土木工程材料課程實踐教學方法探索

何燕

[摘 要]文章介紹了我校無機非金屬材料工程專業(yè)土木工程材料課程實踐教學探索的思路和方法。開設(shè)“土木工程材料課程實踐”，結(jié)合工程實際問題，將混凝土配合比設(shè)計與混凝土相關(guān)試驗進行整合與綜合設(shè)計，有助于啟發(fā)和引導學生自主性、研究性學習，可增強學生自主創(chuàng)新意識和團隊協(xié)作意識，提高學生在靈活運用理論知識的基礎(chǔ)上，分析問題和解決問題的能力，使得學生專業(yè)技能得到全面鍛煉與提升。

[關(guān)鍵詞]土木工程材料;課程實踐;教學改革

[基金項目]2018年度蘇州科技大學大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目“三維導熱網(wǎng)絡(luò)改性納米復合相變材料的制備及其控溫節(jié)能效率研究”（2018104280018）

[作者簡介]何 燕（1987—），女，江蘇鹽城人，工學博士，蘇州科技大學土木工程學院講師，主要從事功能材料教學與研究。

[中圖分類號] G642.0[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）47-0-02[收稿日期] 2020-04-22

我校無機非金屬材料專業(yè)主要培養(yǎng)模式側(cè)重于工程應用，其開設(shè)的土木工程材料課程是該專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程主要教學目的是向?qū)W生傳授土木工程材料組成、結(jié)構(gòu)、性能、檢驗及工程應用等方面的專業(yè)基礎(chǔ)知識，其內(nèi)容豐富，范圍廣泛，實踐性強。該課程要求學生不僅要掌握土木工程材料形成機理、性能、結(jié)構(gòu)與最合理的使用方法，更要學會通過相關(guān)理論知識辯證地分析和評定材料，以獲得解決工程實際問題的方法。該課程具有實踐性強、知識體系分散、內(nèi)容繁雜等特點。結(jié)合高等教育改革的基本發(fā)展趨勢，我校無機非金屬材料專業(yè)在土木工程材料課程中進行了大量實踐教學探索和創(chuàng)新，通過將混凝土配合比設(shè)計與水泥實驗、骨料實驗及混凝土實驗進行整合與綜合設(shè)計，開設(shè)“土木工程材料課程實踐”，將研究性教學理念引入實踐教學環(huán)節(jié)，以啟發(fā)和引導學生自主性、研究性學習。

一、開展課程實踐的必要性

傳統(tǒng)的土木工程材料課程教學大綱中理論學時較多，而實驗學時較少。比如，我校土木工程材料實驗課安排12課時，內(nèi)容主要包括土木工程材料的基本性質(zhì)實驗、水泥實驗、混凝土用集料質(zhì)量指標檢測實驗、新拌混凝土和易性及強度檢測實驗、鋼筋力學與機械性能實驗、石油瀝青實驗。這些實驗教學項目按照預先分配的課時分散進行，各項實驗內(nèi)容相對獨立。實驗項目主要以演示性、對比性和驗證性為主，內(nèi)容單一缺乏邏輯性和關(guān)聯(lián)性，難以調(diào)動學生主動積極性。

基于此，傳統(tǒng)的實驗教學模式不能滿足當前人才培養(yǎng)的需要。為了更好地激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)其主動探究、獨立思考和科研實踐能力，有必要對現(xiàn)有教學模式進行改革，以提高教學質(zhì)量。我校無機非金屬材料專業(yè)結(jié)合高等教育改革的基本發(fā)展趨勢，在適當減少課時保證教學質(zhì)量的前提下，加強對學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。對土木工程材料課程進行創(chuàng)新改革，建立綜合滲透的研究性課程實踐教學模式，圍繞工程混凝土配合比設(shè)計核心問題展開綜合實驗集訓，以激發(fā)學生自主學習動力并提升綜合實踐能力。

二、課程實踐的實施

課程實踐環(huán)節(jié)主要由專業(yè)教師和實驗教師共同指導。專業(yè)教師制定實施計劃和綜合實踐任務書，實驗教師負責開放實驗室并統(tǒng)一管理儀器設(shè)備和實驗場地等。學生在教師指導下組隊開展課程實踐任務。

（一）教師職責

在課程實踐過程中，專業(yè)教師主要負責實踐課題的制定、實踐過程中試驗方法及設(shè)計思路的指導、課程實踐成績考核評定等。

1.選題：課程實踐課題的制定以土木工程材料課程中水泥混凝土相關(guān)理論知識為基礎(chǔ)，以實際工程中所需混凝土為實踐題目，根據(jù)實際工程部位所用混凝土的強度等級、和易性、孔隙率、耐久性、經(jīng)濟性以及其他特定功能要求，編制混凝土配合比設(shè)計任務書，為學生提供真實的實踐背景，并要求學生圍繞混凝土配合比設(shè)計這個核心問題展開水泥實驗、骨料實驗及混凝土實驗，以驗證混凝土配合比設(shè)計合理性并對設(shè)計過程進行校正。

2.實踐過程指導：專業(yè)教師根據(jù)實踐課題制定進度安排，針對混凝土配合比設(shè)計所涉及的基本理論知識和相應原理進行講解，指導學生進行資料搜集和整理;全程跟蹤并要求學生按進度嚴格執(zhí)行實踐課題，對學生的混凝土配合比設(shè)計思路和實驗過程進行指導和檢查，考察每組學生的實驗操作是否規(guī)范，實驗方法和步驟是否符合相應標準，并對學生操作偏差和失誤進行指導和糾正。

3.課程實踐成績考核：綜合考量學生的混凝土配合比設(shè)計思路、分析過程、解決方案等方面，對學生在課程實踐過程中的綜合表現(xiàn)進行成績評定，鼓勵學生主動探究，團隊協(xié)作，提高實踐和創(chuàng)新能力。

（二）學生任務

在課程實踐過程中，積極發(fā)揮學生自主創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力，將學生分成若干小組，每組5—6人，各小組成員分工明確，協(xié)作完成混凝土配合比設(shè)計任務。每組推選一名組長，負責組織小組成員開展具體工作，并協(xié)助教師完成實驗室與設(shè)計教室管理工作，進行小組之間的協(xié)調(diào)與溝通工作。

在接到課程實踐任務后，各小組成員按照實踐內(nèi)容進行集體討論，在檢索查閱文獻資料及規(guī)范標準的基礎(chǔ)上分析工程實際問題，擬定混凝土配合比設(shè)計方案，進而開展配合比計算與試驗驗證工作，并將解決方案和設(shè)計結(jié)果進行整理匯編，撰寫混凝土配合比設(shè)計書。

三、成效與特色

結(jié)合當前工程實際中混凝土相關(guān)熱點問題，專業(yè)教師精心選擇實踐課題，考慮實際工程現(xiàn)狀及熱點問題，擴展實踐內(nèi)容且難易程度適中，給予學生獨立思考空間，并將網(wǎng)絡(luò)資源的搜集學習，混凝土配合比方案設(shè)計與實驗室動手操作訓練相結(jié)合，以此拓展學生學習視野、增強學生自主創(chuàng)新意識和團隊協(xié)作意識、提高學生靈活運用理論知識的基礎(chǔ)上分析問題和解決問題的能力，使得學生專業(yè)技能得到全面鍛煉。同時，指導教師在指導學生分析和解決工程實際問題的過程中以及近距離接觸本科生的過程中吸收很多新思想，可強化自身的創(chuàng)新意識和能力。另外，通過對該課程實踐環(huán)節(jié)的實施和建設(shè)，還形成了以下幾點特色：

1.實踐選題實用性與創(chuàng)新性兼?zhèn)?。在對學生講授混凝土配合比設(shè)計基本理論的基礎(chǔ)上，適當拓展所設(shè)計混凝土的性能與應用范圍，比如透水混凝土、輕骨料混凝土、自密實混凝土、海工混凝土、路面混凝土、噴射混凝土、高強混凝土等配合比設(shè)計。鼓勵學生自主學習，通過網(wǎng)絡(luò)檢索與查新，拓展知識與眼界，激發(fā)創(chuàng)新思維，不再局限于課本以內(nèi)的基礎(chǔ)知識，而是能做到舉一反三，觸類旁通，真正達到學以致用。

2.課程實踐環(huán)節(jié)為全國大學生混凝土材料設(shè)計大賽奠定基礎(chǔ)。作為當前國內(nèi)建材專業(yè)領(lǐng)域規(guī)模最大的一項比賽，全國大學生混凝土材料設(shè)計大賽已成為我國混凝土行業(yè)一項重要的專項技能競賽活動，在建材專業(yè)類學生中產(chǎn)生很大影響力。通過土木工程材料課程實踐的綜合訓練，可顯著提升學生在混凝土材料設(shè)計方面專業(yè)能力，讓學生牢固掌握綜合運用各種專業(yè)知識和技能的能力，為參加全國大學生混凝土材料設(shè)計大賽奠定堅實基礎(chǔ)。

四、結(jié)語

順應高等教育改革的基本發(fā)展趨勢，我校無機非金屬材料工程專業(yè)土木工程材料課程中進行了大量實踐教學探索和創(chuàng)新，所開設(shè)的“土木工程材料課程實踐”結(jié)合工程實際，通過將混凝土配合比設(shè)計與水泥實驗、骨料實驗及混凝土實驗進行整合與綜合設(shè)計，將研究性教學理念引入實踐教學，加強對學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實踐證明，“土木工程材料課程實踐”可提升學生實踐能力，強化專業(yè)知識與技能。

參考文獻

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[3]潘長春.土木工程材料實驗應用型教學改革的研究[J].教育教學論壇，2020（04）：211-213.

Abstract： This paper introduces the thoughts and methods of course practice teaching in Civil Engineering Materials for the inorganic non-metallic materials engineering major in our school. Combined with the hot topics in real project， the mix proportion design of concrete was integrated with lab experiments including cement test， aggregate test as well as concrete test. In this way， course practice in Civil Engineering Materials was set up and aimed to enlighten and guide students to study and explore in an autonomous and research-based manner. The practice has proved that it helps to enhance students' consciousness of independent innovation and teamwork， and improve students' ability to analyze and solve problems based on the flexible application of theoretical knowledge， as well as fully train their professional skills.

Key words： Civil Engineering Materials; course practice; educational reform