混凝土創新實驗教學淺談

李瓊　曹輝　李大偉

摘要：

針對高校在傳統混凝土實驗教學中以“教師為主，學生為輔”的被動局面，提出了獨立開設混凝土創新實驗課程的建議。以“學生為中心，小組為單位”，從實驗方案的設計到實驗過程的實施、實驗數據的處理等均由學生自主完成。通過混凝土創新實驗教學的實施，學生的科研能力、創新能力明顯提高，教學效果較為顯著。

關鍵詞：混凝土實驗；創新實驗教學；創新能力

中圖分類號：TU37；G642423文獻標志碼：A文章編號：

10052909（2018）02011404

隨著21世紀經濟的快速發展，現代社會對人才創新能力的要求日益提高，構建滿足社會經濟需求的創新性高等教育體系已成為中國高等教育急待解決的重要課題之一[1]。土木工程專業是典型的技術應用型專業，近年來，對大學生的要求日益提高，不僅要精通本領域的專業知識，還需具備一定的創新能力[2]。對此，各個高校在本科教育培養中，對如何培養學生的創新意識和實踐能力進行了一系列教學改革。

在本科教學中，實驗教學是培養學生創新能力的重要平臺[3]。混凝土實驗是土木工程材料課程的課內實驗，是學生接觸的第一門專業基礎課實驗，共12學時，安排在大一第二學期進行。傳統的混凝土實驗教學在實驗教學內容、實驗教學方法上都具有一定的局限性，主要體現在以下幾個方面：（1）實驗課時數較少，混凝土實驗是土木工程專業課內實驗，共3學時。傳統混凝土實驗包括混凝土和易性測定、混凝土表觀密度測定和7d普通混凝土立方體抗壓強度測定。學生在僅有的3學時內完成以上實驗內容時間緊張，談不上主動思維，更無法積極深究實驗本質。（2）實驗內容較陳舊，主要以基礎材料實驗為主，對現有廣泛應用的新型材料涉及較少，無法調動學生鉆研的熱情。（3） 實驗以驗證性為主。驗證性實驗是對基礎理論的驗證，授課方法主要以教師為主體，學生為載體，通過講解學生按部就班地進行實驗操作[4]。在這個過程中學生“依葫蘆畫瓢”，不需要主動思考，這種“齊步走”的被動教學模式必定影響學生參與實驗的積極性。（4）近年來由于高校擴招，實驗設備欠缺、實驗場地緊張、師資力量不足，要做到實驗室對學生完全開放還有一定的困難[5]。可見，常規的混凝土實驗教學模式已很難培養學生的創新能力，為此，筆者對構建混凝土創新實驗教學模式展開了嘗試

。

一、獨立開設創新實驗課程，開展創新實踐活動

為引起師生對創新實驗的重視，改善實驗課程學時數少，實驗內容無法深度展開等系列問題，學院在2016年本科生培養教學大綱修訂時特意增加了混凝土創新實驗課程，規定10個實驗學時為1個學分，每個學生在校期間必須完成1～2個創新實驗課程。將創新實驗課程作為獨立的教學平臺列入教學體系，這一舉措使得本科教學對于學生創新能力的培養不再是口號，從而保證了學生參與混凝土創新實驗的時間和空間，并且讓學生意識到了創新能力培養的重要性。

二、推行創新教學模式，激發學生的創新思維

教學模式的改變可積極推動創新實驗的實施[6]。創新實驗教學一定要跳出傳統的實驗教學模式，摒棄在實驗過程中學生所處的被動局面，要積極開發

更多的創新實驗，以促使學生創新性和自主性能力發揮。創新實驗沒有現成的實驗大綱，由學生按照所學的知識自主設計實驗步驟、實驗內容以及實驗方法，為達到這一目標，在實驗之前必須作好充足準備。

三、創新實驗的實施

（一）創新實驗前的準備

1.積極鼓勵學生，調動學生的創新熱情

指導教師要鼓勵每個學生積極挑戰創新實驗，培養學生參與創新實驗的興趣，打消創新實驗只是針對尖子生或者高不可攀的種種想法。要引導學生以正常的心態對待創新實驗，

態度端正，挖掘潛力。

2.培養學生自主學習的能力

準備階段對于學生來說是困難期，由于剛接觸創新實驗，學生會感覺無從下手。一項創新實驗要課題新穎，切合實際，單憑書本上的知識遠遠不夠，需要學生去圖書館或者借助網絡閱讀大量文獻，包括書籍、規范、論文等，多聽相關講座[7]。在這個過程中，指導教師要引導學生積極思考，培養學生發現問題、探索問題和解決問題的能力，強化知識體系，為培養學生創新思維的形成奠定基礎。

3.建立研討式學習模式，形成團隊學習小組

在實驗初期，建立團隊學習小組有利于學生盡快適應創新實驗教學模式。指導教師應定期組織學生召開小組交流會議，每個學生匯報自己的進展情況，包括所取得的成績和面臨的困難，然后，小組成員進行分析探討。在這個過程中指導教師可在關鍵問題上進行把關，幫助學生明確會后要思考的重點和亟待補充的內容。這種以團隊進行研討的模式是非常有效的教學途徑，既能發揮每個學生獨特的潛能，又能增強學生以團隊為整體的使命感[8]，學生之間互相交流、互相督促，共同進步。

（二）創新實驗方案的設計

傳統的混凝土實驗教學僅局限于同一個配合比的計算，參數一致、材料一致，各小組試驗過程和試驗結果基本相同，未能加深學生對理論知識的理解[9]。鼓勵各個小組在前期充分準備的基礎上，選擇有興趣的題目自行進行方案設計。不同的混凝土強度、不同的水泥品種、不同的粉煤灰摻量、不同的砂率、不同的水膠比均可作為試驗參數進行試驗方案的設計。

（三）創新實驗方案的選定

通過各小組對實驗方案的多次討論，包括實驗選題、實驗內容、實驗操作步驟、實驗原理、實驗儀器等[10]，確定最合理可行的實驗方案，制作實驗數據記錄表格，提交任務書。表1為兩組學生設計的實驗方案比較。

（五）創新實驗的教學效果

創新實驗實施后，采用評閱實驗報告及問卷調查等方式檢驗實驗效果。學生普遍反映，創新實驗的實施改變了自己原有對實驗“枯燥無味、照貓畫虎”的看法，激發了自己做實驗的熱情，創新能力和團隊合作精神都得到了增強，實驗效果較為顯著。創新實驗為學生提供了廣闊的平臺，采取以“學生為中心、小組為單位”的模式，學生自主設計實驗方案，增強了學生的科研能力。在實驗期間，學生遇到了很多困難，但最終通過不懈努力堅持到了最后。這樣的歷練和磨礪不僅加深了學生對理論知識的理解，而且增強了學生在實際工程中分析和解決問題的能力。在后期數據處理中，學生利用數據分析軟件、圖表分析進行數據處理，增強了學生對基礎數據處理的能力，為今后的科研之路打下了良好的基礎。

四、結語

混凝土創新實驗打破了傳統混凝土實驗的局限性，由學校提供開放的實驗室平臺，在教師的指導下由學生自主完成創新實驗。混凝土創新實驗教學實現了由理論知識到實際工程的對接，彌補了本科生實際工程經驗不足的缺陷，學生的創新能力和實踐能力得到極大提高，實驗教學效果較好。參考文獻：

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[2]韓源彬，王宗綱，金同樂，張晶，馮鵬.“混凝土結構”自主型實驗教學[J].結構工程師，2011（27）：226-230.

[3]汪東風，林洪，徐瑋等.在本科生中開設創新實驗的若干做發法[J].實驗技術與管理，2008，25（12）：20-23.

[4]劉湛新.混凝土配合比設計的試驗教學淺談 [J].科教文匯，2012（2）：54-55.

[5]劉蜀知， 鄭家武， 董海英， 等 .深化實踐教學改革強化學生實踐動手能力[J].實驗科學與技術， 2006，4（3）：39- 41.

[6]鄒春香.土木工程材料實驗的教學改革探討[J].山西建筑，2012，38（36）：270-271.

[7]張長清，金康寧.土木工程材料創新實驗教學改革的探討與實踐[J].高等建筑教育，2003，12（4）：73-75.

[8]潘宏利，盧超.應用型本科院校創新實驗教學體系的探索與實踐[J].實驗室研究與探索，2011，30（6）：254-257.

[9]劉長宏，張恒慶，李洪磊，等.實驗室開放教學模式的創新與實踐[J].實驗技術與管理，2010，27（10）：188-190.

[10]王曉蘭，關洪斌. 把實驗室建成培養學生動手能力和創新意識的搖籃[J].實驗室研究與探索， 2007 ， 23（ 8）： 4 -5.

Abstract：

In view of the unfavorable teachercentered and studentauxiliary teaching model existed in the traditional concrete experiment teaching at colleges， this paper proposed a new program to perform the concrete innovation experiment teaching. In this studentcentered and groupunited program， all the procedures including the design of experiment， the operation of the experiment process and the data processing were carried out by students. With the operation of the concrete innovation experiment teaching， the students make great progress in innovation ability and scientific research level and the teaching performance was greatly improved.

Keywords： concrete experiment； innovative experiment teaching； innovation ability

（編輯梁遠華）