土木工程材料課程建設創新與實踐

魏太兵，陳 堅

我校工科類專業培養目標的定位是，培養高素質應用型人才，使學生在校學習期間，充分掌握理論知識的同時，加強實踐能力的培養與實踐經驗的養成，為學生步入社會打下堅實的基礎。

土木工程材料課程是我校土木工程與建筑學院土木工程專業與工程造價專業必修課，是多門專業課程的基礎課程。工程類學生就業后的崗位無論是在設計、監理、施工或是職能部門都要涉及對土木工程材料的選用、檢驗、檢測及驗收等工作，所以學生對這門課的學習和掌握就顯得尤為重要。然而學生對土木工程材料課程的學習普遍反應不積極，學習較為被動，對課程知識點認識上僅僅集中在背誦記憶材料的性質特點。究其原因主要就是土木工程材料課程涉及學科較多，涉及知識面廣，知識點之間的邏輯性較差且理論性較強，這就給學生學習這門課程造成了不少的困難,影響了學生的學習積極性。因此加強土木工程材料課程建設與教學模式改革，增強課程創新與實踐內容，將直接影響我校應用型人才的培養水平的高低。

一、土木工程材料課程的特點

1.課程內容龐雜，涉及知識面廣。該課程包括與土木工程有關的十多個大類，上百種材料，如膠凝材料、金屬材料、高分子材料及復合材料等，每種材料性能差異較大。涉及的概念多，術語多，知識點較分散，記憶起來相對困難。

2.學科交叉大，邏輯性差。土木工程材料是一門介于材料科學與建筑科學之間的綜合課程。課程要求掌握有關材料性質和應用的基本理論、工程技術相關知識、試驗檢測規范及檢測要求等。各知識點相互之間缺乏必要的橫向聯系，所涉及的公式也都是實踐中總結出來的經驗公式，缺乏理論的推導和論證分析。

3.課程理論性強，實踐性強。課程主要以敘述性內容為主，定性的描述或經驗規律的結論多。通過課程理論的學習，使學生獲得有關土木工程材料的基本知識和理論，為以后的專業課如結構設計原理、鋼筋混凝土結構設計、鋼結構與組合結構設計、土木工程施工等提供理論及相關的專業基礎知識。同時該課程實踐性較強，通過實踐課程的學習，獲得主要土木工程材料試驗的基本技能訓練及工程實踐操作的一些基本規范，包括材料的選用、檢驗、驗收和儲存等施工現場常遇問題的解決。[1]

二、課程教學遇到的問題

1.理論與實踐教學脫節。教學方法不適應應用型人才培養的要求,重視理論教育,輕視實踐訓練,課程教學較多采用傳統的“填鴨式”教學方法，從材料的性質到材料的特點，從理論到理論，與實踐結合較少，沒有和實際工程聯系起來，實踐課的開課率沒有達到實踐教學大綱的要求,實踐課成為理論課的附屬課。使得試驗教學流于形式，學生實踐能力不強,與社會需求脫節。結果是學生學了一學期的土木工程材料，到工程項目上對很多材料都不認識，更別說能掌握建材的生產、采購、保管、使用和檢測評定。

在創新方面，很多院校由于教學資源與環境的限制，還是采用一些老舊的試驗設備和試驗項目，學生無法接觸新型檢測設備和檢測方法，與質監站中所用的檢測設備及規范相脫節。對于試驗檢測數據，學生只是單純地記錄，如果試驗誤差比較大，也只是按照原來的方法重復試驗，很少對操作過程總結分析，找出造成誤差的原因。學生缺少獨立思考、自己動手的能力，這樣的做法不能培養學生對試驗過程的控制和數據分析的能力。

2.沒有統一的課程標準。 在我國高等院校的土木工程材料課程設置基本上處在無人監管的狀態，既沒有形成統一的認識,也就沒有統一的課程標準,各學校各行其是，且大多院校依然沿用老舊的教材,這些教材的內容比較狹窄,缺乏對新材料、新工藝、新設備、新規范、新試驗方法的介紹,課程的教學改革速度跟不上建材領域發展的速度。

3.課程考核方式單一。目前我國高校現行的教學考核方法主要存在以下問題：考試內容仍取決于教材、考試命題的簡單標準化、考試方式過于單一以及考試反饋調節功能的匱乏等。[2]這種考核方式仍然很難反映學生全面真實的理論知識掌握及實踐技能掌握水平。造成平時注意理論學習的同學成績較高，而那些動手實踐能力較強的同學由于不注意課本知識的記憶，成績普遍偏低。現行考核方式的單一與試驗教學的弊端勢必對本門課程所要達到的知識與能力目標造成一定負面影響。

三、課程建設與教學模式改革的構建

1.試驗實踐課程改革。我校土木工程材料課程按照專業培養計劃安排，試驗課程占到16課時，由于分組較多，重復試驗課時擠占正常課時，造成某些試驗項目課時不足的情況。為此我們在試驗教學課程改革中考慮充分利用在課余時間進行試驗教學安排，彌補試驗課學時有限，部分試驗內容無法在課堂內完成的缺陷，如砂漿沉入度、分層度、水泥凝結時間的測定等這些需要較長操作時間的試驗項目。同時試驗室也以每周定期開放的方式為學院其他專業學生開放，并設專人管理，專人輔導。鼓勵有興趣學生充分利用試驗室進行創新性、綜合性試驗，提高學生的動手能力。

在專業能力培養上，根據我校土木工程專業和工程造價專業特點及人才培養目標，進行優化試驗教學內容探索，逐漸形成課堂演示、動手操作試驗與課外試驗相結合的應用研究型試驗教學體系。如瀝青三大指標試驗由于材料準備工作較繁瑣，操作過程較復雜，瀝青原料需冷卻及恒溫箱加熱，如果每個試驗小組都制備試驗所需材料并且進行操作的話會占用大量的學習及課余時間，因而采用試驗室現場演示，讓同學從演示操作中感性的認識到針入度、延度、軟化點的操作過程，并且了解其基本試驗原理。混凝土配合比設計則可以采用指導組織學生先行對試驗所需混凝土配合比進行設計，按照學生自己計算的初步配合比設計結果，到試驗室進行試配，調整，最后確定試驗所需的最終配合比，經過一整套完全和工程中心試驗室一致的操作流程使得同學們對土木工程材料中較為復雜的配合比設計過程有個深刻的認識。另外，針對一些試驗室條件限制的特定項目，增設課外試驗項目，如在混凝土強度檢測中，先檢測混凝土試塊在壓力機上所表現出來的強度值，再帶領學生到工程項目中利用回彈儀進行混凝土構件的無破損檢測，通過對比讓學生了解到工程材料檢測的不同方法，了解試驗室檢測與工地現場檢測的區別及聯系，讓學生今后在從事相關工作中能盡快適應。

2.教學方法的創新。在教學的過程中，以學生為主體，以材料性質為教學中心，采用啟發式教學，化抽象思維為形象思維，運用對比的方法歸納同類材料的特點，注意培養研究性學習能力，增加教與學的互動，形成教師講解，案例展示，學生討論的課堂教學方式，在課程理論教學中融入相關的工程案例。并且設計制作教學相關視頻、動畫，充分利用影、音、圖、文將課程內容形象地載入到學生面前。一些由于時間和設備條件限制的試驗，可以利用試驗視頻進行演示。通過試驗視頻演示不僅可以增強教學的直觀性、形象性和生動性,有很強的真實感和表現力,可以提高教學的質量和效率，達到當前有限試驗條件下的試驗目的。

另外，把課程理論教學和試驗教學之外的一部分教學課堂搬到水泥廠、鋼材廠、建筑裝飾材料市場和施工現場進行現場教學,同時積極聯系校外實習基地，讓學生去施工現場,按施工規范抽取材料樣品,然后回到試驗室進行試驗檢測，模擬完成土木工程材料檢測的一系列流程。做到教學試驗與工程實踐相結合、理論與工程實例相結合。

3.完善課程資料。在現有的十二五規劃教材基礎上，緊跟國家相關的新規范、規程和標準體系，將新規范和標準、課程的切入點放在學生的知識、能力和素質的綜合培養上，強調發揮它的技術基礎作用，突出培養分析與解決實際問題的能力，并計劃制作配套相關試驗教學文件。

加強試題庫建設，完善土木工程材料試題庫。針對相應教材理論知識，按章節給出相應的習題，題目類型力求多樣化，如名詞解釋、判斷、單選、多選、填空、簡答、案例分析與計算等。每章習題內容力求涵蓋本章所有重點知識，模擬試題力求涵蓋全面、突出重點。

4.建立課程網絡體系。課程教學將綜合運用現代教育技術，建立土木工程材料課程網站，教學上采用課內與課外相結合的方式，在課內教師講解基本理論，課外學生可以通過網絡自學及復習。網站上傳涵蓋課程全部教學內容的多媒體課件及模擬試驗操作過程的動畫，通過瀏覽教師課件和觀看教學視頻，使學生課前預先了解課程基本知識及試驗操作步驟和數據處理，也便于課后進行復習，加深對材料性能理解，鞏固課堂教學內容。章節內容結束設置作業提交與批改模塊，實現網上提交，網上批改。同時網站中設立互助學習論壇，同學可在此欄目下交流教與學的討論，可對學科熱點問題的討論，也可就作業中存在的共性問題進行點評。通過教與學雙向交流，以實現各方面的交流與討論。[3]

5.考核模式的改革。考核應該貫穿教學過程的始終，通過建立模塊化的考核模式，形成以培養能力為目標、以學習過程為重點的考核評價體系，從學生的知識掌握情況、實際操作技能和社會能力等方面對學生進行全面考核。[4]我們采用的是“綜合成績=平時成績 （占總成績的10%）+試驗報告成績（占總成績的20%）+實訓報告成績 （占總成績的10%）+考試成績（占總成績的60%）”的方式實行考核。平時成績從學生平時上課的出勤、參與討論與課堂回答問題情況進行考核；試驗報告成績從每個試驗組任務的分配、協調、試驗過程的準確和結果的精確進行考核；實訓報告成績即每次實踐教學后學生都應該進行總結和對相應案例的分析；最后是對本學期重要知識點進行考核，學生取得考試成績，最終以綜合成績作為學生的最終成績。

土木工程材料課程通過一系列課程建設與教學模式改革，對試驗實踐教學、教學方法、考核方式進行了優化，同時通過完善課程資料，建立課程網絡體系等方面，使學生增加對課程的興趣，提高課程知識的掌握程度，增強理論聯系實踐的能力，并且通過學習了解新材料新技術。在參加工作后能將理論與實踐結合,會選擇、使用、鑒定土木工程材料，為將來工程施工及管理工作做好準備。

武夷學院教改課題項目：土木工程材料網絡課程 項目編號：WLKC201015

[1]李華，唐福永.建筑材料課程教學模式改革的實踐與探討[J].河南建材，2010，（3）

[2]張琨.高等職業教育課程考核評價方法淺析[J].理論科學，2010，（11）

[3]王慧敏.基于Web的網絡課程的教學設計與教學材料的實現濰坊學院學報，2004，（3）

[4]張瓊.以實踐能力培養為取向的知識教學變革研究[J].全球教育展望，2011,(3)