土木工程材料實驗課程教學改革探析

辛酉陽，李 華

（黃淮學院 建筑工程學院，河南 駐馬店 463000）

土木工程材料課程是土木工程專業的專業基礎課，在專業課程體系中處于重要地位。隨著科學技術的快速發展，新型土木工程材料層出不窮。新材料本身的優良特性，加上與新技術、新工藝的結合，使得它在實際工程項目中迅速得到推廣應用。作為教學改革的一個重點，土木工程材料及其實驗課程的教學內容應很好地反映新材料的發展與應用。本文重點討論土木工程專業土木工程材料實驗課程的教學改革問題。

一、土木工程材料實驗課教學中存在的問題

20世紀50年代以來，我國高等學校理工科的實驗教材一直強調知識的繼承和傳授，在理論的系統性和嚴密性上力求完善，這雖然有利于學生對理論知識的鞏固掌握，但不利于學生主觀能動性的發揮，不利于學生動手能力、解決實際問題能力、創新能力的提高。土木工程材料實驗教材也不例外。土木工程材料實驗教材包含的實驗項目繁多，但開放性實驗項目極少。同時，現行土木工程材料實驗教材中實驗項目的深度一般，容易造成學生對實驗教學不重視[1]。近些年，很多高校都根據教學實際對土木工程材料實驗教材進行了改進，但實驗內容單一、創新性與研究性實驗缺乏等問題仍然存在，總體上還不能很好地滿足現代實驗教學的需要。總之，現行土木工程材料實驗教材內容陳舊，對理論教學的依附性強，實驗項目雖多但缺乏綜合性和創新性。

受實驗教材和傳統教學觀念的影響，目前土木工程材料實驗課程教學中主要存在以下問題：(1)教育觀念落后。受“重理論、輕實踐”落后教育觀念的影響，土木工程材料實驗課開設的大部分是演示性和對比性實驗，綜合性、創新性實驗項目很少。同時，實驗儀器設備臺套數和實驗耗材不足。在實驗過程中，學生基本都是在教師缺乏啟發性的指導下進行實驗，很少獨立地提出問題、發現問題、解決問題。(2)教學內容體系不合理。實驗教學內容體系依附性和分割性明顯，各個實驗之間缺乏聯系，更談不上與其他課程的聯系。(3)考核體系不完善。在多數高校，目前土木工程材料實驗都附屬土木工程材料課程，沒有建立獨立、科學的考核方案，考核方式不夠靈活，實驗成績占課程總成績的比例較小。教師往往只是根據考勤情況和實驗報告撰寫情況確定學生的成績，從而導致很多學生對實驗應付了事，難以理想地達到實驗教學的目標。

二、土木工程材料實驗課教學改進策略

(一)實驗教材改革措施

在實驗教材改革方面，應從學生動手能力、應用能力、創新能力和解決問題能力的培養與提高出發，在重視基礎性實驗的前提下，加大綜合性、設計性和創新性實驗的比例；應著重體現以學生為主體的教學思想，注意激發學生的學習興趣，讓學生帶著問題探索性地學習；應給學生留下思考和創造的空間，而不是單純地灌輸知識；應做到選修項目與必修項目相互補充，室內實驗與室外實驗相互協調；對于各實驗項目，可在明確實驗內容和實驗目的的前提下，讓學生通過預習并根據自己的理解自行設計實驗步驟。另外，實驗內容不是越難越好，重點應是提高學生的學習興趣，培養學生的探索精神，提高學生的動手能力，為其將來的發展打下堅實基礎。

(二)實驗教學改革措施

1. 轉變教學觀念，著力激發學生的學習興趣

興趣是最好的老師。在學生第一次接觸專業實驗時，就應該著重培養其興趣。傳統實驗教學重視知識的灌輸，強調通過驗證性實驗使學生強化掌握理論課教學內容，相對地忽視了學生動手能力、應用能力、創新能力和解決問題能力的培養與提高，嚴重影響了學生的學習興趣和實驗教學的效果。對于土木工程材料實驗課來說，一些教師和學生往往認為教學重點只是驗證工程材料的性質。其實不然，土木工程材料實驗的價值，在于通過材料性能和技術指標的測試，根據國家或行業標準判斷材料的質量情況和使用性能，并出具檢測報告。讓學生認識到這一點，他們對土木工程材料實驗及理論課的興趣自然就提高了[2]。

2. 突出教學內容的應用性，著力提高學生的綜合實驗技能

在實驗教學項目的選定上，教師要結合實際工程實驗檢測的內容，選擇性地開設綜合性、設計性實驗[3]；應突出教學內容的應用性，著力提高學生解決實際問題的能力。具體講可從以下幾方面努力：(1)刪減過時的實驗內容（如黏土磚實驗），力爭實驗內容“精而新”；(2)增加與實際工程項目（如見證取樣、工程驗收等）結合緊密的綜合設計性實驗，使實驗研究“接地氣”；(3)結合教師的科研開設一些研究型實驗項目，充分激發學生的興趣；(4)增加新材料、新工藝、新技術、新規范方面的實驗內容，提高實驗教學的應用性；(5)增大設計性實驗項目的比例。

在安排實驗教學時，教師要堅持分類指導、循序漸進的原則，以模塊化方式逐漸提高學生的能力。具體可分為以下三個教學模塊：一是基本技能型實驗模塊，其教學目標主要是使學生熟悉土木工程材料實驗的基本理論、方法和程序，掌握實驗儀器的使用方法。該模塊應包括鋼材的拉伸與壓縮試驗、燒結多孔磚抗壓強度的測定、瀝青三大指標的測定等實驗。二是綜合設計型實驗模塊，即對聯系比較緊密的實驗項目進行整合設計，從而增強學生對土木工程材料實驗的整體認識，使學生綜合地掌握實驗技能。三是研究型實驗模塊，其教學目標主要是激發學生的學習興趣，提高學生綜合分析問題和解決問題的能力。該類實驗可結合實際工程和教師的科研項目設計，但實驗項目的復雜度要適中。為了提高學生的團隊合作意識，確保教學效果，該類實驗最好以小組協作的形式展開，即先通過小組討論確定實驗方案，然后學生獨立完成實驗并撰寫實驗報告。

3. 改革教學方式，突出學生的學習主體地位

為了提高學生學習的積極性和主動性，土木工程材料實驗課教學應改革教學方式，充分體現“學生為主體，教師為主導”的現代教學理念。第一，應增強實驗的開放性，為學生開展探究性學習提供保障。例如，樁基礎的檢測、鋼筋的無損探測等都可以作為開放性實驗開設。第二，實驗指導方式要根據實驗項目的具體情況而定，以達到實驗教學的最佳效果。第三，可設立一定的選做實驗項目，以便學生根據自己的興趣和能力水平靈活選擇。

4. 完善考核體系，調動學生的學習積極性

土木工程材料實驗課教學應建立“考核方式多樣化、注重過程考核的考核體系”[4]。在獨立設課的情況下，應采用“平時考核+筆試+操作考核”相結合的方案；在非獨立設課的情況下，可以以平時考核為主。平時考核應根據學生在實驗中的表現、預習報告與實驗報告等綜合考核其基本實驗技能掌握情況和進步情況，還要根據學生在研究性實驗資料收集、方案設計、數據分析等環節的綜合表現考核其實驗能力。

[1]張翼然．基礎教育課程改革對高師教改的要求[J]．青島大學師范學院學報，2002(3)．

[2]程金林，吳斌，靳曉枝，等．高校實驗教學考核模式的改革與實踐[J]．實驗室研究與探索，2004(4)．

[3]王剛．建筑材料課教學新方法探討[J]．成都大學學報：自然科學版，2005(9)．

[4]林建好，岳航．土木工程材料課程實驗教學改革探索[J]．天中學刊，2010(2)．