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土木工程材料课程的教学改革初探李艺

发表时间：2020/1/13 来源：《防护工程》2019年18期作者：李艺王毅恒

[导读] 增强学生的工程能力和创新能力，并为其后续专业课程学习及成为创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量土木工程技术人才奠定基础。

四川轻化工大学四川省自贡市 643000
　　摘要：在土木工程专业的教学过程中，材料课程是非常重要的一门课程。材料实践教学课程的改革创新，可以提高学生该专业材料课程的综合学习实力。本文就高等院校土木工程材料课程实践教学的改革创新进行分析
　　关键词：土木工程；材料实践教学；教学改革
　　
　　
　　引言
　　随着科技的不断发展，我国越来越清楚意识到，科学技术是第一生产力，为了在国际社会具有较强的竞争力，我国必须具备自主创新能力，培养大批具有创新能力的人才，才能在国际上占据一席地位，对于土木工程专业而言，在校学生不仅要掌握土木工程学科的基本理论和专业技能，还需要具备基本的动手实践能力，并且在学习的过程中，注意培养创新能力和创业精神的形成，为日后的工作做好准备。
　　1材料实践课程的教学问题分析
　　1.1实践教学弱化
　　在土木工程材料实践课程教学过程中，部分教师弱化了实践课程教学内容，将主要的精力放到了理论教学阶段，且由于理论教学模式的单一，间接的影响到学生的学习兴趣与热情。随着学生专业学习兴趣的下降，在材料实践课教学时，学生同样会受到自己心理状态的影响，无法积极主动的参与到材料实践教学活动当中，严重的影响到土木工程材料实践课程的综合教学效果。在材料实践教学中，教师没有充分的利用多媒体设备，使得教学方案缺乏一定的趣味性，无法很好激发出学生的学习热情，影响到了学生学习质量的提高。
　　1.2 学校安排的实验课时不足
　　土木工程材料专业不仅需要扎实的理论知识基础，同时还需要极强的实操能力，应当学习大量的实操知识，和一些基本的材料性能实验，例如混凝土配合比实验等等。但总体上而言，按照学校的实验课程安排，课时比较有限，只能选择一些具有代表性的实验来进行，对于其他的一些材料实验，学生就缺乏了解和直观感受。在实际课程中，实验都是以小组为单位进行，在一定程度上锻炼了同学之间的合作能力，但不可避免的是仍有一小部分学生会浑水摸鱼，参与度较低。
　　1.3课程考核方式单一
　　“土木工程材料”课程考核环节是非常关键的一个环节。但通常，该课程考核合格与否主要取决于课程期末考试成绩，这种单一的考核模式未能完全反映学生的真实学习水平。从现实情况来看，“土木工程材料”课程仅依赖“结果性”考核，缺少对学生专业知识和技能的评估，忽视了实验考核环节对学生动手能力的考查。从微观层面来讲，“土木工程材料”课程考核重课本、轻实践，重知识、轻能力；从宏观层面来讲，其考核方式单一，存在“形式主义”考核的现象。
　　2 “土木工程材料”课程教学改革策略
　　2.1改进教师教学方法，激发学生学习热情
　　由于土木工程材料种类众多，课程知识面范围太广，老师以讲述的教学方式，比较枯燥，无法调动学生的学习激情。因此在授课时可以借助多媒体媒介，以多元化的方式例如短视频、图片动画等方式，把专业知识融入其中，缓解直白式课堂带给学生的压力，在轻松的同时也能学习专业知识。由于时间和某些特定实验的限制，并不能将所有的教学环节全部都通过长期的课程实验来完成学习，这些实验往往难度较大，实验周期较长，例如海工水下不分散混凝土材料制备与耐久性试验，去海里做实验很明显不切实际，此时可以通过多媒体动画来设计虚拟仿真视频，把整个过程以视频的形式详细的展现出来，每一节动画向学生进行详细的讲解，并及时纠正学生的错误。增强了老师、学生和课堂三者之间的互动性。

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　　2.2提高实践教学效果
　　切实实行实践教学课程，针对不同专业制定专属实践环节，提高课程与实际应用的联系，制定多课程间延续环节，提高课程间联系，提高学生综合实践能力。其中《土木工程材料》课程的实验局限于常用材料的基本性能试验，内容多为验证性实验。因此在《水泥基材料》课程的实验中增加专业性较强的实验内容，如水泥、粉煤灰、矿渣三种材料的密度、需水量、活性指数实验，通过试验的对比分析，帮助学生掌握不同胶凝材料的性能差异及其优缺点，提高综合分析和应用能力。在《高性能混凝土》课程的实训环节改变传统教师命题的模式，仅提供必要工程信息，由学生自主设计混凝土配合比，需要的材料性能参数均由学生自主试验获得。三门课程的实验部分相辅相成，基础实验课由教师指导，自主实验课教师仅从旁引导，形成由浅入深的实践体系，多课程的延续过程加强学生自主实验能力。以课程体系为基础，具备基础实验能力、课程学习良好的学生，可以工程材料为课题申请大学生创新创业项目。
　　2.3优化课程的教学内容，突出教学重点
　　现阶段我国的土木工程材料课程内容广泛，从大致上分类的话，可以将材料分为三类，分别是水泥，钢，混凝土。对于主要从事结构设计和施工的土木工程专业学生而言，结构材料是整个大学学习的重点。如果没有掌握好该学科的内容，那么就无法保证日后工作的时候，适当选择和使用结构材料，从而就无法保证结构的安全性就。随着结构材料的品种不断扩大，性能要求越来越高，在进行结构设计的时候，需要保证结构设计的相对稳定，所以需要保证使用的建筑材料具有一定的强度和耐久性。针对这一现象，本科院校在进行教学的时候，应注重给学生讲解传统材料的特性，让学生明白引入材料开发的新条件，教师应根据学科发展的最新动态，及时更新教学内容，让学生了解行业内最新的消息，同时还需要培养学生建立终身学习的观念。
　　2.4更新教学方法
　　根据“土木工程材料”课程教学特点，在教学过程中教师可以改传统的“灌输式”教学方法为“启发式”教学方法，具体采用以下教学方法。①向导式教学方法，即 CDIO 教学法，构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），教师引导学生独立完成项目设计，并结合实验项目对设计结果进行验证、调整及应用，提升学生学习体验感、收获感及成就感。②案例教学法。教师对材料的用途，通过工程实例和工程事故分析来进行说明。③与科研相结合的教学方法。结合教师自身的科研成果和工程实践经验，将新材料、新工艺、新标准引入课堂，并成立科研小组，鼓励学生参与教师科研，指导优秀学生申报大学生创新项目研究课题。另外，对教学以外实验项目可通过开放性实验室的形式进行，有一定科研意义的实验项目可由教师指导学生撰写论文。
　　2.5实时跟进材料更新状态，进而改进教学内容
　　老师在授课过程中，应该时刻密切关注土木工程材料相关内容的更新状态，从而改进自己的教学计划，补填教材未更新及时带来的缺陷；通过专题演讲讨论让学生第一时间，细致的了解全新材料、新技术和新手段。
　　结语
　　综上所述，在学生学习过程中潜移默化地培养学生创新能力，提高学生的应用技能，是“土木工程材料”课程教学改革的终极目标。“土木工程材料”课程作为高校重点关注的改革项目，须以培养应用型、创新型人才为目标，结合教学实际，立足“土木工程材料”课程的特点，从学生实际出发，调整优化教学的各个环节，使学生掌握土木工程材料的基本理论和基本知识，培养学生应用材料知识解决工程问题的能力，增强学生的工程能力和创新能力，并为其后续专业课程学习及成为创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量土木工程技术人才奠定基础。
　　
　　参考文献：
　　[1]王雅思，王国杰.土木工程材料课程教学改革探讨[J].西部素质教育，2016
　　[2]钱春香，凌灏.基于创新创业理念的《胶凝材料学》课程改革初探[J].教育教学论坛，2018
　　[3]黄文通.土木工程材料设计性实验的教学实践与探索[J].中国建设教育，2016
　　基金项目：基于工程造价专业土木工程材料课程教学改革探讨，项目编码JGJ-1903