《土木工程材料》課程教學(xué)改革及創(chuàng)新探索

張圣菊++王新剛

摘 要：該文從對(duì)教材內(nèi)容歸納分類、采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段、建立《土木工程材料》課程網(wǎng)站、完善課內(nèi)實(shí)驗(yàn)并增設(shè)探索性綜合開放選修實(shí)驗(yàn)四個(gè)方面探討了我校《土木工程材料》課程教學(xué)改革新途徑，以期通過對(duì)該課程的改革，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力，為今后走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：土木工程材料 教學(xué)改革 創(chuàng)新探索

中圖分類號(hào)：TU50-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）06（a）-0103-02

1 《土木工程材料》課程教學(xué)特點(diǎn)

土木工程材料的特點(diǎn)是材料品種繁多、各材料相對(duì)獨(dú)立聯(lián)系少，且每一種土木工程材料的內(nèi)容都很龐雜[1]，公式推導(dǎo)少，經(jīng)驗(yàn)表格及規(guī)范多，實(shí)用性強(qiáng)等，且各類材料自成體系，各章之間幾乎沒有聯(lián)系，讓學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)里掌握像中藥鋪一樣繁多的土木工程材料確有一定的難度。另外該課程是土木工程專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課，開設(shè)該課程的時(shí)間較早，一般是在大二第一學(xué)期開課，大部分學(xué)生缺乏對(duì)專業(yè)知識(shí)的了解，也缺少工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，且平時(shí)可供學(xué)生實(shí)際參觀的建筑工地也有限。由于課程的這些特點(diǎn)，學(xué)生常常反映該課程學(xué)習(xí)方法難以掌握，總感覺需要掌握的內(nèi)容繁多，難以記憶和領(lǐng)會(huì)。針對(duì)該課程存在的問題，該文對(duì)《土木工程材料》課程進(jìn)行了一系列的教學(xué)改革及創(chuàng)新性探索。

2 課程教學(xué)改革及創(chuàng)新探索

2.1 將土木工程材料進(jìn)行歸納分類，便于學(xué)生掌握和記憶

《土木工程材料》課程包含的知識(shí)點(diǎn)非常多，且各知識(shí)點(diǎn)之間邏輯關(guān)系不明顯，對(duì)于首次接觸專業(yè)知識(shí)的學(xué)生來說，很難快速找到適合自己的學(xué)習(xí)方法。在教學(xué)過程中，首先將教材內(nèi)容進(jìn)行歸納分類，共分成六大部分內(nèi)容給學(xué)生講解，第一部分：土木工程材料的基本性質(zhì)及組成，包括材料的物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、與水有關(guān)的性質(zhì)、熱物理性質(zhì)及材料的耐久性、安全性、組成等內(nèi)容，讓學(xué)生對(duì)材料的基本性質(zhì)有較全面的認(rèn)識(shí)和了解；第二部分：水泥混凝土，包括水泥混凝土的各組成材料及水泥混凝土的相關(guān)性能；第三部分為砌筑材料，包括各種氣硬性及水硬性膠凝材料、建筑砂漿及各種砌筑材料；第四部分為鋼材；第五部分為其他工程材料；第六部分為建筑結(jié)構(gòu)材料性能檢測(cè)、評(píng)定方法及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。材料組成決定其性能，性能又決定其使用領(lǐng)域與范圍，用這樣一條主線將材料進(jìn)行歸納分類，將《土木工程材料》整本教材的內(nèi)容全部有機(jī)聯(lián)系起來，又便于理工科學(xué)生邏輯思維的記憶。

2.2 采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

理論教學(xué)時(shí)，除利用板書突出重點(diǎn)外，還充分利用多媒體教學(xué)設(shè)備，將教學(xué)內(nèi)容、材料圖片及加工工藝等內(nèi)容制作成圖文并茂的多媒體課件，讓學(xué)生在課堂上接觸感官刺激，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如：各種類材料圖片展示、施工現(xiàn)場(chǎng)材料加工視頻短片、flash播放等等。這種多媒體教學(xué)手段能增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，增加學(xué)生的實(shí)訓(xùn)真實(shí)感，使他們?cè)诮淌抑芯湍芨惺艿秸娌膶?shí)境。

另外，根據(jù)每章內(nèi)容補(bǔ)充豐富大量的工程實(shí)例、工程案例和由于材料不符合要求導(dǎo)致的工程事故。例如重慶綦江虹橋倒塌、湖南鳳凰縣堤溪沱江大橋倒塌、山東煙臺(tái)“樓垮垮”事件等實(shí)際案例，這些實(shí)際工程案例在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上很好的突出、增強(qiáng)了工程實(shí)踐內(nèi)容，不僅加深了學(xué)生對(duì)該種材料的印象，還能大大提高學(xué)生實(shí)際工程應(yīng)用能力，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時(shí)，還使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)開闊視野，積累相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

教學(xué)過程中，還嘗試使用將材料實(shí)物帶進(jìn)課堂、組織學(xué)生進(jìn)行課外走訪和調(diào)查等較新的教等學(xué)方法和手段。如講到混凝土的各組成材料時(shí)，將工程上常用種類的砂、石、外加劑等帶入課堂，讓學(xué)生觀看和辨認(rèn)；講到防水材料時(shí)，把工程中常用的防水卷材實(shí)物進(jìn)行對(duì)比，讓學(xué)生區(qū)分各種材料的異同。

2.3 建立《土木工程材料》課程網(wǎng)站，延伸課堂，拓展學(xué)生知識(shí)面

為解決教學(xué)內(nèi)容多，課時(shí)少的矛盾，在學(xué)院的大力支持下，構(gòu)建了《土木工程材料》網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)（網(wǎng)址：http：//ecsi.js.nclass.org/ec-webpage-show/checkCourseNumber.do？courseNumber=49370901），該平臺(tái)內(nèi)包括課程介紹、課程特色、課件與教案、互動(dòng)教學(xué)、立體化教學(xué)資源等模塊，其中，在立體化教學(xué)資源模塊內(nèi)，又包括圖書資源、網(wǎng)絡(luò)資源、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、實(shí)驗(yàn)錄像、各章練習(xí)題、材料創(chuàng)新漫談、課程實(shí)踐與創(chuàng)新、仿真題庫、實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫、教學(xué)案例等內(nèi)容。例如，在“標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范”模塊中將常用的土木工程相關(guān)材料的檢測(cè)、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行收集、整理和歸類，這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范全部能在線觀看，同時(shí)也可以下載，以便學(xué)生的查閱和以后的工程實(shí)際使用，且該模塊內(nèi)容會(huì)隨著國家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范內(nèi)容、要求的修改及新規(guī)范的頒布進(jìn)行及時(shí)的更新和補(bǔ)充。“材料創(chuàng)新漫談”模塊主要將課堂上來不及展開講述的內(nèi)容充實(shí)到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中，根據(jù)有關(guān)材料的研究動(dòng)態(tài)、發(fā)展趨勢(shì)以及應(yīng)用狀況，保持網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容的超前性，拓寬學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生的開拓創(chuàng)新意識(shí)。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)內(nèi)各模塊相互支撐，內(nèi)容豐富，學(xué)生在獲取相關(guān)知識(shí)的同時(shí)，又可以與教師進(jìn)行互動(dòng)，能夠及時(shí)解決學(xué)生理論學(xué)習(xí)及實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐過程中碰到的問題。現(xiàn)代化教學(xué)網(wǎng)站的建立，能在很大程度上方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使課堂教學(xué)收到良好的實(shí)效。

2.4 完善土木工程材料課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，增設(shè)探索性綜合開放選修實(shí)驗(yàn)

土木工程材料實(shí)驗(yàn)是實(shí)踐教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是驗(yàn)證和鞏固所學(xué)土木工程材料理論知識(shí)的重要手段，它與理論教學(xué)緊密相關(guān)，且具有直觀性、實(shí)踐性、客觀性和探索性等特點(diǎn)。我校土木工程專業(yè)開設(shè)14學(xué)時(shí)的必做實(shí)驗(yàn)，包括土木工程材料基本物理性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、水泥、混凝土、砂漿實(shí)驗(yàn)。而將水泥安定性實(shí)驗(yàn)、鋼筋拉伸及冷彎性能實(shí)驗(yàn)、瀝青延度實(shí)驗(yàn)等以視頻的形式放入網(wǎng)站內(nèi)，供學(xué)生業(yè)余時(shí)間自學(xué)。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，材料的發(fā)展速度也越來越快，所以，我校在原來基本教學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，實(shí)行開放選修及探索性綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。由教師列出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及內(nèi)容，對(duì)學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生按照自己的興趣愛好網(wǎng)上自由選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目一般6～8人的容量。開放選修實(shí)驗(yàn)均在課外進(jìn)行。學(xué)生按照申報(bào)要求完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告或公開發(fā)表論文，通過考核后可獲得第二課堂學(xué)分。探索性綜合開放選修實(shí)驗(yàn)不僅可以提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，而且讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中懂得科學(xué)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性、復(fù)雜性，從而培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，使全面素質(zhì)教育在實(shí)驗(yàn)中落到實(shí)處[2]。

3 結(jié)語

通過對(duì)《土木工程材料》課程教學(xué)進(jìn)行改革及創(chuàng)新探索，以期提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力，從而為學(xué)生今后走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳芳.重慶大學(xué)“土木工程材料”課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].土木建筑教育改革理論與實(shí)踐，2009（11）：281-283.

[2] 張旭賢.《土木工程材料》課程教學(xué)改革研究的探索[J].塔里木大學(xué)學(xué)報(bào)，2010（3）：114-117.endprint