“土木工程材料”實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)探討

◆潘長春

(安徽理工大學(xué)土木建筑學(xué)院)

一、引言

隨著我國建筑、交通和煤礦行業(yè)的快速發(fā)展，土木工程人才激增，對(duì)土木工程人才培養(yǎng)提出了更高要求。既要有扎實(shí)的專業(yè)理論，又要有良好的實(shí)踐能力，才能滿足社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要。土木工程本科教學(xué)實(shí)踐證明，高水平實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)、增強(qiáng)感知和提高實(shí)踐能力。

《土木工程材料》課程是土建類專業(yè)基礎(chǔ)課，由理論、實(shí)驗(yàn)兩個(gè)環(huán)節(jié)組成，其實(shí)驗(yàn)課是學(xué)生實(shí)踐的主要渠道?；谖倚Ｗ吭酵聊竟こ處熑瞬排囵B(yǎng)計(jì)劃及土木工程專業(yè)本科教育評(píng)估要求，結(jié)合土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)目標(biāo)，原驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)已不適應(yīng)人才培養(yǎng)的要求，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行革新。

二、土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程特點(diǎn)及現(xiàn)狀

1.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多，周期長，學(xué)時(shí)少

由于土木工程材料種類多，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多，內(nèi)容繁雜，授課周期長。鑒于我校土木工程材料課程學(xué)時(shí)少(32 學(xué)時(shí))，專業(yè)課難以完成，往往壓縮實(shí)驗(yàn)課時(shí)(8 學(xué)時(shí))，連常規(guī)材料實(shí)驗(yàn)都難滿足，更何況進(jìn)行所有材料實(shí)驗(yàn)。比如水泥、混凝士等材料研究是做試件、養(yǎng)護(hù)、測試，而且測試組數(shù)多，所以實(shí)驗(yàn)周期長。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須著重考慮學(xué)時(shí)問題，統(tǒng)籌合理安排，以保障正常實(shí)驗(yàn)課程的進(jìn)行。

2.內(nèi)容陳舊，缺乏聯(lián)系實(shí)際，創(chuàng)新少

目前，土木工程材料實(shí)驗(yàn)課以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，缺乏綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，不利于培養(yǎng)學(xué)生綜合創(chuàng)新能力。且建筑材料水泥、混凝土性能實(shí)驗(yàn)研究模式單一，內(nèi)容陳舊，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低。因此，在做材料基礎(chǔ)性能實(shí)驗(yàn)時(shí)，要適當(dāng)添加新材料、新技術(shù)的實(shí)驗(yàn)，充實(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，加強(qiáng)創(chuàng)新能力培養(yǎng)。例如人們關(guān)心的高性能混凝土問題，摻加外加劑對(duì)混凝土性質(zhì)的影響，以及使用帶來的環(huán)境問題等。

3.學(xué)生多，師資不足，儀器設(shè)備少

由于擴(kuò)招導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍緊缺，在職工所占比例過低，專任教師偏少，實(shí)驗(yàn)教師身兼數(shù)職，負(fù)擔(dān)重，精力不足，嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量;加之設(shè)備儀器硬件設(shè)施有限，一般是大班上課，教師演示，學(xué)生看，操作機(jī)會(huì)少，導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力差。鑒于集體上課，學(xué)生不重視，嚴(yán)重影響教學(xué)效果。師資、設(shè)備是實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)，加大投入，提高意識(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量才能上高臺(tái)。

4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系、規(guī)章制度不完善

在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中往往重視物的投入，忽視人的作用，實(shí)驗(yàn)室不單是設(shè)備儀器和實(shí)驗(yàn)大樓，實(shí)際上是資源的集合體。多數(shù)高校對(duì)教師評(píng)價(jià)以科研、論文為主體，教師時(shí)間和精力主要放在科研上，缺乏合理教學(xué)評(píng)價(jià)。特別是擴(kuò)招后學(xué)生數(shù)量大幅增加，師資、設(shè)備儀器、實(shí)驗(yàn)室管理紛亂，一定程度上影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)。只有合理配置教學(xué)資源、提高教學(xué)質(zhì)量，滿足培養(yǎng)綜合創(chuàng)新人才的要求，才能建好實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系。

三、土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程的優(yōu)化措施

1.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式

土木工程材料課程涵蓋專業(yè)較多，教學(xué)中必須結(jié)合專業(yè)自身，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。如將原來“砂石實(shí)驗(yàn)”與“混凝土和易性—強(qiáng)度”綜合，并與混凝土配合比設(shè)計(jì)結(jié)合，使之成為一個(gè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。以“綜合設(shè)計(jì)”模式替代“驗(yàn)證”模式，打破教學(xué)形式呆板，學(xué)生處于被動(dòng)狀態(tài)。針對(duì)道橋、建筑、給排水專業(yè)分別增設(shè)“瀝青混合料”“木磚性能”“管材性能”實(shí)驗(yàn)等。由于實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少，且有些實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間長，無法保證課內(nèi)全部完成。采取課內(nèi)、外實(shí)驗(yàn)相結(jié)合模式，利用課余時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)，擴(kuò)大學(xué)生視野。

與理論教學(xué)相比，實(shí)驗(yàn)教學(xué)操作性強(qiáng)，更宜采用多媒體教學(xué)，既可以提高學(xué)生興趣，又能把校內(nèi)、外實(shí)習(xí)基地相結(jié)合，使學(xué)生切身體會(huì)實(shí)際問題，突出實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.加強(qiáng)綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)

土木工程材料實(shí)驗(yàn)大都是水泥、砂石等常規(guī)試驗(yàn)，如水泥細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)用水量、砂石篩分實(shí)驗(yàn)等。在把握基本實(shí)驗(yàn)原則下，強(qiáng)調(diào)綜合，鼓勵(lì)創(chuàng)新。綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的重要特征是發(fā)揮學(xué)生主體性，內(nèi)容要有深度。例如，混凝土配合比實(shí)驗(yàn)整合了粗、細(xì)骨料性能，拌合物和易性調(diào)整、立方體抗壓強(qiáng)度等多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，涉及多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，成為一個(gè)完整、連貫性很強(qiáng)的綜合設(shè)計(jì)試驗(yàn)。在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，針對(duì)建筑研究熱點(diǎn)，就再生混凝土、無損檢測、建筑節(jié)能等內(nèi)容，提倡學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。由老師出題，學(xué)生選題，并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)步驟，以此加強(qiáng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)認(rèn)識(shí)，繼而實(shí)現(xiàn)提高教學(xué)質(zhì)量目標(biāo)。

3.建立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系

以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)都統(tǒng)一納入理論教學(xué)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有任何評(píng)價(jià)，只要學(xué)生考好試就能拿高分，嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。對(duì)此，完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系，教師依學(xué)生實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)和成果，綜合評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)成績，再按一定比例計(jì)入最終成績，該制度的實(shí)施鼓舞了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，主動(dòng)和教師聯(lián)系做實(shí)驗(yàn)，不但掌握了理論知識(shí)，而且提高實(shí)驗(yàn)技能。教學(xué)中教師和學(xué)生是主體，尤其是學(xué)生，最有資格評(píng)判教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)師生在教學(xué)中角色不同，對(duì)問題的判斷也不同。因此，宜采用學(xué)生、同行、領(lǐng)導(dǎo)及教師自我進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)可靠度。實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系中設(shè)有教風(fēng)、業(yè)務(wù)能力、教學(xué)文本、教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)管理、教學(xué)改革六項(xiàng)指標(biāo)，促成了以考查實(shí)驗(yàn)教師教學(xué)質(zhì)量為核心的新體系建立。

4.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的投入

設(shè)備是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的基礎(chǔ)，是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的硬件。士木工程材料品種多，材料發(fā)展日新月異。因此，實(shí)驗(yàn)室還應(yīng)設(shè)置更新材料樣品，便于直觀教學(xué)。增置多媒體設(shè)備，方便演示，使學(xué)生充分了解實(shí)驗(yàn)過程和方法，拓展學(xué)生知識(shí)面，達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求。同時(shí)加強(qiáng)管理，健全體制，我院實(shí)驗(yàn)中心實(shí)行院、系兩級(jí)管理，學(xué)院負(fù)責(zé)指導(dǎo)，中心實(shí)行主任負(fù)責(zé)制。要建設(shè)好實(shí)驗(yàn)室，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新功能，不僅需要儀器設(shè)備，更需建設(shè)一支高水平、高素質(zhì)、結(jié)構(gòu)合理的實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍，盡量保持實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的穩(wěn)定。通過學(xué)習(xí)、考察等方法讓教師接觸工程實(shí)踐，深入單位學(xué)習(xí)，提高實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的素質(zhì)。總之，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)將是一個(gè)不斷完善的過程。

四、結(jié)語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的重要途徑，是完成高等教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。鑒于土木工程材料實(shí)驗(yàn)課存在的一些問題，如何有效地組織和實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)。近年來，筆者以培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力為目標(biāo)，不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和模式，完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入，使學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰敖虒W(xué)質(zhì)量得以提高。

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