“建筑材料”混合式教學模式改革探索與實踐

［摘 要］ 按照“以學生為本”的理念，使學生由“被動接受”轉變為“主動學習”，針對“雙碳”目標下的“建筑材料”課程進行教學改革和實踐。打破傳統教學模式，從教學方法與考核方式改革兩方面開展探討，根據各級權重明確課程內容、改革教學方式、改革考核方式。創新提出課程教學改革后評價制度，形成課程目標達成度的課程改進升級。通過“建筑材料”課程的教學改革，提高課程教學效果，培養學生將基礎知識與實踐相結合的分析能力，進一步推進“雙碳”目標政策的實踐。

［關鍵詞］ “雙碳”目標；“建筑材料”課程；教學改革

［基金項目］ 2021年度教育部高等教育司土木工程國家級一流專業建設項目“土木工程一流專業”（802261234402）

［作者簡介］ 李友彬（1979—），男，貴州貴陽人，碩士，貴州大學土木工程學院講師（通信作者），主要從事數字孿生、建筑材料研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）52-0064-05 ［收稿日期］ 2024-07-26

引言

“雙碳”目標即二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。土木水利等基礎建設工程領域減碳已成為實現“雙碳”目標的關鍵所在［1］。在水利水電專業教學中，由于教學培養手段創新不足，學生的學習活動主要來自課堂，“教師教—學生學”“傳遞—接受”的傳統模式沒有得到根本改善，學生自主性、實踐性、研究性學習的能力完全得不到提高等問題突出存在。按照“以學生為本”的理念，遵循理論聯系實際，以發揮教師引導作用，激發學生學習積極性、能動性，實現學生由“被動學習”向“自主學習”轉變為目標，圍繞“怎么教、怎么學”等問題，對“建筑材料”課程進行改革。

“建筑材料”課程主要培養學生掌握有關建筑材料的性質，學會常用建筑材料的檢驗方法，了解建筑材料的基本知識，從而合理選擇與使用、存貯與運輸建筑材料。課程具有理論性和實踐性較強的特點，其內容不僅包含相關的理論知識，還包含與工程實踐相結合的內容。在教學內容、教學目標和教學方法上與其他課程有較大區別［2］。課程教學應遵循建立“需求—分析—設計—試驗—檢驗—修正—總結”的過程，實現理論教學與實踐教學程序系統化。通過豐富多彩的課程內容設計提高學生的學習積極性，促進理論課程和實踐課程的緊密結合，高效實現教學目標。以“雙碳”目標為導向，將綠色建筑、裝配式建筑、可再生能源建筑應用、磷石膏綜合利用等相關政策和技術知識融入“建筑材料”課程的教學改革和實踐中。

一、“雙碳”目標下“建筑材料”課程目標

（一）統計調研分析

課程包括理論知識學時（24）和試驗學時（8）共計32學時。課程教學改革應了解學生的狀況，采用匿名方式發出調研問卷，問卷內容包含已掌握的學科知識、對“建筑材料”課程的了解情況和“雙碳”目標涉及的問題等。

統計調研問卷結果，進行大班課堂討論和學生分組訪談，分析學生的基礎知識、專業認知、學習需求等方面的情況與特征，強化“以學生為本”的課程教學目標，確保課程教學改革過程中的明確性、針對性和交叉性。

（二）明確課程目標

課程目標1：知識能力。使學生充分掌握常用建筑材料技術相關軟件的基本知識，掌握常用建筑材料的參數、指標、性質及檢驗方法的基本知識，使學生具備簡化問題和分析問題的能力。

課程目標2：工程分析與設計能力。具備建筑材料應用基本知識和必要基礎理論的能力。

課程目標3：工程與社會。學生應具備工程意識，為從事工程實踐及科學研究打下必要的基礎，使自身在后續的學習中能結合實際工程問題制訂相應的實驗方案。掌握水利水電工程專業建筑材料基礎知識和專業知識，能厘清復雜工程涉及的各子問題間的關系，解決水利水電工程專業中的復雜工程問題。

（三）明確課程內容

根據專業培養方案結合問卷調查結果在原有教學大綱的基礎上明確“建筑材料”課程的教學內容。

1.理論知識。課程教學課時16學時，占課程權重50%，應按重難點區分課程講授內容和拓展學習內容，并合理安排課堂討論和小組隨堂作業時間。

2.規范規程。課程教學課時4學時，占課程權重12.5%，重視理論知識的同時，應介紹規范規程，引導學生建立工程思維，主要進行相關規范、標準的介紹，與課程知識點的銜接，以及實際應用場景等，使理論知識和工程實踐有機結合。

3.工程案例。課程教學課時4學時，占課程權重12.5%，課程應提供必要的實踐途徑，通過工程案例和真實項目讓學生直觀感受理論知識與實際工程的關系，充分發揮企業導師的優勢，將建設項目和技術工程師引入課程課堂里，為實踐教學提供可行的便利條件。

4.試驗操作。課程教學課時8學時，占課程權重25%，課程應合理安排時間讓學生進行試驗操作，通過與已有的試驗數據對比并分析試驗結果得出關于建筑材料相關性能的第一手資料。結合綠色建筑、裝配式建筑、可再生能源建筑應用、磷石膏綜合利用等實際工程提出施工過程中的注意事項，在保證質量的同時節能減排，避免由于建筑材料的問題引發環境惡化。通過試驗直觀引導學生了解混凝土與受力的關系，研究混凝土受力分布情況及其產生原因，分析混凝土應力分布情況，建立對材料破壞的感官概念（見圖1）。

5.思政創新。課程教學課時近4學時，占課程權重8.3%，作為“建筑材料”課程的拓展內容貫穿課程教學全過程。基于“雙碳”目標下培養實踐型工程人才的課程總目標，使學生在學習專業知識的過程中樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。通過融合思政教育的專業課程學習，使學生更加堅定愛國情懷和政治信仰，讓愛國主義精神和社會責任感牢牢扎根于學生心中。目的在于提升學生的創新創業能力，啟發學生的科研興趣，開闊學生視野和激發學生學習熱情。

二、“雙碳”目標下“建筑材料”課程目標與培養要求的關系

“建筑材料”課程以理論與實踐相結合的方式進行聯合培養，通過互動、自主學習、小組合作等方式培養學生的辯證唯物主義世界觀，提高學生的綜合素質。將以下三點作為思政元素融入課堂的探索與實踐：一是在課本授課與實驗室實操兩個重要環節，以身作則，言傳身教；二是深入挖掘恰到好處的切入點，正向引導，立德樹人；三是擴充專業以外的認知，學科交叉充實自我。以課程為單位，積極探索并深入推進“建筑材料”課程思政的改革與建設，全方位構建課堂教學的育人主渠道（見表1）。

三、“雙碳”目標下“建筑材料”課程目標的評價

（一）多種課程改革方式

課程教學方式是課程教學改革的重點，此次主要采取以下四種改革方法，不僅讓成績評定能更全面地體現學生的學習成效，而且能激發學生在課程學習過程中的實踐積極性。

1.理論授課。分組教學+小班授課。隨堂選人組建小組，每組不超過8人。各小組成員集中討論、統一推薦小組代表回答問題，共同完成隨堂作業。各小組之間人員可隨機組合，多次輪換，充分交流。同時以小班為單位安排課時，使任課教師盡可能兼顧每個學生，在課堂上提問、交流、回答問題，提高教學質量及學生的整體學習能力。

2.實踐試驗。實踐分為工程應用能力和碳排放政策及相關技術兩方面，主要考核學生將理論知識應用于工程問題的能力、掌握碳排放相關政策和技術的程度以及積極探索科學問題的能力。利用真實工程案例分析理論性強且抽象的內容。實踐試驗是學生在學校能接觸建筑材料最有效的方式，必須加強學生的動手操作能力。

3.翻轉課堂。合理規劃翻轉課堂時間，課前提前布置學習內容，通過課堂師生互動，考查學生的學習效果，包括答疑解惑、知識的運用等［3］，以此達到更好的教學效果。翻轉課堂時間教師應重點關注學生發現問題和引導學生如何運用知識解決問題兩個方面。

4.線上線下混合教學。建立線上班級教學QQ群，可及時通知學生學習信息以及進行溝通討論，分享關于“建筑材料”的前沿知識等。線下與學生面對面交流、互動，更加深刻地溝通并解決學習過程中遇到的問題。

綜上所述，受打破現有滿堂灌的教學模式，尋求更合理的教學方法，培養并提升學生的科研試驗水平以及創新意識，激發學生的自主學習能力和創新能力，最終使其具備獨自發現并解決工程問題的科技創新能力。

（二）多種課程考核方式

現有課程學時較少，應充分將理論與實踐相結合，嚴把“建筑材料”的質量關和出口關，確保學生獲得知識和技能。“建筑材料”課程要經常開展階段性隨堂測驗和考核，給學生布置大量的課后任務并及時有效地檢查，督促并引導學生充分利用時間有效學習，確保學生將主要精力用在學習上。打破一考定結果的單一考核模式，可進行隨堂提問、測試等，學生以小組的形式回答提問、接受考核，小組的成績作為小組成員每個人的成績。測試題目由授課教師課前準備，除了對授課內容進行檢查以外，還要考查學生對日常生活中所見所聞的思考、發散和創新的能力。把工匠精神融入課程考核中［4］。

（三）課程考核方式與課程目標的關系

教學中課程考核方式與課程目標的關系比較密切。考核方式與課程目標的關系見表2，課程目標達成度后評價計算見表3。

計算方法：總成績=平時成績（占總評成績的30%）+期末成績（占總評成績的40%）+試驗成績（占總評成績的30%）。

課程目標達成度=（Σ考核環節統計平均分×考核環節成績比例）÷（Σ考核環節總分×考核環節成績比例）。

四、課程教學改革后評價制度

課程教學改革后評價制度是有效的信息反饋制度，通過建立循環持續的課程評價制度，以學期作為評價周期，對已完成的“建筑材料”課程教學改革全過程進行綜合評價，包含預期目標、學時分配、過程管理、學生參與度、考核方式等，教師通過后評價階段的總結、學習過程提出持續改進措施，完善并修正課程教學方案，從而進一步提高教師教學改革的信心、責任心和教學能力。

以“建筑材料”課程為探索與改革的藍本為例，實踐性教學中存在的許多問題，實質上就是學生理論學習與動手實踐的問題。作為一門實際應用性很強的課程，授課的時候應注重理論聯系實際的講授。

第一，建立教學“需求—分析—設計—試驗—檢驗—修正—總結”的過程，實現理論教學與實踐教學的程序系統化。

第二，制訂學生動手實踐和參與實際工程的執行方案，協調教師、學生、實驗室、第一線施工單位之間的協作關系。

第三，通過豐富多彩的課程類型，在課程學時減少的情況下，提高學生的學習積極性，促進理論課程和實踐課程的緊密結合，高效化地實現教學目標。

后評價分為預測、問卷調查、統計分析三個階段。課程結束后預測本學期課程教學效果，盡快完成學生問卷調查，調查內容包括學生對教學模式、考核方式、實踐和創新能力培養的滿意度等；課程成績統計完成后進行相應的成績分析，梳理包含掌握完備的專業知識體系、具備工程實際應用能力、了解碳排放政策和技術在內的各項考核的得分情況；在問卷調查和統計分析的基礎上，形成“建筑材料”課程目標達成度賦分模型，對效果不明顯和失分情況明顯的環節進行原因分析，據此進行教學方案改進和調整。

結語

“建筑材料”課程的教學改革是將“雙碳”目標相關政策、技術和規范等與課程的特點相結合，“以學生為本”培養學生的學習主動性。

重點改革教學方法與教學模式，理論聯系實際融合思政元素，使學生具備運用基礎知識與實踐結合分析和解決實際問題的能力，具備工匠精神。

參考文獻

［1］彭曉彤，林晨.土木工程專業建筑材料課程改革探索［J］.高等建筑教育，2008（4）：86-89．

［2］孔德文，王玲玲.《土木建筑材料》課程教學改革探討［J］.高教學刊，2019（2）：133-134+137.

［3］劉俊霞，楊飛，夏曉敏，等.“土木工程材料”課程思政建設實踐研究［J］.中原工學院學報，2022，33（5）：70-74.

［4］崔艷雨，武志瑋，陳媛媛，等.工科專業實踐環節融入“課程思政”教育的思考［J］.中國校外教育，2020（9）：38-39.

Curriculum Reform and Practice of Blended Teaching for Building Materials

LI You-bin

（College of Civil Engineering， Guizhou University， Guiyang， Guizhou 550025， China）

Abstract： According to the concept of “student-oriented”， in order to transform students from “passive acceptance” to “active learning”， the teaching reform and practice of civil Building Materials courses under the “dual-carbon” target were carried out. The traditional teaching mode was broken， and the reform of teaching methods and assessment methods was discussed. This paper defines the course content， reforms the teaching method， and assessment method according to the weights at all levels， puts forward the evaluation system after the course teaching reform， and upgrades of the degree of achievement of the course objectives. Through the reform， the teaching effect of the course is improved， and students’ analytical ability of combining basic knowledge with practice is cultivated and further promotes the practice of “dual-carbon” target policy in civil engineering industry.

Key words： “dual-carbon” target; Building Materials course; teaching reform