土木工程材料課程與大學生可遷移能力的培養

張士萍 牛龍龍 趙冰華

摘 要：土木工程材料是一門土木工程專業學生必修專業基礎課，主要目的是幫助未來的建設工程師了解和掌握常用工程材料的基本性能與應用方法。本文首先從該課程設置背景、教學內容、實驗課程設置等角度出發，分析了我校土建專業方向土木工程材料課程的特點，提出該課程應側重于材料及其在工程中的應用。同時結合可遷移能力，討論了土木工程材料教學中如何加強對大學生可遷移能力的培養。

關鍵詞：土木工程材料 課程建設 工程應用 可遷移能力

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）02（a）-0232-03

在全球化知識經濟時代，工程學科對于解決人類工作及生活中的復雜問題具有重要作用。世界上各國對于工程師均寄予了厚望，因此在教育領域，對工程技術人才教育方法的改革尤其受到關注[1]。已有調查發現對于一些對專業技術要求不高的企業，其最看重的并不是員工的專業技能而是所謂的可遷移能力。

1 土木工程材料課程特點介紹

土木工程材料課是土建類專業的必修專業基礎課，是實踐性和應用性都很強的課程。該課程不僅是鋼結構設計、混凝土結構設計等課程的基礎，也是為學生畢業后從事土木工程專業工作打下基礎，對于土木工程專業的學生來說非常重要。結合高校土木工程專業學生的實際情況，土木工程材料課程自身的教學特點，以及筆者長期從事土木工程材料課程的教學經驗和體會，從教學內容、教學方法、教學安排及課程考核方式等方面的特點對該課程做出了一些總結，以為提高該課程的教學質量，實現創新性應用型人才培養提供一些理論依據。

1.1 教學內容

普通高校的土木工程專業學科一般包括建筑工程、交通土建工程、工程管理、工程監理以及城市地下空間等多個專業方向，涉及內容較廣。各專業方向對土木工程材料課程的教學內容、教學基本要求總體上幾乎相同，因此采用的統一的教學大綱。但是，實際上，不同專業方向的學生對土木工程材料的專業知識的要求、掌握以及應用程度、材料類別的側重點等方面是存在差異性的。例如，交通土建專業方向，土木工程材料領域中應該側重于道面、路基材料，結構工程專業的方向，應該側重于結構材料，城市地下空間專業方向則側重于地鐵、軌道類的材料，隧道工程中非常重要的支護防護材料也很難在教材中提及。而對于工程監理等專業方向，則應側重于材料的性能指標[2]。鑒于各專業方向的特點以及側重點不同，可根據各專業方向自身專業特點，制定各自對應的教學大綱。另一方面，土木工程材料課程內容除了材料的基本性能外，還包括膠凝材料、水泥、混凝土、砂漿、金屬材料、木材、墻體材料、屋面材料、瀝青、高分子材料、新型功能材料等多類材料，每一大類材料又可劃分成若干個不同品種，而每一種材料又設計到生產、組成、性能、影響因素、技術要求、應用等方面內容的介紹。因此，此門課程的內容非常多，但目前多數高校對此門課程設定的課時是56學時，包含理論課時以及實驗課時，扣除掉實驗課時之后，理論授課課時相對較少，不能較系統地介紹完課程的內容[3]。

1.2 實驗課程設置

木土工程材料實驗課程依附于土木工程材料理論課，所開設的實驗項目也幾乎都是驗證性的。實驗教學方法相對單一，主要是要求學生按照規定完成各個實驗項目。每項實驗具體內容以及實驗步驟均由指導教師制定好，并且也限定好了實驗時間。由于實驗課程是定位為附屬性課程，因此實驗課程的成績考核比例一般設置為該課程總評成績的10%～30%。在整個實驗過程中，學生幾乎是完全處于被動狀態，根據指導老師的口令行事，沒辦法發揮學生主觀能動性，更加背離創新教育。鑒于這些現象，可將實驗課程單獨設置，這樣有利于提高實驗的教學水平，同時培養學生實踐能力。對于學生而言，將實驗課程設置為一門單獨的課程，要求學生必須認真按照實驗指導教師的要求完成相應的內容并撰寫實驗報告，同時也要求在課余投入更多的時間和精力。對于那些學習優秀并且動手能力突出的學生，則給他們提供了良好的發揮空間，同時也有助于提升學生科研能力。獨立開設實驗課程對于實驗指導教師也是壓力與動力并存的[4]。

2 可遷移能力定義

可遷移能力，是指在某一種環境中獲得，并可以有效地移用到其他不同的環境中去的技能，也可以理解為繼續學習和交往的能力，屬于最基本的能力，它對整個人生的事業發展的影響具有可持續性和可依靠性[5-6]。對于工科大學生來說，可遷移能力主要包括六個方面，即個性品質、管理技能、團隊協作、交流理解、解決問題、計算與信息[7]。大學生具備可遷移能力的話通過適當培訓很容易就能適應職業變動。而高校教育主要關注點在傳授學生具體的專業知識，而這些專業知識很快會過時。隨著社會競爭的日趨激烈，一生只從事一個職業崗位的模式將被打破，跨專業的職業變動也會成為常態。因此，高校在傳授專業知識的同時也應注重培養大學生的可遷移能力，從而提高人才培養的質量[8]。

3 課程改革與可遷移能力的培養

大學生的可遷移能力可分為六類，即交流理解、團隊協作、解決問題、計算與信息、管理技能和個性品質[9]。面對課程教材越來越厚、學時越來越少的現狀，要想在有限的課時內系統地介紹土木工程材料內容，同時還能訓練可遷移能力，則必須在教學內容的合理安排、教學手段與教學方法改革上進行改進。在這門課的教學過程中可以采取以下措施。

3.1 突出重點

針對土木工程材料的課程特點，在教學內容的安排組織方面，注意突出重點章節、突出重點內容、突出工程應用，加強學生實踐能力的培養。對于相對不重要的內容只做簡單介紹，要求學生自學該部分內容并布置任務，下次課堂上可以以提問的形式檢查學生自學情況。教師要對學生在上課之前的準備以及在課堂上的表現都有清晰的要求。要求每個學生都要提出并解答一個問題，學生可以對這個問題有若干個論點，同時對這些論點加以辯護。學生進行準備的過程其實就涉及到把課堂所學內容融會貫通并使其內化到自己的知識結構中去的過程，學生必須仔細審查各種支持性論據，親自對論據進行權衡取舍并善于利用論據，并真正弄清自己在思考些什么，這個過程就是可遷移技能的運用。不僅如此，在討論和辯護的過程中，學生自己會學會妥協以及有策略地辯護，可以培養自身的風度和品性[10]。目前使用的土木工程材料教材大概有十章內容，除材料性質這一章之外，每章介紹1～2類新材料。并且各材料基本上均按照原材料生產、制備工藝、結構性能應用的模式的編排。如果任課教師直接按照教材順序照本宣科，面面俱到，雖然最終也能完成教學計劃，但容易導致學生不感興趣，印象不深。筆者在授課的時候，以水泥、混凝土和鋼材這三章內容為重點內容，深入講解，其他瀝青、木材等章節簡單介紹，并給學生布置自學的任務。根據經驗，土木工程專業的學生畢業后大部分從事的工作都與工程有關，從整個工程的設計到后期施工，各個環節都要跟土木工程各種各樣材料打交道。所以在授課過程中，介紹各種材料時把重點放在材料性能（如技術性質與特性）和材料應用兩個方面。只有熟練掌握了各種材料的特性與技術性質，才能根據工程性質、所用部位及所處環境條件合理地選擇最佳材料，這個過程本身也是訓練可遷移能力的過程。

3.2 強調工程應用

土木工程材料這門課比較特殊，與工程實際緊密結合，從材料性能到實際應用都跟工程相關，這也涉及到將某種能力遷移到另外一個情境中進行運用。但是目前使用的教材工程應用方面的內容相對較少。筆者在教學過程中，有針對性地結合三峽大壩工程等工程實例，聯系所介紹的相關材料的性能，結合理論，給學生提供感性認識，加深學生的印象。例如，介紹水泥和混凝土的知識點的時候，講解三峽大壩壩體所用的混凝土材料設計的時候，怎么合理選擇配置混凝土所需的水泥、砂石材料、外加劑等原材料。介紹混凝土的耐久性的時候，筆者重點強調了海水對混凝土材料的腐蝕作用，講解了沿海地區與內陸地區的混凝土建筑在耐久性上的區別以及注意事項[11]。另外，眾所周知，土木工程專業有三大實習，即認識實習、生產實習和畢業實習，筆者作為土木工程材料的任課教師積極參與了其中的生產實習以及畢業實習的指導工作。因為不管是現代化的混凝土攪拌站，還是正在施工的隧道、橋梁工地現場，或者是已經竣工的建筑物等等，都是我們老師進行現場教學的最好課堂，也是對課堂理論教學的最好強化。

3.3 結合前沿新型材料

當今社會高速發展，網絡和資訊非常發達，不斷涌現出新材料、新工藝、新設備、新測試手段。因此在教學過程中，筆者除了介紹水泥、混凝土、鋼筋等傳統的土木工程材料以外，也適當增加當前比較熱門的新型土木工程材料，激發學生的興趣，讓學生自己自覺學習。例如，在講解混凝土章節的時候，除了介紹普通混凝土以外，額外給學生介紹了目前比較熱門的自修復類智能混凝土，地鐵、隧道施工涉及到的噴射混凝土，核工程涉及的犧牲混凝土，同時給學生展示了相關圖片，幫助學生及時了解本專業領域最前沿的信息。通過傳統材料和先進新型材料相結合，加強了學生對土木工程材料的了解和掌握的主觀能動性，同時激發了他們自身的學習興趣和創新意識[12]。同時，如果發現教材中引用的土木工程材料的技術標準、質量控制和檢測標準、設計規范等，有些已經廢棄不用，有些則做了部分修改，在教學過程中，也會及時更新，告訴學生。

3.4 同時也可以采用多種形式的教學方式

借鑒翻轉課堂這種教學模式，在課堂上由學生來主導，促使大學生自發的進行自學，而教師可以采取相應的辦法為學生提高自學能力提供平臺，降低自學的難度，改善學生自學能力的效率。例如，在教學過程中，設置幾次課，讓老師與學生進行角色互換，由學生來講解知識點，然后向教師提問。此教學模式要求要給學生留足時間，可以刺激學生開拓思維，促使學生進行發散性的思考，從而訓練學生的可遷移能力。

3.5 教師的素養

教師自身的品德修養、情感智力、人格魅力、學識水平、教育理念等無時無刻不在影響著學生的發展。因此，高校教師必須具備一定的素養，才能有效的促進學生的品德修養，有利于學生形成正確的價值觀。高校教師的素養一般包括四個方面內容，即：心理素養、思想素養、人文素養、職業素養。其中對于土木工程材料課程的授課教師不僅要求具備較高的教學水平和扎實的專業知識，還要求教師具備較強的課堂駕馭能力以及呈現能力等專業技能力。因此，在土木工程材料授課過程中，任課教師可以適當地運用現代教育教學技術，針對學生的特點因材施教，訓練學生薄弱的環節，從而訓練學生的可遷移能力。

4 結語

基于土木工程材料課程自身的特點以及學校的實際教學情況，以培養綜合型人才為目標，有必要從教學內容、教學方法及實驗教學等多方面對土木工程材料的課程的教學制度進行改革，在整個教學過程中融入對大學生可遷移技能的訓練，將當代大學生培養成可持續發展型的人才。

參考文獻

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