建筑材料實驗教學改革探討與實踐

劉武林

(廣東碧桂園職業學院 廣東 清遠 511500)

建筑材料的實驗教學是高校教學課程當中一項非常重要的教學課程,學生可以通過實驗教學的環節,驗證基本理論、學習試驗方法、鍛煉實踐動手能力、訓練科研創新能力和培養更嚴肅的科學態度。多年以來,始終保持著在課時少、課程量多的狀況下,積極開展教育實踐課程的探討和改革,積極探索創新性、研究性以及綜合性材料實驗的教育實踐教學方法,適時調整并創新教學內容,在教學過程中逐漸形成一個應用創新型的教學新模式,以及真正形成具有現代創新技術并且特色鮮明的綜合型建筑材料實驗教學課程體系。

1 建筑材料實驗教學改革的不足之處

1.1 實驗教學過分依賴理論教學

建筑材料實驗教學課程與理論課程是當前建筑材料學科技術發展的兩大學術支柱,他們彼此之間相互依存、相互促進,但與此同時又各具特色。所以建筑材料實驗課程應該在教學課程中獨立出來,單獨獲得學分。但當前,從全國建筑材料課程教學的情況來看,建筑材料實驗教學一直沒有得到學校的重視。建筑材料課程的布置大多數都是以理論知識教學為主,而把實踐課程當作理論知識教學的一個附屬。如本校建筑材料課程的總學時為45節,其中實驗課程的教學大概只有15節,只占1/3的比例。在15節課程中中,學生需完成7個基礎性實驗和至少一個設計性實驗,但是由于增加了設計性實驗,導致實際的教學學卻遠大于計劃學時[1]。

1.2 對實驗教學人員重視不夠

目前實驗課程的設置與實踐課程的安排,都由理論教師進行設計和安排,而實驗室教師多為學生準備實驗所需的材料,以及針對實驗教學流程進行相關指導,所起到的教育引導作用不明顯。在多數情況下實驗教師都被稱為“教輔”人員。由于各個學校的實驗教師的師資力量以及專業能力等還沒有得到學校足夠的重視。為此,在實驗教學課程改革的過程中,實驗教學有實驗教師幫助學生獨立完成以及指導學生嚴謹的操作實驗流程,需要實驗室教師具備較高的實驗教學水平,不僅是決定實驗教學效率有效提高的主要因素,也是教師教學隊伍完善的根本原因,進一步提高實驗室教師創新調整實驗教學的能力。

專業的建筑設計人員需要具有嚴格的學科素質,不但需要擁有扎實牢固的專業能力,還應當掌握實驗教學各種設備與儀器的操作原理,以及在實驗教學準備階段進行相對應的調試與操作工作。所以,設計實驗教學的課程與實踐操作的環節,具體表現為教師具備專業的能力與超高的理論水平,才能適應培養學生成長為新型的綜合人才,以及在建筑材料實驗教學中,解決學生操作的實際問題與理論知識實踐的應用難點。如果實驗室教師無法掌握充足的專業技能與實驗引導經驗,依舊按學生實驗人數配置實驗員的制度制約了實驗室的發展,也降低了學生的學習效果[2]。

1.3 實驗項目和內容陳舊

建筑材料實驗教學的內容創新與教學環節的優化調整,是建筑材料,新知識和新技術鞏固與發展的重要途徑,將直接影響學生學習與探究建筑材料知識與技能的效果。所以,為了提高學生學習知識的鞏固與復習效果,以及借助新知識和新技術的涌現,將其體現在實驗教學中,有助于通過理論知識教學與工程實踐結合,讓學生更加深入的探究建筑材料實驗現象,以此掌握實驗探究的技巧與方式。

因此,作為建筑材料實驗教學的重點內容,將實驗室建設目標設置為滿足實踐教學用途,以及在服務學生理論與實踐結合的學習要求時,不會發揮出實驗教學雙管齊下的教學與科研目標,進一步為提高學生綜合素質和實驗實力奠定基礎。同時,學生在參與建筑材料科研工作時,所接觸到的建筑材料前沿技術與知識,進一步應用和深入掌握所學的知識,拓寬學生的學科視野,提升學生的設計水平和改革創新意識,這更符合社會對人才培養的要求。

2 建筑材料實驗教學改革的必要因素

2.1 課程精準定位

建筑材料課程是屬于建筑設計與施工的基礎學科,建筑材料實驗教學要求理論結合實踐,不斷提升學生實踐動手能力,才能在積累建筑材料相關理論知識后,從實際操作中獲取更多的相關信息,以此對建筑材料課程形成全新的認識和分析,并逐漸積累豐富的經驗。為此建筑材料課程精準定位,直接關系到教學質量的提升,學生綜合能力和綜合素質的提高。只有當學生專業知識技能得到有效的利用和發展,才能更好地滿足現代化建設人才的培養要求。所以提出課程精準定位的改革方向,需要轉變教學理念,完善實施實驗的流程,以及結合建筑材料實驗教學的內容,不斷調整教學手段,優化教學模式,才能達到有效的建筑材料實驗教學的最終目標。

因此,課程精準定位的改革要素,一方面體現在實驗教學與工程實踐相結合的教學方法,另一方面,需要提出改進實驗教學方法的措施,才能在培養學生動手實踐能力后,發揮出實驗教學的教育功能,促進學生綜合素質的提升,使其更加全面應用所學到的知識,解決實際的工程技術問題。注重理論結合實際,讓學生在實踐中加強實操,不僅能掌握建筑材料在不同建筑環境中的使用方法與檢驗方式,也能從建筑材料課程整體布置上,進一步加強建筑材料實驗教學的效果。

2.2 注重實踐指導

建筑材料實驗教學注重實踐是教學內容的重要部分。從理論教學讓學生掌握知識點出發,側重于加深學生對于基礎知識的理解。而在知識內容深入掌握的基礎上,需要結合實際應用的方式進行鞏固,通過實踐操作加深對知識點的認識,以及專業技能的熟練操作,主要是通過實驗研究,提升學生實際操作能力,讓學生在實際應用專業知識與技能時,及時發現問題,學會分析問題,尋找解決問題答案,有助于學生綜合能力和綜合素質的提高。

因此,建筑材料實驗教學改革是教學發展的必然需求,也是建筑材料高素質、高技能人才培養的根本。不僅需要將建筑材料理論是與實際應用結合在一起,也要調整實驗教學模塊創新實操方式,將各種將先進的技術引進到實驗教學中,確保學生在實驗教學中技能水平與實操經驗得到全面的提升。由此可以看出,對于建筑材料實驗教學創新改革的要素,需要在建筑行業快速發展的前景下,以實驗教學方式提高建筑材料技術人員的水平。同時,在教師結合各種先進技術,有針對性的對教學實操進行指導,并以創新性的實驗教學設計,充分激發學生創新性的思維,進一步提高學生參與建筑材料實驗教學的熱情。

隨著互聯網技術的不斷發展，中國各方面水平得到顯著提升，但是在教育行業有許多班主任的觀念卻沒有與時俱進，很多班主任受傳統教學觀念的影響，總是將傳統應試教育的教育方式放到新時代班級管理中。對班級管理的重要性沒有全面認識，將班主任與學生的地位理解得不夠現代化，一味地認為在校學生的唯一任務就是學習，還有許多班主任只是將班級作為教學組織——教師講課，學生聽，并沒有按照學生自己的喜愛和特長對學生進行針對性教育，更多關注的是學生的成績，不重視培養學生的綜合能力。這樣的管理現狀對學生而言不利于其健康成長。

2.3 符合發展要求

建筑材料實驗教學符合教學改革發展的要求,主要側重于建筑材料課程中實驗教學手段的優化,以及采用相關的建筑材料實驗教學設備與實驗材料,為學生深入理解基礎知識,強化實踐操作專業技能,積累豐富實操經驗奠定基礎,才能落實建筑材料實驗教學改革的最終目標。因此,建筑材料實驗教學從學生基礎知識的鞏固為突破點,逐漸延伸到學生動手實踐能力的檢驗,有助于通過相關的實操真實體驗,提升學生實操的成效,以此發揮出實驗教學改革的優勢。

所以,改進建筑材料實驗課程是高校課題研究的重點,一方面,重視實驗教學滿足社會經濟發展的客觀需求,確保學生大膽嘗試,提出實驗假設進行自主學習。另一方面,則需要根據新材料的認知與解讀,給予學生接觸建筑材料新知識的機會,從根本上提高學生知識儲備與專業技能,并為學生后續的建筑材料實踐探究打下基礎。

3 建筑材料適應教學改革的具體措施

3.1 改進實驗教學方法

改進實驗教學方法是優化傳統教學方法的一種重要手段,也是結合學習內容枯燥繁多的教學障礙幫助學生在實驗過程中積累學習經驗,養成主動性的探究精神,從而在充滿探究學習的科研興趣后,依據所學到的知識與內容,將其合理應用在實驗過程的各環節中。所以,在實驗教學中,明確建筑材料的實驗目的與內容,以及呈現出工程施工的重要組成部分,才能以先進的技術知識與技巧,積累并獲取建筑材料課程學習的重要經驗,真正的將理論學習與施工實踐內容進行充分的結合,可以合理的選擇、使用以及對建筑材料進行鑒定。

教師在實驗教學的過程中,可以采取小組分工的教學方式。如果出現實驗設備、時間有限的情況,教師可以根據建材材料試驗的特點,進行分組,實驗小組以3～4人一組為最為適宜。一方面,每個同學都必須根據各自的分工分別動手操作,不存在個別學生有偷懶的情況,也便于教師輔導、監督和檢查。另一方面,3～4人一組,每個人負責實驗的一部分,大家相互討論并發表自己的意見,也可鍛煉學生的團隊合作精神[3]。

3.2 利用實驗視頻進行演示

由于建筑材料課程的減少以及教學設備有限,導致很多實驗內容難以進行操作。而通過實驗視頻進行演示可輔助課程達到很多難以操作的實驗目的。實驗視頻通過文字、圖形、聲音、圖片、圖像等多種多媒體形式融為一體,能夠直接的刺激所有學生的感覺器官,這種教學方式既能及時有效的解決教師實驗教學內容多和教學總課時少的問題,還可以迅速的提高所有學生對實驗教學操作的興趣,顯著提高建筑材料實驗教學效果。所以教師在授課的過程中需要準備一些較為適合課堂的建筑材料教學小視頻,在講課的過程中結合書本中的理論知識將相關實驗視頻為學生的播放,積極提高學生對建筑材料實驗課程學習的積極性[3]。

3.3 做到教學實驗與工程實踐相結合

首先,學校應該建立專門負責建筑材料學科教學的實驗室,且需要滿足現代化建筑材料技術實驗以及教學應用的具體要求。

再次,聘請一些專業理論水平高,且實踐設計經驗豐富的專家帶領學生進行操作。這不僅可以縮短課堂學習與工程實踐之間的距離,而且可以為學生在今后的建筑材料設計過程中使用合理的材料進行搭配打下堅實的基礎,以及提高學生對現代化工程建筑材料實踐工作的自我適應能力。[4]

建筑材料實驗教學與工程實踐相結合,既能培養學生主動性的實操意識,提升參與實驗教學研究的積極性,也能以建筑材料專業教學特點為依據,通過科學化的實驗設備配置,為學生動手操作能力提升夯實基礎。而將建筑材料實驗教學拓展延伸到實際的施工場地,則是以工程施工做為實操探究的重要部分,確保學生在建筑材料實驗總結與歸納中,依據建筑材料在工程應用中的關鍵資料與方法理論,才能引導學生掌握實驗操作的方法與基本理論,進一步促進學生實踐創新與動手操作。

值得注意的是,教學實驗與工程實踐相結合,作為培養專業技術人才應變能力和創造能力的途徑,注重實驗課程的整體安排,循序漸進引導學生掌握工程技術與實踐方法,以及在培養學生創造性思維與科學精神時,突出實驗教學中綜合應用知識與創造使用方法為重點,有助于學生應變能力得到充分鍛煉,創新意識得到有效增強,將為學生后續的科研探究工作提供支撐。比如砂漿和混凝土配合比設計實驗中,從實驗室操作的具體要求出發,側重于強化學生操作技能。而以建筑工程施工現場為實操依托,則是為鍛煉學生應變能力提供場所,以此從分析和解決問題的過程中,幫助學生鞏固理論知識,強化技能訓練。

最后,以經驗豐富的專家實踐操作與講解,將實驗課程中的全部知識以自主開放的形式傳授給學生,將會發揮出實踐與理論結合的教學優勢,逐步提高學生專業知識與技能,調動學生學習的積極性。

3.4 多結合因建筑材料不合格導致的工程事故為案例授課

現實中因建筑材料不合格、偷工減料、“豆腐渣”工程等造成的工程事故時有發生,也有因為工人施工時的粗心大意,對配比太隨意,往往存在“差不多就行了”的僥幸心理。比如說墻體的砌筑砂漿配比,傳統的工人施工往往總是跟著自己的感覺或者經驗來,1袋水泥配1斗車砂加1桶水,天氣干燥多加點水,濕潤少一點水,往往忽略了其砂漿的規定配比和材料自身的因素,比如水泥一袋確定是50kg,廠家沒有缺斤短兩? 砂在斗車里的堆積密度總是一致的嗎? 沙的含水率是多少等? 任何一個因素都能讓砂漿達不到完美的配比,都可能會有很大的質量隱患存在! 這就要求以后作為施工管理人員的學生必須熟悉配比,嚴格把關,在施工前就要和工人做好安全和技術交底,再談水泥,水泥是整個建筑行業運用得最多的建筑材料,而對于水泥而言,工人師傅們并不了解,只知道一包水泥50kg,他的強度、種類、細度、標準用水量、體積安定性等一概不知,工人誤用水泥也會造成工程事故的發生。

作為建筑專業的學生一定要學會做實驗,知道每一種建筑材料的用途,把材料用到極致,既能保證工程質量,又節約了工程成本。做工的工人師傅不懂,那么管理工程的人員必須懂! 采購材料和材料的進場都必須嚴格把關,并抽樣做實驗,得出結果后做好資料存檔。在學校,在課程中就要要求學生做一個把“質量第一、安全第一”時刻放在心上,時刻繃緊質量和安全這根弦,這樣才能讓學生在今后的實際工作中盡量避免因建筑材料的問題導致事故的發生。

4 結語

經改革后的建筑材料實驗課程的知識更具備直觀性,內容更豐富。不僅可以著重培養鍛煉學生的實踐動手能力和學生的自我思維意識,還能夠培養學生實踐能力和實事求是的團隊合作能力,讓學生熟悉工程材料實踐課程的實際操作技能,并熟悉工程項目中材料試驗應用全過程,將書本知識與工程實際密切的融合在一起,完成由書本知識向工程實踐技能的過渡,避免因建筑材料的問題發生工程質量事故,從而滿足社會發展的需要。市面上建筑材料,新型創新工藝更新換代非?？?作為實驗教師必須及時了解新型材料性能,新型工藝要求,更新知識,并努力創新。