與科研項目相結合的《土木工程材料》課程教學模式創新研究

文/馬 驍 英 紅

與科研項目相結合的《土木工程材料》課程教學模式創新研究

文/馬 驍 英 紅

針對土木工程材料課程的特點及教學中存在的問題，提出構建與科研項目相結合的土木工程材料課程教學模式。該教學模式的實施將有效地激發學生的學習積極性，培養學生的實踐能力和創新能力，同時也能提高學生的科研水平和興趣。

土木工程材料；教學模式；科研項目；創新

土木工程學科歷來是國家經濟建設的支柱產業和支柱學科之一，隨著科技的發展及時代的需求，社會對土木工程專業人才也提出了更高的要求，土木工程專業的學生必須具有良好的實踐能力及創新能力。《土木工程材料》作為土木工程專業的一門重要專業基礎課，具有基礎性、實踐性強的特點，且與其他公共基礎課及專業課緊密銜接，起著承上啟下的作用，是學生接觸專業知識的橋梁。后續的各門專業課幾乎都要涉及“土木工程材料”的內容，在土木工程專業人才培養方案中占有重要地位。筆者在多年的教學中發現土木工程材料種類繁多，從無機到有機，從金屬到非金屬，各種材料的成分、性質差異很大，各種材料相對獨立、聯系較少、綜合性強、系統性差、跳躍性大，所以學生難以建立概念，易感到枯燥乏味，學習興趣不高，導致教學難度加大。因此，研究與探索對現有土木工程材料傳統教學模式的改革與創新，探索科研實踐、課堂教學與工程能力培養有機結合的教學模式，從而為學生進一步學習土木工程專業基礎課及創新能力的培養具有重要的意義。

1 土木工程材料課程與科研項目相結合教學模式的必要性

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，因此，課堂講授的內容應具有很強的適應性、先進性和適度的超前性。授課教師若掌握各種材料的最新研發動態，并能結合在研科研項目，將其作為教材內容的補充，從而克服教材內容的局限性。在傳統的教學模式下，學生對教學內容的工程背景不了解，缺乏基本的感性認識，學生對土木工程材料課程與后續專業課程之間的關系不了解,更不淸楚土木工程材料課程對今后所從事的工作的重要性和意義。此外，土木工程材料課程具有教學內容繁多，且各章節內容相對獨立,邏輯性不強,敘述性知識多等特點。采用傳統的課程教授方法使學生很難分清主次，且學生學習時易感枯燥。筆者除進行日常教學外，還承擔了較多的科研工作，研究領域涉及新型綠色膠凝材料及其混凝土、高性能混凝土及其應用、普通混凝土高性能化研究、混凝上摻合料、新型墻體材料、高性能減水劑等，其中很多成果己經應用于工程中，并取得了良好的經濟效益。若將科研成果與日常教學相結合，不僅能提高課堂授課效果，使學生知識層次更豐富，還有益于推進現有土木工程材料課程教學模式的改革創新與實踐。

2 嵌入科研項目的土木工程材料課程教學改革探究

根據筆者多年的教學經驗和上述探索，構建出嵌入科研項目的土木工程材料課程教學模式，如圖1所示。

圖1　嵌入科研項目的土木工程材料課程教學模式

2．1 根據土木工程材料技術的新發展，不斷優化課程內容

《土木工程材料》課程具有理論性、實踐性和應用性很強，且同時材料科學、新技術、新理論發展很快等特點，因此教師在對課程的授課內容中應重視土木工程材料課程體系結構的基礎性、系統性、先進性、技能性和前沿性。在課堂的教學中，教師可將經典的土木工程材料理論與現代材料技術相互結合，這樣一方面可以加強經典理論與現代應用技術體系的聯系，另一方面可以加深學生對重要基本概念和理論以及新材料應用技術的理解。此外，還可根據課程章節適當引入典型的工程實例，開闊學生的視野。除了結合工程實際案例外，特別注意及時引進新材料和新技術，以及教學團隊近年取得的高水平研究成果。經典理論和工程實際案例的引入，有助于提高學生的學習興趣，能更好地將理論專業知識與實際工程應用結合起來，增強理論聯系實際的能力。

2．2 結合科研項目創新改進理論課程的教學方法

以往的填鴨式教學方式往往導致學生學習的內動力不足，學生的興趣和求知欲望不高，因此如何激發學生的學習興趣是課程改革必須解決的一個重要課題。為了豐富教學手段，應在教學方法中加以創新，培養和調動學生學習興趣。把一些已有的科研成果或科研項目引入教學過程中，有目的、有計劃地使學生掌握和具備一些基本的科研能力，使學生能逐漸熟悉和掌握解決實際問題的基本科學方法；通過教學培養學生的智能，著力培養思維方法；結合教學開展科研，通過對學生進行科學思維的訓練，使學生從接受知識逐漸轉向探索問題、解決問題，進而培養學生的創造性和獨立工作能力，使學生感覺到基礎理論課的重要性,從而激發他們對基礎理論課程的學習熱情。

2．3 改革與加強實踐教學，突出培養創新意識與工程能力

土木工程材料課程的教學目的是讓學生能夠熟練掌握各種建筑材料的

＞＞＜＜ 性能、用途、制備和使用方法，以便在設計和施工中合理地選擇和正確地使用。因此，如何在土木工程材料課程中培養學生的實踐能力和創新能力顯得尤為重要。為提高學生的參與度，提高學生的實踐能力，學院對實踐教學大綱進行了改革， 開設了開放實驗，增設設計型、研究型和綜合型實驗，同時注重理論課與實踐環節的有機結合。此外，針對部分學生對教師的科研項目比較感興趣的情況，結合土木工程材料課程教學的基礎理論和方法，指導老師根據其國家基金項目、校級課題等科研項目合理確定本科畢業設計課題，讓學生直接參與部分科研工作。整個過程學生通過參與課題研究，鍛煉了動手能力，提高了學習能力，協助老師解決與研究項目相關的科學難題，培養學生應用所學知識解決科研問題的能力及創新意識，為學生今后從事科學研究打下基礎。

3 結語

針對當前土木工程材料課程教學模式的特點和存在的問題進行分析，提出并構建與科研項目相結合的《土木工程材料》課程教學模式，包括根據土木工程材料技術的新發展，不斷優化課程內容；結合科研項目創新改進理論課程的教學方法；改革與加強實踐教學等方面。通過這些方面的改革能夠極大地激發學生的學習積極性，培養學生的實踐能力和創新能力，同時也能提高學生的科研水平和興趣。這對人才培養和課堂教學質量具有重要的意義。

[1] 吳芳．重慶大學“土木工程材料”課程教學改革研究與實踐[J]．土木建筑教育改革理論與實踐，2009．

[2] 徐松芝,劉嘉誠,林曉蘭,彭濤．土木工程材料課程教學改革與實踐[J]．揚州大學學報（高教研究版），2014（s1）．

[3] 吳東云．基于創新型人才培養的《土木工程材料》課程教程模式探究[J]．河北工程大學學報（社會科學版），2012(29)．

[4] 高英力．土木工程材料課程理論與實驗共融教學模式的構建[J]．高等建筑教育，2010(19)．

[5] 李書進,厲見芬．土木工程材料課程實踐教學探討[J]．高等建筑教育，2008(17)．

馬驍，男，吉林長春人，桂林電子科技大學教授，研究方向：新型綠色膠凝材料。

注：廣西高等教育新世紀教學改革工程項目“與科研實踐相結合的土木工程材料課程教學模式創新研究”（編號：2015JGB230），廣西高等教育新世紀教學改革工程項目（編號：2015GJA211）。