與科研項(xiàng)目相結(jié)合的《土木工程材料》課程教學(xué)模式創(chuàng)新研究

馬驍　英紅

摘要 針對(duì)土木工程材料課程的特點(diǎn)及教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出構(gòu)建與科研項(xiàng)目相結(jié)合的土木工程材料課程教學(xué)模式。該教學(xué)模式的實(shí)施將有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，同時(shí)也能提高學(xué)生的科研水平和興趣。

[關(guān)鍵詞]土木工程材料；教學(xué)模式；科研項(xiàng)目；創(chuàng)新

土木工程學(xué)科歷來(lái)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的支柱產(chǎn)業(yè)和支柱學(xué)科之一，隨著科技的發(fā)展及時(shí)代的需求，社會(huì)對(duì)土木工程專業(yè)人才也提出了更高的要求，土木工程專業(yè)的學(xué)生必須具有良好的實(shí)踐能力及創(chuàng)新能力?！锻聊竟こ滩牧稀纷鳛橥聊竟こ虒I(yè)的一門(mén)重要專業(yè)基礎(chǔ)課，具有基礎(chǔ)性、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，且與其他公共基礎(chǔ)課及專業(yè)課緊密銜接，起著承上啟下的作用，是學(xué)生接觸專業(yè)知識(shí)的橋梁。后續(xù)的各門(mén)專業(yè)課幾乎都要涉及“土木工程材料”的內(nèi)容，在土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中占有重要地位。筆者在多年的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)土木工程材料種類繁多，從無(wú)機(jī)到有機(jī)，從金屬到非金屬，各種材料的成分、性質(zhì)差異很大，各種材料相對(duì)獨(dú)立、聯(lián)系較少、綜合性強(qiáng)、系統(tǒng)性差、跳躍性大，所以學(xué)生難以建立概念，易感到枯燥乏味，學(xué)習(xí)興趣不高，導(dǎo)致教學(xué)難度加大。因此，研究與探索對(duì)現(xiàn)有土木工程材料傳統(tǒng)教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新，探索科研實(shí)踐、課堂教學(xué)與工程能力培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合的教學(xué)模式，從而為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)土木工程專業(yè)基礎(chǔ)課及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有重要的意義。

1 土木工程材料課程與科研項(xiàng)目相結(jié)合教學(xué)模式的必要性

土木工程材料的發(fā)展日新月異，新材料、新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品層出不窮，因此，課堂講授的內(nèi)容應(yīng)具有很強(qiáng)的適應(yīng)性、先進(jìn)性和適度的超前性。授課教師若掌握各種材料的最新研發(fā)動(dòng)態(tài)，并能結(jié)合在研科研項(xiàng)目，將其作為教材內(nèi)容的補(bǔ)充，從而克服教材內(nèi)容的局限性。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的工程背景不了解，缺乏基本的感性認(rèn)識(shí)，學(xué)生對(duì)土木工程材料課程與后續(xù)專業(yè)課程之間的關(guān)系不了解，更不淸楚土木工程材料課程對(duì)今后所從事的工作的重要性和意義。此外，土木工程材料課程具有教學(xué)內(nèi)容繁多，且各章節(jié)內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，邏輯性不強(qiáng)，敘述性知識(shí)多等特點(diǎn)。采用傳統(tǒng)的課程教授方法使學(xué)生很難分清主次，且學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)易感枯燥。筆者除進(jìn)行日常教學(xué)外，還承擔(dān)了較多的科研工作，研究領(lǐng)域涉及新型綠色膠凝材料及其混凝土、高性能混凝土及其應(yīng)用、普通混凝土高性能化研究、混凝上摻合料、新型墻體材料、高性能減水劑等，其中很多成果己經(jīng)應(yīng)用于工程中，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。若將科研成果與日常教學(xué)相結(jié)合，不僅能提高課堂授課效果，使學(xué)生知識(shí)層次更豐富，還有益于推進(jìn)現(xiàn)有土木工程材料課程教學(xué)模式的改革創(chuàng)新與實(shí)踐。

2 嵌入科研項(xiàng)目的土木工程材料課程教學(xué)改革探究

根據(jù)筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和上述探索，構(gòu)建出嵌入科研項(xiàng)目的土木工程材料課程教學(xué)模式，如圖1所示。

2.1 根據(jù)土木工程材料技術(shù)的新發(fā)展，不斷優(yōu)化課程內(nèi)容

《土木工程材料》課程具有理論性、實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)，且同時(shí)材料科學(xué)、新技術(shù)、新理論發(fā)展很快等特點(diǎn)，因此教師在對(duì)課程的授課內(nèi)容中應(yīng)重視土木工程材料課程體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、先進(jìn)性、技能性和前沿性。在課堂的教學(xué)中，教師可將經(jīng)典的土木工程材料理論與現(xiàn)代材料技術(shù)相互結(jié)合，這樣一方面可以加強(qiáng)經(jīng)典理論與現(xiàn)代應(yīng)用技術(shù)體系的聯(lián)系，另一方面可以加深學(xué)生對(duì)重要基本概念和理論以及新材料應(yīng)用技術(shù)的理解。此外，還可根據(jù)課程章節(jié)適當(dāng)引入典型的工程實(shí)例，開(kāi)闊學(xué)生的視野。除了結(jié)合工程實(shí)際案例外，特別注意及時(shí)引進(jìn)新材料和新技術(shù)，以及教學(xué)團(tuán)隊(duì)近年取得的高水平研究成果。經(jīng)典理論和工程實(shí)際案例的引入，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，能更好地將理論專業(yè)知識(shí)與實(shí)際工程應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，增強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

2.2 結(jié)合科研項(xiàng)目創(chuàng)新改進(jìn)理論課程的教學(xué)方法

以往的填鴨式教學(xué)方式往往導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)動(dòng)力不足，學(xué)生的興趣和求知欲望不高，因此如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是課程改革必須解決的一個(gè)重要課題。為了豐富教學(xué)手段，應(yīng)在教學(xué)方法中加以創(chuàng)新，培養(yǎng)和調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。把一些已有的科研成果或科研項(xiàng)目引入教學(xué)過(guò)程中，有目的、有計(jì)劃地使學(xué)生掌握和具備一些基本的科研能力，使學(xué)生能逐漸熟悉和掌握解決實(shí)際問(wèn)題的基本科學(xué)方法；通過(guò)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的智能，著力培養(yǎng)思維方法；結(jié)合教學(xué)開(kāi)展科研，通過(guò)對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維的訓(xùn)練，使學(xué)生從接受知識(shí)逐漸轉(zhuǎn)向探索問(wèn)題、解決問(wèn)題，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和獨(dú)立工作能力，使學(xué)生感覺(jué)到基礎(chǔ)理論課的重要性，從而激發(fā)他們對(duì)基礎(chǔ)理論課程的學(xué)習(xí)熱情。

2.3 改革與加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，突出培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)與工程能力

土木工程材料課程的教學(xué)目的是讓學(xué)生能夠熟練掌握各種建筑材料的性能、用途、制備和使用方法，以便在設(shè)計(jì)和施工中合理地選擇和正確地使用。因此，如何在土木工程材料課程中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力顯得尤為重要。為提高學(xué)生的參與度，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，學(xué)院對(duì)實(shí)踐教學(xué)大綱進(jìn)行了改革， 開(kāi)設(shè)了開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，增設(shè)設(shè)計(jì)型、研究型和綜合型實(shí)驗(yàn)，同時(shí)注重理論課與實(shí)踐環(huán)節(jié)的有機(jī)結(jié)合。此外，針對(duì)部分學(xué)生對(duì)教師的科研項(xiàng)目比較感興趣的情況，結(jié)合土木工程材料課程教學(xué)的基礎(chǔ)理論和方法，指導(dǎo)老師根據(jù)其國(guó)家基金項(xiàng)目、校級(jí)課題等科研項(xiàng)目合理確定本科畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，讓學(xué)生直接參與部分科研工作。整個(gè)過(guò)程學(xué)生通過(guò)參與課題研究，鍛煉了動(dòng)手能力，提高了學(xué)習(xí)能力，協(xié)助老師解決與研究項(xiàng)目相關(guān)的科學(xué)難題，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決科研問(wèn)題的能力及創(chuàng)新意識(shí)，為學(xué)生今后從事科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)當(dāng)前土木工程材料課程教學(xué)模式的特點(diǎn)和存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，提出并構(gòu)建與科研項(xiàng)目相結(jié)合的《土木工程材料》課程教學(xué)模式，包括根據(jù)土木工程材料技術(shù)的新發(fā)展，不斷優(yōu)化課程內(nèi)容；結(jié)合科研項(xiàng)目創(chuàng)新改進(jìn)理論課程的教學(xué)方法；改革與加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)等方面。通過(guò)這些方面的改革能夠極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，同時(shí)也能提高學(xué)生的科研水平和興趣。這對(duì)人才培養(yǎng)和課堂教學(xué)質(zhì)量具有重要的意義。

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作者簡(jiǎn)介

馬驍，男，吉林長(zhǎng)春人，桂林電子科技大學(xué)教授，研究方向：新型綠色膠凝材料。