土木工程材料課程研究性教學(xué)模式改革與實(shí)踐

解國(guó)梁，王福成，劉金云，李彥陽(yáng)

研究性教學(xué)能有效突出學(xué)生的主體地位,促使學(xué)生成為知識(shí)的自主建構(gòu)者,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神,目前我國(guó)各高校對(duì)研究性教學(xué)進(jìn)行了大量的探索和實(shí)踐,已取得了許多有益成果[1-3]。土木工程材料是黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)土木工程專業(yè)的核心課程,隨著研究性教學(xué)計(jì)劃在我校的開展和實(shí)施,該課程于2016年初被確立為研究性教學(xué)試點(diǎn)課程。本文結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)擬通過(guò)對(duì)土木工程材料課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、教學(xué)實(shí)訓(xùn)、成績(jī)考核等方面的改革和實(shí)踐,進(jìn)一步推進(jìn)黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)工程學(xué)院研究性教學(xué)的開展[4]。

1 開展研究性教學(xué)的必要性

土木工程材料是土木工程專業(yè)的重要組成部分,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)課程提供相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),并為今后從事土木類相關(guān)工作合理的選擇和正確的使用材料奠定基礎(chǔ)[5]。黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)工程學(xué)院土木工程材料課程的教學(xué)包括理論課和實(shí)驗(yàn)課。理論教學(xué)24學(xué)時(shí),主要講授基本概念和基本理論；實(shí)驗(yàn)教學(xué)16學(xué)時(shí),主要為學(xué)生提供必要的實(shí)踐鍛煉機(jī)會(huì),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維和實(shí)驗(yàn)技能。由于該課程理論課與實(shí)驗(yàn)課各自獨(dú)立,課程本身內(nèi)容豐富,知識(shí)點(diǎn)繁雜,加之各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目零散安排,缺乏邏輯性和關(guān)聯(lián)性。學(xué)生被動(dòng)聽課時(shí)總感到枯燥,分不清主次,很難構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)體系。另外,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成績(jī)考核評(píng)定也主要依附于理論課,沒(méi)有設(shè)定與之相對(duì)應(yīng)的獨(dú)立評(píng)價(jià)指標(biāo)和考核體系,僅以學(xué)生出勤和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫情況確定成績(jī),沒(méi)有注重過(guò)程考核和實(shí)驗(yàn)操作,導(dǎo)致學(xué)生考前臨時(shí)突擊,對(duì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)付了事[6-7]。傳統(tǒng)的教學(xué)模式不能適應(yīng)研究性人才培養(yǎng)的需要,為了更好地提高土木工程材料課程教學(xué)質(zhì)量,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究、獨(dú)立思考,有必要對(duì)現(xiàn)有教學(xué)模式進(jìn)行改革。

2 研究性教學(xué)模式構(gòu)建

2.1 加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

土木工程材料課程涉及的材料多達(dá)幾十種,每種材料的性能又千差萬(wàn)別,通過(guò)課堂講授、多媒體展示遠(yuǎn)不能滿足教學(xué)要求,學(xué)生很難建立抽象的理論概念與實(shí)際材料的直接聯(lián)系。為了讓學(xué)生對(duì)建筑材料市場(chǎng)有更加直觀、感性的認(rèn)識(shí),初步了解建材市場(chǎng)的基本情況,對(duì)各種建筑材料的性能、規(guī)格、種類、施工方法、適用范圍、價(jià)格、客戶人群、生產(chǎn)商和市場(chǎng)價(jià)位等有更具體的把握,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的市場(chǎng)認(rèn)識(shí)、信息搜集、撰寫調(diào)查報(bào)告的能力。教學(xué)中設(shè)計(jì)增加建筑材料市場(chǎng)調(diào)查的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,并根據(jù)研究性教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)制訂相應(yīng)任務(wù)要求和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。要求學(xué)生利用節(jié)假日或空課時(shí)間,在規(guī)定期限內(nèi)對(duì)土木工程材料課程中涉及的材料或個(gè)人感興趣的建筑新材料、新產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)研,以材料采購(gòu)員的身份自行設(shè)計(jì)調(diào)查方案和調(diào)查內(nèi)容等。安排學(xué)生自由組合成立調(diào)查小組,以小組為單位開展具體工作,完成調(diào)研后,每組提交一份調(diào)查報(bào)告,并共同完成一項(xiàng)PPT形式的總結(jié)報(bào)告進(jìn)行匯報(bào)。

在任務(wù)解決過(guò)程中,每個(gè)調(diào)研小組就是一個(gè)小團(tuán)隊(duì),組內(nèi)成員之間既相互獨(dú)立也相互合作。要取得良好的成績(jī),每位同學(xué)都必須深入建材市場(chǎng),各盡其責(zé)并相互配合。這一過(guò)程中既培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,又提高了實(shí)踐及溝通能力。

2.2 整合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，建立綜合性、設(shè)計(jì)性試驗(yàn)

針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題,將水泥實(shí)驗(yàn),混凝土用骨料實(shí)驗(yàn)及普通混凝土實(shí)驗(yàn)這些原本零散、分散安排的項(xiàng)目進(jìn)行整合,形成混凝土配合比設(shè)計(jì)綜合性試驗(yàn)。同時(shí)竭力為學(xué)生營(yíng)造真實(shí)的實(shí)驗(yàn)背景,使其有身臨其境的感覺(jué),主動(dòng)進(jìn)入角色。比如,以實(shí)際工程中混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件所用混凝土為設(shè)計(jì)題目,編制混凝土配合比設(shè)計(jì)任務(wù)書。

實(shí)驗(yàn)前下發(fā)任務(wù)書,明確任務(wù)具體要求,考核標(biāo)準(zhǔn)和課時(shí)限制。針對(duì)試驗(yàn)任務(wù)涉及的基本理論和試驗(yàn)操作提前進(jìn)行講解、說(shuō)明,同時(shí)按教學(xué)或任務(wù)進(jìn)度分階段提供各項(xiàng)基本實(shí)驗(yàn)的視頻資料,并帶領(lǐng)學(xué)生參觀實(shí)驗(yàn)室,使學(xué)生初步了解實(shí)驗(yàn)條件,為學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),解決工程實(shí)際問(wèn)題做好準(zhǔn)備。同時(shí)要求學(xué)生以小組為單位按照任務(wù)書的要求,通過(guò)討論方式共同敲定實(shí)驗(yàn)方案。方案設(shè)計(jì)完成后由指導(dǎo)教師審核,通過(guò)后再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室著手實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)組按照自己所定方案進(jìn)行材料材性檢測(cè)、混凝土配合比試算、混凝土和易性及強(qiáng)度調(diào)整等具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,最后每組學(xué)生個(gè)人獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫。在方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫及相互討論等過(guò)程中,學(xué)生以解決實(shí)際問(wèn)題為線,逐步將零散的概念、理論和工程實(shí)踐,構(gòu)建形成系統(tǒng)的知識(shí)體系。這樣的實(shí)驗(yàn)安排更有利于激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心,提高學(xué)生間的相互協(xié)調(diào)、溝通能力,學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí),更學(xué)會(huì)了獲取知識(shí)的方法[8]。

實(shí)驗(yàn)室采用類似超市的開放式管理,便于學(xué)生實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、調(diào)整及設(shè)備、儀器的使用,也有利于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組配備相應(yīng)指導(dǎo)教師,指導(dǎo)教師全程跟蹤,考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范,實(shí)驗(yàn)方法、步驟是否符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),并及時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)糾正。這一運(yùn)作,也順利地完成了教師的角色轉(zhuǎn)變,使教師從傳統(tǒng)的教學(xué)核心脫離出來(lái),而作為學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者和教學(xué)顧問(wèn),即教師只是提出任務(wù)和問(wèn)題,或在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候提供援助,而學(xué)生自然成為了解決具體問(wèn)題的主體,從根本上改變了教師教學(xué)的行為和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。

2.3 注重引導(dǎo)，構(gòu)建完善的研究性教學(xué)評(píng)價(jià)體系

科學(xué)的成績(jī)考核評(píng)價(jià)體系在研究性教學(xué)模式中起著至關(guān)重要的作用,是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的風(fēng)向標(biāo)。為了進(jìn)一步推進(jìn)研究性教學(xué)模式的順利實(shí)施,應(yīng)建立健全科學(xué)的研究性教學(xué)考核體系,對(duì)傳統(tǒng)模式下的課程考核體系進(jìn)行改革,把課程學(xué)習(xí)過(guò)程的考核與課程總體考核、知識(shí)的考核與能力的測(cè)試、基本技能的掌握與創(chuàng)新等有機(jī)結(jié)合起來(lái),使其適應(yīng)學(xué)科和行業(yè)的發(fā)展需要,構(gòu)建出與研究性教學(xué)理念相匹配的全新課程考核體系。

2.3.1 建立綜合化考評(píng)機(jī)制以適應(yīng)研究性教學(xué)需要

為全面考核研究性教學(xué)的成果,并突出學(xué)生的主體地位,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究,自主構(gòu)建知識(shí)體系,應(yīng)對(duì)土木工程材料課程成績(jī)考核指標(biāo)進(jìn)行重新調(diào)整,建立適合研究性教學(xué)模式的考核評(píng)價(jià)機(jī)制。為此,設(shè)計(jì)了全過(guò)程考核和能力測(cè)試的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo),即采用市場(chǎng)實(shí)訓(xùn)調(diào)查、綜合實(shí)驗(yàn)、期末考試、考勤、作業(yè)、課堂表現(xiàn)、參與大學(xué)生創(chuàng)新課題情況等相結(jié)合的綜合考核方式?？傇u(píng)成績(jī)考核項(xiàng)目確定為基本項(xiàng)成績(jī)、平時(shí)成績(jī)和附加成績(jī),并適當(dāng)考慮不同部分所占的比例合成為課程的總成績(jī)。其中,基本項(xiàng)成績(jī)由實(shí)訓(xùn)調(diào)查成績(jī)、綜合試驗(yàn)成績(jī)和期末考試成績(jī)構(gòu)成；平時(shí)成績(jī)包括考勤、作業(yè)、課堂表現(xiàn)等；附加成績(jī)涉及學(xué)生參與大學(xué)生創(chuàng)新課題、參與教師科研項(xiàng)目、撰寫科技小論文情況等。在總評(píng)成績(jī)中引入附加成績(jī)一項(xiàng),旨在鼓勵(lì)部分學(xué)有余力的學(xué)生主動(dòng)參加科研項(xiàng)目,進(jìn)行探索性學(xué)習(xí),提升創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。這樣設(shè)計(jì)考核項(xiàng)目和評(píng)價(jià)指標(biāo),既全面、客觀地考核了研究性教學(xué)的成果,又充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性[9-10]。對(duì)提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和創(chuàng)新精神,以及師生之間的互動(dòng)交流有極大的推動(dòng)作用。

2.3.2 制定過(guò)程考核和分階段驗(yàn)收制度

為了消除 “一考定終身”的弊端,加強(qiáng)過(guò)程學(xué)習(xí),應(yīng)建立過(guò)程考核和分階段驗(yàn)收制度。過(guò)程考核和分階段考核驗(yàn)收,即通過(guò)任務(wù)式教學(xué)方式將“土木工程材料”實(shí)訓(xùn)調(diào)查、綜合試驗(yàn)和期末考試等按教學(xué)進(jìn)度順次執(zhí)行。各階段任務(wù)執(zhí)行中進(jìn)行同步考核,即指導(dǎo)教師一邊指導(dǎo),一邊考核,使考核貫穿教學(xué)始終。每項(xiàng)任務(wù)結(jié)束后即考核驗(yàn)收,該項(xiàng)成績(jī)不合格不得參加下一項(xiàng)任務(wù)及考核。這樣安排教學(xué),就可根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)效果及時(shí)調(diào)整教學(xué)和考核內(nèi)容,達(dá)到動(dòng)態(tài)調(diào)整避免問(wèn)題積壓。過(guò)程考核和分階段驗(yàn)收能更有效地提高了學(xué)生和教師的積極性,是一種有效的激勵(lì)約束機(jī)制,對(duì)研究性教學(xué)的深入開展有積極的促進(jìn)作用。

3 結(jié)束語(yǔ)

研究性教學(xué)模式能有效引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)探究,使學(xué)生不僅能夠掌握該課程的基本知識(shí)和試驗(yàn)方法,而且開拓了學(xué)生的視野,鍛煉了學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力,為培養(yǎng)實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神奠定了基礎(chǔ)[11-12]。本文結(jié)合當(dāng)前黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)工程學(xué)院土木工程材料課程教學(xué)中存在的問(wèn)題和研究性人才培養(yǎng)要求,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、教學(xué)實(shí)訓(xùn)、成績(jī)考核等方面,對(duì)土木工程材料課程開展了研究性教學(xué)的改革和實(shí)踐。教學(xué)實(shí)踐結(jié)果表明,研究性教學(xué)模式能極大地激發(fā)學(xué)生進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn)的興趣,有效地突出了學(xué)生的主體地位和教師的主導(dǎo)作用,有利于學(xué)生綜合能力的提高。

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