土木工程材料實驗教學改革與實踐★

李 瑞 敏

(唐山學院土木工程學院，河北 唐山 063000)

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土木工程材料實驗教學改革與實踐★

李 瑞 敏

(唐山學院土木工程學院，河北 唐山 063000)

結合土木工程材料實驗教學的現狀，從教學理念、內容、方法三方面，建立了“三層次、三模塊、三平臺”的實驗教學改革方案，通過實踐證明，該改革方案取得了良好的教學效果。

土木工程，實驗教學，教學改革，實踐能力

教育部提出的“卓越工程師教育培養計劃”，旨在培養具有較高工程實踐能力、創新能力的優秀工程應用型人才[1]。唐山學院作為地方應用型本科院校，在人才培養上更注重實踐與創新能力的培養。土木工程材料課程是土木工程專業一門重要的專業基礎課，其中包括理論教學44學時和實驗教學12學時。教學大綱中實驗項目相對簡單，不能滿足學生綜合能力及應用型人才培養的要求；同時，隨著科技進步與發展，新材料、新工藝、新技術、新規范等不斷涌現。因此，如何對土木工程材料實驗教學進行改革，培育出適應時代需求的卓越工程師，需要從理論到實踐上加強系統研究與探索。

1 土木工程材料實驗教學現狀

1.1 實驗教學理念

傳統教學理念重理論輕實踐，將實驗教學視為理論教學的輔助，用于驗證理論教學。這種理念不利于大學生實踐能力的培養。科學實驗是知識創新的基礎，而實踐是不斷積累科學知識的過程。因此，實驗教學除了加深對理論教學的理解外，還能培養學生實踐與創新能力，提高學生綜合素質。

1.2 實驗教學內容

實驗教學內容相對簡單，導致培養的學生分析問題、解決問題的能力偏弱，當遇到復雜的實際工程問題時一籌莫展。

1.3 實驗教學方法

土木工程材料實驗課程有完整的實驗指導書，包括實驗原理、實驗步驟、實驗方法以及儀器設備使用說明等。目前仍采用傳統的“填鴨式”教學法，嚴重阻礙學生創新能力、實踐能力的培養。

2 土木工程材料實驗教學改革措施

2.1 培養學生學習興趣，改變師生觀念

國外高校應用型人才培養模式更注重實踐教學，強調產學研結合[2，3]；國內高校近幾年也在不斷探索與研究實踐教學，意識到實驗教學在人才培養中的重要性。在土木工程材料實驗教學過程中，培養學生的學習興趣，改變學生被動學習的觀念，使學生積極主動的參與實驗，正確認識實踐教學環節。同時，實驗教師轉變觀念,提高教學水平。首先教師要轉變角色,由權威的知識傳授者,轉變為實驗項目的開發者和過程的組織者、指導者、參與者。其次教師要不斷更新知識,開闊視野,形成多元化的知識結構,以滿足新教學法運用的需要。

2.2 分層次進行實驗教學，實驗類型多樣化，實驗內容豐富化

1)課內實驗。土木工程材料實驗多為驗證性實驗，其中包括水泥性質、砂的篩分實驗、混凝土的和易性及強度實驗。根據目前應用型人才培養的需求，將原來的四個驗證性實驗整合成一個綜合性設計性實驗——普通混凝土配合比設計實驗。學生進行此實驗首先要掌握實驗材料及性能，由此引發學生自主學習水泥、砂石材料基本性能及檢驗方法，其次學生要掌握配合比設計方法及強度檢驗方法，這些內容促使學生在實驗前學習掌握。這樣不僅使學生由原來的被動接受改為積極主動的探索與研究，而且還能培養學生自主學習、分析問題和解決問題的能力，可謂一舉兩得。通過12級、13級、14級土木工程專業學生的反饋信息，實驗教學效果非常良好。

2)開放性實驗項目。開放性實驗項目要求學生掌握一定的實驗方法和技能，能夠獨立設計并完成實驗。土木工程專業開放性實驗主要有兩類：一類是學生自主申報的大學生創新性實驗，這類實驗由學生自主查閱文獻、自主申報實驗項目、自主設計實驗方案、自主完成實驗內容、自主分析處理實驗結果[4]，教師只起引導作用，以保證實驗項目順利完成。第二類是學生參與教師的教科研項目，這類實驗學生自己選擇教師及實驗方向，在教師指導下設計實驗方案，實驗過程中學生及時反饋實驗信息，以保證教師教科研項目順利進行。從學生的反饋信息中看，學生受益匪淺。通過實驗，不僅鞏固了所學知識和內容，還使學生充分展現和發揮自己各方面的能力，有了廣闊的舞臺，學生創新實踐能力和全面綜合素質大大提高。

3)工程實驗。土木工程學院與唐山市誠鑒建筑工程材料檢測有限公司合作，成立了唐山學院綠色建筑結構與檢測實驗室。唐山市誠鑒建筑工程材料檢測有限公司，主要承擔建筑工程材料檢測、建筑工程質量、室內環境檢測等工作，是唐山市建筑工程材料檢測領域骨干企業之一。帶學生到合作單位檢測實驗室參觀實際工程的檢測實驗，學生可以了解工程中需要檢測的實驗項目、檢測的方法、檢測的儀器設備及如何出具檢測報告。對于思維敏捷、動手能力強的學生，業余時間可以輔助檢測中心，做實際工程的檢測項目。通過實驗教學與社會服務有機結合的方式,讓學生參與工程實踐鍛煉，逐步培養解決工程實際問題的能力和意識以及吃苦耐勞踏實嚴謹的工作作風，這也是土木工程專業卓越工程師應該具備的基本能力和素養。

綜上所述，初步建立了“課內實驗+開放實驗+工程實驗”的“1+1+1”的實驗教學模式，形成了“三層次、三模塊、三平臺”(簡稱三個三)為特征的較為完善的多元化實驗教學內容體系[5]，其結構如圖1所示。

課內實驗是整個實驗教學的基礎，主要培養學生的基本實驗操作能力，通過課程大綱內實驗教學完成。開放實驗是實驗教學的強化及提高，主要培養學生的獨立操作能力和分析問題、解決問題的能力，通過大學生創新實驗和開放實驗完成。工程實驗是實驗教學的工程性及職業性體現，主要培養學生專業素質和職業能力，通過校外工程實踐教學平臺完成。三層次、三模塊、三平臺缺一不可，形成了完善的實驗教學內容體系，為實現應用型人才培養提供了充足的條件及平臺。

3 土木工程材料實驗教學改革效果評價

土木工程材料實驗教學，經過以上各方面的改革與改進措施，取得了良好的教學效果。12級、13級和14級三屆土木工程專業學生對土木工程材料實驗教學評價的數據，如表1所示。

表1 12～14級土木工程專業學生對土木工程材料實驗課程教學質量評價 %

通過以上數據可以看出，土木工程材料實驗課程實驗教學改革效果良好，成果顯著。分層次分模塊實驗教學，以“漸進式”逐步培養學生的動手能力、創新能力、實踐能力、分析問題能力、解決問題能力及工程職業素養與精神。實驗教學改革可以應用及推廣。

4 結語

土木工程材料實驗教學改革與實踐證明，改革的一系列措施有利于培養學生動手能力和實際應用能力，有利于培養學生的創新意識和創新能力，有利于提高學生的綜合素質。在整個實驗教學過程中，教師和學生轉變傳統觀念，明確了各自的目標和方向，體現了以人為本的教育理念，也是實施“卓越工程師培養計劃”的重要舉措。

[1] 中華人民共和國教育部.卓越工程師教育培養計劃[Z].2010.

[2] 李培根,許曉東,陳國松.我國本科工程教育實踐教學問題與原因探析[J].高等工程教育,2012(3):1-6.

[3] 劉克寬.應用型本科教育必須重視構建實踐教學體系[J].中國高等教育,2011(17):40-41.

[4] 陸 源,厲旭云,葉治國，等.自主學習,自主實驗,自主創新教學的研究[J].實驗技術與管理,2012(6):12-16.

[5] 苑 迅,郭 輝,秦昌明.地方高校應用型人才培養與實踐教學體系構建的探索與實踐[J].實驗技術與管理,2011(8):2-3.

Experimental teaching reform and practice of civil engineering material★

Li Ruimin

(College of Civil Engineering, Tangshan College, Tangshan 063000, China)

Combining with experimental teaching status of civil engineering material, starting from three aspects of teaching concepts, contents and methods, the paper experimental teaching reform scheme of establishing “three-level, three-module and three-platform”. Through practice, it proves that: the above-mentioned scheme has achieved good teaching effect.

civil engineering, experimental teaching, teaching reform, practical capacity

1009-6825(2016)34-0227-03

2016-19-23 ★：唐山學院院級課題(課題編號：160316)，唐山學院院級課題(課題編號：15015B)

李瑞敏(1979- )，女，碩士，實驗師

G642.0

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