建筑材料綜合實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革與探索*

徐小威，吳 蓁

(上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，上海 201418)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高校工程類專業(yè)教學(xué)的重要組成部分，在進(jìn)一步加深學(xué)生對理論知識的掌握和理解、培養(yǎng)鍛煉大學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維等方面具有非常重要的作用，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是高校專業(yè)評估和專業(yè)認(rèn)定進(jìn)行考核的重要內(nèi)容之一[1]。目前國家和高校都非常重視大學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)所占比例在逐步增加，除了理論課程中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分外，很多高校還專門開設(shè)了獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)類課程。

《建筑材料綜合實(shí)驗(yàn)》是上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)與工程(化學(xué)建材)專業(yè)本科生的一門非常重要的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程，綜合性強(qiáng)，涉及知識面廣。本課程的任務(wù)是要求學(xué)生在掌握建筑材料、建筑功能材料、建筑材料檢測技術(shù)原理等的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)和掌握建筑材料實(shí)驗(yàn)的基本原理和技術(shù)，主要包括各種建筑節(jié)能保溫材料、節(jié)能玻璃、防水保溫一體化墻體以及廚衛(wèi)排氣管道材料的制備及性能特點(diǎn)。了解并掌握各種常規(guī)檢測設(shè)備的使用和保養(yǎng)；培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生具有良好的科研素質(zhì)、有較強(qiáng)的分析問題和解決問題的能力，為今后獨(dú)立從事建筑材料及相關(guān)研究奠定基礎(chǔ)。根據(jù)以往實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的積極性不高，大多數(shù)學(xué)生都是應(yīng)付了事，很難學(xué)到知識，更不能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識[2-3]。

因此，目前最重要的是通過課程改革探索出一個(gè)能夠引起學(xué)生興趣，又能讓學(xué)生接受的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，只有學(xué)生真正參與到實(shí)驗(yàn)中才能學(xué)到知識，動(dòng)手能力才能得到鍛煉，創(chuàng)新能力才能得到培養(yǎng)。本文對我校材料科學(xué)與工程學(xué)院以往綜合實(shí)驗(yàn)課程實(shí)際教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，并結(jié)合本專業(yè)的辦學(xué)特色以及實(shí)際的實(shí)驗(yàn)條件，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、方式以及實(shí)驗(yàn)條件建設(shè)進(jìn)行改革和探索，目的就是為了最大限度的提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，最大限度的培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研能力，把學(xué)成培養(yǎng)成社會真正需要的優(yōu)秀人才。

1 《建筑材料綜合實(shí)驗(yàn)》教學(xué)背景

《建筑材料綜合實(shí)驗(yàn)》是上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)工程與工程(化學(xué)建材)專業(yè)必修的一門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課，綜合性強(qiáng)，涉及知識面廣。本課程主要介紹常用建筑材料中水泥、砂、石、混凝土、鋼筋等的試驗(yàn)原理、試驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)處理等。建筑材料綜合實(shí)驗(yàn)室一門與生產(chǎn)密切聯(lián)系的科學(xué)技術(shù)。在工程上檢驗(yàn)材料的質(zhì)量、確定設(shè)計(jì)方案和施工依據(jù)、改善材料的性能、使用新材料及選擇代用材料等，都需要進(jìn)行材料試驗(yàn)。因此作為化學(xué)建材技術(shù)人員，為了能正確評價(jià)材料的質(zhì)量，合理而經(jīng)濟(jì)的選擇、使用材料，具備一定的建筑材料試驗(yàn)知識和技能是完全必要的。此外，本實(shí)驗(yàn)課程也是一門非獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課，根據(jù)我校辦學(xué)特色，將本門實(shí)驗(yàn)課程打造成以建筑節(jié)能保溫材料、節(jié)能玻璃、部品化建筑材料為重點(diǎn)的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程。由于與其聯(lián)系的《建筑材料》及《建筑工程材料》等課程知識點(diǎn)太多，而且理論性比較強(qiáng)，很難讓學(xué)生提起興趣，學(xué)生不愿意學(xué)，更加不會主動(dòng)學(xué)習(xí)。為解決這個(gè)問題，讓學(xué)生對化學(xué)建材能夠有一個(gè)具體的了解，因此設(shè)置了《建筑材料綜合實(shí)驗(yàn)》這門課程。通過這門課程，讓學(xué)生自己參與到實(shí)驗(yàn)過程中，這樣學(xué)生對抽象的建筑材料和檢測設(shè)備就會有一定的認(rèn)識，能夠讓學(xué)生產(chǎn)生興趣，更能加深學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識的理解與運(yùn)用、提高實(shí)際動(dòng)手能力、挖掘潛力意識、活躍創(chuàng)新思維[4-5]。通過本實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，除了讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基本方法和技能外，學(xué)生還可以根據(jù)所學(xué)的原理來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，能夠系統(tǒng)地理解所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)的目的、意義以及原理，還能夠?qū)Σ牧系馁|(zhì)量進(jìn)行控制，進(jìn)一步提高了分析問題、解決問題的能力。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及問題分析

2.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容不合理性

教學(xué)的兩大體系為理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，理論教學(xué)需要實(shí)踐教學(xué)來驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須由理論教學(xué)來支撐，通過理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相互配合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)踐能力。在具備一定理論知識的前提下，通過實(shí)踐教學(xué)可以將學(xué)生的知識能力、動(dòng)手能力激發(fā)出來，再與理論進(jìn)行結(jié)合，將理論知識進(jìn)一步深化。但實(shí)際情況不是這樣的，實(shí)驗(yàn)課在開設(shè)的過程中并沒有得到充分的重視，大家普遍認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課程只是理論課程的補(bǔ)充部分，是理論課程的延伸，并沒有把它作為一門單獨(dú)的課程進(jìn)行設(shè)計(jì)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)課程不能很好的與理論課程聯(lián)系起來，造成脫節(jié)現(xiàn)象嚴(yán)重。因此，實(shí)驗(yàn)課程就不能很好的與理論課程緊密聯(lián)系，僅僅只是強(qiáng)調(diào)了理論知識對實(shí)驗(yàn)具有指導(dǎo)作用，這就導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性不夠，以至于對學(xué)生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不夠。另外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容也存著一些問題，比如實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備比較落后，與現(xiàn)代的科技發(fā)展不一致，學(xué)生沒法將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與最新的科學(xué)技術(shù)成果結(jié)合起來，很難達(dá)到預(yù)期的效果，對學(xué)生創(chuàng)新能力和意識的培養(yǎng)作用不大。

2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，數(shù)量不足

開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程必須要有實(shí)驗(yàn)設(shè)備，實(shí)驗(yàn)設(shè)備是開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程的先決條件。上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)工程與工程(化學(xué)建材)專業(yè)開設(shè)時(shí)間不長，因此在實(shí)驗(yàn)條件還是非常薄弱的，勉強(qiáng)能夠支撐基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)，對于開設(shè)專業(yè)的綜合實(shí)驗(yàn)來說還是非常困難的，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

部分設(shè)備老舊，早已超過報(bào)廢年限，并且通過這些老舊設(shè)備獲得的數(shù)據(jù)重復(fù)性不好，更不能保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，而且在使用過程中容易出現(xiàn)故障，對學(xué)生的人生安全存著隱患；

設(shè)備的類別和品種單一，不能全面覆蓋所有試驗(yàn)，偏重于基礎(chǔ)性的小型設(shè)備比較多，而針對綜合性實(shí)驗(yàn)的建筑材料制備相關(guān)的大型設(shè)備嚴(yán)重缺乏，不能保障系統(tǒng)性的大型綜合實(shí)驗(yàn)的順利開展，只能通過現(xiàn)有設(shè)備開設(shè)實(shí)驗(yàn)，目的性和指導(dǎo)性欠缺；

另外，實(shí)驗(yàn)設(shè)備也是不夠的，本專業(yè)每年招收30名左右的學(xué)生，不能保證每個(gè)人學(xué)生都能獨(dú)自開展實(shí)驗(yàn)，目前是將學(xué)生劃分為幾個(gè)批次、幾個(gè)組來開展實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不能得到有效的鍛煉。

2.3 學(xué)生缺乏興趣

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是為了讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)，親自設(shè)計(jì)或動(dòng)手操作。如果學(xué)生只是到實(shí)驗(yàn)室聽講解，或者看老師和同學(xué)操作，或者只照著流程做一遍就完了，不利于發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，這就如同在教室學(xué)習(xí)理論知識一樣，到不到預(yù)期效果，總結(jié)原因如下：

(1)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)上沒有體現(xiàn)學(xué)生發(fā)揮自主性的部分，演示性的實(shí)驗(yàn)只需要學(xué)生觀看，不需要?jiǎng)邮植僮鳎?/p>

(2)設(shè)備數(shù)量不夠，由于設(shè)備數(shù)量有限，就算分批分組開展實(shí)驗(yàn)也不能保證每個(gè)學(xué)生都能全程參與，人均使用設(shè)備機(jī)時(shí)較少；

(3)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容老舊與實(shí)際工程脫節(jié)嚴(yán)重，學(xué)生認(rèn)為對自己今后讀研或者工作沒什么關(guān)系，所有積極性不高，所有對學(xué)生來說沒有什么吸引力。

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路與探索

3.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和方法

建筑材料教學(xué)體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課的時(shí)候可以通過理論課對實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行深層次的擴(kuò)張，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，逐步調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。另外，教學(xué)方法單一這種現(xiàn)象也存著于許多高校的綜合實(shí)驗(yàn)課中，這很難吸引學(xué)生的興趣。因此，我們首先要將單一化的教學(xué)方法轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣?。例如，教師可以在理論講解的時(shí)候輔助一些多媒體等信息化的教學(xué)內(nèi)容，抓住學(xué)生的興趣。

3.2 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)施建設(shè)

實(shí)驗(yàn)室是保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本物質(zhì)條件，為了保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和效果，實(shí)驗(yàn)室的硬件條件的改善非常重要。近幾年來，隨著國家對大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的愈加重視，每年投入高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的經(jīng)費(fèi)也在不斷增加，因此，實(shí)驗(yàn)建設(shè)經(jīng)費(fèi)的合理使用尤為重要。首先，優(yōu)先采購實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱所需而現(xiàn)階段沒有的設(shè)備，滿足基本的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求；其次，在經(jīng)費(fèi)充足的條件下，補(bǔ)足實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備的數(shù)量，保證每位同學(xué)都能操作設(shè)備；第三，改善實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境，實(shí)驗(yàn)室是教學(xué)的場地，保持實(shí)驗(yàn)室環(huán)境衛(wèi)生整潔，可以吸引學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣。

3.3 提升師資隊(duì)伍能力

教師也需要提升自己的教學(xué)能力，在掌握扎實(shí)的理論知識的基礎(chǔ)上，還需要培養(yǎng)和提升教師的科研業(yè)務(wù)能力，這樣教師就會在課堂中對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰M(jìn)行全方位的引導(dǎo)。其次，需要將一些專業(yè)性的教師人才引進(jìn)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，提升實(shí)驗(yàn)課程的專業(yè)性。

4 結(jié) 語

上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)工程與工程(化學(xué)建材)專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以提升學(xué)生的綜合能力，因此在教學(xué)過程中必須高度重視，在理論課程開始的同時(shí)也不忘培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，通過制定科學(xué)合理的教學(xué)計(jì)劃，為建筑材料專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提升創(chuàng)造良好的條件。