土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐★

李 瑞 敏

(唐山學(xué)院土木工程學(xué)院，河北 唐山 063000)

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土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐★

李 瑞 敏

(唐山學(xué)院土木工程學(xué)院，河北 唐山 063000)

結(jié)合土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，從教學(xué)理念、內(nèi)容、方法三方面，建立了“三層次、三模塊、三平臺(tái)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革方案，通過實(shí)踐證明，該改革方案取得了良好的教學(xué)效果。

土木工程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教學(xué)改革，實(shí)踐能力

教育部提出的“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，旨在培養(yǎng)具有較高工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的優(yōu)秀工程應(yīng)用型人才[1]。唐山學(xué)院作為地方應(yīng)用型本科院校，在人才培養(yǎng)上更注重實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。土木工程材料課程是土木工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，其中包括理論教學(xué)44學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)12學(xué)時(shí)。教學(xué)大綱中實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對(duì)簡(jiǎn)單，不能滿足學(xué)生綜合能力及應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求；同時(shí)，隨著科技進(jìn)步與發(fā)展，新材料、新工藝、新技術(shù)、新規(guī)范等不斷涌現(xiàn)。因此，如何對(duì)土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革，培育出適應(yīng)時(shí)代需求的卓越工程師，需要從理論到實(shí)踐上加強(qiáng)系統(tǒng)研究與探索。

1 土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念

傳統(tǒng)教學(xué)理念重理論輕實(shí)踐，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)視為理論教學(xué)的輔助，用于驗(yàn)證理論教學(xué)。這種理念不利于大學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。科學(xué)實(shí)驗(yàn)是知識(shí)創(chuàng)新的基礎(chǔ)，而實(shí)踐是不斷積累科學(xué)知識(shí)的過程。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)除了加深對(duì)理論教學(xué)的理解外，還能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單，導(dǎo)致培養(yǎng)的學(xué)生分析問題、解決問題的能力偏弱，當(dāng)遇到復(fù)雜的實(shí)際工程問題時(shí)一籌莫展。

1.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程有完整的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)方法以及儀器設(shè)備使用說明等。目前仍采用傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)法，嚴(yán)重阻礙學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

2 土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施

2.1 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，改變師生觀念

國(guó)外高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式更注重實(shí)踐教學(xué)，強(qiáng)調(diào)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合[2，3]；國(guó)內(nèi)高校近幾年也在不斷探索與研究實(shí)踐教學(xué)，意識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)中的重要性。在土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改變學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的觀念，使學(xué)生積極主動(dòng)的參與實(shí)驗(yàn)，正確認(rèn)識(shí)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)教師轉(zhuǎn)變觀念,提高教學(xué)水平。首先教師要轉(zhuǎn)變角色,由權(quán)威的知識(shí)傳授者,轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開發(fā)者和過程的組織者、指導(dǎo)者、參與者。其次教師要不斷更新知識(shí),開闊視野,形成多元化的知識(shí)結(jié)構(gòu),以滿足新教學(xué)法運(yùn)用的需要。

2.2 分層次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)類型多樣化，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富化

1)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)。土木工程材料實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，其中包括水泥性質(zhì)、砂的篩分實(shí)驗(yàn)、混凝土的和易性及強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。根據(jù)目前應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，將原來的四個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)整合成一個(gè)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)——普通混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)首先要掌握實(shí)驗(yàn)材料及性能，由此引發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)水泥、砂石材料基本性能及檢驗(yàn)方法，其次學(xué)生要掌握配合比設(shè)計(jì)方法及強(qiáng)度檢驗(yàn)方法，這些內(nèi)容促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前學(xué)習(xí)掌握。這樣不僅使學(xué)生由原來的被動(dòng)接受改為積極主動(dòng)的探索與研究，而且還能培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析問題和解決問題的能力，可謂一舉兩得。通過12級(jí)、13級(jí)、14級(jí)土木工程專業(yè)學(xué)生的反饋信息，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果非常良好。

2)開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求學(xué)生掌握一定的實(shí)驗(yàn)方法和技能，能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)。土木工程專業(yè)開放性實(shí)驗(yàn)主要有兩類：一類是學(xué)生自主申報(bào)的大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，這類實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自主查閱文獻(xiàn)、自主申報(bào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、自主完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、自主分析處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果[4]，教師只起引導(dǎo)作用，以保證實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目順利完成。第二類是學(xué)生參與教師的教科研項(xiàng)目，這類實(shí)驗(yàn)學(xué)生自己選擇教師及實(shí)驗(yàn)方向，在教師指導(dǎo)下設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生及時(shí)反饋實(shí)驗(yàn)信息，以保證教師教科研項(xiàng)目順利進(jìn)行。從學(xué)生的反饋信息中看，學(xué)生受益匪淺。通過實(shí)驗(yàn)，不僅鞏固了所學(xué)知識(shí)和內(nèi)容，還使學(xué)生充分展現(xiàn)和發(fā)揮自己各方面的能力，有了廣闊的舞臺(tái)，學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力和全面綜合素質(zhì)大大提高。

3)工程實(shí)驗(yàn)。土木工程學(xué)院與唐山市誠(chéng)鑒建筑工程材料檢測(cè)有限公司合作，成立了唐山學(xué)院綠色建筑結(jié)構(gòu)與檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室。唐山市誠(chéng)鑒建筑工程材料檢測(cè)有限公司，主要承擔(dān)建筑工程材料檢測(cè)、建筑工程質(zhì)量、室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)等工作，是唐山市建筑工程材料檢測(cè)領(lǐng)域骨干企業(yè)之一。帶學(xué)生到合作單位檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室參觀實(shí)際工程的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以了解工程中需要檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、檢測(cè)的方法、檢測(cè)的儀器設(shè)備及如何出具檢測(cè)報(bào)告。對(duì)于思維敏捷、動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生，業(yè)余時(shí)間可以輔助檢測(cè)中心，做實(shí)際工程的檢測(cè)項(xiàng)目。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)與社會(huì)服務(wù)有機(jī)結(jié)合的方式,讓學(xué)生參與工程實(shí)踐鍛煉，逐步培養(yǎng)解決工程實(shí)際問題的能力和意識(shí)以及吃苦耐勞踏實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，這也是土木工程專業(yè)卓越工程師應(yīng)該具備的基本能力和素養(yǎng)。

綜上所述，初步建立了“課內(nèi)實(shí)驗(yàn)+開放實(shí)驗(yàn)+工程實(shí)驗(yàn)”的“1+1+1”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，形成了“三層次、三模塊、三平臺(tái)”(簡(jiǎn)稱三個(gè)三)為特征的較為完善的多元化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系[5]，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

課內(nèi)實(shí)驗(yàn)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)，主要培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作能力，通過課程大綱內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)完成。開放實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的強(qiáng)化及提高，主要培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立操作能力和分析問題、解決問題的能力，通過大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和開放實(shí)驗(yàn)完成。工程實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的工程性及職業(yè)性體現(xiàn)，主要培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力，通過校外工程實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)完成。三層次、三模塊、三平臺(tái)缺一不可，形成了完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系，為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供了充足的條件及平臺(tái)。

3 土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革效果評(píng)價(jià)

土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)，經(jīng)過以上各方面的改革與改進(jìn)措施，取得了良好的教學(xué)效果。12級(jí)、13級(jí)和14級(jí)三屆土木工程專業(yè)學(xué)生對(duì)土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)，如表1所示。

表1 12～14級(jí)土木工程專業(yè)學(xué)生對(duì)土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià) %

通過以上數(shù)據(jù)可以看出，土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革效果良好，成果顯著。分層次分模塊實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以“漸進(jìn)式”逐步培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、分析問題能力、解決問題能力及工程職業(yè)素養(yǎng)與精神。實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革可以應(yīng)用及推廣。

4 結(jié)語

土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐證明，改革的一系列措施有利于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)際應(yīng)用能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師和學(xué)生轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，明確了各自的目標(biāo)和方向，體現(xiàn)了以人為本的教育理念，也是實(shí)施“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的重要舉措。

[1] 中華人民共和國(guó)教育部.卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃[Z].2010.

[2] 李培根,許曉東,陳國(guó)松.我國(guó)本科工程教育實(shí)踐教學(xué)問題與原因探析[J].高等工程教育,2012(3):1-6.

[3] 劉克寬.應(yīng)用型本科教育必須重視構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系[J].中國(guó)高等教育,2011(17):40-41.

[4] 陸 源,厲旭云,葉治國(guó)，等.自主學(xué)習(xí),自主實(shí)驗(yàn),自主創(chuàng)新教學(xué)的研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2012(6):12-16.

[5] 苑 迅,郭 輝,秦昌明.地方高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)與實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011(8):2-3.

Experimental teaching reform and practice of civil engineering material★

Li Ruimin

(College of Civil Engineering, Tangshan College, Tangshan 063000, China)

Combining with experimental teaching status of civil engineering material, starting from three aspects of teaching concepts, contents and methods, the paper experimental teaching reform scheme of establishing “three-level, three-module and three-platform”. Through practice, it proves that: the above-mentioned scheme has achieved good teaching effect.

civil engineering, experimental teaching, teaching reform, practical capacity

1009-6825(2016)34-0227-03

2016-19-23 ★：唐山學(xué)院院級(jí)課題(課題編號(hào)：160316)，唐山學(xué)院院級(jí)課題(課題編號(hào)：15015B)

李瑞敏(1979- )，女，碩士，實(shí)驗(yàn)師

G642.0

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