土木工程材料实验教学改革与实践★

李 瑞 敏

(唐山学院土木工程学院，河北 唐山 063000)



土木工程材料实验教学改革与实践★

李 瑞 敏

(唐山学院土木工程学院，河北 唐山 063000)

结合土木工程材料实验教学的现状，从教学理念、内容、方法三方面，建立了“三层次、三模块、三平台”的实验教学改革方案，通过实践证明，该改革方案取得了良好的教学效果。

土木工程，实验教学，教学改革，实践能力

教育部提出的“卓越工程师教育培养计划”，旨在培养具有较高工程实践能力、创新能力的优秀工程应用型人才[1]。唐山学院作为地方应用型本科院校，在人才培养上更注重实践与创新能力的培养。土木工程材料课程是土木工程专业一门重要的专业基础课，其中包括理论教学44学时和实验教学12学时。教学大纲中实验项目相对简单，不能满足学生综合能力及应用型人才培养的要求；同时，随着科技进步与发展，新材料、新工艺、新技术、新规范等不断涌现。因此，如何对土木工程材料实验教学进行改革，培育出适应时代需求的卓越工程师，需要从理论到实践上加强系统研究与探索。

1 土木工程材料实验教学现状

1.1 实验教学理念

传统教学理念重理论轻实践，将实验教学视为理论教学的辅助，用于验证理论教学。这种理念不利于大学生实践能力的培养。科学实验是知识创新的基础，而实践是不断积累科学知识的过程。因此，实验教学除了加深对理论教学的理解外，还能培养学生实践与创新能力，提高学生综合素质。

1.2 实验教学内容

实验教学内容相对简单，导致培养的学生分析问题、解决问题的能力偏弱，当遇到复杂的实际工程问题时一筹莫展。

1.3 实验教学方法

土木工程材料实验课程有完整的实验指导书，包括实验原理、实验步骤、实验方法以及仪器设备使用说明等。目前仍采用传统的“填鸭式”教学法，严重阻碍学生创新能力、实践能力的培养。

2 土木工程材料实验教学改革措施

2.1 培养学生学习兴趣，改变师生观念

国外高校应用型人才培养模式更注重实践教学，强调产学研结合[2，3]；国内高校近几年也在不断探索与研究实践教学，意识到实验教学在人才培养中的重要性。在土木工程材料实验教学过程中，培养学生的学习兴趣，改变学生被动学习的观念，使学生积极主动的参与实验，正确认识实践教学环节。同时，实验教师转变观念,提高教学水平。首先教师要转变角色,由权威的知识传授者,转变为实验项目的开发者和过程的组织者、指导者、参与者。其次教师要不断更新知识,开阔视野,形成多元化的知识结构,以满足新教学法运用的需要。

2.2 分层次进行实验教学，实验类型多样化，实验内容丰富化

1)课内实验。土木工程材料实验多为验证性实验，其中包括水泥性质、砂的筛分实验、混凝土的和易性及强度实验。根据目前应用型人才培养的需求，将原来的四个验证性实验整合成一个综合性设计性实验——普通混凝土配合比设计实验。学生进行此实验首先要掌握实验材料及性能，由此引发学生自主学习水泥、砂石材料基本性能及检验方法，其次学生要掌握配合比设计方法及强度检验方法，这些内容促使学生在实验前学习掌握。这样不仅使学生由原来的被动接受改为积极主动的探索与研究，而且还能培养学生自主学习、分析问题和解决问题的能力，可谓一举两得。通过12级、13级、14级土木工程专业学生的反馈信息，实验教学效果非常良好。

2)开放性实验项目。开放性实验项目要求学生掌握一定的实验方法和技能，能够独立设计并完成实验。土木工程专业开放性实验主要有两类：一类是学生自主申报的大学生创新性实验，这类实验由学生自主查阅文献、自主申报实验项目、自主设计实验方案、自主完成实验内容、自主分析处理实验结果[4]，教师只起引导作用，以保证实验项目顺利完成。第二类是学生参与教师的教科研项目，这类实验学生自己选择教师及实验方向，在教师指导下设计实验方案，实验过程中学生及时反馈实验信息，以保证教师教科研项目顺利进行。从学生的反馈信息中看，学生受益匪浅。通过实验，不仅巩固了所学知识和内容，还使学生充分展现和发挥自己各方面的能力，有了广阔的舞台，学生创新实践能力和全面综合素质大大提高。

3)工程实验。土木工程学院与唐山市诚鉴建筑工程材料检测有限公司合作，成立了唐山学院绿色建筑结构与检测实验室。唐山市诚鉴建筑工程材料检测有限公司，主要承担建筑工程材料检测、建筑工程质量、室内环境检测等工作，是唐山市建筑工程材料检测领域骨干企业之一。带学生到合作单位检测实验室参观实际工程的检测实验，学生可以了解工程中需要检测的实验项目、检测的方法、检测的仪器设备及如何出具检测报告。对于思维敏捷、动手能力强的学生，业余时间可以辅助检测中心，做实际工程的检测项目。通过实验教学与社会服务有机结合的方式,让学生参与工程实践锻炼，逐步培养解决工程实际问题的能力和意识以及吃苦耐劳踏实严谨的工作作风，这也是土木工程专业卓越工程师应该具备的基本能力和素养。

综上所述，初步建立了“课内实验+开放实验+工程实验”的“1+1+1”的实验教学模式，形成了“三层次、三模块、三平台”(简称三个三)为特征的较为完善的多元化实验教学内容体系[5]，其结构如图1所示。

课内实验是整个实验教学的基础，主要培养学生的基本实验操作能力，通过课程大纲内实验教学完成。开放实验是实验教学的强化及提高，主要培养学生的独立操作能力和分析问题、解决问题的能力，通过大学生创新实验和开放实验完成。工程实验是实验教学的工程性及职业性体现，主要培养学生专业素质和职业能力，通过校外工程实践教学平台完成。三层次、三模块、三平台缺一不可，形成了完善的实验教学内容体系，为实现应用型人才培养提供了充足的条件及平台。

3 土木工程材料实验教学改革效果评价

土木工程材料实验教学，经过以上各方面的改革与改进措施，取得了良好的教学效果。12级、13级和14级三届土木工程专业学生对土木工程材料实验教学评价的数据，如表1所示。

表1 12～14级土木工程专业学生对土木工程材料实验课程教学质量评价 %

通过以上数据可以看出，土木工程材料实验课程实验教学改革效果良好，成果显著。分层次分模块实验教学，以“渐进式”逐步培养学生的动手能力、创新能力、实践能力、分析问题能力、解决问题能力及工程职业素养与精神。实验教学改革可以应用及推广。

4 结语

土木工程材料实验教学改革与实践证明，改革的一系列措施有利于培养学生动手能力和实际应用能力，有利于培养学生的创新意识和创新能力，有利于提高学生的综合素质。在整个实验教学过程中，教师和学生转变传统观念，明确了各自的目标和方向，体现了以人为本的教育理念，也是实施“卓越工程师培养计划”的重要举措。

[1] 中华人民共和国教育部.卓越工程师教育培养计划[Z].2010.

[2] 李培根,许晓东,陈国松.我国本科工程教育实践教学问题与原因探析[J].高等工程教育,2012(3):1-6.

[3] 刘克宽.应用型本科教育必须重视构建实践教学体系[J].中国高等教育,2011(17):40-41.

[4] 陆 源,厉旭云,叶治国，等.自主学习,自主实验,自主创新教学的研究[J].实验技术与管理,2012(6):12-16.

[5] 苑 迅,郭 辉,秦昌明.地方高校应用型人才培养与实践教学体系构建的探索与实践[J].实验技术与管理,2011(8):2-3.

Experimental teaching reform and practice of civil engineering material★

Li Ruimin

(College of Civil Engineering, Tangshan College, Tangshan 063000, China)

Combining with experimental teaching status of civil engineering material, starting from three aspects of teaching concepts, contents and methods, the paper experimental teaching reform scheme of establishing “three-level, three-module and three-platform”. Through practice, it proves that: the above-mentioned scheme has achieved good teaching effect.

civil engineering, experimental teaching, teaching reform, practical capacity

1009-6825(2016)34-0227-03

2016-19-23 ★：唐山学院院级课题(课题编号：160316)，唐山学院院级课题(课题编号：15015B)

李瑞敏(1979- )，女，硕士，实验师

G642.0

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