土木工程材料課程教學改革與實踐

郭樹榮

土木工程材料課是土建類專業必修的專業基礎課，主要講授直接構成土木工程實體的各種材料的組成、生產、技術標準、性質、使用及檢測等知識。材料是土木工程建設的物質基礎和質量基礎，通過本課程的學習，使學生受到科學研究的基本訓練，培養學生嚴謹認真、實事求是的科學態度，提高分析問題和解決問題的能力，為學生從事工程設計、施工和管理等工作正確的選擇和合理使用土木工程材料打下堅實基礎，同時也為后續課程的學習提供必要的土木工程材料的基本知識。

土木工程材料課程中的工程材料種類繁多、內容龐雜，且綜合性、實踐性都很強。同時土木工程材料的發展日新月異，新材料、新技術、新工藝、新產品層出不窮。傳統的教學模式已越來越不能適應知識、能力、素質并重的新型工程技術人才的培養要求。為培養高素質的應用型土建類專業人才，我校土木工程教學團隊通過細化課程標準，改革教學模式，整合教學內容、重塑實踐教學體系、改革教學方法和考核方式以及課程教學資源建設等方面，對土木工程材料課程進行教學改革，取得了顯著的效果。

一 構建“一主線、三層次、立體化”的理論課程教學模式

“一主線”是在講授各種材料時，既突出重點（以水泥、混凝土、鋼材、瀝青作為教學重點），又體現“一主線”的模式。“一主線”是按照“生產原料→生產工藝→材料組成、結構→性能→應用”講解各類材料的基本知識，授課條理分明，學生學習思路清晰，從而培養了學生正確學習的有效方法和分析歸納能力。

“三層次”是在課堂教學中把每個知識點分為逐層深入的三個層次——基礎知識、觀察和討論、工程案例，并使每一個知識點達到基礎性、擴展性和創造性的有機結合。

第一層次基本知識是依據以上突出重點、體現一主線的模式講授，并采用啟發式、提問式等多種方式，啟發學生進行思考，調動學生的積極性，從而使學生由被動變為主動學習。

第二層次觀察和討論是通過觀察建設工程中某現象（或事故）、某試驗或試驗結果，啟發學生展開討論。學生通過對這些現象、結果的分析討論，既加深對相關基本知識的理解，又培養分析問題的能力。達到學中悟，悟中學。充分調動學生學習的主動性和積極性，啟發思維使學生的觀察能力、思維能力、想象能力得到了提升。

第三個層次工程案例是結合所教授的知識點與實際工程案例相結合，鼓勵學生通過各種信息渠道收集工程案例，分析討論工程案例，教師引導學生理論聯系實際，培養學生解決實際問題的能力。

“立體化”是教學內容的立體化結構。在教學實踐中，逐步建立立體化的教學內容結構。首先以教材為藍本，廣泛收集、整理大量的教學資料，使教學內容變得豐富；其次收集圖片、視頻、實物樣品，制作多媒體課件和教學視頻，使教學內容更加形象；另外制作功能強大、師生互動網絡課程，作為支撐的教學內容體系。

二 突出“一定位、三最新、重優化”的教學內容

課程內容設計上導入國內外最新知識、最新標準，結合大量實際工程案例，強調基礎，注重應用。具體做法如下。

在教學內容上定位于培養應用型本科目標需要，優化教學內容，突出“三最新”的教學，即結合最新的國家標準教學，將新型材料及其發展新動向納入教學內容，將教學改革的最新成果納入教學內容。

在教學內容的設計上注意強化基礎，拓寬知識面，優化知識結構，滿足厚基礎、大專業的要求，突出基礎性和系統性特點。

優化教學內容。淘汰陳舊材料與標準，適當減少砌墻粘土磚等不符合現代技術要求的傳統材料內容，增加新型墻體材料和新型防水材料等內容，實現內容的優化與更新，避免與后續課程重復。

增設討論課題、研究型專題作業和開放式作業，培養探究性學習、研究性學習能力和創新意識。以學科前沿的形式，介紹混凝土耐久性、生態建筑與生態建材、新型屋面體系——種植屋面、膜材料與結構等反映學科最新進展的內容，豐富了課程體系，突出前沿性特點。

三 建立“一結合、三類型、開放式”實踐教學體系

針對“土木工程材料”實踐教學的特點，滿足不同專業、不同層次學生的需要，將理論教學貫穿到實驗教學過程中，實現從感性認識到理性認識的感知過程，改革教學方法，形成完整的、科學的實驗教學內容的新體系。

具體是做到理論教學與工程實際相結合，設計基礎型試驗、設計型試驗和研究創新型試驗三種類型，實驗室由“封閉式”變“開放式”的新的實踐教學體系。實踐教學的組織管理實行任課教師和實驗人員共同參與指導和管理工作，學生以組為單位，按照教學大綱要求所有學生必須完成基礎和設計型試驗；一些優秀的學生，根據興趣和個人意愿，參與和完成研究創新型試驗（以教師的科研課題為主），在上班時間學生可比較自由地安排時間，在試驗過程中及時得到試驗人員的指導。新的實踐教學體系使學生在掌握試驗基本技能的基礎上，通過設計型和研究型試驗，提高了學生分析、解決問題的能力、創新能力。

四 確定“一素質、三能力、多形式”的教學方法和考核方式

遵循以學生為主體，以教師為主導的教育理念，針對理論教學和實踐教學的不同特點，確定“一素質、三能力、多形式”的教學方法和手段。

“一素質”是指工程素質。作為工科學生應有廣博的工程知識素質、良好的思維素質、工程實踐操作能力、溝通協作素質、把構思變為現實的技術能力及工程創新素質。工程素質是通過大學課程，逐步培養的。土木工程材料課程在教學中由始至終注重學生工程素質的培養。通過課堂教學傳授工程材料的基本知識，采用多種形式的教學手段，培養學生的創新意識，通過試驗課及參與教師的研究課題，培養學生的溝通協作素質、工程實踐操作能力。

“三能力”的教學方法，是以設置疑問懸念引導學生積極思考，調動學生主動學習的能力；通過啟發對比、分析討論式及案例教學法，培養學生總結歸納、分析問題、解決工程實際問題的能力；改變單一傳授知識型、填鴨應試型教學模式，建立以學生為主體、以教師為主導培養學生探索新知識和研究解決新問題的能力。在課堂教學中，堅持采用啟發式教學方式，以實際工程為載體，引導學生多方位、多角度地發現問題，有效地調動學生的學習積極性，激發學生的潛能。培養學生分析和解決問題的思維方式和方法。教學模式的改變，能調動學生學習的積極性，激發學生的創造性思維，提高了學生的學習能力。

多形式的教學方法。借助學校強大的教學網絡平臺，采用多媒體技術，將文字、圖片、圖像、動畫、授課視頻等多種教學手段，實現有機結合，使材料或動態過程直接呈現給學生，擴大材料科學前沿信息量，擴展學生的視野，培養學生的創新能力。

多形式的考核方式。建立課堂教學、實踐教學、課外學習與考核相互結合，理論測試、試驗考評、課外學習成績評定等多形式的考核方式。

五 建立“一平臺、三拓展、信息強”的教學資源

“一平臺”是指教務處的網絡教學平臺。土木工程材料已經在此平臺上建立了較為完善的網絡課程資源，可以供學生課下學習使用。進一步完善了師生互動平臺的利用，使教師與學生能夠有效溝通。

“三拓展”是指通過網絡平臺，拓展土木工程材料的前沿知識，跟進新材料的發展，使學生及時了解材料發展動向；拓展土木工程材料的最新國家或行業標準、技術規范，培養學生嚴格遵守標準和規范的工程意識；拓展主要土木工程材料的發現、生產過程創新漫談，目的是激發學生創新意識和培養其創新精神。

“信息強”是指在上課過程中，指導學生一是充分利用學校圖書館強大的信息資源，搜集和查閱有關土木工程材料的最新研究動態、研究論文等資源，并指導學生寫作科技論文；二是充分利用教務處網絡課程資源，利用課余時間時時進行訪問，以及完成師生互動的學習任務。

總之，土木工程材料課程是一門綜合性、實踐性很強的課程，只有不斷改革，因材施教，把工程素質、工程意識和工程思維的培養貫穿始終，才能使學生根據不同的工程實際、不同的使用環境，能正確選用土木工程材料，并能運用所學理論知識，對工程中出現的土木工程材料相關問題進行分析與研究，找出解決方案，為學生走向工作崗位打下堅實的基礎。

參考文獻

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