《土木工程材料》實(shí)驗(yàn)教學(xué)單獨(dú)設(shè)課的探索

趙莉，胡玉葉，李丹

摘要：《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，又是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程。文章以安徽新華學(xué)院為例，分析其如何圍繞土木工程材料課程的“單獨(dú)開設(shè)實(shí)驗(yàn)課”進(jìn)行探索。土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)單獨(dú)設(shè)課，有助于實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高，培養(yǎng)學(xué)生科研和實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：土木工程材料；單獨(dú)開設(shè)實(shí)驗(yàn)課；實(shí)踐能力

中圖分類號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）44-0268-02

一、引言

根據(jù)《土木工程材料》課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，合理安排實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容既能在某些程度上彌補(bǔ)理論教學(xué)環(huán)節(jié)的不足，又能提升教學(xué)效率和改善實(shí)踐教學(xué)效果。一般高校的實(shí)驗(yàn)課程多是驗(yàn)證性的簡單實(shí)驗(yàn)，又由于實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)少的原因從而導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)效果不佳，本文就單獨(dú)開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程及教學(xué)理念的改革做探討。

二、《土木工程材料》實(shí)驗(yàn)課程單獨(dú)設(shè)課的必要性

（一）培養(yǎng)實(shí)踐性人才的必要手段

安徽新華學(xué)院是安徽省地方應(yīng)用型高水平大學(xué)，土木工程專業(yè)一直以來注重培養(yǎng)高素質(zhì)、高水平的土木工程師，通過實(shí)踐教學(xué)提高學(xué)生的動(dòng)手能力，實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)人才的培養(yǎng)。

土木工程實(shí)踐性專業(yè)的特點(diǎn)決定了土木工程行業(yè)所需的人才應(yīng)具備的素養(yǎng)，土木工程師要具備“實(shí)踐—理論—計(jì)算”的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。工程人才最終是前兩個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)應(yīng)用在實(shí)踐中，并用實(shí)踐驗(yàn)證理論和計(jì)算的準(zhǔn)確性，因此工程師需擁有扎實(shí)的實(shí)踐技能。另外，很多工程案例問題過于復(fù)雜很難正確地進(jìn)行理論知識(shí)分析，很多時(shí)候需要實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來解決此類問題，學(xué)生時(shí)代的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)絕大多數(shù)來源于實(shí)驗(yàn)課程，因此實(shí)驗(yàn)課程是土木工程師具備實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的必備課程。

（二）實(shí)現(xiàn)教學(xué)模式轉(zhuǎn)變的必要途徑

高校《土木工程材料》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在的問題是課程內(nèi)容較多但課時(shí)很少、學(xué)生特別多和實(shí)驗(yàn)儀器又很少的現(xiàn)象，安徽新華學(xué)院也存在此類問題。目前，高校逐漸從教學(xué)科研型大學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯啃痛髮W(xué)，學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)顯得尤為重要，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是提升學(xué)生創(chuàng)新性思維的重要途徑[1]。目前《土木工程材料》實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)普遍存在的問題如下。

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的重視度不夠。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)體系模式存在弊端。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式不夠豐富。

4.實(shí)驗(yàn)室技術(shù)有待提高。

三、實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課探討

（一）實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課的優(yōu)越性

實(shí)驗(yàn)課程的獨(dú)立開設(shè)對(duì)于《土木工程材料》的任課教師來說，存在壓力和動(dòng)力。（1）單獨(dú)開設(shè)實(shí)驗(yàn)課相當(dāng)于增加一門課程，這樣會(huì)促進(jìn)教師在實(shí)驗(yàn)課程中投入更多精力以提升教課水平；（2）單獨(dú)開設(shè)實(shí)驗(yàn)課可讓教師自由安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新性改革；（3）單獨(dú)開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程可實(shí)現(xiàn)學(xué)生的有序管理。

單獨(dú)設(shè)課對(duì)學(xué)生來說，同樣壓力與動(dòng)力并存。作為一門單獨(dú)的課程，學(xué)生投入更多的時(shí)間和精力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；而對(duì)于動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生，單獨(dú)設(shè)課給他們創(chuàng)造了思維能力發(fā)揮的機(jī)會(huì)。從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生都可以積極參與，讓學(xué)生更加熟悉理論知識(shí)，完成實(shí)踐動(dòng)手能力的訓(xùn)練[2-3]。

（二）土木工程材料實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)課的改革

安徽新華學(xué)院近年加大了對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的力度，土木學(xué)院實(shí)驗(yàn)室包括水泥實(shí)驗(yàn)室、砂漿、瀝青、養(yǎng)護(hù)室以及生態(tài)實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)該充分利用實(shí)驗(yàn)室資源，由演示和驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改為基本實(shí)驗(yàn)和開放式實(shí)驗(yàn)組成的新模式，增加設(shè)計(jì)和研究綜合型的實(shí)驗(yàn)類型。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和學(xué)生特點(diǎn)，采用靈活的“固定課時(shí)（16）+自主課時(shí)（8）”模式，將原來的12課時(shí)增加至24課時(shí)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量[4]。可具體開設(shè)以下實(shí)驗(yàn)課程。

1.歸并整合同類的或重復(fù)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。重新安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，如混凝土中砂、石級(jí)配的試驗(yàn)方法類似，可只認(rèn)真學(xué)習(xí)細(xì)骨料的篩分試驗(yàn)；砂漿和易性試驗(yàn)和普通混凝土和易性試驗(yàn)基本一樣，所以只進(jìn)行后者。最后開設(shè)新型項(xiàng)目，如外加劑實(shí)驗(yàn)及混凝土無損檢測實(shí)驗(yàn)等，要求老師和學(xué)生掌握此類項(xiàng)目的研究方向和方法。

2.開設(shè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。根據(jù)《土木工程材料》課程的理論知識(shí)，把以前單獨(dú)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)但是又有內(nèi)在聯(lián)系的項(xiàng)目組合成一個(gè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。例如，新開設(shè)的普通混凝土配合比項(xiàng)目包含砂、石的表觀密度及堆積密度和篩分實(shí)驗(yàn)、混凝土拌合物性能的測試和調(diào)整、立方體抗壓強(qiáng)度和耐久性等多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，與多個(gè)相關(guān)章節(jié)的理論知識(shí)點(diǎn)都有聯(lián)系，成為一套全面的、綜合性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)性試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生獨(dú)立完成所有環(huán)節(jié)，包括配合比設(shè)計(jì)方案、數(shù)據(jù)測試、結(jié)果處理，原材料和實(shí)驗(yàn)設(shè)備由實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)，而實(shí)驗(yàn)教師只負(fù)責(zé)必要的理論指導(dǎo)，這種新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式以學(xué)生為主體，讓學(xué)生真正參與實(shí)驗(yàn)。

3.開設(shè)任選開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在1、2實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)當(dāng)前建筑中的研究熱點(diǎn)，加入任選開放性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如再生骨料混凝土、建筑節(jié)能材料等內(nèi)容。學(xué)生選題或者由老師出題，學(xué)生組隊(duì)并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)步驟，達(dá)到教學(xué)質(zhì)量目標(biāo)提高的目的。根據(jù)專業(yè)方向開設(shè)任選試驗(yàn)，如安徽新華學(xué)院房建專業(yè)的學(xué)生可選開再生混凝土實(shí)驗(yàn)，土建方向的學(xué)生可選開瀝青混合料實(shí)驗(yàn)。再如，在對(duì)混凝土外加劑章節(jié)進(jìn)行授課時(shí)，對(duì)擬實(shí)施開放性實(shí)驗(yàn)的班級(jí)要求如下：結(jié)合不同的混凝土工程案例，選用滿足不同性能要求的混凝土外加劑進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，啟發(fā)學(xué)生思考能否用其他實(shí)驗(yàn)方法達(dá)到目標(biāo)；對(duì)于設(shè)計(jì)不合理的實(shí)驗(yàn)方案，教師可用提問題的方法讓學(xué)生知道方案為什么是不合理的，讓學(xué)生設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案，最終學(xué)生根據(jù)所得實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)撰寫成一篇綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告。

結(jié)合安徽新華學(xué)院實(shí)驗(yàn)室設(shè)備類型，具體開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如表1。

四、總結(jié)

《土木工程材料》實(shí)驗(yàn)課程通過建立多種試驗(yàn)類型相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體系，既能提高實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果，又能提升學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，同時(shí)可兼顧實(shí)驗(yàn)教學(xué)的廣度和深度。教學(xué)中突出了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，為應(yīng)用型人才培養(yǎng)做出了一定的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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