“土木工程材料課程實(shí)踐”教學(xué)方法探索

何燕

[摘 要]通過(guò)分析蘇州科技大學(xué)無(wú)機(jī)非金屬材料工程專(zhuān)業(yè)“土木工程材料課程實(shí)踐”教學(xué)的思路和方法，即開(kāi)設(shè)“土木工程材料課程實(shí)踐”課程并結(jié)合工程實(shí)際問(wèn)題，將混凝土配合比設(shè)計(jì)與混凝土相關(guān)試驗(yàn)進(jìn)行整合與綜合設(shè)計(jì)，有助于啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生自主性、研究性學(xué)習(xí)，可增強(qiáng)學(xué)生自主創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)、提高學(xué)生在靈活運(yùn)用理論知識(shí)的基礎(chǔ)上分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使得學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能得到全面鍛煉。

[關(guān)鍵詞]土木工程材料;課程實(shí)踐;教學(xué)改革

[基金項(xiàng)目]2018年度蘇州科技大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目“三維導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)改性納米復(fù)合相變材料的制備及其控溫節(jié)能效率研究”（2018104280018）

[作者簡(jiǎn)介]何 燕（1987—），女，江蘇鹽城人，工學(xué)博士，蘇州科技大學(xué)土木工程學(xué)院講師，主要從事功能材料相關(guān)理論與教學(xué)研究。

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）45-0-02[收稿日期] 2020-04-22

蘇州科技大學(xué)無(wú)機(jī)非金屬材料專(zhuān)業(yè)主要培養(yǎng)模式側(cè)重于工程應(yīng)用，其開(kāi)設(shè)的“土木工程材料”課程是該專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程主要教學(xué)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(yàn)及工程應(yīng)用等方面的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，其內(nèi)容豐富，范圍廣泛，實(shí)踐性強(qiáng)。該課程要求學(xué)生不僅要掌握土木工程材料形成機(jī)理、性能、結(jié)構(gòu)與最合理的使用方法，更要學(xué)會(huì)通過(guò)相關(guān)理論知識(shí)辯證地分析和評(píng)定材料，以獲得解決工程實(shí)際問(wèn)題的方法。該課程具有實(shí)踐性強(qiáng)、知識(shí)體系分散、內(nèi)容繁雜等特點(diǎn)。結(jié)合高等教育改革的基本發(fā)展趨勢(shì)，我校無(wú)機(jī)非金屬材料專(zhuān)業(yè)在“土木工程材料”課程中進(jìn)行了大量實(shí)踐教學(xué)探索和創(chuàng)新，通過(guò)將混凝土配合比設(shè)計(jì)與水泥實(shí)驗(yàn)、骨料實(shí)驗(yàn)及混凝土實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合與綜合設(shè)計(jì)，開(kāi)設(shè)“土木工程材料課程實(shí)踐”環(huán)節(jié)，將研究性教學(xué)理念引入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生自主性、研究性學(xué)習(xí)。

一、開(kāi)展課程實(shí)踐的必要性

傳統(tǒng)的“土木工程材料”課程教學(xué)大綱中理論學(xué)時(shí)較多，而實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)較少。比如，我?！巴聊竟こ滩牧稀睂?shí)驗(yàn)課安排12課時(shí)，內(nèi)容主要包括土木工程材料的基本性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、水泥實(shí)驗(yàn)、混凝土用集料質(zhì)量指標(biāo)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)、新拌混凝土和易性及強(qiáng)度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)、鋼筋力學(xué)與機(jī)械性能實(shí)驗(yàn)、石油瀝青實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目按照預(yù)先分配的課時(shí)分散進(jìn)行，各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要以演示性、對(duì)比性和驗(yàn)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(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性。

基于此，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不能滿(mǎn)足當(dāng)前人才培養(yǎng)的需要。為了更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其主動(dòng)探究、獨(dú)立思考和科研實(shí)踐能力，有必要對(duì)現(xiàn)有教學(xué)模式進(jìn)行改革，以提高教學(xué)質(zhì)量。我校無(wú)機(jī)非金屬材料專(zhuān)業(yè)結(jié)合高等教育改革的基本發(fā)展趨勢(shì)，在適當(dāng)減少課時(shí)保證教學(xué)質(zhì)量的前提下，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。對(duì)“土木工程材料”課程進(jìn)行創(chuàng)新改革，建立綜合滲透的研究性課程實(shí)踐教學(xué)模式，圍繞工程混凝土配合比設(shè)計(jì)核心問(wèn)題展開(kāi)綜合實(shí)驗(yàn)集訓(xùn)，以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)動(dòng)力并提升綜合實(shí)踐能力。

二、課程實(shí)踐的實(shí)施

課程實(shí)踐環(huán)節(jié)主要由專(zhuān)業(yè)教師和實(shí)驗(yàn)教師共同指導(dǎo)。專(zhuān)業(yè)教師制定實(shí)施計(jì)劃和綜合實(shí)踐任務(wù)書(shū)，實(shí)驗(yàn)教師負(fù)責(zé)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室并統(tǒng)一管理儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地等。學(xué)生在教師指導(dǎo)下組隊(duì)開(kāi)展課程實(shí)踐任務(wù)。

（一）教師職責(zé)

在課程實(shí)踐過(guò)程中，專(zhuān)業(yè)教師主要負(fù)責(zé)實(shí)踐課題的制定、實(shí)踐過(guò)程中試驗(yàn)方法及設(shè)計(jì)思路的指導(dǎo)、課程實(shí)踐成績(jī)考核評(píng)定等。

選題：課程實(shí)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(shí)為基礎(chǔ)，以實(shí)際工程中所需混凝土為實(shí)踐題目，根據(jù)實(shí)際工程部位所用混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、和易性、孔隙率、耐久性、經(jīng)濟(jì)性以及其他特定功能要求，編制混凝土配合比設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，為學(xué)生提供真實(shí)的實(shí)踐背景，并要求學(xué)生圍繞混凝土配合比設(shè)計(jì)這個(gè)核心問(wèn)題展開(kāi)水泥實(shí)驗(yàn)、骨料實(shí)驗(yàn)及混凝土實(shí)驗(yàn)，以驗(yàn)證混凝土配合比設(shè)計(jì)合理性并對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行校正。

實(shí)踐過(guò)程指導(dǎo)：專(zhuān)業(yè)教師根據(jù)實(shí)踐課題制定進(jìn)度安排，針對(duì)混凝土配合比設(shè)計(jì)所涉及的基本理論知識(shí)和相應(yīng)原理進(jìn)行講解，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行資料搜集和整理;全程跟蹤并要求學(xué)生按進(jìn)度嚴(yán)格執(zhí)行實(shí)踐課題，對(duì)學(xué)生的混凝土配合比設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)和檢查，考察每組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范，實(shí)驗(yàn)方法和步驟是否符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)學(xué)生操作偏差和失誤進(jìn)行指導(dǎo)和糾正。

課程實(shí)踐成績(jī)考核：綜合考量學(xué)生的混凝土配合比設(shè)計(jì)思路、分析過(guò)程、解決方案等方面，對(duì)學(xué)生在課程實(shí)踐過(guò)程中的綜合表現(xiàn)進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探究，團(tuán)隊(duì)協(xié)作，提高實(shí)踐和創(chuàng)新能力。

（二）學(xué)生任務(wù)

在課程實(shí)踐過(guò)程中，積極發(fā)揮學(xué)生自主創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，將學(xué)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(jì)任務(wù)。每組推選一名組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)組織小組成員開(kāi)展具體工作，并協(xié)助教師完成實(shí)驗(yàn)室與設(shè)計(jì)教室管理工作，進(jìn)行小組之間的協(xié)調(diào)與溝通工作。

在接到課程實(shí)踐任務(wù)后，各小組成員按照實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行集體討論，在檢索查閱文獻(xiàn)資料及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上分析工程實(shí)際問(wèn)題，擬定混凝土配合比設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而開(kāi)展配合比計(jì)算與試驗(yàn)驗(yàn)證工作，并將解決方案和設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行整理匯編，撰寫(xiě)混凝土配合比設(shè)計(jì)書(shū)。

三、成效與特色

結(jié)合當(dāng)前工程實(shí)際中混凝土相關(guān)熱點(diǎn)問(wèn)題，專(zhuān)業(yè)教師精心選擇實(shí)踐課題，考慮實(shí)際工程現(xiàn)狀及熱點(diǎn)問(wèn)題，擴(kuò)展實(shí)踐內(nèi)容且難易程度適中，給予學(xué)生獨(dú)立思考空間，并將網(wǎng)絡(luò)資源的搜集學(xué)習(xí)，混凝土配合比方案設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手操作訓(xùn)練相結(jié)合，以此拓展學(xué)生學(xué)習(xí)視野、增強(qiáng)學(xué)生自主創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)、提高學(xué)生靈活運(yùn)用理論知識(shí)的基礎(chǔ)上分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使得學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能得到全面鍛煉。同時(shí)，指導(dǎo)教師在指導(dǎo)學(xué)生分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中以及近距離接觸本科生的過(guò)程中吸收很多新思想，可強(qiáng)化自身的創(chuàng)新意識(shí)和能力。另外，通過(guò)對(duì)該課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的實(shí)施和建設(shè)，還形成了以下特色。

（一）實(shí)踐選題實(shí)用性與創(chuàng)新性兼?zhèn)?/p>

在對(duì)學(xué)生講授混凝土配合比設(shè)計(jì)基本理論的基礎(chǔ)上，適當(dāng)拓展所設(shè)計(jì)混凝土的性能與應(yīng)用范圍，比如透水混凝土、輕骨料混凝土、自密實(shí)混凝土、海工混凝土等配合比設(shè)計(jì)。鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)檢索與查新，拓展知識(shí)與眼界，激發(fā)創(chuàng)新思維，不再局限于課本以?xún)?nèi)的基礎(chǔ)知識(shí)，而是能做到舉一反三，觸類(lèi)旁通，真正達(dá)到學(xué)以致用。

（二）課程實(shí)踐環(huán)節(jié)為全國(guó)大學(xué)生混凝土材料設(shè)計(jì)大賽奠定基礎(chǔ)

作為當(dāng)前國(guó)內(nèi)建材專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域規(guī)模最大的一項(xiàng)比賽，全國(guó)大學(xué)生混凝土材料設(shè)計(jì)大賽已成為我國(guó)混凝土行業(yè)一項(xiàng)重要的專(zhuān)項(xiàng)技能競(jìng)賽活動(dòng)，在建材專(zhuān)業(yè)類(lèi)學(xué)生中產(chǎn)生很大影響力。通過(guò)土木工程材料課程實(shí)踐的綜合訓(xùn)練，可顯著提升學(xué)生在混凝土材料設(shè)計(jì)方面專(zhuān)業(yè)能力，讓學(xué)生牢固掌握綜合運(yùn)用各種專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能的能力，為參加全國(guó)大學(xué)生混凝土材料設(shè)計(jì)大賽奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

四、結(jié)語(yǔ)

順應(yīng)高等教育改革的基本發(fā)展趨勢(shì)，我校無(wú)機(jī)非金屬材料工程專(zhuān)業(yè)“土木工程材料”課程中進(jìn)行了大量實(shí)踐教學(xué)探索和創(chuàng)新，所開(kāi)設(shè)的“土木工程材料課程實(shí)踐”結(jié)合工程實(shí)際，通過(guò)將混凝土配合比設(shè)計(jì)與水泥實(shí)驗(yàn)、骨料實(shí)驗(yàn)及混凝土實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合與綜合設(shè)計(jì)，將研究性教學(xué)理念引入實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實(shí)踐證明，“土木工程材料課程實(shí)踐”可提升學(xué)生實(shí)踐能力，強(qiáng)化專(zhuān)業(yè)知識(shí)與技能。

參考文獻(xiàn)

[1]宋旭艷，郜志海，韓靜云.《土木工程材料》課綜合型實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011（27）：194.

[2]徐方，朱婧，顧功輝.《土木工程材料》實(shí)驗(yàn)課程研究型教學(xué)方法分析與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2018（12）：279-280.

[3]潘長(zhǎng)春.土木工程材料實(shí)驗(yàn)應(yīng)用型教學(xué)改革的研究[J].教育教學(xué)論壇，2020（4）：211-213.

Exploration of Teaching Methods of "Course Practice in Civil Engineering Materials"

HE Yan

（School of Civil Engineering， Suzhou University of Science and Technology， Suzhou， Jiangsu 215011， China）

Abstract： The teaching thought and methods of 'course practice in civil engineering materials' set for the majors of inorganic nonmetallic material engineering in our university have been introduced in this paper. Combined with the hot topics in real projects， 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 and was 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