以社會(huì)需求為導(dǎo)向的建筑材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

陳偉　孫家瑛

[摘 要]對(duì)建筑材料實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行教學(xué)改革，增設(shè)了符合社會(huì)發(fā)展需要的新型建筑材料的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并與指導(dǎo)教師的研究課題相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)。通過(guò)教學(xué)改革，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)技能，也促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，強(qiáng)化了學(xué)生的工程意識(shí)。

[關(guān)鍵詞]建筑材料 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 改革

[中圖分類號(hào)] G642.0[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 2095-3437（2015）07-0163-02

建筑材料實(shí)驗(yàn)是一門與理論課程既相互依存，又相互獨(dú)立的實(shí)踐教學(xué)課程，通過(guò)建筑材料實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置，一方面可以加深學(xué)生對(duì)理論課程的理解，另一方面還可以強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手能力，掌握必要的工程技術(shù)、測(cè)量方法以及先進(jìn)設(shè)備和儀器的使用方法。它的主要任務(wù)是對(duì)建筑施工過(guò)程中使用的各種建筑材料進(jìn)行性能實(shí)驗(yàn)，從而對(duì)之進(jìn)行科學(xué)評(píng)定，以便在建筑設(shè)計(jì)和施工中合理的選材。[1] [2] [3]建筑材料是建筑工程類專業(yè)一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用型課程，建筑材料實(shí)驗(yàn)課程是將建筑材料理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)的紐帶，是實(shí)施科學(xué)教育的重要途徑[4] [5] [6]，建筑材料實(shí)驗(yàn)操作技能是建筑各領(lǐng)域如試驗(yàn)員、檢驗(yàn)員、監(jiān)理員、工程技術(shù)員等工種必要的職業(yè)能力之一，從我校畢業(yè)的學(xué)生很大一部分也都從事上述的工作。作為一所地方本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)的高等學(xué)校，尤其是作為土木工程專業(yè)而言，無(wú)論學(xué)生畢業(yè)后從事工程技術(shù)人員、實(shí)驗(yàn)員還是監(jiān)理員等工作，都需要掌握建筑材料實(shí)驗(yàn)的操作技能。實(shí)驗(yàn)室是學(xué)校實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要基地，做好實(shí)踐性教學(xué)，不僅可以提高學(xué)生的觀察動(dòng)手能力和分析解決問(wèn)題能力，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程意識(shí)[7] [8] [9]，因此加強(qiáng)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，對(duì)于培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才具有重要意義。[10]

一、建筑材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必要性

（一）教學(xué)內(nèi)容陳舊

建筑材料是社會(huì)上使用最廣泛的材料，隨著社會(huì)的發(fā)展，對(duì)于建筑材料的使用，仍然以傳統(tǒng)的水泥和混凝土為主，不過(guò)建筑新材料、新技術(shù)、新工藝也不斷涌現(xiàn)，比如發(fā)泡混凝土、相變混凝土、干混砂漿以及輕質(zhì)混凝土、增強(qiáng)鋼筋、高性能混凝土、新型防水材料、新型裝飾材料等都在各工程中不斷被使用。為了減少環(huán)境污染，一些新型水泥材料如粉煤灰、礦渣等也不斷被使用以替代原有水泥組分，這些新型材料的使用，對(duì)建筑材料實(shí)驗(yàn)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。并且，隨著技術(shù)的進(jìn)步，原有的一些實(shí)驗(yàn)方法、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也不斷的變革更新，這些都對(duì)建筑材料實(shí)驗(yàn)提出了更高的要求。這就要求對(duì)現(xiàn)有的建筑材料實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行改革，不但要對(duì)重要材料實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)方法不斷更新以適應(yīng)當(dāng)前的社會(huì)需求，同時(shí)要及時(shí)補(bǔ)充新型材料的實(shí)驗(yàn)方法和測(cè)試技術(shù)的學(xué)習(xí)，并且要培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，以便在今后的工作中能夠不斷順應(yīng)科學(xué)進(jìn)步和技術(shù)發(fā)展的要求。

（二）學(xué)生動(dòng)手能力差，無(wú)法達(dá)到課程預(yù)期效果

傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要是老師講解，學(xué)生做一些驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，課后交一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告。由于實(shí)驗(yàn)條件限制，多名學(xué)生一組，并且實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目固定，以傳統(tǒng)的水泥、混凝土各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生只需要按照實(shí)驗(yàn)教材的操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)即可，不需要學(xué)生在課前進(jìn)行預(yù)習(xí)，也無(wú)法在實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于幾名學(xué)生一組，部分學(xué)生動(dòng)手能力得不到鍛煉，實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。此外，通過(guò)對(duì)我校畢業(yè)生調(diào)查了解到，學(xué)生畢業(yè)后往往不知道如何將學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到工作中，而當(dāng)面對(duì)新材料、新工藝出現(xiàn)的新問(wèn)題時(shí)更是不知所措，由此可以判斷傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程達(dá)不到預(yù)期效果。

（三）綜合性實(shí)驗(yàn)比重偏小

綜合性實(shí)驗(yàn)是指運(yùn)用多方面的技能、知識(shí)，多種實(shí)驗(yàn)方法，涉及多學(xué)科的培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能和掌握分析方法的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程。而設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指指導(dǎo)教師選定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，由學(xué)生自主制訂實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)方法，選定實(shí)驗(yàn)設(shè)備并書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以提高學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒔M織能力和綜合素質(zhì)，對(duì)于培養(yǎng)應(yīng)用型、綜合型人才具有重要意義。當(dāng)前建筑材料實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，學(xué)生通過(guò)閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書就能知道實(shí)驗(yàn)的全部過(guò)程，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也完全處于被動(dòng)的模仿學(xué)習(xí)狀態(tài)，不需要學(xué)生進(jìn)行思考，當(dāng)然就不利于學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)，也無(wú)法激發(fā)學(xué)生的探索欲望和學(xué)習(xí)熱情。

二、建筑材料實(shí)驗(yàn)改革的內(nèi)容

（一）改革教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以水泥、混凝土的性能實(shí)驗(yàn)為主，對(duì)于新型材料的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容很少，為了適應(yīng)社會(huì)的進(jìn)步，在以水泥、混凝土為主的建筑材料實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，增設(shè)了高性能混凝土材料實(shí)驗(yàn)、相變混凝土性能實(shí)驗(yàn)和發(fā)泡混凝土性能實(shí)驗(yàn)，并且還增設(shè)了新型裝飾材料性能實(shí)驗(yàn)。為了保證在有限的教學(xué)課時(shí)內(nèi)充分開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，采取必修和選修實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相結(jié)合的教學(xué)方法，對(duì)基礎(chǔ)的、主要的建筑材料以必修形式進(jìn)行，而對(duì)新的一些建筑材料以選修的方式進(jìn)行，不選學(xué)的學(xué)生不必書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，但是在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的時(shí)候，分組進(jìn)行，也允許他們進(jìn)行旁聽，如有疑問(wèn)還可以由指導(dǎo)老師加以講解，使學(xué)生能夠?qū)Ξ?dāng)前社會(huì)上新出現(xiàn)的、新發(fā)展的建筑材料有一定的感性認(rèn)識(shí)，并且在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中全部的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都加以介紹，以便學(xué)生在今后的工作、學(xué)習(xí)中如果遇到相關(guān)的知識(shí)可自行學(xué)習(xí)。

（二）增加綜合性實(shí)驗(yàn)比重

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)簡(jiǎn)單分散，不利于學(xué)生知識(shí)體系的完善，為了提高學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ言瓉?lái)水泥、骨料、混凝土、砂漿、外加劑、摻合料6項(xiàng)相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，整合為某個(gè)工程需要的混凝土、砂漿配合比2個(gè)模塊。由原來(lái)的分散實(shí)訓(xùn)活動(dòng)改為集中教學(xué)活動(dòng)，增加了實(shí)訓(xùn)周，避免了試驗(yàn)的間斷性。將學(xué)生分成若干小組，每個(gè)小組3～5人，要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和確定實(shí)驗(yàn)方法，并且對(duì)每名學(xué)生在小組的分工加以明確，從而確保在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中每名學(xué)生都得到一定程度的鍛煉。另外，為了適應(yīng)施工現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的環(huán)境，在實(shí)訓(xùn)中鼓勵(lì)學(xué)生在建筑材料性能測(cè)試中發(fā)揮自己的聰明才智，用一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定材料的性能，或者提出一些簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)方法模擬國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中要求的材料檢測(cè)方法，如果有學(xué)生提出了合理的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方法，則給予一定的成績(jī)?cè)u(píng)定獎(jiǎng)勵(lì)。通過(guò)這樣的手段，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力。比如有的同學(xué)就對(duì)抗壓強(qiáng)度這個(gè)實(shí)驗(yàn)提出了簡(jiǎn)單可行的實(shí)驗(yàn)操作方法，在施工現(xiàn)場(chǎng)使用砂子和漏斗模擬勻加力過(guò)程，可以對(duì)水泥試塊進(jìn)行粗略的強(qiáng)度測(cè)定，雖然這樣實(shí)驗(yàn)的精度還有待提高，不過(guò)對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新性的培養(yǎng)具有重要意義。

（三）提高動(dòng)手能力，參加工程實(shí)踐

在教學(xué)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生學(xué)有余力，因此可讓這部分學(xué)生參與到教師的課題研究中。雖然由于學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備還不足，在課題研究中僅能起到很小的作用，但是通過(guò)課題研究，讓學(xué)生了解到工程實(shí)踐，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，也在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由學(xué)生親自動(dòng)手操作一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備，對(duì)一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、歸納、總結(jié)。由于是一個(gè)實(shí)際研究課題，參與到課題研究中的學(xué)生普遍有一種自豪感，學(xué)習(xí)熱情也普遍較高，從而激發(fā)了更多的學(xué)生參與進(jìn)來(lái)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要查閱大量的資料，也無(wú)形中提高了學(xué)生的文獻(xiàn)查閱能力和分析、解決問(wèn)題的能力，對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作都起到了很好的促進(jìn)作用。

三、改革成效

對(duì)我校土木工程專業(yè)2011-2012級(jí)共約200名學(xué)生進(jìn)行教學(xué)改革效果評(píng)測(cè)，證明收效顯著，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是新的建筑材料實(shí)驗(yàn)課程充分考慮了土木工程專業(yè)對(duì)材料知識(shí)及技能的需要，補(bǔ)充了必要的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，新增了選修項(xiàng)目體系，滿足社會(huì)需求;二是豐富了教學(xué)內(nèi)容，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)了認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，學(xué)生動(dòng)手能力和分析、解決問(wèn)題的能力也得到了鍛煉;三是滿足了不同層次的學(xué)生學(xué)習(xí)需求，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程意識(shí);四是突出了重點(diǎn)材料、新材料的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)技能，使學(xué)生能夠密切關(guān)注建筑材料發(fā)展的動(dòng)向，為今后的自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件。

四、結(jié)論

為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展對(duì)建筑材料性能實(shí)驗(yàn)的要求，在對(duì)傳統(tǒng)建筑材料實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出了改革教學(xué)內(nèi)容，增加綜合性實(shí)驗(yàn)課程比例和與工程實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)改革方法，結(jié)果證明，通過(guò)教學(xué)改革，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能得到了提高，創(chuàng)新思維得到了發(fā)展，工程意識(shí)得到了鍛煉。

[ 注 釋 ]

[1] 張?jiān)粕?應(yīng)用型本科院校土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].高等建筑教育，2012（5）.

[2] 吳華忠.建筑材料課程教學(xué)改革探析[J].邊疆經(jīng)濟(jì)與文化，2011（10）.

[3] 陳兵，吳雪萍，王菁.特色實(shí)驗(yàn)在建筑材料課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)研究與探索，2012（6）.

[4] 李春紅，秦懷泉.建筑材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討與實(shí)踐[J].東莞理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（5）.

[5] 張永滿，籍鳳秋，康擁政.道路建筑材料綜合型、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探討與實(shí)踐[J].吉林教育，2009（12）.

[6] 王倩.把培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力作為建筑材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目標(biāo)[J].連云港職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007（1）.

[7] 鄢朝勇，葉建軍.《土木工程材料學(xué)》課程的教學(xué)方法研究[J].襄樊學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（8）.

[8] 劉淑梅，呂平.土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與效果分析[J].青島建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2002（1）.

[9] 吳芳，楊長(zhǎng)輝.土木工程材料課程教學(xué)改革研究[J].高等建筑教育，2006（4）.

[10] ?吳永明，施斌，何軍擁.能力培養(yǎng)與開放式建筑材料試驗(yàn)教學(xué)改革[J].廣東建材，2009（6）.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]