以工程項目為載體的土木工程材料教學改革探討

肖 珍 郭紅鑠 肖 燦

（湖南交通工程學院,湖南 衡陽 421009）

土木工程材料是土木工程、工程造價等相關專業的專業基礎課程。課程包括常用的土木工程材料的基本組成、材料性能、質量要求、檢測方法、選用規則及國家標準規范。通過該課程的學習，使學生掌握土木工程材料的基本理論和基本知識，培養學生應用材料知識解決工程問題的能力。但是由于土木工程材料課程具有內容繁雜、邏輯性差、各部分缺乏聯系、大多數內容需要記憶等特點，容易使學生感到枯燥乏味，導致學生學習效果不佳[1]。為調動學生學習積極性和主動性，落實學生工程材料實踐應用能力培養，切實提高土木工程材料課程教學質量，本文就如何在土木工程材料課程教學改革中采用以工程項目為載體的課堂教學方法進行探討。

1 重構以工程項目為載體的課程教學內容

通常土木工程材料課程的教學內容主要包括金屬材料、膠凝材料、混凝土、砌筑材料、瀝青、木材等[2]，基本上都是傳統的工程材料。由于科學技術發展，具有獨特功能的新材料、新技術不斷產生，原有課程教學內容已落后于實際，因此很有必要對原有課程教學內容進行梳理與重構。一方面，通過梳理課程知識體系，剔除不符合國家產業政策、環境保護等要求的材料內容，剔除工藝落后、有性能缺陷的、已逐漸淘汰的材料內容；另一方面，按照新材料、新技術發展要求，增加輕質高強的、多功能的、工藝性良好的和耐久性優良的新型土木工程材料內容。

土木工程材料課程的實驗教學部分主要介紹各類材料性能檢測實驗，以幫助學生加強理論知識的學習，更好地掌握材料性能及特點，這不利于培養學生自主運用材料知識解決工程問題的能力。為此，可以增設工程材料設計項目，讓學生利用已學的材料性能知識，自主選擇設計符合工程實踐要求的材料。增設工程材料現場檢測項目，讓學生自主學習選擇材料檢測方法，分析材料性能缺陷，掌握材料檢測技能。開展學生材料實驗與工程項目緊密結合的情景式教學，提高學生自主學習和解決工程實踐問題能力。

2 開展以工程項目為載體的課程教學模式

土木工程材料課程內容繁雜、知識點多，傳統課堂主要是以教師講授、學生記憶的教學模式開展，很難激發學生的學習興趣，學生的學習效果不理想。以工程項目為載體的土木工程材料課程教學模式強調學生的自主學習和動手能力，綜合傳授-接受式、自學-輔導式、探究式、案例式、啟發式等多種教學模式優勢，并針對不同的授課內容、學生的不同狀態，做好教學設計，激發學生學習自主性，以達到最佳教學效果。

在課堂知識點講授中可以引入工程項目，以土木工程材料在工程項目中的應用案例，引導學生自主分析材料的功能特性，理解材料的優缺點，探究工程項目中材料的選用原則。同時，可以設計工程項目案例討論環節，學生針對實際工程項目，相互討論傳統材料和新型材料的使用要求、檢測方法，并通過課堂展示方式，分享學習成果，形成深層次的討論，活躍課堂教學氣氛，提高學生學習效率。此外，還可以將課堂教學拓展到工程項目現場，增設工程材料進場檢測、主體結構材料檢測等教學內容，邀請企業工程師、材料檢測師為學生進行現場授課，分享材料使用要求、選用規定，示范材料檢測流程、驗收標準，引導學生將理論學習與工程實踐項崗位技能訓練相結合，提高學生動手能力和工程應用能力。

3 做好以工程項目為載體的課程教學設計

以工程項目為載體的土木工程材料課程教學要做好“以教師為主導，以學生為中心”的課程教學設計，向“課堂45min”要效益。這就要求教師課前要充分了解學生，收集學生的學習需求，分析學生的學習特點，抓住學生的學習心理，結合學生的知識基礎和性格，選擇合適的教學方法，激發學生學習興趣。課中要充分考慮學生狀況，結合學生課堂學習反饋情況，及時調整教學方法，提高學生學習效率。課后要認真反思自己的行為，總結課程教學得失與成敗，改進和完善課程教學設計，提高教學能力。同時，要切實發揮教師課堂教學的主導地位，引導啟發學生主動思考課程教學內容，參與課程教學討論與互動，完成課堂教學任務，反饋知識掌握情況。

以工程項目為載體的土木工程材料課程教學要充分利用現代信息技術優勢，利用國家級精品在線教學資源，建設SPOC課程，開展線上線下混合式教學。教師利用線上教學平臺發布學習資料、布置課程作業，學生提前預習課程并完成習題。針對學生線上學習情況，教師組織學生開展線下翻轉課堂進行反饋與答疑，重點講解學生尚未掌握的知識點。同時，教師適時安排隨堂練習，以幫助學生鞏固課堂知識點。最后通過設計工程案例，引導學生總結重難點知識點及注意事項。以“先學后教，以學定教，以教導學”的線上線下混合式教學模式充分體現“以教師為主導，以學生為中心”的課程教學設計理念，推動學生自主學習。

以工程項目為載體的土木工程材料課程教學要避免形式主義，不能死搬硬套，教學方法不能亦步亦趨。教師應靈活運用有效的教學方法和教學手段，“以興趣培養”為中心，引入工程項目案例教學，及時調整教學設計，并全面考慮不同性格、不同基礎的學生學情，調動學生參與到互動式教學過程中[3]。

4 堅持以工程項目為載體的課程思政教學

土木工程材料課程教學過程中，應將工程材料專業知識傳授與思想政治教育有機結合，在遵循正確有效的教育與成長規律的基礎上，增強學生專業綜合能力與思想道德素養。在教學環節中，可以結合實際工程項目進行講解，并融入課程思政要素，以實現課程育人的目標。如在學習土木工程材料發展史時，可以通過講述我國古代材料發展和使用案例，增強學生的民族自豪感，培養學生的專業情感。在介紹土木工程材料發展趨勢時，可以通過引入我國舉世矚目的工程項目，講解攻克系列技術難題背后的故事，讓學生理解科學求真務實之本質與精益求精之“工匠精神”，增強學生完善知識結構、提升專業綜合能力的迫切感和服務社會主義現代化建設的責任感。在講述土木工程材料選擇、檢驗評定等內容時，可以引入工程事故、豆腐渣工程等案例，督促學生謹記建設工程安全責任重于泰山的理念，養成嚴格遵守標準規范的習慣，規范使用工程材料[4]。

同時，在土木工程材料課程思政教學環節中，可以借助多媒體展示工程項目圖片、動畫、視頻等素材，利用工程項目現場開展“理實一體化”情景教學，讓學生更為直觀地感受現代化工程生產現狀，強化科技是第一生產力的認識，堅定學以致用的信念。

5 踐行以工程項目為載體的課程拓展

為提高學生的綜合素質能力，要重視學生課外拓展學習，將課堂教學延伸到課外。增設土木工程材料課程拓展環節，也是對學生學習和掌握教學內容的綜合檢驗。一是通過在校內組織學生參加土木工程材料知識競賽、土木工程材料作品設計大賽等活動，激發學生的學習熱情；二是鼓勵學生參與科研活動，拓展學生對土木工程新材料、新技術的認識，增強學生對土木工程材料優缺點的掌握，提高學生解決土木工程材料性能難題的興趣；三是布置工程實踐項目，要求學生自主完成土木工程材料檢測、驗收、管理等方面內容，讓學生綜合利用課程知識，解決工程實踐項目，提高動手能力。

學生通過參與形式多樣的課程拓展活動，可以更好地將課堂學習和課外學習相結合，做到課外學習的延伸。學生利用課程拓展鞏固和檢測學習要點，通過參加土木工程材料知識競賽，解決土木工程材料科學研究難題，完善土木工程材料實踐項目，提高學生學習興趣，更重要的是在參與課程拓展環節中，可以提高學生解決科學研究和工程項目的實踐應用能力。

6 實施以工程實踐為載體的課程考核

傳統的土木工程材料課程考核主要內容是學生對各類材料性能的掌握情況，主要是以閉卷考試的形式開展。往往學生只要強行記憶土木工程材料的各知識點，就能取得較好的成績。這樣的考核是很難達到本課程的教學目標和應用型人才培養要求。以工程實踐為載體的課程考核應盡量減少以概念記憶為主的客觀題，增加材料應用分析的主觀題；考核學生針對不同的工程項目，選擇材料、使用材料、驗收材料等方面能力；考試題型中可以增加綜合案例分析題，學生根據工程項目特點，分析結構功能需求，選擇合適的材料，并提出材料使用要求和驗收標準等內容，這樣能較好地考核學生對材料的應用能力。此外，課程考核應包含學生平時出勤、參與討論、完成作業等情況，還要兼顧學生實驗操作能力考核，實行全過程考核[5]。對于學生參與的課程拓展活動，如取得的競賽榮譽、主持或參與的科學研究項目、發表研究成果論文或自主能解決工程實際項目的，應設置一定比例的獎勵加分，以鼓勵學生自主學習。

7 結語

開展以工程項目為載體的土木工程材料課程教學改革，要求教師在課程教學中將工程實踐項目融入課程教學全過程，結合項目案例重構教學內容，剔除陳舊、已淘汰的內容，增設新材料、新技術應用，緊扣材料選用、檢測內容，實現解決實踐項目問題能力的培養。選擇合適的教學方法、教學模式，做好教學設計，發揮現代信息技術優勢，開展線上線下混合式教學，凸顯“以教師為主導，以學生為主體”，以激發學生的學習興趣和自主學習。完善課程育人功能，將專業知識傳授與課程育人有機結合。增設課外拓展環節，使學生通過參與學科競賽、科研活動和工程實踐項目等形式多樣的課程拓展活動，提高動手能力和工程應用能力。實施以材料選擇、使用和檢驗能力的全過程考核，落實應用型人才培養理念。