土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革探析

辛酉陽，李 華

（黃淮學(xué)院 建筑工程學(xué)院，河南 駐馬店 463000）

土木工程材料課程是土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，在專業(yè)課程體系中處于重要地位。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，新型土木工程材料層出不窮。新材料本身的優(yōu)良特性，加上與新技術(shù)、新工藝的結(jié)合，使得它在實(shí)際工程項(xiàng)目中迅速得到推廣應(yīng)用。作為教學(xué)改革的一個重點(diǎn)，土木工程材料及其實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)很好地反映新材料的發(fā)展與應(yīng)用。本文重點(diǎn)討論土木工程專業(yè)土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革問題。

一、土木工程材料實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中存在的問題

20世紀(jì)50年代以來，我國高等學(xué)校理工科的實(shí)驗(yàn)教材一直強(qiáng)調(diào)知識的繼承和傳授，在理論的系統(tǒng)性和嚴(yán)密性上力求完善，這雖然有利于學(xué)生對理論知識的鞏固掌握，但不利于學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮，不利于學(xué)生動手能力、解決實(shí)際問題能力、創(chuàng)新能力的提高。土木工程材料實(shí)驗(yàn)教材也不例外。土木工程材料實(shí)驗(yàn)教材包含的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目繁多，但開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目極少。同時，現(xiàn)行土木工程材料實(shí)驗(yàn)教材中實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的深度一般，容易造成學(xué)生對實(shí)驗(yàn)教學(xué)不重視[1]。近些年，很多高校都根據(jù)教學(xué)實(shí)際對土木工程材料實(shí)驗(yàn)教材進(jìn)行了改進(jìn)，但實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一、創(chuàng)新性與研究性實(shí)驗(yàn)缺乏等問題仍然存在，總體上還不能很好地滿足現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。總之，現(xiàn)行土木工程材料實(shí)驗(yàn)教材內(nèi)容陳舊，對理論教學(xué)的依附性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目雖多但缺乏綜合性和創(chuàng)新性。

受實(shí)驗(yàn)教材和傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響，目前土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中主要存在以下問題：(1)教育觀念落后。受“重理論、輕實(shí)踐”落后教育觀念的影響，土木工程材料實(shí)驗(yàn)課開設(shè)的大部分是演示性和對比性實(shí)驗(yàn)，綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目很少。同時，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備臺套數(shù)和實(shí)驗(yàn)耗材不足。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生基本都是在教師缺乏啟發(fā)性的指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，很少獨(dú)立地提出問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。(2)教學(xué)內(nèi)容體系不合理。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系依附性和分割性明顯，各個實(shí)驗(yàn)之間缺乏聯(lián)系，更談不上與其他課程的聯(lián)系。(3)考核體系不完善。在多數(shù)高校，目前土木工程材料實(shí)驗(yàn)都附屬土木工程材料課程，沒有建立獨(dú)立、科學(xué)的考核方案，考核方式不夠靈活，實(shí)驗(yàn)成績占課程總成績的比例較小。教師往往只是根據(jù)考勤情況和實(shí)驗(yàn)報告撰寫情況確定學(xué)生的成績，從而導(dǎo)致很多學(xué)生對實(shí)驗(yàn)應(yīng)付了事，難以理想地達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)。

二、土木工程材料實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改進(jìn)策略

(一)實(shí)驗(yàn)教材改革措施

在實(shí)驗(yàn)教材改革方面，應(yīng)從學(xué)生動手能力、應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和解決問題能力的培養(yǎng)與提高出發(fā)，在重視基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的前提下，加大綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的比例；應(yīng)著重體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)思想，注意激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生帶著問題探索性地學(xué)習(xí)；應(yīng)給學(xué)生留下思考和創(chuàng)造的空間，而不是單純地灌輸知識；應(yīng)做到選修項(xiàng)目與必修項(xiàng)目相互補(bǔ)充，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與室外實(shí)驗(yàn)相互協(xié)調(diào)；對于各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，可在明確實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡那疤嵯?，讓學(xué)生通過預(yù)習(xí)并根據(jù)自己的理解自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)步驟。另外，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不是越難越好，重點(diǎn)應(yīng)是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，提高學(xué)生的動手能力，為其將來的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施

1. 轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，著力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的老師。在學(xué)生第一次接觸專業(yè)實(shí)驗(yàn)時，就應(yīng)該著重培養(yǎng)其興趣。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視知識的灌輸，強(qiáng)調(diào)通過驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生強(qiáng)化掌握理論課教學(xué)內(nèi)容，相對地忽視了學(xué)生動手能力、應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和解決問題能力的培養(yǎng)與提高，嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。對于土木工程材料實(shí)驗(yàn)課來說，一些教師和學(xué)生往往認(rèn)為教學(xué)重點(diǎn)只是驗(yàn)證工程材料的性質(zhì)。其實(shí)不然，土木工程材料實(shí)驗(yàn)的價值，在于通過材料性能和技術(shù)指標(biāo)的測試，根據(jù)國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)判斷材料的質(zhì)量情況和使用性能，并出具檢測報告。讓學(xué)生認(rèn)識到這一點(diǎn)，他們對土木工程材料實(shí)驗(yàn)及理論課的興趣自然就提高了[2]。

2. 突出教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用性，著力提高學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)技能

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的選定上，教師要結(jié)合實(shí)際工程實(shí)驗(yàn)檢測的內(nèi)容，選擇性地開設(shè)綜合性、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)[3]；應(yīng)突出教學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用性，著力提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。具體講可從以下幾方面努力：(1)刪減過時的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（如黏土磚實(shí)驗(yàn)），力爭實(shí)驗(yàn)內(nèi)容“精而新”；(2)增加與實(shí)際工程項(xiàng)目（如見證取樣、工程驗(yàn)收等）結(jié)合緊密的綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)研究“接地氣”；(3)結(jié)合教師的科研開設(shè)一些研究型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，充分激發(fā)學(xué)生的興趣；(4)增加新材料、新工藝、新技術(shù)、新規(guī)范方面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用性；(5)增大設(shè)計性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的比例。

在安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，教師要堅(jiān)持分類指導(dǎo)、循序漸進(jìn)的原則，以模塊化方式逐漸提高學(xué)生的能力。具體可分為以下三個教學(xué)模塊：一是基本技能型實(shí)驗(yàn)?zāi)K，其教學(xué)目標(biāo)主要是使學(xué)生熟悉土木工程材料實(shí)驗(yàn)的基本理論、方法和程序，掌握實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法。該模塊應(yīng)包括鋼材的拉伸與壓縮試驗(yàn)、燒結(jié)多孔磚抗壓強(qiáng)度的測定、瀝青三大指標(biāo)的測定等實(shí)驗(yàn)。二是綜合設(shè)計型實(shí)驗(yàn)?zāi)K，即對聯(lián)系比較緊密的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行整合設(shè)計，從而增強(qiáng)學(xué)生對土木工程材料實(shí)驗(yàn)的整體認(rèn)識，使學(xué)生綜合地掌握實(shí)驗(yàn)技能。三是研究型實(shí)驗(yàn)?zāi)K，其教學(xué)目標(biāo)主要是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力。該類實(shí)驗(yàn)可結(jié)合實(shí)際工程和教師的科研項(xiàng)目設(shè)計，但實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的復(fù)雜度要適中。為了提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識，確保教學(xué)效果，該類實(shí)驗(yàn)最好以小組協(xié)作的形式展開，即先通過小組討論確定實(shí)驗(yàn)方案，然后學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)并撰寫實(shí)驗(yàn)報告。

3. 改革教學(xué)方式，突出學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位

為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，土木工程材料實(shí)驗(yàn)課教學(xué)應(yīng)改革教學(xué)方式，充分體現(xiàn)“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的現(xiàn)代教學(xué)理念。第一，應(yīng)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的開放性，為學(xué)生開展探究性學(xué)習(xí)提供保障。例如，樁基礎(chǔ)的檢測、鋼筋的無損探測等都可以作為開放性實(shí)驗(yàn)開設(shè)。第二，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)方式要根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的具體情況而定，以達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最佳效果。第三，可設(shè)立一定的選做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以便學(xué)生根據(jù)自己的興趣和能力水平靈活選擇。

4. 完善考核體系，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

土木工程材料實(shí)驗(yàn)課教學(xué)應(yīng)建立“考核方式多樣化、注重過程考核的考核體系”[4]。在獨(dú)立設(shè)課的情況下，應(yīng)采用“平時考核+筆試+操作考核”相結(jié)合的方案；在非獨(dú)立設(shè)課的情況下，可以以平時考核為主。平時考核應(yīng)根據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)、預(yù)習(xí)報告與實(shí)驗(yàn)報告等綜合考核其基本實(shí)驗(yàn)技能掌握情況和進(jìn)步情況，還要根據(jù)學(xué)生在研究性實(shí)驗(yàn)資料收集、方案設(shè)計、數(shù)據(jù)分析等環(huán)節(jié)的綜合表現(xiàn)考核其實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

[1]張翼然．基礎(chǔ)教育課程改革對高師教改的要求[J]．青島大學(xué)師范學(xué)院學(xué)報，2002(3)．

[2]程金林，吳斌，靳曉枝，等．高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核模式的改革與實(shí)踐[J]．實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2004(4)．

[3]王剛．建筑材料課教學(xué)新方法探討[J]．成都大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2005(9)．

[4]林建好，岳航．土木工程材料課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索[J]．天中學(xué)刊，2010(2)．