應(yīng)用型特色名校建設(shè)理念下的《土木工程材料》課程改革初探

摘要：地方本科高校培養(yǎng)應(yīng)用型人才是國家人才培養(yǎng)戰(zhàn)略調(diào)整的重要舉措，而土木工程專業(yè)更強(qiáng)調(diào)對學(xué)生工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)。本文結(jié)合土木工程專業(yè)《土木工程材料》課程的教學(xué)，分析了應(yīng)用型本科院校《土木工程材料》課程教學(xué)中存在的問題，從教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐環(huán)節(jié)及教學(xué)方法和手段等方面進(jìn)行了一定的探索與實(shí)踐，為探索應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)模式提供了一些啟示。

關(guān)鍵詞：土木工程材料；課程建設(shè)；應(yīng)用型人才；特色名校建設(shè)

項(xiàng)目來源：青島農(nóng)業(yè)大學(xué)應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色名校建設(shè)工程校級精品課程建設(shè)項(xiàng)目

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：

根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《山東省中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2011-2020年）》，以及《山東省高等教育內(nèi)涵提升計(jì)劃（2011-2015年）》（魯教高字[2011] 1號）的要求，為加強(qiáng)對高等學(xué)校的分類指導(dǎo)，強(qiáng)化內(nèi)涵和特色發(fā)展，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，發(fā)揮名校帶動作用，增強(qiáng)高等教育服務(wù)本區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的能力，“十二五”期間山東省在地方高校中遴選一批應(yīng)用基礎(chǔ)型、應(yīng)用型和高素質(zhì)技能型人才培養(yǎng)特色名校，進(jìn)行重點(diǎn)建設(shè)。2012年，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)成為了山東省應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色名校首批立項(xiàng)建設(shè)單位，而建筑工程學(xué)院的土木工程專業(yè)是我校重點(diǎn)建設(shè)的十五個(gè)專業(yè)之一。

《土木工程材料》課程是土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，為學(xué)生學(xué)習(xí)房屋建筑學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)原理、土木工程施工、建筑工程經(jīng)濟(jì)管理等后續(xù)專業(yè)課奠定了工程材料基礎(chǔ)知識，在土木工程人才培養(yǎng)中發(fā)揮構(gòu)建學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識的作用。因此，如何通過對該課程不斷的改革和優(yōu)化，以期達(dá)到應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)是課程教學(xué)工作者必需長期堅(jiān)持的工作。[1]-[3]

一、《土木工程材料》課程教學(xué)中存在的問題

1.教學(xué)內(nèi)容繁雜、邏輯銜接較差

土木工程材料課程內(nèi)容繁雜，涉及工程中眾多工程材料，包括水泥、石灰、石膏等無機(jī)膠凝材料、混凝土、建筑砂漿、建筑鋼材、木材等10多類材料。對于每一種材料在建筑過程中均有所體現(xiàn)，同時(shí)每一種材料又是相對獨(dú)立的，各類材料之間缺乏橫向聯(lián)系，敘述性內(nèi)容偏多，知識點(diǎn)之間銜接不緊密，邏輯性較差。因此要求學(xué)生能夠全面掌握各種建筑材料，靈活使用。對于長期以來適應(yīng)邏輯推理的學(xué)習(xí)與思維方法，且對于建造過程又缺乏實(shí)際體驗(yàn)的學(xué)生來說，會感覺課堂教學(xué)枯燥無味，難以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性不高，這種狀況在某種程度上也影響了教學(xué)效果。

2.教材內(nèi)容相對滯后、且版本多難以統(tǒng)一

近年來，土木工程領(lǐng)域新材料、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，各類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不斷推陳出新。同時(shí)， 由于教材的編制和出版周期較長，教材的內(nèi)容往往滯后于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的推出，落后于工程實(shí)際。 另外，目前《土木工程材料》教材版本多，有些教材內(nèi)容敘述性強(qiáng)，概念偏多，有些理論推導(dǎo)及公式類內(nèi)容較多，而有些則偏重工程實(shí)際，對材料的結(jié)構(gòu)組成、理論分析方面敘述偏少。因此，在教材的選擇上存在一定的困難。

3.教學(xué)方法單一、已不適應(yīng)教學(xué)目標(biāo)的要求

《土木工程材料》課程按照主要的工程材料劃分章節(jié)、組織教學(xué)進(jìn)程，缺乏靈活性和適應(yīng)性。使得學(xué)生學(xué)習(xí)起來單調(diào)乏味，學(xué)習(xí)興趣和積極性差，易使學(xué)生對課程理解不深、應(yīng)用不靈活，最終導(dǎo)致材料的選擇和使用方面知識和能力的欠缺，甚至認(rèn)為“材料課的學(xué)習(xí)就是背誦記憶”。尤為重要的是學(xué)生很難掌握課程的重點(diǎn)，總感覺所有的內(nèi)容似乎都是重點(diǎn)、都需要掌握，學(xué)生認(rèn)為這門課程既難以記憶又難以理解，從而產(chǎn)生厭學(xué)心理。另外，由于《土木工程材料》課程內(nèi)容涉及材料的性能檢測及工程應(yīng)用，實(shí)踐性強(qiáng)，應(yīng)用強(qiáng)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段不能充分展示材料的外觀特征、技術(shù)性質(zhì)指標(biāo)及工程應(yīng)用，也會影響教學(xué)效果。

4.考核內(nèi)容及形式過于單一

閉卷的書面考試仍然是目前最主要、有時(shí)甚至是唯一對學(xué)生考核的形式。由此造成了學(xué)生“考前背，考后忘”的現(xiàn)象。

5.綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)周期長，開設(shè)繁瑣

傳統(tǒng)的材料試驗(yàn)都是隨著課程進(jìn)度而進(jìn)行的課 中實(shí)驗(yàn)，這種模式的優(yōu)勢是實(shí)驗(yàn)與理論課同步進(jìn)行，有助于學(xué)生對知識的及時(shí)消化和理解，但是由于受時(shí)間所限，只適合開設(shè)一些耗時(shí)短的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)往往由于過程繁瑣、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、周期長而受到限制。

因此，傳統(tǒng)的《土木工程材料》課程體系和教學(xué)模式遠(yuǎn)不能適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要，必須進(jìn)行全方位改革。

二、《土木工程材料》課程教學(xué)改革與實(shí)踐

1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

《土木工程材料》課程教學(xué)內(nèi)容應(yīng)緊跟行業(yè)發(fā)展動態(tài)，保持教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性。可以適時(shí)講授土木工程領(lǐng)域新材料、新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)。如在第二章“建筑金屬材料”里，介紹日本已開發(fā)出LY225鋼、LY100鋼，美國生產(chǎn)出屈服點(diǎn)高達(dá)690N/mm2的可焊接合金鋼板；在第四章“水泥混凝土及砂漿”里，講解國內(nèi)外混凝土技術(shù)新進(jìn)展。通過向?qū)W生傳授新知識、新信息，可以開闊學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

2.積極參與教材編寫，實(shí)時(shí)更新教材

由于材料科學(xué)的自身特點(diǎn)（如發(fā)展快、新技術(shù)、新材料層出不窮），使得教材必需適時(shí)更新，需要選擇版本較新且內(nèi)容具有前瞻性的教材。因此，本教研組作為副主編單位積極與其他高校合作， 強(qiáng)調(diào)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合土木工程專業(yè)方向?qū)W生的定位，編寫了內(nèi)容新穎、知識面廣、不斷融入新型材料內(nèi)容、相對系統(tǒng)、注重基礎(chǔ)知識并且與工程實(shí)際聯(lián)系緊密的教材。該教材是普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材，由科學(xué)出版社出版。

3.改革教學(xué)方法和教學(xué)手段

《土木工程材料》課程內(nèi)容涉及材料種類繁多，不同材料有不同的外觀特征、性能特點(diǎn)和適用范圍，單純的板書教學(xué)效果不佳，只有通過采用立體化的教學(xué)方法和手段才能收到良好的效果。

（1）采用案例教學(xué)法

應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)的目標(biāo)是應(yīng)用技能型人才。在教學(xué)內(nèi)容中不斷融入工程實(shí)例，結(jié)合課程內(nèi)容特點(diǎn)及學(xué)校對學(xué)生的的培養(yǎng)目標(biāo)，在知識傳授過程中注意基本理論知識與工程具體實(shí)踐的相結(jié)合。引導(dǎo)學(xué)生用分析和發(fā)展的思路來看待現(xiàn)有的材料，掌握各種材料的性能，并正確使用各種土木工程材料，做到舉一反三，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。例如，講解混凝土摻和料這一節(jié)時(shí)，先列舉各種摻和料在大型工程中的應(yīng)用，如粉煤灰在三峽大壩中的應(yīng)用。然后讓同學(xué)們觀看粉煤灰、礦渣及硅灰的微觀照片，并比較三者問的相貌特征差異。采用表格的形式給出三者的化學(xué)組成和礦物組成，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考，當(dāng)這三種摻和料用于水泥混凝土?xí)r，對混凝土流動性、強(qiáng)度的影響等。

（2）合理有效利用先進(jìn)教學(xué)手段

《土木工程材料》課程涉及材料種類繁多，知識面廣，作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，開課時(shí)間較早，學(xué)生又是初次接觸專業(yè)知識，感性認(rèn)知較少，教師授課也很難調(diào)動學(xué)生的興趣；另外有些材料的性狀特點(diǎn)等需要很多時(shí)間解釋，如果輔以現(xiàn)代多媒體和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的手段，通過計(jì)算機(jī)動態(tài)模擬并配合適當(dāng)?shù)穆暋⒐狻D和文字等，使學(xué)生在課堂上獲得最直觀、最形象、最生動的知識， 可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，并且能夠提高學(xué)習(xí)效率。但多媒體等的使用容易使部分學(xué)生思想不集中，應(yīng)將多媒體和傳統(tǒng)的板書相結(jié)合授課是最理想的教學(xué)方法。還有，教師個(gè)人可建立自己的教學(xué)網(wǎng)站，通過教學(xué)網(wǎng)絡(luò)，在課余時(shí)間與學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)上互動和答疑。

4.革新考評方式

在考核方式上，改變傳統(tǒng)的、單一的閉卷考試模式，實(shí)施過程性考核與終結(jié)性考核相結(jié)合模式。雖然學(xué)生成績構(gòu)成仍為：考勤10%/平時(shí)20%/考試70%，但體現(xiàn)了“以能力考核為核心，知識、能力相結(jié)合”的原則，其中平時(shí)成績包括課堂討論、課堂答辯、小測驗(yàn)等內(nèi)容，閉卷考試注重能力考核，增加與實(shí)踐相結(jié)合的綜合案例題型。例如“某工程實(shí)際施工中，石灰砂漿粉刷過的墻壁出現(xiàn)了鼓包開裂現(xiàn)象，試分析原因并提出如何防止這樣的現(xiàn)象再次出現(xiàn)”、“某大體積的混凝土工程，澆注兩周后拆模，發(fā)現(xiàn)擋墻有多道貫穿型的縱向裂縫，試分析其原因。”等與實(shí)際工程相關(guān)聯(lián)的內(nèi)容。

5. 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，注重學(xué)生能力培養(yǎng)

《土木工程材料》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)是該課程中又一重要組成部分，起著理論課不能替代的作用。為了提高教學(xué)效果，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)上也要不斷改革和探索。首先，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，削減驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，整合綜合性實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，開辟應(yīng)用研究型實(shí)驗(yàn)，逐步形成“基本型實(shí)驗(yàn)一綜合型實(shí)驗(yàn)一應(yīng)用研究型實(shí)驗(yàn)”多層次遞進(jìn)式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。例如開設(shè)混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，讓學(xué)生選擇所配混凝土的品種以及強(qiáng)度標(biāo)號并計(jì)算混凝土的配合比，按照實(shí)驗(yàn)規(guī)范成型混凝土試件，測定其強(qiáng)度。這樣可以讓學(xué)生利用所學(xué)配合比的知識設(shè)計(jì)混凝土，做到學(xué)以致用，同時(shí)還提高了學(xué)生的動手能力。其次，授課教師可以擬定一些試驗(yàn)研究題目供學(xué)生參考和選擇，或讓學(xué)生參與到科研或科技開發(fā)活動中，提高學(xué)生的自主性和科研水平。例如，學(xué)生以目前研究比較熱門的高性能混凝土為試驗(yàn)對象，自己配制混凝土并檢測其強(qiáng)度和耐久性。

三、結(jié)語

“應(yīng)用型人才培養(yǎng)”是我國未來大多數(shù)高等學(xué)校發(fā)展的趨勢，其本質(zhì)是工程能力、實(shí)踐能力的培養(yǎng)，《土木工程材料》是土木工程專業(yè)重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是本專業(yè)工程能力、實(shí)踐能力培養(yǎng)的窗口及平臺。只有根據(jù)“應(yīng)用型人才培養(yǎng)”的目標(biāo)與要求，對《土木工程材料》課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，采用以培養(yǎng)學(xué)生自主研究性學(xué)習(xí)能力、綜合分析能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力為目標(biāo)的教學(xué)方法和復(fù)合式考核方法，并在教學(xué)過程中強(qiáng)化學(xué)生工程能力的培養(yǎng)和綜合素質(zhì)的養(yǎng)成，才能培養(yǎng)出復(fù)合型、高素質(zhì)、滿足未來需要的優(yōu)秀工程應(yīng)用型人才。相信通過廣大教師的不懈努力，《土木工程材料》課程的教學(xué)水平會有更大的提高。

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作者簡介：全洪珠（1968年7月-）男，朝鮮族，籍貫：黑龍江省雞西市，職稱：副教授，學(xué)歷：工學(xué)博士，研究方向：綠色生態(tài)混凝土、再生混凝土。