土木工程材料实验课程改革初探

刘芳 肖欢

【摘要】土木工程材料是进行土木工程建设的物质基础，《土木工程材料》课程是土木工程类学生必修的专业基础课程，具有综合性强、概念多、经验性内容多、缺乏理论计算分析等特点，课程内容看似道理简单，逻辑性却偏差，单纯的课堂理论教授模式难以让学生得到实质性认识，因此需要加强学生对材料的接触与实验，将理论课程与实验课程很好地契合起来。

【关键词】实验教学 土木工程材料 教学改革 1+N

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）16-0235-02

随着科学技术的飞速发展，新型建筑材料不断出现，以致学校教育尽管在教学大纲、教材、教学组织、教学手段等方面力求适应现代科学技术发展水平，但是仍然跟不上它的迅猛发展。而学生毕业后，还会遇到新的建筑材料以及新理论和新技术，就目前的土木工程材料知识而言，学生随着课程的理论学习时间难以研究透彻。因此，不能只是教给学生一些现成的知识[1]， 需强化学生实践能力的培养[2]，以抓好基本理论和实践技能为重点，以能力培养为核心，学生能够利用这些知识，解决实际技术问题，并具有解决更复杂、更重大工程技术问题的潜在能力。本着这个认识，对《土木工程材料》实验教学进行实驗课程改革教学设计。

1.土木工程材料实验课程目前存在的问题

1）实验课程安排时间欠合理

对于土木工程专业学生而言，本校本门课程安排在大二上学期，同期学生所学习的课程有11门之多。此外，作为一门专业基础课，《土木工程材料》课程内容包括几十类上百种材料，有无机非金属材料、金属材料、有机材料以及复合材料等，综合性强，概念多，经验性内容多，在理论授课的过程中学生会感觉到难记[3]、难学。学生遇到的一些抽象、空洞的理论知识可通过实验课程得到接触性认识，但学生在进行实验课程的时候与理论教学间隔时间较长，学生实验过程中不能将学到的理论知识灵活运用，甚至会出现部分理论知识遗忘的问题，容易造成实验过程中只知如何做，而不知为何如此做。

2）部分学生动手、动脑积极性不高

本校土木工程材料实验教学过程中对学生进行分组，每组3-5人进行实验。受到实验仪器配置、实验条件或者学生本人的原因，部分学生动手积极性不高。除此之外，虽然大多数学生能够合作完成实验，却往往会出现同组学生实验结果与实验结果的分析、看法全部一致的现象，也就是说，有些学生虽然动手参加了实验，却没有注重对实验结果的观察与分析，达不到实验教学的目的。

3）实验教学成果单一

作为一门实践性较强的课程，开展实验课程是必不可少的，实验教学不单单是为理论课程服务的，而且能更好地培养学生观察和动手能力、分析问题和解决问题的能力，培养学生的逻辑思维与创新思维。本校在进行土木工程材料实验教学之前，编写有相应的实验指导书与实验报告，老师大致讲授实验内容、实验仪器、实验步骤等内容，学生自己动手做实验并完善相对应的实验报告，最终学生实验成果的好坏也主要是从实验报告中体现出来，而单单白纸黑字的实验报告造成原本生动有趣的实验课程变得机械乏味，学生实验积极性降低，实验教学成果单一。

2.土木工程材料实验课程教学改革

自开设该课程以来，我们一直力求学生握材料的基础理论知识，具备材料的实验操作技能，激发学生的创新能力。为此，我们对课程的内容进行相应的调整，开发实验教学新体系，强化研究性，创建课程教学新方式；注重实践性，拓展课程教学新途径；激发主体性，优化课程学习新机制使课程质量不断提高。

1）从心态上重视本门课程

多数土木工程专业的学生计算能力偏强，而本门课程教材上文字叙述内容偏多，加之对所学建筑材料的接触性认识偏少，这就导致他们学习兴趣浅，对本门课程的学习有所倦怠。因此，本门课程在授课之初，通过较多实例、图片、数据让学生理解本门课程与土木工程专业之间的主要联系，建筑材料在土木工程中的作用以及地位，并让他们了解进行实验课程的目的，充分发挥他们的积极性与主观能动性。

2）把施工现场搬到实验室

土木工程材料是随着人类社会生产力和科学技术水平的提高而逐步发展起来的，材料的质量的优劣会直接影响到工程实际中的施工工艺与工程质量。而本门课程涉及各类材料和工程密切相关的实验资料和实践经验的总结，为了让学生掌握必要的基础理论及基本的试验技能，本校有专门的土木工程材料实验室，实验室统一排课进行了材料的基本性质实验，尽量达到理论教学与实验教学在时间上较为同步的节奏，满足材料基本性质试验等各实验的开展。

在实验的过程中，对实验课程进行相应的调整与设计，不赘述讲解实验原理、实验仪器、实验步骤，在有限的实验教学学时内增加学生进行实验的时间，要求学生理解实验所依据的基础理论知识、行业规范，并加强学生对实验观察与结果分析。例如在进行新拌混凝土和易性实验过程中，可依据我们制定好的配合比进行实验，明确新拌混凝土的和易性并进行分类。在此基础上，要求学生对配合比进行自主设计，对配合比自主进行调整观察新拌混凝土和易性的变化情况，可以从材料组成、材料性质、各材料所占比例等进行分析，不强制要求调整后的配合比能得到和易性较好的混凝土，但要求学生得到正确的理论知识与相对于的实验现象。

3）借助超星等网络教学平台

为加强学生对实验现象的观察、研究，本校在超星学习通上开设了《土木工程材料》这门课程，并通过此教学平台加强老师与学生、学生与学生之间的交流，例如在砂的筛分试验中各组同学对砂子的粗细进行投票，在进行混凝土和易性实验中，要求学生在超星学习通网络教学平台上以图片加文字的形式将实验过程记录下来并进行讨论交流，相对于传统文字的实验报告而言学生更加清晰深刻。

4）完善1+N考核中的实验项目

考核是教学过程的一个重要环节，是教育评价的一种重要手段，其最为明显的作用使检测学生的学习效果，同时对学生的学习是产生反作用力。为了防止实践教学流于形式[4]，本门课程实行1+N考核，其中1为期末成绩，N为作业、实验、成果、平时表现、实验创新等，本校重新对考核的项目与比重进行了调整。其中，在期末试卷中适当加大了材料实验的题目，同时将实验成绩由10%提高到20%，并增设了实验创新一项。

由于学时的限制，实验工作量大的控制，并不能保证充分的时间让学生进行实验，但其中学生可以挖掘的理论知识是很多的，这就需要开展实验课程的过程中对学生适当的进行专业引导，加强学生的独立思考与分析能力。

3.实验课程努力方向

1）增设相应的实验课程。在实训室条件满足的条件下，可增设相应的实验选修课程，注重对学生动手能力的培养。与此同时，实训过程中实施开放性实验。实训室如各种实验仪器和养护室平时向学生开放学生可以利用课余时间去学习和参观。

2）加强培养学生的动手能力与动脑思考能力，结合相应的软件进行分析。本课程是土木工程专业的必修技术基础课，为学生在后继的专业课程学习打下基础，学生在学习本门课程的过程中，能够与其他基础性或专业性的课程相结合，运用所学知识去解决跟材料相关的问题，并以文字、图片或视频的方式给同学和老师进行反馈。如果能更深层次的与实际工作相结合更优，以培养学生的创新能力与综合素质。

结语

在分析土木工程材料实验课程现状的基础上，结合本校实际教学情况进行了实验课程的改革初探，在理论学习的过程中，培养学生的动手能力；在实验课程的过程中，加深巩固理论知识，加强土木工程材料实验课程的建设，有助于更好地调动学生的主观能动性与学习兴趣，达到教学目标的要求。

参考文献：

[1]陈红光，刘东，马錩臣，等.建筑材料实验课程教学改革的探讨与实践[J].科技资讯， 2010（7）：175-176.

[2]李丽丽.转型高校科研项目助力《建筑装饰材料与构造》课程中的教改研究[J].四川建材，2017，43（8）：205-206.

[3]高健，田继龙，王喜刚，等.基于应用型转型的“道路建筑材料”课程教学改革研究[J].辽宁科技学院学报，2017，19（3）：59-60.

[4]尹萍.浅谈《道路建筑材料》课程教学改革[J].科技创新导报，2009（14）：141.