建筑材料綜合實驗課程教學改革與探索*

徐小威，吳 蓁

(上海應用技術大學材料科學與工程學院，上海 201418)

實驗教學作為高校工程類專業教學的重要組成部分，在進一步加深學生對理論知識的掌握和理解、培養鍛煉大學生動手實踐能力和創新思維等方面具有非常重要的作用，同時，實驗教學也是高校專業評估和專業認定進行考核的重要內容之一[1]。目前國家和高校都非常重視大學生實踐能力和創新能力的培養，實驗教學學時所占比例在逐步增加，除了理論課程中的實驗教學部分外，很多高校還專門開設了獨立的實驗類課程。

《建筑材料綜合實驗》是上海應用技術大學材料科學與工程(化學建材)專業本科生的一門非常重要的專業實驗課程，綜合性強，涉及知識面廣。本課程的任務是要求學生在掌握建筑材料、建筑功能材料、建筑材料檢測技術原理等的基礎上，學習和掌握建筑材料實驗的基本原理和技術，主要包括各種建筑節能保溫材料、節能玻璃、防水保溫一體化墻體以及廚衛排氣管道材料的制備及性能特點。了解并掌握各種常規檢測設備的使用和保養；培養和訓練學生具有良好的科研素質、有較強的分析問題和解決問題的能力，為今后獨立從事建筑材料及相關研究奠定基礎。根據以往實驗課的教學經驗，發現學生的積極性不高，大多數學生都是應付了事，很難學到知識，更不能培養學生的動手能力和創新意識[2-3]。

因此，目前最重要的是通過課程改革探索出一個能夠引起學生興趣，又能讓學生接受的實驗教學方法，只有學生真正參與到實驗中才能學到知識，動手能力才能得到鍛煉，創新能力才能得到培養。本文對我校材料科學與工程學院以往綜合實驗課程實際教學過程中出現的問題進行分析，并結合本專業的辦學特色以及實際的實驗條件，對實驗教學內容、方式以及實驗條件建設進行改革和探索，目的就是為了最大限度的提高學生的綜合素質，最大限度的培養和鍛煉學生的創新能力和科研能力，把學成培養成社會真正需要的優秀人才。

1 《建筑材料綜合實驗》教學背景

《建筑材料綜合實驗》是上海應用技術大學材料科學工程與工程(化學建材)專業必修的一門專業實驗課，綜合性強，涉及知識面廣。本課程主要介紹常用建筑材料中水泥、砂、石、混凝土、鋼筋等的試驗原理、試驗方法和數據處理等。建筑材料綜合實驗室一門與生產密切聯系的科學技術。在工程上檢驗材料的質量、確定設計方案和施工依據、改善材料的性能、使用新材料及選擇代用材料等，都需要進行材料試驗。因此作為化學建材技術人員，為了能正確評價材料的質量，合理而經濟的選擇、使用材料，具備一定的建筑材料試驗知識和技能是完全必要的。此外，本實驗課程也是一門非獨立的實驗課，根據我校辦學特色，將本門實驗課程打造成以建筑節能保溫材料、節能玻璃、部品化建筑材料為重點的綜合性、設計性實驗課程。由于與其聯系的《建筑材料》及《建筑工程材料》等課程知識點太多，而且理論性比較強，很難讓學生提起興趣，學生不愿意學，更加不會主動學習。為解決這個問題，讓學生對化學建材能夠有一個具體的了解，因此設置了《建筑材料綜合實驗》這門課程。通過這門課程，讓學生自己參與到實驗過程中，這樣學生對抽象的建筑材料和檢測設備就會有一定的認識，能夠讓學生產生興趣，更能加深學生對基礎理論知識的理解與運用、提高實際動手能力、挖掘潛力意識、活躍創新思維[4-5]。通過本實驗課程的學習，除了讓學生掌握實驗的基本方法和技能外，學生還可以根據所學的原理來設計實驗，能夠系統地理解所開設的實驗的目的、意義以及原理，還能夠對材料的質量進行控制，進一步提高了分析問題、解決問題的能力。

2 實驗教學現狀及問題分析

2.1 實驗教學內容不合理性

教學的兩大體系為理論教學和實踐教學，理論教學需要實踐教學來驗證，實驗教學必須由理論教學來支撐，通過理論教學和實踐教學相互配合，培養學生的綜合素質和實踐能力。在具備一定理論知識的前提下，通過實踐教學可以將學生的知識能力、動手能力激發出來，再與理論進行結合，將理論知識進一步深化。但實際情況不是這樣的，實驗課在開設的過程中并沒有得到充分的重視，大家普遍認為實驗課程只是理論課程的補充部分，是理論課程的延伸，并沒有把它作為一門單獨的課程進行設計，導致實驗課程不能很好的與理論課程聯系起來，造成脫節現象嚴重。因此，實驗課程就不能很好的與理論課程緊密聯系，僅僅只是強調了理論知識對實驗具有指導作用，這就導致了實驗教學的重要性不夠，以至于對學生自主創新能力的培養不夠。另外，實驗教學內容也存著一些問題，比如實驗材料和設備比較落后，與現代的科技發展不一致，學生沒法將實驗教學與最新的科學技術成果結合起來，很難達到預期的效果，對學生創新能力和意識的培養作用不大。

2.2 實驗設備陳舊，數量不足

開設實驗課程必須要有實驗設備，實驗設備是開設實驗課程的先決條件。上海應用技術大學材料科學工程與工程(化學建材)專業開設時間不長，因此在實驗條件還是非常薄弱的，勉強能夠支撐基礎性的實驗，對于開設專業的綜合實驗來說還是非常困難的，主要體現在以下幾個方面：

部分設備老舊，早已超過報廢年限，并且通過這些老舊設備獲得的數據重復性不好，更不能保證數據的準確性，而且在使用過程中容易出現故障，對學生的人生安全存著隱患；

設備的類別和品種單一，不能全面覆蓋所有試驗，偏重于基礎性的小型設備比較多，而針對綜合性實驗的建筑材料制備相關的大型設備嚴重缺乏，不能保障系統性的大型綜合實驗的順利開展，只能通過現有設備開設實驗，目的性和指導性欠缺；

另外，實驗設備也是不夠的，本專業每年招收30名左右的學生，不能保證每個人學生都能獨自開展實驗，目前是將學生劃分為幾個批次、幾個組來開展實驗，學生不能得到有效的鍛煉。

2.3 學生缺乏興趣

實驗教學的目的是為了讓學生參與實驗，親自設計或動手操作。如果學生只是到實驗室聽講解，或者看老師和同學操作，或者只照著流程做一遍就完了，不利于發揮學生的主動性、積極性和創造性，這就如同在教室學習理論知識一樣，到不到預期效果，總結原因如下：

(1)實驗方案設計上沒有體現學生發揮自主性的部分，演示性的實驗只需要學生觀看，不需要動手操作；

(2)設備數量不夠，由于設備數量有限，就算分批分組開展實驗也不能保證每個學生都能全程參與，人均使用設備機時較少；

(3)實驗項目內容老舊與實際工程脫節嚴重，學生認為對自己今后讀研或者工作沒什么關系，所有積極性不高，所有對學生來說沒有什么吸引力。

3 實驗教學改革的思路與探索

3.1 優化教學內容和方法

建筑材料教學體系結構復雜，在進行實驗課的時候可以通過理論課對實驗課進行深層次的擴張，引導學生發現問題，逐步調動學生的積極性。另外，教學方法單一這種現象也存著于許多高校的綜合實驗課中，這很難吸引學生的興趣。因此，我們首先要將單一化的教學方法轉變為多元化。例如，教師可以在理論講解的時候輔助一些多媒體等信息化的教學內容，抓住學生的興趣。

3.2 加強實驗室硬件設施建設

實驗室是保障實驗教學的基本物質條件，為了保證實驗教學水平和效果，實驗室的硬件條件的改善非常重要。近幾年來，隨著國家對大學生實踐教學環節的愈加重視，每年投入高校實驗室建設的經費也在不斷增加，因此，實驗建設經費的合理使用尤為重要。首先，優先采購實驗教學大綱所需而現階段沒有的設備，滿足基本的實驗教學要求；其次，在經費充足的條件下，補足實驗教學設備的數量，保證每位同學都能操作設備；第三，改善實驗室的環境，實驗室是教學的場地，保持實驗室環境衛生整潔，可以吸引學生做實驗的興趣。

3.3 提升師資隊伍能力

教師也需要提升自己的教學能力，在掌握扎實的理論知識的基礎上，還需要培養和提升教師的科研業務能力，這樣教師就會在課堂中對學生的實驗能力進行全方位的引導。其次，需要將一些專業性的教師人才引進到實驗教學中，提升實驗課程的專業性。

4 結 語

上海應用技術大學材料科學工程與工程(化學建材)專業綜合實驗教學可以提升學生的綜合能力，因此在教學過程中必須高度重視，在理論課程開始的同時也不忘培養學生的實踐能力，通過制定科學合理的教學計劃，為建筑材料專業綜合實驗教學質量的提升創造良好的條件。