《土木工程材料》精品課程建設(shè)的探索與實踐

伍勇華　何廷樹　李國新　南　峰　尚建麗　宋學鋒

【摘 要】《土木工程材料》課程是土木類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,建設(shè)《土木工程材料》精品課程對促進土木類相關(guān)專業(yè)建設(shè)有重要作用。本文從教學內(nèi)容建設(shè)、師資隊伍建設(shè)、教學試驗建設(shè)、土木工程材料陳列室建設(shè)、精品課程網(wǎng)站建設(shè)等多方面討論了建設(shè)《土木工程材料》精品課程所取得的成果,為今后精品課程建設(shè)上升到新的臺階提供了可借鑒的經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】精品課程 土木工程材料 課程建設(shè) 實踐

精品課程建設(shè)是提高我國高等教育教學質(zhì)量的重要手段,全國各高等院校都在結(jié)合提高課程教育教學質(zhì)量和師資隊伍建設(shè),不斷推進各級精品課程建設(shè)。我校是一所以土木工程類專業(yè)為特色的理工類院校,《土木工程材料》課程是我校土木學院土木工程專業(yè)、交通工程專業(yè)及管理學院工程管理專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是材料科學與工程專業(yè)材料應(yīng)用方向的專業(yè)課程。《土木工程材料》課程的建設(shè)對促進相關(guān)專業(yè)的建設(shè)有著重要作用。

為不斷提高《土木工程材料》課程的教育教學水平,建材教研室從豐富教學內(nèi)容、完善教學手段、提高師資水平、建立課程網(wǎng)站等方面入手進行精品課程建設(shè),取得了良好的效果。

一、整體規(guī)劃

精品課程是具有一流教師隊伍、一流教學內(nèi)容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點的示范性課程。為建設(shè)好《土木工程材料》精品課程,教研室進行統(tǒng)一規(guī)劃,明確了《土木工程材料》課程的建設(shè)目標是建立多種教學手段(課堂講授、網(wǎng)絡(luò)教學、實驗教學、材料陳列室教學、網(wǎng)上答疑等)相結(jié)合的課程教學體系,注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和解決實際問題的能力,使學生熟悉土木工程材料的基本知識,掌握土木工程材料的性能與應(yīng)用,提高學生應(yīng)用材料的綜合素質(zhì)。力爭成為西安建筑科技大學精品課程和陜西省精品課程,并為申報國家級精品課程做好準備。

根據(jù)這一目標,確定了實施方案,首先,統(tǒng)一討論修改各個專業(yè)方向的教學大綱,進一步明確課程的重點和難點;其次,根據(jù)教學大綱整理、編寫文字教案,在文字教案的基礎(chǔ)上分工完成多媒體課件的制作,制作完后教研室組織討論進行修改;第三,由實驗室組織完成課程試驗指導書的修改及試驗儀器設(shè)備的更新,進一步改進實踐教學環(huán)節(jié);第四,結(jié)合我校“材料與礦物標本陳列館”的建設(shè),做好土木工程材料陳列室相關(guān)展品的整理、收集、加工和標識等工作,并對典型材料的生產(chǎn)和施工工藝進行攝像、剪輯和配音等制作成多媒體課件,通過實物展示、講解及多媒體課件演示,強化課堂教學效果。第五,利用相關(guān)軟件制作精品課程申報網(wǎng)站及課程網(wǎng)站,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,使課堂教學與網(wǎng)絡(luò)教學密切結(jié)合。在精品課程建設(shè)中由教研室統(tǒng)一協(xié)調(diào),組織實施。

二、教學內(nèi)容與教學手段建設(shè)

首先,《土木工程材料》課程內(nèi)容豐富,主要介紹土木工程所用到的主要材料,如水泥、骨料、外加劑、鋼材、墻體材料、磚石、防水材料、木材、高分子材料、玻璃、陶瓷等的組成、性能及應(yīng)用等,涉及品種繁多,而不同專業(yè)教學側(cè)重點不同;其次,新品種土木工程材料不斷涌現(xiàn),相關(guān)標準不斷更新;第三,該課程實踐性強,很多知識是從實踐和試驗中總結(jié)得出。針對《土木工程材料》課程的這些特點,必須從教學內(nèi)容的組織和教學手段的豐富等方面著手,提高教學效果。

1.《土木工程材料》課程教材建設(shè)

1990年,由我校王福川教授主編的《建筑工程材料》教材由中國科技文獻出版社正式出版,并為西安交通大學、原西北建筑工程學院、西安武警工程學院、包頭科技大學(原包頭鋼鐵學院)等多所院校使用。《建筑工程材料》課程于1995年被評為我校重點課程,所編教材于1996年獲建設(shè)部優(yōu)秀教材二等獎。

1998年,由于國家調(diào)整專業(yè)目錄,實行大專業(yè),原來的建筑工程、橋涵工程及巖土工程都被統(tǒng)一到土木工程專業(yè),成為幾個專業(yè)方向,《建筑工程材料》課程在土木工程專業(yè)內(nèi)即被改為《土木工程材料》,但在其他專業(yè)(如工程管理)《建筑工程材料》課程名稱仍然不變。為適應(yīng)新專業(yè)設(shè)置及材料發(fā)展現(xiàn)狀的需要,在原《建筑工程材料》教材體系的基礎(chǔ)上,將混凝土材料單獨成篇,并增加了瀝青混合料及裝飾材料等部分,編寫了《土木工程材料》教材,并于2001年由中國建材工業(yè)出版社出版。

目前,教研室又與高等教育出版社合作,正在編寫新一版《土木工程材料》教材,教材編寫中,在保持原有特點的基礎(chǔ)上,進一步更新最新的材料品種,并注意結(jié)合最新標準和規(guī)范對相關(guān)內(nèi)容進行修訂,即注重知識的理論性,又與工程實際相結(jié)合,能夠使學生在學習和工作中盡快學以致用。

2.《土木工程材料》課程教案及多媒體課件建設(shè)

《土木工程材料》課程面對我校土木工程、交通工程、工程管理、材料科學與工程等多個專業(yè)授課,各專業(yè)對授課內(nèi)容的重點和難點要求不同,如土木工程專業(yè)側(cè)重于結(jié)構(gòu)材料、墻體材料、防水材料等土木工程中常用材料的性能及應(yīng)用知識的掌握,而交通工程專業(yè)則注重水泥混凝土、瀝青混凝土及土工材料性能及應(yīng)用,工程管理注重各類材料產(chǎn)品主要技術(shù)性能指標及質(zhì)量檢驗與控制,而材料科學與工程專業(yè)則注重材料的生產(chǎn),材料組成及結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系等內(nèi)容。因此,需要針對不同專業(yè)進一步細化講授的主要內(nèi)容,明確不同專業(yè)的重點和難點,對教學大綱進行統(tǒng)一修訂和完善。

土木工程材料與工程實際結(jié)合緊密,傳統(tǒng)教學模式完全不能全面反映材料的外觀形貌、工程應(yīng)用狀況,如何把該課程內(nèi)容生動、有效地傳授給學生,制作以文字、圖片、影片、聲音形式表達的多媒體教學課件是一條非常重要的途徑。多媒體教學能夠充分利用文字、圖片、音像等多種途徑對所講授的內(nèi)容進行多方面闡述,針對《土木工程材料》課程內(nèi)容多、更新快、實踐性強等特點,使用多媒體授課是十分必要的。因此,在文字教案的基礎(chǔ)上,多方面搜集資料,對所講授的主要課程內(nèi)容全部制作了PPT課件,共計七百余張,在多媒體課件中還加入了不少視頻內(nèi)容,豐富了教學手段。

通過上述教學大綱修訂、教材建設(shè)、教案建設(shè)及多媒體課件建設(shè),完成了《土木工程材料》精品課程建設(shè)的基礎(chǔ)內(nèi)容。

3.《土木工程材料》課程實驗建設(shè)

《土木工程材料》課程的重要特點之一就是實踐性強,不僅很多有關(guān)材料性質(zhì)的知識源于實踐,而且材料性能測試技術(shù)等實踐操作也是要求學生掌握的重要內(nèi)容。因此,課程實驗在《土木工程材料》精品課程的建設(shè)中占有很重要的地位。《土木工程材料》課程的實驗課內(nèi)容有如下特點:一是不同專業(yè)的《土木工程材料》課程對試驗內(nèi)容的要求不同,如土木工程專業(yè)學時最多,實驗學時達14學時,而材料科學與工程專業(yè)課時較少,相應(yīng)實驗課時也較少。因此,各專業(yè)的實驗內(nèi)容有較大差異;二是學生班級多、人數(shù)多,而實驗指導教師有限,每年進行《土木工程材料》課程實驗的班級近30個標準班;三是試驗內(nèi)容及儀器設(shè)備隨相關(guān)標準規(guī)范的修訂需要不斷更新。針對這些特點,并結(jié)合學校的實際情況,建材實驗室對重點實驗內(nèi)容的儀器設(shè)備進行了更新購置,使每個實驗項目的儀器設(shè)備達到10套,可以在保證每組人數(shù)少于5人的同時,每次進一個標準班同時實驗,這樣有效地提高了實驗課程的指導效率。此外,有些實驗內(nèi)容制成多媒體課件或視頻,對有些無法全部安排的實驗內(nèi)容,也使學生有所了解。

4.土木工程材料陳列室建設(shè)

為了提高材料科學與工程專業(yè)、土木工程專業(yè)、交通工程專業(yè)、工程管理專業(yè)及礦物資源工程專業(yè)相關(guān)材料課程的本科教學水平,依據(jù)我校本科生相關(guān)材料類課程教學特點及需要,結(jié)合相關(guān)材料領(lǐng)域的研究、應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀,我校在原“建筑工程材料陳列室”及“礦物標本陳列室”的基礎(chǔ)上,經(jīng)過重新分類、整理、擴充,并增加彩板說明及音像課件,建立了“材料與礦物標本陳列館”。陳列館分為土木工程材料陳列室、礦物標本陳列室及高溫陶瓷陳列室三部分。土木工程材料陳列室主要陳列水泥、礦物摻合料及化學外加劑、骨料、混凝土、砂漿、墻體材料、氣硬性膠凝材料、絕熱與吸聲材料、建筑玻璃和陶瓷、木材、防水材料及建筑鋼材等樣品共600余件(套)。

在土木工程材料陳列室的建設(shè)過程中,緊密結(jié)合《土木工程材料》課程的特點,按照授課內(nèi)容安排展品及展柜,在課程學習中及時安排學生進行參觀,對照實物進行課堂教學,增強學生的感性認識,更好地掌握相關(guān)材料的理論知識。

除了陳列材料樣品和礦物標本外,土木工程材料陳列室還制作了描述主要材料類型、性能及用途的彩色掛板,以及水泥、高效減水劑、商品混凝土、高強預應(yīng)力混凝土管樁、鋼材、粘土磚、陶質(zhì)磚、防水卷材、墻體保溫材料等主要相關(guān)材料的生產(chǎn)工藝或施工工藝的音像課件。

土木工程材料陳列室以實物展品、彩板說明及音像課件等多種形式,提高了學生認識、識別相關(guān)材料的能力,加深了學生對相關(guān)材料組成、性能、生產(chǎn)及施工工藝、工程應(yīng)用等知識的理解與掌握,是《土木工程材料》精品課程建設(shè)的突出特色之一。

三、師資隊伍建設(shè)

教師是精品課程建設(shè)的關(guān)鍵因素。《土木工程材料》課程的任課教師年齡結(jié)構(gòu)、知識結(jié)構(gòu)和職稱結(jié)構(gòu)合理,既有任教數(shù)十年的老教師,也有新留校不久的青年教師;既有材料學基礎(chǔ)扎實的教師,也有了解土木工程的教師;既有教授、副教授為本科生授課,也有講師、助教為課程建設(shè)做出貢獻。

《土木工程材料》課程的任課教師多次獲得學校教學名師獎、教學成果獎、優(yōu)秀實習指導教師、優(yōu)秀研究生指導教師、青年教師講課比賽優(yōu)秀獎等各類獎項。

四、精品課程網(wǎng)站建設(shè)

精品課程網(wǎng)站建設(shè)是精品課程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。精品課程網(wǎng)站的建設(shè)既為學生提供了一個課前預習、課后復習的平臺,成為師生交流的重要補充,而且也是使優(yōu)質(zhì)教學資源進行網(wǎng)絡(luò)共享的重要途徑,可以與其他兄弟院校進行交流。精品課程網(wǎng)站又分為申報網(wǎng)站和課程網(wǎng)站兩部分。

在《土木工程材料》精品課程網(wǎng)站的建設(shè)中,采用模板式軟件,選擇清晰明了的架構(gòu),樸實淡雅的外觀,重在內(nèi)容建設(shè)。按照《土木工程材料》課程體系,將全部教學內(nèi)容分章節(jié)上傳文字教案、PPT課件及各章練習題,并選擇可以即時在線觀看PPT的播放軟件,不需要下載后再觀看,大大提高了課程網(wǎng)站的易用性。

經(jīng)過一年多的資料準備、拍攝錄像、視頻剪輯配音、PPT課件制作、網(wǎng)站制作上傳等大量工作,《土木工程材料》精品課程網(wǎng)站建成后當年通過校級精品課程和省級精品課程的評審,在提高《土木工程材料》課程教學水平的工作中起到重要作用。

精品課程建設(shè)雖然取得了初步成功,但還存在許多需要進一步改進和完善之處,如與學生進行實時交流和答疑,土木工程材料陳列館展品的網(wǎng)絡(luò)共享建設(shè),實驗教學內(nèi)容的進一步改革和完善等,這些都需要繼續(xù)進行研究與建設(shè)。

參考文獻:

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