以工程項(xiàng)目為載體的土木工程材料教學(xué)改革探討

肖 珍 郭紅鑠 肖 燦

（湖南交通工程學(xué)院,湖南 衡陽(yáng) 421009）

土木工程材料是土木工程、工程造價(jià)等相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)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(zhì)量要求、檢測(cè)方法、選用規(guī)則及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握土木工程材料的基本理論和基本知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用材料知識(shí)解決工程問(wèn)題的能力。但是由于土木工程材料課程具有內(nèi)容繁雜、邏輯性差、各部分缺乏聯(lián)系、大多數(shù)內(nèi)容需要記憶等特點(diǎn)，容易使學(xué)生感到枯燥乏味，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳[1]。為調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，落實(shí)學(xué)生工程材料實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)，切實(shí)提高土木工程材料課程教學(xué)質(zhì)量，本文就如何在土木工程材料課程教學(xué)改革中采用以工程項(xiàng)目為載體的課堂教學(xué)方法進(jìn)行探討。

1 重構(gòu)以工程項(xiàng)目為載體的課程教學(xué)內(nèi)容

通常土木工程材料課程的教學(xué)內(nèi)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(tǒng)的工程材料。由于科學(xué)技術(shù)發(fā)展，具有獨(dú)特功能的新材料、新技術(shù)不斷產(chǎn)生，原有課程教學(xué)內(nèi)容已落后于實(shí)際，因此很有必要對(duì)原有課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理與重構(gòu)。一方面，通過(guò)梳理課程知識(shí)體系，剔除不符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策、環(huán)境保護(hù)等要求的材料內(nèi)容，剔除工藝落后、有性能缺陷的、已逐漸淘汰的材料內(nèi)容；另一方面，按照新材料、新技術(shù)發(fā)展要求，增加輕質(zhì)高強(qiáng)的、多功能的、工藝性良好的和耐久性優(yōu)良的新型土木工程材料內(nèi)容。

土木工程材料課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分主要介紹各類材料性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，以幫助學(xué)生加強(qiáng)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，更好地掌握材料性能及特點(diǎn)，這不利于培養(yǎng)學(xué)生自主運(yùn)用材料知識(shí)解決工程問(wèn)題的能力。為此，可以增設(shè)工程材料設(shè)計(jì)項(xiàng)目，讓學(xué)生利用已學(xué)的材料性能知識(shí)，自主選擇設(shè)計(jì)符合工程實(shí)踐要求的材料。增設(shè)工程材料現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)項(xiàng)目，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)選擇材料檢測(cè)方法，分析材料性能缺陷，掌握材料檢測(cè)技能。開(kāi)展學(xué)生材料實(shí)驗(yàn)與工程項(xiàng)目緊密結(jié)合的情景式教學(xué)，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和解決工程實(shí)踐問(wèn)題能力。

2 開(kāi)展以工程項(xiàng)目為載體的課程教學(xué)模式

土木工程材料課程內(nèi)容繁雜、知識(shí)點(diǎn)多，傳統(tǒng)課堂主要是以教師講授、學(xué)生記憶的教學(xué)模式開(kāi)展，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不理想。以工程項(xiàng)目為載體的土木工程材料課程教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和動(dòng)手能力，綜合傳授-接受式、自學(xué)-輔導(dǎo)式、探究式、案例式、啟發(fā)式等多種教學(xué)模式優(yōu)勢(shì)，并針對(duì)不同的授課內(nèi)容、學(xué)生的不同狀態(tài)，做好教學(xué)設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性，以達(dá)到最佳教學(xué)效果。

在課堂知識(shí)點(diǎn)講授中可以引入工程項(xiàng)目，以土木工程材料在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用案例，引導(dǎo)學(xué)生自主分析材料的功能特性，理解材料的優(yōu)缺點(diǎn)，探究工程項(xiàng)目中材料的選用原則。同時(shí)，可以設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目案例討論環(huán)節(jié)，學(xué)生針對(duì)實(shí)際工程項(xiàng)目，相互討論傳統(tǒng)材料和新型材料的使用要求、檢測(cè)方法，并通過(guò)課堂展示方式，分享學(xué)習(xí)成果，形成深層次的討論，活躍課堂教學(xué)氣氛，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。此外，還可以將課堂教學(xué)拓展到工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，增設(shè)工程材料進(jìn)場(chǎng)檢測(cè)、主體結(jié)構(gòu)材料檢測(cè)等教學(xué)內(nèi)容，邀請(qǐng)企業(yè)工程師、材料檢測(cè)師為學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)授課，分享材料使用要求、選用規(guī)定，示范材料檢測(cè)流程、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)學(xué)生將理論學(xué)習(xí)與工程實(shí)踐項(xiàng)崗位技能訓(xùn)練相結(jié)合，提高學(xué)生動(dòng)手能力和工程應(yīng)用能力。

3 做好以工程項(xiàng)目為載體的課程教學(xué)設(shè)計(jì)

以工程項(xiàng)目為載體的土木工程材料課程教學(xué)要做好“以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為中心”的課程教學(xué)設(shè)計(jì)，向“課堂45min”要效益。這就要求教師課前要充分了解學(xué)生，收集學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，抓住學(xué)生的學(xué)習(xí)心理，結(jié)合學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和性格，選擇合適的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。課中要充分考慮學(xué)生狀況，結(jié)合學(xué)生課堂學(xué)習(xí)反饋情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。課后要認(rèn)真反思自己的行為，總結(jié)課程教學(xué)得失與成敗，改進(jìn)和完善課程教學(xué)設(shè)計(jì)，提高教學(xué)能力。同時(shí)，要切實(shí)發(fā)揮教師課堂教學(xué)的主導(dǎo)地位，引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考課程教學(xué)內(nèi)容，參與課程教學(xué)討論與互動(dòng)，完成課堂教學(xué)任務(wù)，反饋知識(shí)掌握情況。

以工程項(xiàng)目為載體的土木工程材料課程教學(xué)要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，利用國(guó)家級(jí)精品在線教學(xué)資源，建設(shè)SPOC課程，開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)。教師利用線上教學(xué)平臺(tái)發(fā)布學(xué)習(xí)資料、布置課程作業(yè)，學(xué)生提前預(yù)習(xí)課程并完成習(xí)題。針對(duì)學(xué)生線上學(xué)習(xí)情況，教師組織學(xué)生開(kāi)展線下翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行反饋與答疑，重點(diǎn)講解學(xué)生尚未掌握的知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)，教師適時(shí)安排隨堂練習(xí)，以幫助學(xué)生鞏固課堂知識(shí)點(diǎn)。最后通過(guò)設(shè)計(jì)工程案例，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)重難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)及注意事項(xiàng)。以“先學(xué)后教，以學(xué)定教，以教導(dǎo)學(xué)”的線上線下混合式教學(xué)模式充分體現(xiàn)“以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為中心”的課程教學(xué)設(shè)計(jì)理念，推動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

以工程項(xiàng)目為載體的土木工程材料課程教學(xué)要避免形式主義，不能死搬硬套，教學(xué)方法不能亦步亦趨。教師應(yīng)靈活運(yùn)用有效的教學(xué)方法和教學(xué)手段，“以興趣培養(yǎng)”為中心，引入工程項(xiàng)目案例教學(xué)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)，并全面考慮不同性格、不同基礎(chǔ)的學(xué)生學(xué)情，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與到互動(dòng)式教學(xué)過(guò)程中[3]。

4 堅(jiān)持以工程項(xiàng)目為載體的課程思政教學(xué)

土木工程材料課程教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)將工程材料專業(yè)知識(shí)傳授與思想政治教育有機(jī)結(jié)合，在遵循正確有效的教育與成長(zhǎng)規(guī)律的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)綜合能力與思想道德素養(yǎng)。在教學(xué)環(huán)節(jié)中，可以結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目進(jìn)行講解，并融入課程思政要素，以實(shí)現(xiàn)課程育人的目標(biāo)。如在學(xué)習(xí)土木工程材料發(fā)展史時(shí)，可以通過(guò)講述我國(guó)古代材料發(fā)展和使用案例，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)情感。在介紹土木工程材料發(fā)展趨勢(shì)時(shí)，可以通過(guò)引入我國(guó)舉世矚目的工程項(xiàng)目，講解攻克系列技術(shù)難題背后的故事，讓學(xué)生理解科學(xué)求真務(wù)實(shí)之本質(zhì)與精益求精之“工匠精神”，增強(qiáng)學(xué)生完善知識(shí)結(jié)構(gòu)、提升專業(yè)綜合能力的迫切感和服務(wù)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的責(zé)任感。在講述土木工程材料選擇、檢驗(yàn)評(píng)定等內(nèi)容時(shí)，可以引入工程事故、豆腐渣工程等案例，督促學(xué)生謹(jǐn)記建設(shè)工程安全責(zé)任重于泰山的理念，養(yǎng)成嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的習(xí)慣，規(guī)范使用工程材料[4]。

同時(shí)，在土木工程材料課程思政教學(xué)環(huán)節(jié)中，可以借助多媒體展示工程項(xiàng)目圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻等素材，利用工程項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展“理實(shí)一體化”情景教學(xué)，讓學(xué)生更為直觀地感受現(xiàn)代化工程生產(chǎn)現(xiàn)狀，強(qiáng)化科技是第一生產(chǎn)力的認(rèn)識(shí)，堅(jiān)定學(xué)以致用的信念。

5 踐行以工程項(xiàng)目為載體的課程拓展

為提高學(xué)生的綜合素質(zhì)能力，要重視學(xué)生課外拓展學(xué)習(xí)，將課堂教學(xué)延伸到課外。增設(shè)土木工程材料課程拓展環(huán)節(jié)，也是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握教學(xué)內(nèi)容的綜合檢驗(yàn)。一是通過(guò)在校內(nèi)組織學(xué)生參加土木工程材料知識(shí)競(jìng)賽、土木工程材料作品設(shè)計(jì)大賽等活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；二是鼓勵(lì)學(xué)生參與科研活動(dòng)，拓展學(xué)生對(duì)土木工程新材料、新技術(shù)的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)土木工程材料優(yōu)缺點(diǎn)的掌握，提高學(xué)生解決土木工程材料性能難題的興趣；三是布置工程實(shí)踐項(xiàng)目，要求學(xué)生自主完成土木工程材料檢測(cè)、驗(yàn)收、管理等方面內(nèi)容，讓學(xué)生綜合利用課程知識(shí)，解決工程實(shí)踐項(xiàng)目，提高動(dòng)手能力。

學(xué)生通過(guò)參與形式多樣的課程拓展活動(dòng)，可以更好地將課堂學(xué)習(xí)和課外學(xué)習(xí)相結(jié)合，做到課外學(xué)習(xí)的延伸。學(xué)生利用課程拓展鞏固和檢測(cè)學(xué)習(xí)要點(diǎn)，通過(guò)參加土木工程材料知識(shí)競(jìng)賽，解決土木工程材料科學(xué)研究難題，完善土木工程材料實(shí)踐項(xiàng)目，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，更重要的是在參與課程拓展環(huán)節(jié)中，可以提高學(xué)生解決科學(xué)研究和工程項(xiàng)目的實(shí)踐應(yīng)用能力。

6 實(shí)施以工程實(shí)踐為載體的課程考核

傳統(tǒng)的土木工程材料課程考核主要內(nèi)容是學(xué)生對(duì)各類材料性能的掌握情況，主要是以閉卷考試的形式開(kāi)展。往往學(xué)生只要強(qiáng)行記憶土木工程材料的各知識(shí)點(diǎn)，就能取得較好的成績(jī)。這樣的考核是很難達(dá)到本課程的教學(xué)目標(biāo)和應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求。以工程實(shí)踐為載體的課程考核應(yīng)盡量減少以概念記憶為主的客觀題，增加材料應(yīng)用分析的主觀題；考核學(xué)生針對(duì)不同的工程項(xiàng)目，選擇材料、使用材料、驗(yàn)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(xué)生根據(jù)工程項(xiàng)目特點(diǎn)，分析結(jié)構(gòu)功能需求，選擇合適的材料，并提出材料使用要求和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容，這樣能較好地考核學(xué)生對(duì)材料的應(yīng)用能力。此外，課程考核應(yīng)包含學(xué)生平時(shí)出勤、參與討論、完成作業(yè)等情況，還要兼顧學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力考核，實(shí)行全過(guò)程考核[5]。對(duì)于學(xué)生參與的課程拓展活動(dòng)，如取得的競(jìng)賽榮譽(yù)、主持或參與的科學(xué)研究項(xiàng)目、發(fā)表研究成果論文或自主能解決工程實(shí)際項(xiàng)目的，應(yīng)設(shè)置一定比例的獎(jiǎng)勵(lì)加分，以鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

7 結(jié)語(yǔ)

開(kāi)展以工程項(xiàng)目為載體的土木工程材料課程教學(xué)改革，要求教師在課程教學(xué)中將工程實(shí)踐項(xiàng)目融入課程教學(xué)全過(guò)程，結(jié)合項(xiàng)目案例重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，剔除陳舊、已淘汰的內(nèi)容，增設(shè)新材料、新技術(shù)應(yīng)用，緊扣材料選用、檢測(cè)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)解決實(shí)踐項(xiàng)目問(wèn)題能力的培養(yǎng)。選擇合適的教學(xué)方法、教學(xué)模式，做好教學(xué)設(shè)計(jì)，發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)，凸顯“以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體”，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)。完善課程育人功能，將專業(yè)知識(shí)傳授與課程育人有機(jī)結(jié)合。增設(shè)課外拓展環(huán)節(jié)，使學(xué)生通過(guò)參與學(xué)科競(jìng)賽、科研活動(dòng)和工程實(shí)踐項(xiàng)目等形式多樣的課程拓展活動(dòng)，提高動(dòng)手能力和工程應(yīng)用能力。實(shí)施以材料選擇、使用和檢驗(yàn)?zāi)芰Φ娜^(guò)程考核，落實(shí)應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念。