摘要:文章基于本校應(yīng)用型土木工程材料本科教學(xué),針對目前土木工程材料課程存在的教材征訂、教學(xué)模式(理論教學(xué)、實驗教學(xué)、實踐教學(xué))兩大問題,分析在教學(xué)過程中常見的問題,展開對教學(xué)課程改革措施以及創(chuàng)新型教學(xué)方法的探討。為提高課程教學(xué)效果、優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)體系提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞:土木工程材料;應(yīng)用型;教材開發(fā);教學(xué)模式

隨著當(dāng)今社會發(fā)展的日新月異,材料科學(xué)對于建筑、鋼鐵制造、軍事、化工業(yè)、加工業(yè)等領(lǐng)域的愈顯重要[1],土木工程材料是土木工程、工程造價、工程管理等專業(yè)必修基礎(chǔ)課,一般在大二上學(xué)期開設(shè)。該課程雖屬于基礎(chǔ)類課程,但課程具有內(nèi)容更新速度快、知識面廣、授課時間緊、實驗實踐要求高的特點[2],然而,目前市面上土木工程材料的教材文字記憶性內(nèi)容偏多,缺乏相應(yīng)圖片對照,學(xué)生學(xué)習(xí)過程中容易感到枯燥乏味以至于學(xué)習(xí)效果不佳。筆者所在的學(xué)校屬于地方應(yīng)用型本科高校,按照人才培養(yǎng)計劃學(xué)生畢業(yè)后主要從事房屋建筑領(lǐng)域中設(shè)計、施工、監(jiān)理以及技術(shù)咨詢工作,主要面向生產(chǎn)、管理、服務(wù)的的一線,更重視學(xué)生的專業(yè)實驗實踐能力,所以教師有必要從教材征訂、教學(xué)模式兩方面開展土木工程材料教學(xué)課程改革措施以及創(chuàng)新型教學(xué)方法。

一、課程存在的問題

(一)教材文字性內(nèi)容偏多

對于常用建筑材料的理解和認(rèn)識,需要結(jié)合形象的圖片參照[3]。目前市面上土木工程材料的應(yīng)用型教材整篇文字記憶性內(nèi)容過多且缺乏相應(yīng)圖片,甚至通篇文字,而土木工程材料教學(xué)過程中概念性內(nèi)容、專業(yè)術(shù)語也較多,導(dǎo)致老師講解過程中無法形象描述相應(yīng)材料的物理性質(zhì),學(xué)生往往難以理解深刻材料的基本性質(zhì),最終導(dǎo)致其授課過程中枯燥乏味、學(xué)生積極性不高、課堂氣氛不活躍。

(二)教學(xué)課時不足

土木工程材料是一門涵蓋知識面廣、內(nèi)容章節(jié)多、知識更新速度快的課程,也是一門理論性、實驗性、實踐性都非常強(qiáng)的課程,而教學(xué)學(xué)時又十常有限,經(jīng)常出現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容多和授課時間少之間的矛盾,導(dǎo)致學(xué)習(xí)的知識難以形成體系[4]。

(三)實驗實踐環(huán)節(jié)薄弱

關(guān)于實驗教學(xué),目前教師理論知識的講授課時偏多,學(xué)生實驗時間不足,以至于學(xué)生不能充分參與實驗導(dǎo)致理論與實驗存在脫節(jié)。除此之外,土木工程材料實驗多以驗證性實驗為主,基本是老師將實驗步驟發(fā)給學(xué)生,學(xué)生照搬實驗步驟開展實驗,雖然部分驗證性實驗對于學(xué)生掌握材料測驗、學(xué)習(xí)材料性能知識是有必要的[5],但這種填鴨式教學(xué)模式不僅不能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,而且導(dǎo)致學(xué)生很少思考實驗數(shù)據(jù)的意義,不利于學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)[6];關(guān)于實踐教學(xué),目前土木工程材料教學(xué)過程中實踐教學(xué)課時不足甚至未開設(shè),而理論教學(xué)與實驗教學(xué)不足以應(yīng)對實際工程中出現(xiàn)的問題,不利于學(xué)生合理運用所學(xué)知識解決實際問題[7]。

二、課程教學(xué)改革探討

(一)教材征訂方面

(1)根據(jù)土木工程材料教材特點,提出以下幾點建議:首先優(yōu)先選用配圖多且文字合理的教材;其次突出重點內(nèi)容,授課時以膠凝材料、混凝土、砂漿、鋼筋、瀝青、建筑工程材料為主要重點,弱化相應(yīng)合成高分子材料、砂漿、石材、木材等章節(jié),并根據(jù)土木工程、工程管理、工程造價等不同的專業(yè)的講授不同的側(cè)重點;最后結(jié)合實際工程應(yīng)用,將國內(nèi)外典型工程案例融入課堂教學(xué)中。(2)關(guān)于課時分配,建議土木工程材料課程共50學(xué)時,其中課堂授課28學(xué)時,實驗18學(xué)時,實踐4學(xué)時。

(二)教學(xué)模式方面

1.理論教學(xué)首先注重知識體系教學(xué),成體系的講解材料的物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、工藝性質(zhì)等,尤其對于工科學(xué)生,更要加強(qiáng)對相關(guān)概念物理意義的講解;其次合理整合教學(xué)內(nèi)容,引入適量圖片和視聽資料豐富課堂教學(xué),尤其是國內(nèi)外典型工程案例融入課堂教學(xué)中,利用豐富的網(wǎng)絡(luò)視頻資源活躍課堂氣氛、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、理解鞏固理論知識。 2.實驗教學(xué)一方面從實驗教學(xué)設(shè)計中增加探索性、創(chuàng)新性實驗,并提高材料實驗室的開放程度以及延長開放時間,在實驗教學(xué)中,除了開展水泥實驗、普通混凝土實驗、鋼筋抗拉實驗、瀝青實驗等基礎(chǔ)實驗外,還需增加探索性實驗和創(chuàng)新性實驗。例如“水泥膠砂強(qiáng)度”或“混凝土立方體抗壓強(qiáng)度”探索性實驗,學(xué)生均可自選材料、自行設(shè)計等,選用不同等級的水泥,分為多個大組分別進(jìn)行實驗,大組內(nèi)有若干小組在此基礎(chǔ)上采用不同的配合比進(jìn)行實驗,最后,使用控制變量的方法進(jìn)行抗壓抗折實驗結(jié)果對比分析,引導(dǎo)學(xué)生探究不同材料的物理性質(zhì)以及對構(gòu)件力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生的影響。例如混凝土以及瀝青添加特殊的摻合料或者外加劑的創(chuàng)新性實驗,學(xué)生可以通過自行添加不同的新型摻合料或者外加劑,最后對比分析混凝土或者瀝青的相應(yīng)性質(zhì)能否提升,這種書本上沒涉及到的創(chuàng)新性實驗可以調(diào)動學(xué)生的主動性、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維與意識、提高學(xué)生創(chuàng)新實踐能力。另一方面實驗教學(xué)過程中結(jié)合科研課題、學(xué)科競賽、專利發(fā)明、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目等,實現(xiàn)實驗教學(xué)與學(xué)術(shù)研究的雙贏,同時調(diào)動學(xué)生的研究熱情和自學(xué)能力,激發(fā)教師指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新的積極性。3.實踐教學(xué)強(qiáng)化實踐教學(xué)環(huán)節(jié),完善實踐教學(xué)體系。將第二課堂引入實踐教學(xué)體系中,利用課時時間組織學(xué)生到建材市場、構(gòu)件生產(chǎn)廠、施工現(xiàn)場等開展實踐教學(xué),例如石灰、石膏、水泥廠,混凝土攪拌站,鋼筋生產(chǎn)廠、保溫材料生產(chǎn)廠、構(gòu)件制作廠、以及施工現(xiàn)場等單位,讓學(xué)生親身了解建筑材料的整個生產(chǎn)流程,意識到實驗室教學(xué)與實際工程現(xiàn)場中的不同與聯(lián)系;除此之外,學(xué)院還需建立多方面的學(xué)生實踐成績考核制度和加強(qiáng)“雙師型”教師隊伍的建設(shè)。實踐教學(xué)有利于提升學(xué)生的自主實踐學(xué)習(xí)能力,不過在實踐教學(xué)過程中要注意的師生的人身安全問題。

三、結(jié)語

土木工程材料應(yīng)用型課程改革是一項長期的任務(wù),只有不斷更新教學(xué)課程改革措施以及創(chuàng)新型教學(xué)方法,才能提升課程教學(xué)效果。本文針對《土木工程材料》應(yīng)用型課程特點,提出以下幾點建議:(1)選用優(yōu)質(zhì)教材或者根據(jù)本校實際情況開發(fā)教材;(2)優(yōu)化教學(xué)方案,適當(dāng)增加課時量;(3)引入視聽教學(xué)豐富課堂教學(xué);(4)加強(qiáng)實驗室人員配置和培訓(xùn),建立健全實驗室開放制度和開展探索性、創(chuàng)新性實驗;(5)增加實踐教學(xué)環(huán)節(jié),提高學(xué)生專業(yè)技能;(6)加強(qiáng)土木工程材料教師間的交流、學(xué)習(xí)和培訓(xùn),共建共享課程資源等。

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