基于應用型人才培養目標的《土木工程材料》教學改革探討

董婉婉

0 前言

隨著國家基礎建設的發展，土木工程行業已經成為國民經濟的支柱行業之一，土木工程行業對應用型人才的需求也逐年增長。《土木工程材料》作為土木工程及相關專業的專業基礎課程，其應用型人才培養目標不僅要求學生具有扎實的理論基礎知識，掌握土木工程材料的組成、生產、性能及應用，還應具備一定的實驗實踐操作能力，為成為行業人才打下基礎。

《土木工程材料》課程是一門理論與實踐兼顧、抽象與具體兼有的專業基礎課程，涉及的材料種類多樣、性能各異、用途不同，課程各個章節之間關聯性不強，加上土建行業發展過程中新型材料的接續出現，以及對應用型人才綜合能力要求的提高，傳統的教學模式弊端凸顯，對于達到應用型人才目標有難度。本文從培養應用型人才的角度出發，結合教學過程中發現的問題，對該門課程進行教學改革探討，為該門課程的應用型教學及課程體系建設打基礎。

1 課程教學現狀與問題

（1）課程信息量大，授課課時少：《土木工程材料》課程一般開設在大二學年一學期，包含理論課程和實驗課程兩部分，理論課程為32 課時，實驗課程為一個實驗周，課程教材中涉及的材料主要有膠凝材料、混凝土、砂漿、墻體材料、瀝青及瀝青混合料、金屬材料、合成高分子材料、木材及功能材料等[1]，共計11 章理論內容，平均每章節理論課時3 課時左右。理論課內容多以敘述為主，系統性不強，課堂單一“灌輸式”教學難以讓學生長時間對該門課程保持興趣，積極參與教學過程。且隨著土木工程行業蓬勃發展的同時，土木工程材料也不斷更新發展，而教材內容卻不能及時隨著新材料的出現而及時更新。

（2）傳統的教學方式，學生參與度不夠：課時有限，知識繁雜，灌輸式教學，教學方式傳統等，容易使學生在學習過程中感覺枯燥無味，興趣缺失，部分內容晦澀難懂，容易產生學習倦怠感，難以調動學生學習興趣，學習效果不佳，傳統的課前預習、課堂學習、課后復習組織模式，忽略“以學生為中心”原則，沒有激發出學生的學習主動性，被動獲得的知識往往僅停留在學生信息層的表面，很難讓學生獲得深刻的印象，更談不上創新型、應用型人才的培養。[2]

（3）考核方式單一：土木工程專業基礎課程的考核方式通常考慮出勤率、作業、期末成績三方面因素，這樣的考核方式偏重于學生的應試能力，忽略學生在學習過程中的表現，并不能客觀地反映出學生該門課程的掌握程度，更難以體現學生的實踐能力、創新意識等，實驗課考核方式多以出勤率和實驗報告為主。這種過于簡單的考核方式，難以達到應用型人才培養目標，也不能夠很好地適應土建行業人才需求。

（4）實驗實踐環節與理論課程銜接不夠緊密：理論課與實驗課分開講授，在理論課結束后，集中開展實驗課程。實驗課一般是教師做實驗講解，實驗演示，強調實驗注意事項，學生再進行操作，實驗開展形式單一[3]。大多師生只重視理論知識，忽略了實驗實踐的重要性，實踐實驗環節的缺失或設置不當，不利于培養學生的探索、創新意識和應用實踐能力，不符合土建行業人才需求現狀。土木工程專業應用型人才的培養重在實踐應用能力的培養，通過實驗實踐環節，不僅可以加深對理論知識的理解和運用，還能鍛煉學生的實操能力，培養學生創新能力。

2 教學改革探討

2.1 以學生為中心，優化教學模式，改進教學手段

教學內容繁雜，需要刪繁就簡，明晰重點，教材內容老舊，需要補充更新，跟緊前沿。將知識模塊化分組，內容階梯式教學，基礎知識課前學，重點問題課上學，前沿拓展課后學。同時在教學過程中，利用在線網絡平臺，翻轉課堂，開展混合式教學。對于簡單的基礎知識，學生可以通過在線網絡學習平臺，自主完成學習，教師可以根據平臺數據，提前了解學生課件、視頻學習、互動討論等活動開展情況，把握基礎知識掌握情況，在課堂教學過程中突出重點，加強引導、答疑解惑，不僅可以在有限的課堂教授課時內，把握重點，優化內容，而且能夠培養學生自主學習、發現問題、提出問題的能力。互動問題的設置，采用啟發式、驅動式、案例式等，激發興趣，引導思考。同時，新材料新技術的不斷涌現，使得及時補充教學內容尤為重要，以建材行業為基點，結合教學內容和崗位需求，從應用性、創新性、前沿性進行教學內容更新補充，課后通過平臺設置興趣拓展模塊，進行前沿互動，拓寬學生工程眼界，培養學生工程素養。

2.2 建立線上課程

在互聯網高速發展的時代，隨著電子產品的普及、網絡資源的共享、5G 時代的來臨，當代大學生獲取知識的渠道，不再囿于課堂，知識來源不再局限于書本。既然學生的“學”不再囿于課堂，教師的“教”也不應局限于講臺上，適應時代背景，與時俱進，關注學生感興趣的手段和內容，“以學生為中心”，摒棄“一言堂”“滿堂灌”模式，整合豐富的線上線下學習資源，給予學生足夠的線上線下學習空間，探索學生喜歡的教學模式。選平臺、找素材、建課程，利用網絡教學平臺，建立線上資源。線上課程內容中的課程介紹、教學大綱、授課計劃等課前內容，便于學生整體把握課程性質和重點，課程中的教學課件、教學視頻、工程案例，作為重點教學模塊，每個教學視頻長度適應學生學習特點，時長20 分鐘左右為宜。合理設置互動模塊內容，兼顧基礎知識考查和創新能力培養，師生互動，平臺開放，共同探討問題，調動學生參與積極性。設置拓展模塊，一方面補充課堂內容，另一方面拓展工程前沿技術和材料，便于學生了解行業發展形勢。將實驗課程制作成實驗專題模塊，學生可以隨時開展實驗學習。線上課程建設，方便學生提供隨時隨地學習交流，出了教室依然可以保障學習進度和學習效果，線上線下優勢互補，能夠提高學生學習效果。

2.3 多專業協調，豐富教學資源

教材不只是“課本”，打破書本教學的局限性，豐富土木工程材料樣品資源，實物教學，從“課本”走向“樣本”，從“圖片”邁向“實物”扎實基礎；搜集工程案例，隨時更新“案例資源庫”，打牢基礎知識的同時，培養學生工程素養，拓展學生工程視野。建立樣品庫和案例庫“互聯網+”線上平臺，持續更新，方便學生隨時學習，讓知識“看得見、摸得著”。比如，講解“石灰、石膏”這一內容時，可以帶樣品上課，使學生直觀認識材料，利于知識接收。面向專業的教學資源創建整合，課題組教師創建“線上+ 線下”“樣品庫”；課題組教師做主導，其他專業比如混凝土結構設計、砌體結構等專業課程教師傾力協作，提供與材料相關案例，共建“案例資源庫”，做到基礎課程與專業課程緊密銜接，使學生直觀了解材料應用方向。

2.4 應用驅動創新，精選實驗實踐

本課程實驗多為驗證性實驗，實驗設置略顯單一，學生實操內容和時間均有限。應用型人才需要具有較強的實踐能力和創新意識，一方面需要改進校內實驗環節，另一方面需要加強校外實訓環節。基于行業人才需求，精選實驗內容，在基礎實驗基礎上，合理添加設計型、探究型實驗，培養學生運用科學合理方法解決問題，鉆研探索精神，創新意識及實際動手能力，比如混凝土配合比設計實驗，可以提供實際工程背景，讓學生獨立完成實驗方案、配合比計算、實驗操作、養護、強度測試等工作，得到滿足要求的施工配合比。也可以讓學生通過實驗，自主探索配合比對混凝土強度等性能的影響。實驗過程中，從理論的應用、實驗操作、自主創新等方面，加深學生對材料性質和應用的了解。拓展土木工程材料校外實習實訓基地，校內實驗和行業需求接軌，讓學生將理論與實踐對比，理論知識課本學，實踐經驗校外得，建立緊密對接產業鏈、專業鏈的專業體系，讓學生了解土木工程材料的實際工程應用情況及行業前景，同時幫助學生能夠拓寬就業選擇面。課上基礎學習、實驗重點實操、現場實踐實習，三階段、遞進式、全過程模式，使學生認識到理論是基礎，應用是目的，從意識上重新認識課程的應用性，形成良性循環，構造應用型課程的可持續發展體系。

2.5 以人才需求為導向，改革考核評價

從“重課本”的應試能力考核，向“重實踐”的實踐能力、創新能力考核轉變。從“單一”試卷考核，向兼顧課堂表現、期末成績、實驗環節、實踐環節等“多元”過程考核轉變，以市場人才需求為導向，利用“互聯網+”平臺，全過程精心設計任務點，任務驅動模式，全過程記錄學生學習動態，反饋學習效果，客觀評價學生綜合應用實踐能力。

3 結語

本文結合《土木工程材料》課程教學過程中存在的主要問題，從工程需要出發，優選教學內容，從學生興趣出發，改進教學方式，從應用創新出發，精選實驗實踐，從人才需求出發，改革考核評價，做到教學內容跟緊前沿，教學方式與時俱進，考核方式過程把控，教學資源線上融合，探索該門課程持續改進機制，建立高質量應用型人才培養體系。