與科研項目相結(jié)合的《土木工程材料》課程教學模式創(chuàng)新研究

馬驍　英紅

摘要 針對土木工程材料課程的特點及教學中存在的問題，提出構(gòu)建與科研項目相結(jié)合的土木工程材料課程教學模式。該教學模式的實施將有效地激發(fā)學生的學習積極性，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，同時也能提高學生的科研水平和興趣。

[關(guān)鍵詞]土木工程材料；教學模式；科研項目；創(chuàng)新

土木工程學科歷來是國家經(jīng)濟建設(shè)的支柱產(chǎn)業(yè)和支柱學科之一，隨著科技的發(fā)展及時代的需求，社會對土木工程專業(yè)人才也提出了更高的要求，土木工程專業(yè)的學生必須具有良好的實踐能力及創(chuàng)新能力?！锻聊竟こ滩牧稀纷鳛橥聊竟こ虒I(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，具有基礎(chǔ)性、實踐性強的特點，且與其他公共基礎(chǔ)課及專業(yè)課緊密銜接，起著承上啟下的作用，是學生接觸專業(yè)知識的橋梁。后續(xù)的各門專業(yè)課幾乎都要涉及“土木工程材料”的內(nèi)容，在土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中占有重要地位。筆者在多年的教學中發(fā)現(xiàn)土木工程材料種類繁多，從無機到有機，從金屬到非金屬，各種材料的成分、性質(zhì)差異很大，各種材料相對獨立、聯(lián)系較少、綜合性強、系統(tǒng)性差、跳躍性大，所以學生難以建立概念，易感到枯燥乏味，學習興趣不高，導致教學難度加大。因此，研究與探索對現(xiàn)有土木工程材料傳統(tǒng)教學模式的改革與創(chuàng)新，探索科研實踐、課堂教學與工程能力培養(yǎng)有機結(jié)合的教學模式，從而為學生進一步學習土木工程專業(yè)基礎(chǔ)課及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有重要的意義。

1 土木工程材料課程與科研項目相結(jié)合教學模式的必要性

土木工程材料的發(fā)展日新月異，新材料、新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品層出不窮，因此，課堂講授的內(nèi)容應(yīng)具有很強的適應(yīng)性、先進性和適度的超前性。授課教師若掌握各種材料的最新研發(fā)動態(tài)，并能結(jié)合在研科研項目，將其作為教材內(nèi)容的補充，從而克服教材內(nèi)容的局限性。在傳統(tǒng)的教學模式下，學生對教學內(nèi)容的工程背景不了解，缺乏基本的感性認識，學生對土木工程材料課程與后續(xù)專業(yè)課程之間的關(guān)系不了解，更不淸楚土木工程材料課程對今后所從事的工作的重要性和意義。此外，土木工程材料課程具有教學內(nèi)容繁多，且各章節(jié)內(nèi)容相對獨立，邏輯性不強，敘述性知識多等特點。采用傳統(tǒng)的課程教授方法使學生很難分清主次，且學生學習時易感枯燥。筆者除進行日常教學外，還承擔了較多的科研工作，研究領(lǐng)域涉及新型綠色膠凝材料及其混凝土、高性能混凝土及其應(yīng)用、普通混凝土高性能化研究、混凝上摻合料、新型墻體材料、高性能減水劑等，其中很多成果己經(jīng)應(yīng)用于工程中，并取得了良好的經(jīng)濟效益。若將科研成果與日常教學相結(jié)合，不僅能提高課堂授課效果，使學生知識層次更豐富，還有益于推進現(xiàn)有土木工程材料課程教學模式的改革創(chuàng)新與實踐。

2 嵌入科研項目的土木工程材料課程教學改革探究

根據(jù)筆者多年的教學經(jīng)驗和上述探索，構(gòu)建出嵌入科研項目的土木工程材料課程教學模式，如圖1所示。

2.1 根據(jù)土木工程材料技術(shù)的新發(fā)展，不斷優(yōu)化課程內(nèi)容

《土木工程材料》課程具有理論性、實踐性和應(yīng)用性很強，且同時材料科學、新技術(shù)、新理論發(fā)展很快等特點，因此教師在對課程的授課內(nèi)容中應(yīng)重視土木工程材料課程體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、先進性、技能性和前沿性。在課堂的教學中，教師可將經(jīng)典的土木工程材料理論與現(xiàn)代材料技術(shù)相互結(jié)合，這樣一方面可以加強經(jīng)典理論與現(xiàn)代應(yīng)用技術(shù)體系的聯(lián)系，另一方面可以加深學生對重要基本概念和理論以及新材料應(yīng)用技術(shù)的理解。此外，還可根據(jù)課程章節(jié)適當引入典型的工程實例，開闊學生的視野。除了結(jié)合工程實際案例外，特別注意及時引進新材料和新技術(shù)，以及教學團隊近年取得的高水平研究成果。經(jīng)典理論和工程實際案例的引入，有助于提高學生的學習興趣，能更好地將理論專業(yè)知識與實際工程應(yīng)用結(jié)合起來，增強理論聯(lián)系實際的能力。

2.2 結(jié)合科研項目創(chuàng)新改進理論課程的教學方法

以往的填鴨式教學方式往往導致學生學習的內(nèi)動力不足，學生的興趣和求知欲望不高，因此如何激發(fā)學生的學習興趣是課程改革必須解決的一個重要課題。為了豐富教學手段，應(yīng)在教學方法中加以創(chuàng)新，培養(yǎng)和調(diào)動學生學習興趣。把一些已有的科研成果或科研項目引入教學過程中，有目的、有計劃地使學生掌握和具備一些基本的科研能力，使學生能逐漸熟悉和掌握解決實際問題的基本科學方法；通過教學培養(yǎng)學生的智能，著力培養(yǎng)思維方法；結(jié)合教學開展科研，通過對學生進行科學思維的訓練，使學生從接受知識逐漸轉(zhuǎn)向探索問題、解決問題，進而培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性和獨立工作能力，使學生感覺到基礎(chǔ)理論課的重要性，從而激發(fā)他們對基礎(chǔ)理論課程的學習熱情。

2.3 改革與加強實踐教學，突出培養(yǎng)創(chuàng)新意識與工程能力

土木工程材料課程的教學目的是讓學生能夠熟練掌握各種建筑材料的性能、用途、制備和使用方法，以便在設(shè)計和施工中合理地選擇和正確地使用。因此，如何在土木工程材料課程中培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力顯得尤為重要。為提高學生的參與度，提高學生的實踐能力，學院對實踐教學大綱進行了改革， 開設(shè)了開放實驗，增設(shè)設(shè)計型、研究型和綜合型實驗，同時注重理論課與實踐環(huán)節(jié)的有機結(jié)合。此外，針對部分學生對教師的科研項目比較感興趣的情況，結(jié)合土木工程材料課程教學的基礎(chǔ)理論和方法，指導老師根據(jù)其國家基金項目、校級課題等科研項目合理確定本科畢業(yè)設(shè)計課題，讓學生直接參與部分科研工作。整個過程學生通過參與課題研究，鍛煉了動手能力，提高了學習能力，協(xié)助老師解決與研究項目相關(guān)的科學難題，培養(yǎng)學生應(yīng)用所學知識解決科研問題的能力及創(chuàng)新意識，為學生今后從事科學研究打下基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

針對當前土木工程材料課程教學模式的特點和存在的問題進行分析，提出并構(gòu)建與科研項目相結(jié)合的《土木工程材料》課程教學模式，包括根據(jù)土木工程材料技術(shù)的新發(fā)展，不斷優(yōu)化課程內(nèi)容；結(jié)合科研項目創(chuàng)新改進理論課程的教學方法；改革與加強實踐教學等方面。通過這些方面的改革能夠極大地激發(fā)學生的學習積極性，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，同時也能提高學生的科研水平和興趣。這對人才培養(yǎng)和課堂教學質(zhì)量具有重要的意義。

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作者簡介

馬驍，男，吉林長春人，桂林電子科技大學教授，研究方向：新型綠色膠凝材料。