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土木工程材料課程教學(xué)改革探討論文
摘要:針對《土木工程材料》課程建設和教學(xué)中存在的主要問(wèn)題，從教學(xué)方案優(yōu)化、內容組織、師資建設、教學(xué)模式改革等方面進(jìn)行探索，學(xué)生的學(xué)習積極性得到增強，教學(xué)效果有了明顯改善。
關(guān)鍵詞:土木工程材料課程建設;教學(xué)法研究
1課程建設的背景和存在的主要問(wèn)題
材料科學(xué)和技術(shù)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，對《土木工程材料》課程的教學(xué)不斷賦予新的內容和要求�！锻聊竟こ滩牧稀氛n程是土木工程專(zhuān)業(yè)和工程管理專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)基礎課，學(xué)生通過(guò)對該課程的學(xué)習，能夠掌握主要土木工程材料的基本組成、生產(chǎn)技術(shù)、材料性能、質(zhì)量控制、檢驗及應用方法，了解材料結構與性質(zhì)的關(guān)系以及土木工程材料的新技術(shù)、新發(fā)展，為后續的《結構設計原理》《土木工程施工》《土木工程管理》等專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習打下基礎。但是，在課程實(shí)際教學(xué)中存在以下主要問(wèn)題:①《土木工程材料》課程內容過(guò)多，可以說(shuō)是紛亂龐雜，包羅萬(wàn)象，涵蓋氣硬性膠凝材料、水泥、混凝土、建筑砂漿、瀝青、金屬材料、墻體材料、有機高分子建筑材料等十幾大類(lèi)材料，每一大類(lèi)材料又分為多個(gè)不同品種，每種材料的制備、組成、結構、性能、檢測方法、標準及應用各具特色，大量概念與規律比較抽象，相當多的知識點(diǎn)需要記憶。②章節之間相對獨立，自成體系，經(jīng)驗性的東西多，邏輯推理性?xún)热萆�，使學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中抓不住重點(diǎn)，沒(méi)有頭緒。③學(xué)生的材料學(xué)基礎知識欠缺，大部分材料學(xué)基礎知識和基本概念幾乎都是學(xué)生第一次接觸。課改前學(xué)生普遍感覺(jué)課程結構凌亂，枯燥無(wú)味、晦澀難懂，產(chǎn)生畏難情緒，學(xué)習效果自然大打折扣。為提高《土木工程材料》課程的教學(xué)效果，課程組經(jīng)過(guò)調研學(xué)習和文獻分析，結合教學(xué)實(shí)際，嘗試從師資、教學(xué)內容、教學(xué)方法和考核模式等4個(gè)方面對《土木工程材料》課程進(jìn)行教學(xué)改革探討與實(shí)踐。
2跨專(zhuān)業(yè)交叉授課形成課程組
為了把《土木工程材料》課程中材料學(xué)知識系統和條理地傳授給學(xué)生，課程組打破由單一專(zhuān)業(yè)教師授課的傳統模式，聘用跨專(zhuān)業(yè)教師交叉授課形成課程組教學(xué)�！锻聊竟こ滩牧稀氛n程教學(xué)任務(wù)原來(lái)由一名教師獨立授課，現在課程組由土木工程專(zhuān)業(yè)教師2人和材料學(xué)專(zhuān)業(yè)教師1人組成，課程組教師共同參與課堂講授知識點(diǎn)討論，論證講評案例，一起設計教學(xué)內容。課程組既能從土木工程專(zhuān)業(yè)角度向學(xué)生介紹材料的結構與性能，又能以材料學(xué)理論為基礎幫助學(xué)生理解材料在土木工程中的應用。
3及時(shí)更新教學(xué)內容和優(yōu)化教學(xué)方案
針對土木工程材料品種門(mén)類(lèi)眾多、結構千差萬(wàn)別、性能各不相同、發(fā)展日新月異的特點(diǎn)，課程組經(jīng)多次調研和研討論證，充分利用學(xué)科交叉優(yōu)勢，以組成與結構決定性能、性能決定應用為主線(xiàn)，重新對授課內容進(jìn)行抽絲剝繭式優(yōu)化編排，分門(mén)別類(lèi)，力求做到重點(diǎn)突出，聯(lián)系實(shí)際。調整后的課程內容兼顧基礎知識和現代技術(shù)，突出理論方法的同時(shí)強化工程應用。在講授氣硬性膠凝材料、水泥、混凝土、瀝青等傳統材料時(shí)，重點(diǎn)內容放在性質(zhì)、檢測、質(zhì)量控制、應用以及施工過(guò)程中材料可能出現的問(wèn)題和對策等方面，帶學(xué)生到施工現場(chǎng)考察、實(shí)習，將所學(xué)知識融入工程實(shí)踐中，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。為保持教學(xué)內容的新穎性與先進(jìn)性，課程組及時(shí)關(guān)注土木工程材料研究和發(fā)展動(dòng)態(tài)，緊跟發(fā)展趨勢，結合典型工程應用，不斷將新技術(shù)新應用融入課堂，及時(shí)補充了“碳纖維增強混凝土”“耐海水混凝土”“泵送混凝土”“材料無(wú)損檢測技術(shù)應用”等教學(xué)內容。其他該簡(jiǎn)則簡(jiǎn)，對建筑鋼材、墻體材料、合成高分子材料等材料的講授，安排學(xué)生自學(xué)和討論報告形式完成。
4引入適量音像資料豐富課堂教學(xué)
《土木工程材料》是一門(mén)實(shí)踐性非常強的課程，文字語(yǔ)言的表述代替不了直接的感官認識。如果學(xué)生接觸不到真實(shí)的材料，看不到這些建筑材料在實(shí)際工程中的應用，那么，即使教師專(zhuān)業(yè)知識學(xué)養深厚，課堂講授口若懸河，也會(huì )顯得蒼白無(wú)力，教學(xué)效果平平。因此，課程組集思廣益，充分利用豐富的網(wǎng)絡(luò )視頻資源輔助課堂教學(xué)。結果表明，適時(shí)適量適當引入視頻教材，能夠活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣，幫助學(xué)生理解鞏固理論知識，還具有強化記憶、指導實(shí)踐、延伸課堂、開(kāi)拓思維的效果。在講授氣硬性材料石灰的概念時(shí)，給學(xué)生播放“石灰”和“石灰石的利用”等視頻教材。視頻一開(kāi)始就匠心獨運，聲情并茂地引用明代政治家于謙的托物言志詩(shī)“石灰吟”，強烈吸引了學(xué)生的注意力，隨之動(dòng)態(tài)展示了石灰石、生石灰、欠火石灰、過(guò)火石灰、熟石灰的成分和形貌，對容易混淆的石灰概念作了簡(jiǎn)單明了的比較闡述，使學(xué)生對石灰的前世今生有了大致清晰的認識，然后依次介紹“石灰焙燒”“石灰熟化”“石灰陳伏”“石灰硬化”等現象和理論，輔以反應方程式，自然引向石灰的氣硬性膠凝材料性能。在講授碳纖維在建筑補強的應用中，通過(guò)碳纖維布加固施工工藝流程、施工方案3D視頻教學(xué)，呈現使用碳纖維布來(lái)提高鋼筋混凝土構件承載力的補強加固方法。視頻不僅讓學(xué)生了解了碳纖維作為結構材料具有高強高模的優(yōu)良力學(xué)性能，對碳纖維快速補強的應用印象深刻，更對“環(huán)境保護”的理念提高了認識。課程組還利用音像教學(xué)介紹大型工程，如大劇院、體育場(chǎng)館、跨海大橋、高鐵等建設工程中涉及的各類(lèi)主要材料，體現理論知識與工程應用的緊密聯(lián)系，使學(xué)生在欣賞建筑美的同時(shí)，對土木工程材料的神奇作用贊嘆不已。
5發(fā)揮輔助實(shí)驗教學(xué)手段
實(shí)驗教學(xué)是《土木工程材料》課程重要的教學(xué)環(huán)節，將現場(chǎng)教學(xué)與視頻教學(xué)有機結合，可以使課程從抽象變形象，從枯燥變生動(dòng)，幫助學(xué)生掌握復雜的實(shí)驗技術(shù)，對學(xué)生技能的提高和基礎理論的形成具有十分重要的作用。在混凝土的相關(guān)試驗中，如混凝土拌合物的配合比、和易性、混凝土的立方體抗壓強度試驗，首先進(jìn)行現場(chǎng)教學(xué)，帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)學(xué)校正在施工的建筑工地，通過(guò)施工技術(shù)人員的講解，近距離觀(guān)察工人師傅現場(chǎng)拌合水泥，并進(jìn)行其他試驗。讓學(xué)生在實(shí)踐中了解各種工程實(shí)踐技能，發(fā)現自己的不足，并針對性的提高自己的專(zhuān)業(yè)知識水平。但因時(shí)間和施工進(jìn)度的關(guān)系，現場(chǎng)教學(xué)有其局限性。為彌補不足，課程組補充利用視頻實(shí)驗教學(xué)，學(xué)生坐在寬敞明亮的教室里，對整個(gè)試驗過(guò)程一目了然，不但牢固掌握了試驗方法，而且對級配變化、用水量、水灰比、砂率、水泥品種、骨料條件、時(shí)間和溫度、外加劑等因素的影響有了更直觀(guān)清晰的認識，理解了水泥標號和混凝土配合比的工程意義、工藝要求及施工技術(shù)標準等，同時(shí)加深了對專(zhuān)業(yè)的認同。
6改革課程考核和評價(jià)方式
課程組采取了靈活多樣的全程式考核模式，除用筆試手段測試學(xué)生理論知識掌握的程度，還利用平時(shí)口試、學(xué)生自主命題和分組討論、工地施工報告、小論文等多種方式相結合的形式。比如，學(xué)生通過(guò)撰寫(xiě)碳纖維增強混凝土材料發(fā)展現狀報告，對國家重大工程項目上的進(jìn)行分析，不但測評學(xué)生運用知識的綜合能力、創(chuàng )新能力，而且通過(guò)教師點(diǎn)評，讓原本“碎片化”的課程知識形成系統，強化了課堂效果。
7結語(yǔ)
經(jīng)過(guò)兩年的教學(xué)改革實(shí)踐，《土木工程材料》課程教學(xué)通過(guò)從更新教學(xué)內容和優(yōu)化教學(xué)方案、交叉授課課程組建設、適量音像教學(xué)豐富課堂教學(xué)、改革考核和評價(jià)方式等，學(xué)生的學(xué)習積極性得到增強，教學(xué)效果有了明顯改善。
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