土木工程材料課程建設(shè)創(chuàng)新與實踐

魏太兵，陳 堅

我校工科類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的定位是，培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才，使學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間，充分掌握理論知識的同時，加強實踐能力的培養(yǎng)與實踐經(jīng)驗的養(yǎng)成，為學(xué)生步入社會打下堅實的基礎(chǔ)。

土木工程材料課程是我校土木工程與建筑學(xué)院土木工程專業(yè)與工程造價專業(yè)必修課，是多門專業(yè)課程的基礎(chǔ)課程。工程類學(xué)生就業(yè)后的崗位無論是在設(shè)計、監(jiān)理、施工或是職能部門都要涉及對土木工程材料的選用、檢驗、檢測及驗收等工作，所以學(xué)生對這門課的學(xué)習(xí)和掌握就顯得尤為重要。然而學(xué)生對土木工程材料課程的學(xué)習(xí)普遍反應(yīng)不積極，學(xué)習(xí)較為被動，對課程知識點認(rèn)識上僅僅集中在背誦記憶材料的性質(zhì)特點。究其原因主要就是土木工程材料課程涉及學(xué)科較多，涉及知識面廣，知識點之間的邏輯性較差且理論性較強，這就給學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程造成了不少的困難,影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因此加強土木工程材料課程建設(shè)與教學(xué)模式改革，增強課程創(chuàng)新與實踐內(nèi)容，將直接影響我校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)水平的高低。

一、土木工程材料課程的特點

1.課程內(nèi)容龐雜，涉及知識面廣。該課程包括與土木工程有關(guān)的十多個大類，上百種材料，如膠凝材料、金屬材料、高分子材料及復(fù)合材料等，每種材料性能差異較大。涉及的概念多，術(shù)語多，知識點較分散，記憶起來相對困難。

2.學(xué)科交叉大，邏輯性差。土木工程材料是一門介于材料科學(xué)與建筑科學(xué)之間的綜合課程。課程要求掌握有關(guān)材料性質(zhì)和應(yīng)用的基本理論、工程技術(shù)相關(guān)知識、試驗檢測規(guī)范及檢測要求等。各知識點相互之間缺乏必要的橫向聯(lián)系，所涉及的公式也都是實踐中總結(jié)出來的經(jīng)驗公式，缺乏理論的推導(dǎo)和論證分析。

3.課程理論性強，實踐性強。課程主要以敘述性內(nèi)容為主，定性的描述或經(jīng)驗規(guī)律的結(jié)論多。通過課程理論的學(xué)習(xí)，使學(xué)生獲得有關(guān)土木工程材料的基本知識和理論，為以后的專業(yè)課如結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)與組合結(jié)構(gòu)設(shè)計、土木工程施工等提供理論及相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識。同時該課程實踐性較強，通過實踐課程的學(xué)習(xí)，獲得主要土木工程材料試驗的基本技能訓(xùn)練及工程實踐操作的一些基本規(guī)范，包括材料的選用、檢驗、驗收和儲存等施工現(xiàn)場常遇問題的解決。[1]

二、課程教學(xué)遇到的問題

1.理論與實踐教學(xué)脫節(jié)。教學(xué)方法不適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求,重視理論教育,輕視實踐訓(xùn)練,課程教學(xué)較多采用傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)方法，從材料的性質(zhì)到材料的特點，從理論到理論，與實踐結(jié)合較少，沒有和實際工程聯(lián)系起來，實踐課的開課率沒有達(dá)到實踐教學(xué)大綱的要求,實踐課成為理論課的附屬課。使得試驗教學(xué)流于形式，學(xué)生實踐能力不強,與社會需求脫節(jié)。結(jié)果是學(xué)生學(xué)了一學(xué)期的土木工程材料，到工程項目上對很多材料都不認(rèn)識，更別說能掌握建材的生產(chǎn)、采購、保管、使用和檢測評定。

在創(chuàng)新方面，很多院校由于教學(xué)資源與環(huán)境的限制，還是采用一些老舊的試驗設(shè)備和試驗項目，學(xué)生無法接觸新型檢測設(shè)備和檢測方法，與質(zhì)監(jiān)站中所用的檢測設(shè)備及規(guī)范相脫節(jié)。對于試驗檢測數(shù)據(jù)，學(xué)生只是單純地記錄，如果試驗誤差比較大，也只是按照原來的方法重復(fù)試驗，很少對操作過程總結(jié)分析，找出造成誤差的原因。學(xué)生缺少獨立思考、自己動手的能力，這樣的做法不能培養(yǎng)學(xué)生對試驗過程的控制和數(shù)據(jù)分析的能力。

2.沒有統(tǒng)一的課程標(biāo)準(zhǔn)。 在我國高等院校的土木工程材料課程設(shè)置基本上處在無人監(jiān)管的狀態(tài)，既沒有形成統(tǒng)一的認(rèn)識,也就沒有統(tǒng)一的課程標(biāo)準(zhǔn),各學(xué)校各行其是，且大多院校依然沿用老舊的教材,這些教材的內(nèi)容比較狹窄,缺乏對新材料、新工藝、新設(shè)備、新規(guī)范、新試驗方法的介紹,課程的教學(xué)改革速度跟不上建材領(lǐng)域發(fā)展的速度。

3.課程考核方式單一。目前我國高校現(xiàn)行的教學(xué)考核方法主要存在以下問題：考試內(nèi)容仍取決于教材、考試命題的簡單標(biāo)準(zhǔn)化、考試方式過于單一以及考試反饋調(diào)節(jié)功能的匱乏等。[2]這種考核方式仍然很難反映學(xué)生全面真實的理論知識掌握及實踐技能掌握水平。造成平時注意理論學(xué)習(xí)的同學(xué)成績較高，而那些動手實踐能力較強的同學(xué)由于不注意課本知識的記憶，成績普遍偏低。現(xiàn)行考核方式的單一與試驗教學(xué)的弊端勢必對本門課程所要達(dá)到的知識與能力目標(biāo)造成一定負(fù)面影響。

三、課程建設(shè)與教學(xué)模式改革的構(gòu)建

1.試驗實踐課程改革。我校土木工程材料課程按照專業(yè)培養(yǎng)計劃安排，試驗課程占到16課時，由于分組較多，重復(fù)試驗課時擠占正常課時，造成某些試驗項目課時不足的情況。為此我們在試驗教學(xué)課程改革中考慮充分利用在課余時間進(jìn)行試驗教學(xué)安排，彌補試驗課學(xué)時有限，部分試驗內(nèi)容無法在課堂內(nèi)完成的缺陷，如砂漿沉入度、分層度、水泥凝結(jié)時間的測定等這些需要較長操作時間的試驗項目。同時試驗室也以每周定期開放的方式為學(xué)院其他專業(yè)學(xué)生開放，并設(shè)專人管理，專人輔導(dǎo)。鼓勵有興趣學(xué)生充分利用試驗室進(jìn)行創(chuàng)新性、綜合性試驗，提高學(xué)生的動手能力。

在專業(yè)能力培養(yǎng)上，根據(jù)我校土木工程專業(yè)和工程造價專業(yè)特點及人才培養(yǎng)目標(biāo)，進(jìn)行優(yōu)化試驗教學(xué)內(nèi)容探索，逐漸形成課堂演示、動手操作試驗與課外試驗相結(jié)合的應(yīng)用研究型試驗教學(xué)體系。如瀝青三大指標(biāo)試驗由于材料準(zhǔn)備工作較繁瑣，操作過程較復(fù)雜，瀝青原料需冷卻及恒溫箱加熱，如果每個試驗小組都制備試驗所需材料并且進(jìn)行操作的話會占用大量的學(xué)習(xí)及課余時間，因而采用試驗室現(xiàn)場演示，讓同學(xué)從演示操作中感性的認(rèn)識到針入度、延度、軟化點的操作過程，并且了解其基本試驗原理?；炷僚浜媳仍O(shè)計則可以采用指導(dǎo)組織學(xué)生先行對試驗所需混凝土配合比進(jìn)行設(shè)計，按照學(xué)生自己計算的初步配合比設(shè)計結(jié)果，到試驗室進(jìn)行試配，調(diào)整，最后確定試驗所需的最終配合比，經(jīng)過一整套完全和工程中心試驗室一致的操作流程使得同學(xué)們對土木工程材料中較為復(fù)雜的配合比設(shè)計過程有個深刻的認(rèn)識。另外，針對一些試驗室條件限制的特定項目，增設(shè)課外試驗項目，如在混凝土強度檢測中，先檢測混凝土試塊在壓力機上所表現(xiàn)出來的強度值，再帶領(lǐng)學(xué)生到工程項目中利用回彈儀進(jìn)行混凝土構(gòu)件的無破損檢測，通過對比讓學(xué)生了解到工程材料檢測的不同方法，了解試驗室檢測與工地現(xiàn)場檢測的區(qū)別及聯(lián)系，讓學(xué)生今后在從事相關(guān)工作中能盡快適應(yīng)。

2.教學(xué)方法的創(chuàng)新。在教學(xué)的過程中，以學(xué)生為主體，以材料性質(zhì)為教學(xué)中心，采用啟發(fā)式教學(xué)，化抽象思維為形象思維，運用對比的方法歸納同類材料的特點，注意培養(yǎng)研究性學(xué)習(xí)能力，增加教與學(xué)的互動，形成教師講解，案例展示，學(xué)生討論的課堂教學(xué)方式，在課程理論教學(xué)中融入相關(guān)的工程案例。并且設(shè)計制作教學(xué)相關(guān)視頻、動畫，充分利用影、音、圖、文將課程內(nèi)容形象地載入到學(xué)生面前。一些由于時間和設(shè)備條件限制的試驗，可以利用試驗視頻進(jìn)行演示。通過試驗視頻演示不僅可以增強教學(xué)的直觀性、形象性和生動性,有很強的真實感和表現(xiàn)力,可以提高教學(xué)的質(zhì)量和效率，達(dá)到當(dāng)前有限試驗條件下的試驗?zāi)康摹?/p>

另外，把課程理論教學(xué)和試驗教學(xué)之外的一部分教學(xué)課堂搬到水泥廠、鋼材廠、建筑裝飾材料市場和施工現(xiàn)場進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué),同時積極聯(lián)系校外實習(xí)基地，讓學(xué)生去施工現(xiàn)場,按施工規(guī)范抽取材料樣品,然后回到試驗室進(jìn)行試驗檢測，模擬完成土木工程材料檢測的一系列流程。做到教學(xué)試驗與工程實踐相結(jié)合、理論與工程實例相結(jié)合。

3.完善課程資料。在現(xiàn)有的十二五規(guī)劃教材基礎(chǔ)上，緊跟國家相關(guān)的新規(guī)范、規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)體系，將新規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、課程的切入點放在學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)的綜合培養(yǎng)上，強調(diào)發(fā)揮它的技術(shù)基礎(chǔ)作用，突出培養(yǎng)分析與解決實際問題的能力，并計劃制作配套相關(guān)試驗教學(xué)文件。

加強試題庫建設(shè)，完善土木工程材料試題庫。針對相應(yīng)教材理論知識，按章節(jié)給出相應(yīng)的習(xí)題，題目類型力求多樣化，如名詞解釋、判斷、單選、多選、填空、簡答、案例分析與計算等。每章習(xí)題內(nèi)容力求涵蓋本章所有重點知識，模擬試題力求涵蓋全面、突出重點。

4.建立課程網(wǎng)絡(luò)體系。課程教學(xué)將綜合運用現(xiàn)代教育技術(shù)，建立土木工程材料課程網(wǎng)站，教學(xué)上采用課內(nèi)與課外相結(jié)合的方式，在課內(nèi)教師講解基本理論，課外學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)自學(xué)及復(fù)習(xí)。網(wǎng)站上傳涵蓋課程全部教學(xué)內(nèi)容的多媒體課件及模擬試驗操作過程的動畫，通過瀏覽教師課件和觀看教學(xué)視頻，使學(xué)生課前預(yù)先了解課程基本知識及試驗操作步驟和數(shù)據(jù)處理，也便于課后進(jìn)行復(fù)習(xí)，加深對材料性能理解，鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容。章節(jié)內(nèi)容結(jié)束設(shè)置作業(yè)提交與批改模塊，實現(xiàn)網(wǎng)上提交，網(wǎng)上批改。同時網(wǎng)站中設(shè)立互助學(xué)習(xí)論壇，同學(xué)可在此欄目下交流教與學(xué)的討論，可對學(xué)科熱點問題的討論，也可就作業(yè)中存在的共性問題進(jìn)行點評。通過教與學(xué)雙向交流，以實現(xiàn)各方面的交流與討論。[3]

5.考核模式的改革?？己藨?yīng)該貫穿教學(xué)過程的始終，通過建立模塊化的考核模式，形成以培養(yǎng)能力為目標(biāo)、以學(xué)習(xí)過程為重點的考核評價體系，從學(xué)生的知識掌握情況、實際操作技能和社會能力等方面對學(xué)生進(jìn)行全面考核。[4]我們采用的是“綜合成績=平時成績 （占總成績的10%）+試驗報告成績（占總成績的20%）+實訓(xùn)報告成績 （占總成績的10%）+考試成績（占總成績的60%）”的方式實行考核。平時成績從學(xué)生平時上課的出勤、參與討論與課堂回答問題情況進(jìn)行考核；試驗報告成績從每個試驗組任務(wù)的分配、協(xié)調(diào)、試驗過程的準(zhǔn)確和結(jié)果的精確進(jìn)行考核；實訓(xùn)報告成績即每次實踐教學(xué)后學(xué)生都應(yīng)該進(jìn)行總結(jié)和對相應(yīng)案例的分析；最后是對本學(xué)期重要知識點進(jìn)行考核，學(xué)生取得考試成績，最終以綜合成績作為學(xué)生的最終成績。

土木工程材料課程通過一系列課程建設(shè)與教學(xué)模式改革，對試驗實踐教學(xué)、教學(xué)方法、考核方式進(jìn)行了優(yōu)化，同時通過完善課程資料，建立課程網(wǎng)絡(luò)體系等方面，使學(xué)生增加對課程的興趣，提高課程知識的掌握程度，增強理論聯(lián)系實踐的能力，并且通過學(xué)習(xí)了解新材料新技術(shù)。在參加工作后能將理論與實踐結(jié)合,會選擇、使用、鑒定土木工程材料，為將來工程施工及管理工作做好準(zhǔn)備。

武夷學(xué)院教改課題項目：土木工程材料網(wǎng)絡(luò)課程 項目編號：WLKC201015

[1]李華，唐福永.建筑材料課程教學(xué)模式改革的實踐與探討[J].河南建材，2010，（3）

[2]張琨.高等職業(yè)教育課程考核評價方法淺析[J].理論科學(xué)，2010，（11）

[3]王慧敏.基于Web的網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)設(shè)計與教學(xué)材料的實現(xiàn)濰坊學(xué)院學(xué)報，2004，（3）

[4]張瓊.以實踐能力培養(yǎng)為取向的知識教學(xué)變革研究[J].全球教育展望，2011,(3)