學(xué)工作者必需長期堅持的工作。

1 改革的目標(biāo)和措施

1.1 教材的選擇

土木工程材料課是一門涉及范圍很廣的課程,從金屬材料到非金屬材料，從無機(jī)材料到有機(jī)材料，從單一材料到復(fù)合材料等均有涉及，內(nèi)容龐雜又相對分散，且各類材料自成體系，相互之間缺乏必要的橫向聯(lián)系。目前《土木工程材料》教材版本多、內(nèi)容雜，有些教材內(nèi)容敘述性強(qiáng)，概念偏多，有些理論推導(dǎo)及公式類內(nèi)容較多，而有些則更偏重工程實際，與實際接軌，對材料的結(jié)構(gòu)組成、理論分析方面敘述偏少。由于材料科學(xué)的自身特點如發(fā)展快、新技術(shù)、新材料層出不窮，使得教材必需適時更新，選擇版本較新且內(nèi)容具有前瞻性的教材,同時結(jié)合我校乃至不同專業(yè)方向?qū)W生的定位，合理選擇教材非常關(guān)鍵，如土木工程專業(yè)還有道路、橋梁等專業(yè)方向、培養(yǎng)目標(biāo)強(qiáng)調(diào)應(yīng)用型人才培養(yǎng)，因此，內(nèi)容新穎、知識面廣、不斷融入新型材料內(nèi)容、相對系統(tǒng)、注重基礎(chǔ)知識并且與工程實際聯(lián)系緊密是本課程教材改革和選擇的總體原則,同時注重搜集學(xué)生或授課教師對教材使用的反饋信息，以便在下次選材或自編教材時參考應(yīng)用。

1.2 教學(xué)方法和內(nèi)容的改革

上述課程特點使得學(xué)生學(xué)習(xí)起來單調(diào)乏味,學(xué)習(xí)興趣和積極性差，易使學(xué)生對課程理解不深、應(yīng)用不靈活，最終導(dǎo)致材料的選擇和使用方面知識和能力的欠缺，甚至認(rèn)為“材料課的學(xué)習(xí)就是背誦記憶”。因此，采用先進(jìn)靈活的教學(xué)方法或手段對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、改善學(xué)生學(xué)習(xí)效果有重要作用。

1）采用多媒體和板書相結(jié)合的教學(xué)方法。該課程涉及材料種類繁多，知識面廣，作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，開課時間較早，學(xué)生又是初次接觸本課程專業(yè)知識,感性認(rèn)知較少,即使教師授課十分認(rèn)真,有時也很難調(diào)動學(xué)生的興趣；另外有些材料的性狀特點等需要很多時間解釋，如果通過錄像、圖片、動畫等多媒體方法較直觀地提供給學(xué)生大量信息，使課程內(nèi)容生動化,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，并且能夠提高學(xué)時效率。但多媒體等的使用容易使部分學(xué)生思想不集中，通過近幾年的教學(xué)總結(jié)，認(rèn)為將傳統(tǒng)和現(xiàn)代教學(xué)手段結(jié)合授課是最理想的教學(xué)方法。

2）在教學(xué)內(nèi)容中不斷融入工程實例。結(jié)合課程內(nèi)容特點及學(xué)校對學(xué)生的的培養(yǎng)目標(biāo),在知識傳授過程中注意基本理論知識與工程具體實踐的相結(jié)合,因為在實際工程中,由于材料原因引起的工程質(zhì)量事故屢見不鮮,在教學(xué)中采用實例教學(xué),通過講述具體的工程實例特別是使用劣質(zhì)材料導(dǎo)致的工程事故的原因及分析來加深學(xué)生對材料特性的理解和應(yīng)用，既消除了單純理論知識的枯燥,又讓學(xué)生明確理論知識對于指導(dǎo)工程實踐和解決實際問題的重要性。

3）組織學(xué)生進(jìn)行課外走訪和調(diào)查。按照類似于認(rèn)識實習(xí)的方式將學(xué)生分組，自行安排到建材市場，家裝市場等進(jìn)行學(xué)習(xí)或調(diào)查，如某材料的生產(chǎn)廠家、工藝、價格、使用方法、性能特點等，然后以組為單位寫一份總結(jié)報告，這樣可以增強(qiáng)學(xué)生對材料的感性認(rèn)識,也鍛煉了學(xué)生的交際能力、表達(dá)能力和總結(jié)問題能力。

4）適當(dāng)和科研課題相結(jié)合。將一些已有科研項目成果或在研科研項目穿插在課程內(nèi)容中,使學(xué)生了解土木工程材料的最新科研動態(tài),對土木工程材料在建設(shè)中所起的作用有一更深刻認(rèn)識，提高他們的學(xué)習(xí)積極性，對一些學(xué)有余力和有興趣的學(xué)生，可以引導(dǎo)他們參與到科研項目中，做一些和材料相關(guān)的基礎(chǔ)工作，這樣可以使學(xué)生較早養(yǎng)成科研習(xí)慣，掌握一些科研方法和最新科研信息。

5）授課內(nèi)容的不斷更新。建筑材料及技術(shù)日新月異，材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、試驗方法、設(shè)計及施工方法及相關(guān)的法律法規(guī)也不斷更新，僅憑現(xiàn)有教材內(nèi)容很難及時反映，所以必須對授課內(nèi)容及時優(yōu)化和更新，盡可能將當(dāng)前的新材料、新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)和新規(guī)范等補(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容中，如水泥的某些性能指標(biāo)、建筑節(jié)能材料、智能混凝土等，使授課內(nèi)容保持適時性和先進(jìn)性。

2 實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的改革

根據(jù)各高校的教學(xué)經(jīng)驗,一致認(rèn)為必須摒棄重理論輕實踐的教學(xué)思路，特別對于工科學(xué)生，發(fā)現(xiàn)和解決實際問題的能力也很重要,因此實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)是該課程中又一重要組成部分，起著理論課不能替代的作用。傳統(tǒng)的試驗教學(xué)模式是教師講完試驗原理、目的、儀器設(shè)備、注意事項等，再演示給學(xué)生看,學(xué)生聽完后再看,然后學(xué)生按教師或教材所講的步驟重復(fù)實驗,讀取數(shù)據(jù),驗證規(guī)律、公式或性質(zhì)后,交上一份試驗報告,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)處于模仿式的被動狀態(tài),基本沒有激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣,因此在課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容中應(yīng)該適當(dāng)減少驗證性試驗內(nèi)容,增加設(shè)計性和綜合性實驗項目,因為后者可以使學(xué)生通過對試驗過程中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行分析和總結(jié),大大提高學(xué)生的試驗實際操作能力和分析解決問題的能力，并且培養(yǎng)一定的創(chuàng)新意識。另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)試驗教學(xué)是試驗室給學(xué)生排定試驗時間,學(xué)生只能在規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定的試驗項目,時間上具有很強(qiáng)的局限性,而且學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)新能力無法發(fā)揮,尤其是一些學(xué)習(xí)上具有潛力的學(xué)生,有被束縛的感覺。針對這一情況，可以和試驗室管理人員協(xié)調(diào)，實行開放性試驗教學(xué)，讓學(xué)生利用課余時間到試驗室做試驗,并且堅持教師為輔，學(xué)生為主的原則，將試驗的設(shè)計和操作權(quán)放給學(xué)生,學(xué)生可以把在課堂上學(xué)到的內(nèi)容或有疑問的內(nèi)容放到試驗室進(jìn)行驗證,這樣可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)解決實際問題能力和激發(fā)創(chuàng)新能力；同時授課教師也可以擬定一些試驗研究題目供學(xué)生參考和選擇，或讓學(xué)生參與到科研或科技開發(fā)活動中，提高學(xué)生的自主性和科研水平。

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