土木工程材料實(shí)驗課教學(xué)改革論文

　　摘要：針對應用型本科院校土木工程材料實(shí)驗課存在的問(wèn)題，建立并完善三個(gè)課堂體系，即實(shí)踐教學(xué)課堂、課外互動(dòng)課堂和社會(huì )實(shí)踐課堂，提升學(xué)生檢測動(dòng)手能力、邏輯思維能力、創(chuàng )新能力和綜合素質(zhì)。

　　關(guān)鍵詞：土木工程；材料實(shí)驗課；實(shí)踐教學(xué)；課外互動(dòng)；社會(huì )實(shí)踐

　　隨著(zhù)實(shí)體經(jīng)濟回歸，調整產(chǎn)業(yè)結構、開(kāi)發(fā)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)成為經(jīng)濟發(fā)展必然趨勢。這就要求高等教育機構適應社會(huì )發(fā)展需求，實(shí)現教育輸出和社會(huì )輸入對接，培養技能型及創(chuàng )新型人才。為了順應社會(huì )發(fā)展需求，地方師范院校紛紛向工科轉型，申報土木、機械等工科專(zhuān)業(yè)。不同于傳統教學(xué)模式，實(shí)踐環(huán)節在應用型本科院校中占很大比例，部分高校實(shí)踐教學(xué)學(xué)分比例甚至達到30%以上，它對學(xué)校培養目標的實(shí)現起著(zhù)至關(guān)重要作用。土木工程材料是土木工程專(zhuān)業(yè)必修基礎課，該課程在土木培養方案中起承上啟下的作用，是學(xué)生開(kāi)始認識專(zhuān)業(yè)課的橋梁。不同于力學(xué)課程和結構原理課程，土木工程材料課貼近工程現實(shí)，實(shí)踐性很強，由理論課和實(shí)驗課兩大部分組成。理論課主要講解土木工程材料的制備、性能、國家標準和應用等，知識較多，內容繁雜，各章之間相對獨立，要掌握好這部分理論知識，必須理論與實(shí)踐相結合[1]�！霸O計性”實(shí)驗模式，建立教學(xué)實(shí)驗評定機制，完善實(shí)驗室規章制度等措施[2]；實(shí)驗教學(xué)要從原教學(xué)體系中分離出來(lái)，單獨設置土木工程材料實(shí)驗課或設置土木工程材料實(shí)驗周[3]；編制學(xué)生實(shí)驗手冊，開(kāi)放實(shí)驗室并與課題相結合等優(yōu)化實(shí)驗課的組織與實(shí)施[4]。為提高土木工程材料實(shí)驗課的教學(xué)效果提供了參考。

　　一、實(shí)驗課存在的問(wèn)題

　�。ㄒ唬�實(shí)驗設備利用率低

　　土木工程材料實(shí)驗課涵蓋水泥試驗、混凝土骨料試驗和石油瀝青試驗等，但由于高校課時(shí)壓縮，實(shí)驗課課時(shí)較少，需分組上課，為防止和理論課沖突，一般集中幾周完成，導致實(shí)驗設備大部分時(shí)間處于閑置狀態(tài)。這樣不僅導致實(shí)驗儀器設備教學(xué)資源浪費，而且不利于本專(zhuān)業(yè)可持續發(fā)展。

　�。ǘ�）學(xué)生積極性不高

　　首先實(shí)驗教學(xué)成績(jì)一般占《土木工程材料》課程總成績(jì)的30%，這部分成績(jì)雖然比例較高，但是成績(jì)僅根據實(shí)驗報告和出勤率確定，學(xué)生不需掌握材料檢測的技能，便可完成以上兩個(gè)內容，沒(méi)有學(xué)習壓力。其次學(xué)生身處學(xué)校，未走向工作崗位，無(wú)法意識到實(shí)驗教學(xué)內容的重要性，缺乏學(xué)習目標。最后實(shí)驗課程無(wú)閉卷考試，學(xué)生課前不預習，課下無(wú)復習，只是被動(dòng)和機械性的完成學(xué)習任務(wù)。

　�。ㄈ�）創(chuàng )新性、挑戰性不足

　　傳統實(shí)驗課一般是教師介紹實(shí)驗目的、實(shí)驗方法和實(shí)驗步驟，演示儀器操作方式，交代應注意事項，學(xué)生按照實(shí)驗指導書(shū)完成實(shí)驗，獲得數據并處理數據。這種填鴨式教學(xué)模式?jīng)]有發(fā)揮學(xué)生主觀(guān)能動(dòng)性，無(wú)法引起學(xué)生興趣，實(shí)驗內容單一，沒(méi)有融合到具體材料的整個(gè)研究中，無(wú)法讓學(xué)生思考實(shí)驗數據的意義，不利于學(xué)生創(chuàng )新思維方法的形成。

　　二、實(shí)驗教學(xué)改革

　　根據土木工程材料實(shí)驗課現狀及存在問(wèn)題，建立并完善“第一課堂（實(shí)踐教學(xué)）、第二課堂（課外活動(dòng)）、第三課堂（社會(huì )實(shí)踐）”三個(gè)實(shí)踐育人課堂融合機制，提升學(xué)生認知能力、思考能力、創(chuàng )新能力和綜合素質(zhì)，打造學(xué)校實(shí)踐育人特色。第一課堂（實(shí)踐教學(xué)）針對教學(xué)內容單一，不能引導學(xué)生思考等問(wèn)題，進(jìn)行實(shí)驗方案綜合設計創(chuàng )新，針對學(xué)生學(xué)習態(tài)度，探索實(shí)驗技能考核創(chuàng )新。第二課堂（課外活動(dòng)）針對實(shí)驗設備利用率低、創(chuàng )新性、挑戰性不足等問(wèn)題，成立興趣小組，申請實(shí)驗室開(kāi)放課題，以預約方式為同學(xué)開(kāi)放設備。第三課堂（社會(huì )實(shí)踐）針對學(xué)生實(shí)踐能力不強的問(wèn)題，建立學(xué)生進(jìn)入教師研究中心的導師制，積極鼓勵學(xué)生申報大學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)項目，并積極洽談合作企業(yè)，讓學(xué)生參觀(guān)并參與其中。

　�。ㄒ唬┑谝徽n堂實(shí)踐內容項目化

　　1.增加設計性項目類(lèi)型

　　傳統實(shí)驗項目如水泥凝結時(shí)間實(shí)驗、體積安定性實(shí)驗都是針對某種材料的單一實(shí)驗。為了提高學(xué)生綜合能力，需要增加設計性實(shí)驗項目類(lèi)型，以水泥混凝土綜合實(shí)驗為例，學(xué)生想要全面掌握這個(gè)實(shí)驗，需要從配合比計算開(kāi)始，利用理論知識計算配制水泥混凝土需要的砂子、石子、水和水泥的量，并計算砂子的規范級配，根據計算出的結果，稱(chēng)取各成分的量，進(jìn)行混凝土攪拌機拌和與人工拌和的比較，測試坍落度，并根據坍落度及時(shí)調整各成分的量，重復實(shí)驗步驟，直至配出的混凝土滿(mǎn)足要求。在整個(gè)實(shí)驗過(guò)程中，教師起解疑達惑的輔助作用，學(xué)生是主體，可以極大的提高學(xué)生的積極性。

　　2.采用多方案實(shí)驗

　　傳統實(shí)驗項目如水泥強度實(shí)驗都是針對某種單一影響因素的實(shí)驗，但土木工程材料的性能指標受多因素和多條件影響，所以需要設計多方案實(shí)驗。水泥強度受水泥細度、養護條件、混合材料品種和摻量、水泥礦物組成等因素影響，養護條件如溫度不同，測出的結果也不同。不同年級測試不同影響因素下水泥強度，同一年級不同小組測試同一影響因素不同條件下水泥強度，讓學(xué)生討論各種因素及各種條件對水泥強度的影響，加深知識點(diǎn)的理解。

　　3.改革實(shí)驗評價(jià)體系

　　制定學(xué)生實(shí)驗評價(jià)體系，納入實(shí)驗技能考核。要求學(xué)生課堂實(shí)驗完成后，不僅要寫(xiě)實(shí)驗報告，還要按照材料檢測單位格式填寫(xiě)相關(guān)材料檢測報告。學(xué)生除完成實(shí)驗課的任務(wù)及實(shí)驗報告的書(shū)寫(xiě)，還必須通過(guò)技能考核，才能達到實(shí)驗課及格的標準，然而，實(shí)驗項目非常多，如果所有項目都進(jìn)行考核，耗時(shí)耗力，為了有效推進(jìn)實(shí)驗技能考核制度，提高效率，學(xué)生采取抽簽的方式，抽到的實(shí)驗項目必須按照國家規范流程完成，正確使用儀器設備，正確記錄實(shí)驗數據。

　�。ǘ�）第二課堂開(kāi)放化

　　1.興趣小組探索性實(shí)驗

　　為了提高學(xué)生創(chuàng )新能力，興趣小組宗旨是學(xué)生自己設計實(shí)驗，提出實(shí)驗方案，查閱資料，并且獨立進(jìn)行實(shí)驗，寫(xiě)出實(shí)驗論文或實(shí)驗報告。學(xué)生自愿報名，自愿組合，對認真完成實(shí)驗的同學(xué)采取加學(xué)分的激勵機制。

　　2.實(shí)驗室開(kāi)放制度探索

　　由教師申請實(shí)驗課題，通過(guò)學(xué)分激勵機制調動(dòng)一部分同學(xué)參與進(jìn)來(lái)，鼓勵學(xué)生在課余時(shí)間練習實(shí)驗儀器的操作，學(xué)生在進(jìn)實(shí)驗室之前要承諾嚴格遵守實(shí)驗室規章制度，并在使用登記表上填寫(xiě)詳細信息。

　�。ㄈ�）第三課堂多樣化

　　通過(guò)土木工程材料實(shí)驗課的學(xué)習和探索，有興趣的同學(xué)可以積極主動(dòng)加入到土木相關(guān)教師的科研中心，在教師的指導下，參與教師的相關(guān)課題，完成理論知識向課外的延伸。教師積極尋找材料檢測合作單位，帶學(xué)生到合作單位參觀(guān)實(shí)際工程的檢測實(shí)驗，讓學(xué)生了解工程中需要檢測的實(shí)驗項目、檢測的方法、檢測的儀器以及如何出具檢測報告。

　　三、結語(yǔ)

　　第一課堂實(shí)驗內容項目化，采用多方案實(shí)驗和改革實(shí)驗評價(jià)體系，可以較好調動(dòng)學(xué)生積極性，有利于學(xué)生切實(shí)掌握該部分知識，具備實(shí)際操作技能。第二課堂興趣小組探索性實(shí)驗和實(shí)驗室開(kāi)放制度探索可以開(kāi)發(fā)學(xué)生創(chuàng )新性和邏輯性思維，帶動(dòng)學(xué)生了解科研方向和科研手段。第三課堂導師制制度可以讓學(xué)生深入導師課題，切實(shí)完成科研任務(wù)。三個(gè)課堂融合體系既可以保證學(xué)生學(xué)習效果，又可以加深學(xué)生和教師間的互動(dòng)。

　　參考文獻：

　　[1]張長(cháng)清,金康寧.土木工程材料創(chuàng )新實(shí)驗教學(xué)改革的探討與實(shí)踐[J].高等建筑教育,2003，(4):73-75.

　　[2]彭春元,張俊平.土木工程材料實(shí)驗教學(xué)體系改革思路[J].理工高教研究,2004，(4):123-124.

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