《土木工程材料》教學(xué)改革探索

徐振華

（湖南科技學(xué)院 土木與環(huán)境工程學(xué)院，湖南 永州 425199）

《土木工程材料》教學(xué)改革探索

徐振華

（湖南科技學(xué)院 土木與環(huán)境工程學(xué)院，湖南 永州 425199）

《土木工程材料》是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生只有學(xué)好了《土木工程材料》這門課程，熟悉常用的工程材料，才能在后續(xù)學(xué)習專業(yè)主干課程中不會感覺費勁。這門課程雖然需要記憶的知識點比較多，但是如果教與學(xué)能很好地結(jié)合，學(xué)生一定能很好掌握。該文主要從教材選取、課堂教學(xué)、實驗實訓(xùn)、課程考核等方面做了一些探索，提出了相關(guān)教學(xué)改革的建議和措施，為提高《土木工程材料》教學(xué)質(zhì)量提供參考。

土木工程材料；專業(yè)基礎(chǔ)課； 教學(xué)改革；教學(xué)質(zhì)量

1　充分尊重學(xué)生的意見，選用合適的教材

現(xiàn)在市面上與土木工程材料這門課程相關(guān)的教材琳瑯滿目，《建筑材料》、《土木工程材料》、《工程材料》等都可以作為教材。這些教材主要介紹的章節(jié)有：建筑材料的性質(zhì)、 氣硬性膠凝材料、水泥、混凝土、建筑砂漿、墻體材料、木材、防水材料、鋼材、裝飾材料等。每種教材雖然章節(jié)名稱設(shè)置大同小異，但是側(cè)重點不同，各有特色。有的含有大量圖表，有的則以詳細的文字大量篇幅介紹材料性質(zhì)，有的課后附有大量習題而有的只是將習題在教材中以例題形式給出，還有的教材比較注重學(xué)生實驗，有詳細的實驗操作流程介紹等。那么，什么樣的教材才是適合學(xué)生的教材呢？絕大多數(shù)教材征訂時根本沒有考慮學(xué)生的意見，經(jīng)常看到有學(xué)生拿到教材后哀聲嘆氣，對教材不敢興趣，除了上課帶到教室，其他時候?qū)臼唛w。其實，作為老師我們應(yīng)該清醒的認識到，教材的主要使用人群應(yīng)該是學(xué)生，老師備課可以參考多本教材甚至其他資料，但是學(xué)生讀書還是以教材為主。建議廣大的老師們在上課期間或是課程結(jié)束，要求學(xué)生都交一份關(guān)于本課程教材的意見，這樣以后在訂閱這門課的教材的時候可以考慮到學(xué)生的心聲，雖然下一個學(xué)期是不同的學(xué)生在用這門課的教材，但是每界學(xué)生在教材認可方面肯定有一些共識。當然，學(xué)生提出的意見可能比較多，市面上的教材不一定能滿足各項要求。曾做過調(diào)查，學(xué)生對于土木工程材料的教材大都要求多圖片，多試驗介紹，多例題和課后習題。針對這樣的需求，老師可以考慮為了學(xué)生自編教材。如果老師能這樣用心，學(xué)生肯定能感受到老師的一片苦心，必定會珍惜學(xué)習機會，這樣教學(xué)質(zhì)量自然提高了。

2　充分體視土木工程材料課堂教學(xué)特色

土木工程材料這門課程主要是介紹各種工程材料的性質(zhì)以及應(yīng)用，所以涉及到的知識點大多需要記憶，如果老師上課沒有體現(xiàn)課程特色而將這門課程當作一般的思政類課程來講解，或是過多強調(diào)考試、著重知識點的普及，這樣學(xué)生必定會有厭學(xué)的情緒，會感覺這門課程非常枯燥，甚至連老師苦心強調(diào)的知識點也記不住。針對這樣的情況，老師可以做一些課堂教學(xué)的探索與改進。

2.1盡可能將相關(guān)工程材料帶到課堂

如果條件允許的話，老師可以將與課堂所授內(nèi)容相關(guān)的工程材料帶到課堂，讓學(xué)生近距離及時接觸材料，提高感性認識。比如講到建筑石膏這種材料時，教材上面一般只會提到石膏是以硫酸鈣為主要成分的氣硬性膠凝材料，然后花大量的文字在介紹石膏的性質(zhì)與生產(chǎn)；講到水玻璃的時候，教材就主要在強調(diào)有哪些水玻璃，水玻璃有哪些特點，用在一些什么地方等等。如果老師依照教材，照本宣科完成教學(xué)任務(wù)，那么到課程結(jié)束學(xué)生或許還是不知道水玻璃為何物，或許還是分不清石灰與石膏。又比如在講到建筑鋼材的時候，教材上提到了熱軋鋼筋，預(yù)應(yīng)力混凝土熱處理鋼筋，冷軋帶肋鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼絲鋼絞線等。老師可以將這些材料帶到課堂，在課堂上就可以教學(xué)生區(qū)分清楚了，比如帶肋鋼筋的肋到底有哪些外形，分別有什么特點，用鋼絲扭成鋼絞線是什么樣的，到底可以幾束一股，鋼筋的常用直徑又有哪些，表面上看上去粗細差別有多大等等。如果老師能將這些材料帶到課堂，結(jié)合教材與實物來講解材料的性質(zhì)與用途，或許能極大的提高學(xué)生的學(xué)習積極性，這樣也活躍了課堂。

2.2將工程材料的性質(zhì)講解與實際工程相結(jié)合講解

如果老師在課堂上講解材料的性質(zhì)只是按照教材來講解，僅僅將材料分分類，將材料的性質(zhì)整理累積讓學(xué)生去記憶，這樣的課堂必然不受學(xué)生歡迎，就算學(xué)生記住了這些材料的性質(zhì)，也只是死記硬背，不能將所學(xué)應(yīng)用到以后的學(xué)習工作中去。土木工程材料本身與工程就是分不開的，材料從工程中來，教師講課也可以將材料結(jié)合到工程中去。比如講到混凝土的時候，在介紹混凝土碳化時，不要只停留在碳化的原因以及混凝土的碳化對混凝土結(jié)構(gòu)的影響，而應(yīng)該聯(lián)系實際作一些拓展性的講解，可以向?qū)W生介紹在橋梁工程中如何檢測混凝土的碳化深度，甚至可以介紹工程中大體積混凝土容易開裂的一些現(xiàn)象，向?qū)W生介紹預(yù)防溫度裂縫的主要措施有：選用水化熱低與凝結(jié)時間長的水泥；粗骨料采用連續(xù)級配，細骨料采用中砂；滿足強度與塌落度的前提下，盡量減少水泥用量；降低混凝土的入模溫度 (混凝土入模溫度不宜大于35℃ )；及時對混凝土覆蓋保溫保濕；預(yù)埋冷卻水管；將混凝土內(nèi)部熱量帶出等。又比如講到砌墻磚與砌體的時候，可以向?qū)W生介紹一些主要的組砌形式以及砌筑方法，讓學(xué)生在學(xué)習砌體材料時就能區(qū)分“三一”砌筑法、擠漿法、刮漿法以及滿刀灰法的區(qū)別，對于多孔磚與空心磚，磚的規(guī)格或厚度較大，豎縫較高，用“三一”法或擠漿法砌筑時豎縫砂漿很難擠滿，因此可以選用刮漿法。還有，在講到鋼筋這一章節(jié)時，不應(yīng)該只停留在介紹鋼筋的一些基本物理力學(xué)性能，鋼筋的品種類型等，應(yīng)該多向?qū)W生介紹一下鋼筋的質(zhì)量檢驗，進場驗收方面的知識，可以強調(diào)鋼筋的外觀檢查要求，檢查內(nèi)容包括鋼筋是否平直、有無損傷，表面是否有裂紋、油污及銹蝕等，彎折過的鋼筋不得敲直后作受力鋼筋使用，鋼筋表面不應(yīng)有影響鋼筋強度和錨固性能的銹蝕或污染等，甚至可以介紹鋼筋常用的焊接方法有閃光對焊、電阻點焊、電弧焊、電渣壓力焊和氣壓焊等，可以給出相關(guān)焊接的圖片，讓學(xué)生課堂學(xué)習好比身在施工現(xiàn)場。這樣的課堂教學(xué)將工程材料的性質(zhì)講解與工程實際相結(jié)合，學(xué)生學(xué)習積極性一定很高，而且更能拓寬學(xué)生的知識面。

2.3將知識點與習題相結(jié)合，適當選用職稱類考試或執(zhí)業(yè)資格考試題

土木工程材料這門課程里很多知識點在一些職稱類考試以及職業(yè)資格考試里都有考查到，比如中級職稱考試、建造師考試、注冊結(jié)構(gòu)以及注冊巖土的基礎(chǔ)考試等，很多學(xué)生在學(xué)校就比較關(guān)心這些考試。老師可以針對這一點，預(yù)先引用這些考試中與土木工程材料相關(guān)的真題在課堂講解，加強學(xué)生對相關(guān)知識點的理解。例如：建筑石油瀝青和道路石油瀝青的牌號是按什么劃分的？在夏季氣溫較高的地區(qū)，對于屋面坡度大的防水工程，應(yīng)選用瀝青的牌號是什么？木材抵抗外力的特點是什么？快硬硅酸鹽水泥相對硅酸鹽水泥而言，其熟料礦物的相對含量的改變是什么？膨脹水泥和自應(yīng)力水泥的膨脹作用的機理是在硬化初期生成了什么物質(zhì)？焊接結(jié)構(gòu)中重級工作制的吊車梁，在負溫下宜用的鋼材是什么鋼材？像這樣的知識點還有很多，如果只是按照教材一一介紹，學(xué)生會感覺學(xué)得吃力，甚至根本不會意識到這些知識點的重要性，會覺得只是要應(yīng)付期末考試罷了。然而如果老師將這些知識點的相關(guān)題型與一些職業(yè)資格考試有效地結(jié)合起來后，這樣不僅僅能提高學(xué)生學(xué)習的積極性，也能加強學(xué)生對知識點的掌握，對學(xué)生以后參加類似的考試也大有益處。

3　應(yīng)該重視學(xué)生實驗。

實驗是土木工程材料這門課程必不可少的一個環(huán)節(jié)。在本課程中主要涉及到的實驗有建筑材料基本性能試驗、水泥試驗、混凝土用集料試驗、普通混凝土試驗、建筑砂漿試驗、鋼筋試驗以及建筑瀝青試驗等。重視試驗，可從以下幾個方面落實。

3.1試驗多分批次，保證學(xué)生都能動手參與

很多高?；蛟S因為試驗設(shè)備或是試驗場地所限，只是老師將這些試驗中的一部分演示給學(xué)生看，絕大數(shù)試驗都是很多人一組，真正動手操作的學(xué)生不多。其實，這些試驗都應(yīng)該讓學(xué)生親自動手嘗試。如果設(shè)備或場地不夠，可以在相關(guān)章節(jié)學(xué)完后就分批安排學(xué)生去做試驗，不一定要等到所有章節(jié)都學(xué)完再將時間擠在一起做試驗。學(xué)生只有自己動手參與了試驗，才能真正掌握材料的特性。比如在做普通混凝土試驗時，如要測定混凝土的塌落度，學(xué)生只有自己親手去提塌落度筒才能深刻體會一些操作要領(lǐng)。

3.2老師應(yīng)該自始至終陪同，及時指出錯誤

可能有的老師在做完演示試驗且講解完操作要領(lǐng)后便離開了實驗室，然后學(xué)生做完試驗再通知老師過來看一下數(shù)據(jù)就完事。這樣的學(xué)生試驗其實存在很多的問題。因為學(xué)生在做試驗時可能還是會犯錯，若沒有老師及時提醒，學(xué)生自己是無法發(fā)現(xiàn)的。比如在做塌落度試驗的時候，應(yīng)該用小鏟將拌好的混合物分三層裝入筒內(nèi)，每層裝入高度應(yīng)該為筒高的三分之一，而且每層要用搗棒插搗25次，或許學(xué)生在做時不一定有這樣的耐心，有的可能直接將拌合物一次性倒入坍落度筒，有的隨便插搗幾下甚至不插搗，這樣雖然也能測出一個數(shù)據(jù)，但是肯定是不符合試驗要求的，老師只有在實驗室及時指出，學(xué)生才能加深印象，在以后的工作中有這個意識。

3.3實習報告不應(yīng)該存于形式

很多學(xué)生做完試驗從來不記錄試驗數(shù)據(jù)，更加談不上分析實驗數(shù)據(jù)。老師應(yīng)該嚴格把關(guān)，必須要求學(xué)生都完成試驗報告，而且一旦發(fā)現(xiàn)有抄襲的試驗報告，成績計零分。試驗報告的成績應(yīng)該按一定的權(quán)重計算到期末考試總成績中。當然，有很多老師或許也沒有重視試驗報告，報告收上來后就簡單給出一個成績，并沒有詳細批閱。建議老師將試驗報告收上來后，認真批改，在試驗報告上給出批改意見，然后發(fā)回到學(xué)生手中。

這樣，不僅僅老師能對學(xué)生學(xué)習的質(zhì)量有個很好的了解，同時學(xué)生也可以通過做試驗以及完成實驗報告重新學(xué)到很多東西，比如文檔的整理，表格制作，數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)分析等，這些都是合格的工程人員所必備的能力。

4　期末考試應(yīng)該體現(xiàn)課程考核的價值

不能把考試當作目的，應(yīng)該把考試當作一種考核的手段。其實考試也是學(xué)習的過程，老師應(yīng)該嚴把試卷質(zhì)量關(guān)，讓學(xué)生通過考試更好地將學(xué)過的知識在腦海里串成一個有序的網(wǎng)絡(luò)，甚至要讓學(xué)生從考試試卷獲得新的知識新的啟發(fā)。針對《土木工程材料》這門課程知識點多，文字性東西多，很難記憶的材料品種特性多的特點，出卷教師宜考慮以下幾個方面：首先，試題宜每年變化，不同知識點都能考到，同一知識點可以不同考查形式出現(xiàn)，本身材料的更新就是日新月異的。其次，不能抄襲網(wǎng)上的原題，因為這根本不能很好結(jié)合課堂的內(nèi)容，命題宜始終跟課堂結(jié)合起來。最后，不宜出問答題這種文科性太強死記硬背的題，雖然本門課程要記憶的東西多，但是宜理解性記憶，所以試卷里更多應(yīng)體現(xiàn)材料性能分析題，可以引入一些沒有在課堂介紹的材料，通過簡單描述其特點，要求學(xué)生猜測適合用在土木工程施工的什么領(lǐng)域等，這樣的題分值應(yīng)該占一定的比重。學(xué)生做這樣的試卷，對材料又有了全新的認識，拓寬了知識面，從這個角度來看考試過程的確是一個學(xué)習過程。

5　結(jié) 語

土木工程材料的教學(xué)與其他專業(yè)課程不同，既有要記憶的知識點，又有很多的計算，并且材料特性與實際工程息息相關(guān)。所以土木工程材料的教學(xué)本身對老師就是一個挑戰(zhàn)，教師只有不斷探索，不斷改革，才能跟學(xué)生做到教與學(xué)的良好結(jié)合。本人在參考一些資歷較深教師思想的基礎(chǔ)上，結(jié)合自身對《土木工程材料》教學(xué)的理解，對本課程的教學(xué)做了以上探索，提出了一些教學(xué)改革的設(shè)想，希望能給廣大同行教師的教學(xué)起到拋磚引玉的作用。

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（責任編校：宮彥軍）

TU52

A

1673-2219（2015）05-0098-02

2014－11－08

徐振華（1984－），男，湖南益陽人，工學(xué)碩士，助教，主要從事土木工程施工方向的研究。