結合工程量檢測的土木程材料實驗教學改革探討

【摘要】土木工程材料實驗課程是工科院校土木工程專業(yè)教學中重要的基礎課程之一。本文針對華南農(nóng)業(yè)大學土木工程材料實驗課程教學的現(xiàn)狀，詳細分析教學中存在的問題，提出了實驗課程與“建筑工程質(zhì)量檢測”的工程實踐相結合，從課程的實踐指導意義、教學模式、課程的輻射作用等方面進行改革，實現(xiàn)滿足社會需求的復合型人才培養(yǎng)的目標，符合學院的人才培養(yǎng)特色。

【關鍵詞】土木工程材料實驗；教學改革；建筑工程質(zhì)量檢測

材料和力學是土木工程專業(yè)的兩大核心。其中，土木工程新材料的出現(xiàn)直接導致土木工程專業(yè)發(fā)生了三次歷史性的飛躍：公元前十一世紀的西周初期出現(xiàn)的“瓦”和公元前五世紀至公元前三世紀戰(zhàn)國時的“磚”使人類第一次沖破了天然建筑材料的束縛，人們開始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等；十九世紀初開始，鋼材的大量應用是土木工程的第二次飛躍，隨著冶煉技術的提高，有了鋼拱、桁架、網(wǎng)架結構、懸索結構等，結構形式進入了百花爭艷的時代；十九世紀20年代，發(fā)明了波特蘭水泥，混凝土隨后問世，快速地促使土木工程進入了鋼筋混凝土和預應力混凝土占統(tǒng)治地位的歷史時期。相應地，新的施工技術和工程結構設計理論的發(fā)展，離不開對新材料的研發(fā)和材料性能，因此，土木工程材料的檢驗方法、實驗思路、數(shù)據(jù)處理和評判標準的學習在本科教學中顯得特別重要，本校2012年的人才培養(yǎng)方案，已把《土木工程材料實驗》獨立開課，滿足了社會需求的創(chuàng)新型、研究型、綜合型人才的培養(yǎng)要求。

1、土木工程材料實驗教學現(xiàn)狀分析

1.1課程重要性認識不足

傳統(tǒng)的觀念認為，土木工程材料實驗（簡稱“建材實驗”）教學僅僅是為了讓學生在動手實踐中提高對材料或材料性能的感性認識，身為教育者的老師也依照如此的觀念來制定教學大綱，以驗證性實驗為主，學生依葫蘆畫瓢地操作，在僅有的幾個學時里完成實驗課程。2014年的秋季課程結束后，針對傳統(tǒng)的實驗教學模式，在2013級學生中開展了“土木工程材料實驗課程體會”的問卷調(diào)查，圖1為關于實驗課程實用性的調(diào)查結果，收回398份問卷中，僅20%的學生認為材料實驗有一定的實用性。對于“沒實際用途”的課程，對于僅僅幫助理論知識理解的課程，對于機械般地按部就班操作的課程，自然很難讓學生們重視。

實際上，建材實驗課程的實用性很強，它是與人類安全息息相關的“建筑工程質(zhì)量檢測”的指導課程，是幫助畢業(yè)生投入工程檢測行業(yè)的基礎課程。在如今百花齊放的土木工程行業(yè)里，建筑工程質(zhì)量檢測是工程安全的指揮棒，為建筑工程項目的建設和發(fā)展保駕護航。建材實驗課程內(nèi)容涵蓋77程質(zhì)量檢測的環(huán)境、檢驗方法、檢測思路和數(shù)據(jù)處理等知識，是學生打開“建筑工程質(zhì)量檢測”大門的鑰匙，有助于理論知識與工程實踐的緊密結合，有利于培養(yǎng)學生“嚴格、嚴肅、嚴密”的專業(yè)素養(yǎng)。

1.2學分比例低、課程考核方法單一

2014年土木工程專業(yè)的培養(yǎng)方案要求學生修滿不少于160學分，其中實驗必修課學分共2.5個，建材實驗0.5學分，占總學分0.3%，理論課與實驗課的學分比例如此懸殊，是長久以來教學過程中“重理論輕實驗”的根源。

另外，師生比過低的原因下，土木工程材料實驗的考核往往是綜合每次實驗報告成績得來的，且同組成員的成績基本一致，未能體現(xiàn)個體的動手能力和實驗表現(xiàn)的差異，考核方式的單一性不利于提高學生的自主動手意識。實驗課程不必參加期末統(tǒng)一考試，學生會忽略對實驗教學內(nèi)容的綜合溫故過程，各種檢驗方法、實驗手段未能被徹底消化而轉化成個體的專業(yè)素養(yǎng)。

1.3實驗人員缺乏再培訓

學生對實驗課程的認識，關鍵在于實驗教師的引導。因此，實驗隊伍的建設是實驗室建設的一個重要組成部分。事實上，實驗室建設資金主要用于購置新設備、引進新技術、實驗室基礎建設等硬件設施，忽略了實驗隊伍的繼續(xù)教育。新材料、新檢驗方法、新評價標準的出現(xiàn)，需要實驗教師及時更新實驗內(nèi)容、實驗手段，才能讓課程教學與時俱進。提高實驗隊伍的整體業(yè)務素養(yǎng)，一方面，鼓勵實驗人員參加培訓、外出深造、進修和學習交流；另一方面，在高校與企業(yè)合作的良好環(huán)境下，促進實驗教學與建筑工程質(zhì)量檢測接軌，豐富實驗人員的社會實踐經(jīng)驗。

1.4實驗資源公開度不足

在上述的調(diào)查問卷中，反映出一個問題：學生不知道實驗教學資源是開放使用的。實驗課時很有限，短時間內(nèi)讓學生了解實驗目的、掌握儀器工作原理、熟悉實驗步驟、動手實踐，“走過場”的結果不可避免。如何提高實驗室資源的利用率，加強學生的基本訓練、提高實驗技能和自主創(chuàng)新意識，是土木工程實驗教學改革該考慮的重要問題。

2、結合工程質(zhì)量檢測的土木工程材料實驗教學改革措施探討

“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”的改良方針不適用于建材實驗的教學改革，如何提升建材實驗教學的重要性是根本的環(huán)節(jié)。而社會對多樣性人才的需要是高校教學改革的出發(fā)點，只有把教學與工程實踐相結合，才能達到教學改革的目標，筆者根據(jù)多年的社會實踐和教學經(jīng)驗，提出來“課堂實驗與課外實踐緊密結合，提高實驗教學的社會適應性”的實驗教學改革觀念?！敖ㄖこ藤|(zhì)量檢測工作”是與土木工程材料實驗課程最緊密的社會實踐，通過實驗教學“授之以漁”的過程，學生加深對質(zhì)檢工作的認識，有利于拓寬就業(yè)面，從而提高學生在實驗教學過程的自覺能動性。

2.1工程質(zhì)量檢測與實驗教學有機結合

建筑工程質(zhì)量檢測是指依據(jù)國家有關法律、法規(guī)、工程建設強制性標準和設計文件，對建設工程的材料、構配件、設備，以及工程實體質(zhì)量、使用功能等進行測試確定其質(zhì)量特性的活動。其中，建筑材料檢測（如水泥、砂、石子、混凝土、鋼鋼材、砌體等材料）是建筑工程檢測中最重要、最基本的項目。如何把實驗教學和工程質(zhì)量檢測有機的結合，同時突出實驗教學的實踐性，筆者擬從以下六個方面的問題著手：

（1）根據(jù)檢測的相關規(guī)范要求，及時更新檢測用儀器和檢測方法與工程質(zhì)量檢測保持一致：

（2）教學內(nèi)容突出建材檢測的目的和工程實踐中的重要性；

（3）在鼓勵教學與企業(yè)結合發(fā)展的推進下，建立校外教學實踐基地，也解決了學校的實訓場地和設備不足的問題。

2.2基礎實驗與自選實驗相結合的課程形式

在課程內(nèi)容設置方面，采用基礎實驗與自選實驗相結合的模式。經(jīng)過基礎實驗的基本實訓后，學生可根據(jù)不同的專業(yè)或興趣，靈活地選擇“自選實驗”部分，一方面提高學生的自主能動性，另一方面經(jīng)過思考、選擇的過程學生加深對課程的理解和認識。

2.3結合教學內(nèi)容，鼓勵學生開展科技創(chuàng)新

課程授予學生檢測的手段和方法，這不能隨著課堂的結束而遺忘，為了鞏固知識，需創(chuàng)造條件鼓勵學生開拓科技創(chuàng)新活動或教師的科研項目，如學校評定獎學金的條例當中，凡參與學生科技創(chuàng)新項目并結題的，給予加分的獎勵，以此逐步提高學生的創(chuàng)新意識，同時有利于提高學生的專業(yè)素養(yǎng)。另外，鼓勵各年級的學生一起組隊，高年級的幫扶低年級學生更早地參與實踐活動中，傳承良好的科技創(chuàng)新習慣，同時促進創(chuàng)新活動的延續(xù)性。

2.4建設實驗教學網(wǎng)絡平臺

借助實驗示范中心的平臺，土木工程實驗建立了學習網(wǎng)站，并于校園網(wǎng)鏈接，全校師生可共享本學院的實驗資源，了解每一個實驗室的功能，及相關儀器的簡介，可以實現(xiàn)的實踐或實驗項目，學生也通過留言的形式促進師生溝通交流，實現(xiàn)網(wǎng)上答疑。

伴隨著實驗教學中心的網(wǎng)絡的建立，規(guī)范實驗室預約的手續(xù)，通暢開放程序，學生可以便捷地了解各個實驗室的設備和功能，并預約實驗室進行科技創(chuàng)新活動，提高實驗室和實驗設備的開放利用率。

結語：

21世紀，中國面臨經(jīng)濟結構的調(diào)整，產(chǎn)業(yè)結構的轉型，經(jīng)濟的全球化、信息大爆炸等新挑戰(zhàn)，大學生除了需要具備一定的專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)技能，還應提高自身的綜合、分析、創(chuàng)新能力。實踐教學對培養(yǎng)大學生的專業(yè)技能、創(chuàng)新能力等起著重要作用。結合工程質(zhì)量檢測的土木工程材料實驗教學改革，重在提高學生對實驗教學的認知程度，起輻射作用，提高學生自主創(chuàng)新意識。