“土木工程材料”实验课程教学探讨

◆潘长春

(安徽理工大学土木建筑学院)

一、引言

随着我国建筑、交通和煤矿行业的快速发展，土木工程人才激增，对土木工程人才培养提出了更高要求。既要有扎实的专业理论，又要有良好的实践能力，才能满足社会主义现代化建设需要。土木工程本科教学实践证明，高水平实验教学有助于学生掌握基础知识、增强感知和提高实践能力。

《土木工程材料》课程是土建类专业基础课，由理论、实验两个环节组成，其实验课是学生实践的主要渠道。基于我校卓越土木工程师人才培养计划及土木工程专业本科教育评估要求，结合土木工程实验教学示范中心的建设目标，原验证性实验教学已不适应人才培养的要求，需要对实验教学进行革新。

二、土木工程材料实验课程特点及现状

1.实验项目多，周期长，学时少

由于土木工程材料种类多，实验项目多，内容繁杂，授课周期长。鉴于我校土木工程材料课程学时少(32 学时)，专业课难以完成，往往压缩实验课时(8 学时)，连常规材料实验都难满足，更何况进行所有材料实验。比如水泥、混凝士等材料研究是做试件、养护、测试，而且测试组数多，所以实验周期长。因此，在实验教学中必须着重考虑学时问题，统筹合理安排，以保障正常实验课程的进行。

2.内容陈旧，缺乏联系实际，创新少

目前，土木工程材料实验课以验证性实验为主，缺乏综合设计实验项目，不利于培养学生综合创新能力。且建筑材料水泥、混凝土性能实验研究模式单一，内容陈旧，导致学生学习兴趣低。因此，在做材料基础性能实验时，要适当添加新材料、新技术的实验，充实实验内容，加强创新能力培养。例如人们关心的高性能混凝土问题，掺加外加剂对混凝土性质的影响，以及使用带来的环境问题等。

3.学生多，师资不足，仪器设备少

由于扩招导致实验师资队伍紧缺，在职工所占比例过低，专任教师偏少，实验教师身兼数职，负担重，精力不足，严重影响教学质量;加之设备仪器硬件设施有限，一般是大班上课，教师演示，学生看，操作机会少，导致学生动手能力差。鉴于集体上课，学生不重视，严重影响教学效果。师资、设备是实践教学的基础，加大投入，提高意识，实验教学质量才能上高台。

4.实验教学评价体系、规章制度不完善

在实验室建设中往往重视物的投入，忽视人的作用，实验室不单是设备仪器和实验大楼，实际上是资源的集合体。多数高校对教师评价以科研、论文为主体，教师时间和精力主要放在科研上，缺乏合理教学评价。特别是扩招后学生数量大幅增加，师资、设备仪器、实验室管理纷乱，一定程度上影响了实验教学。只有合理配置教学资源、提高教学质量，满足培养综合创新人才的要求，才能建好实验教学评价体系。

三、土木工程材料实验课程的优化措施

1.优化实验教学内容和教学模式

土木工程材料课程涵盖专业较多，教学中必须结合专业自身，优化教学内容。如将原来“砂石实验”与“混凝土和易性—强度”综合，并与混凝土配合比设计结合，使之成为一个综合设计实验。以“综合设计”模式替代“验证”模式，打破教学形式呆板，学生处于被动状态。针对道桥、建筑、给排水专业分别增设“沥青混合料”“木砖性能”“管材性能”实验等。由于实验学时少，且有些实验持续时间长，无法保证课内全部完成。采取课内、外实验相结合模式，利用课余时间完成实验，扩大学生视野。

与理论教学相比，实验教学操作性强，更宜采用多媒体教学，既可以提高学生兴趣，又能把校内、外实习基地相结合，使学生切身体会实际问题，突出实践创新能力的培养。

2.加强综合创新性实验

土木工程材料实验大都是水泥、砂石等常规试验，如水泥细度、标准用水量、砂石筛分实验等。在把握基本实验原则下，强调综合，鼓励创新。综合创新实验的重要特征是发挥学生主体性，内容要有深度。例如，混凝土配合比实验整合了粗、细骨料性能，拌合物和易性调整、立方体抗压强度等多项实验，涉及多个知识点，成为一个完整、连贯性很强的综合设计试验。在上述实验基础上，针对建筑研究热点，就再生混凝土、无损检测、建筑节能等内容，提倡学生进行实验研究。由老师出题，学生选题，并独立完成实验各项步骤，以此加强创新能力的培养，增强学生专业认识，继而实现提高教学质量目标。

3.建立新的实验教学评价体系

以往实验教学都统一纳入理论教学中，对实验教学没有任何评价，只要学生考好试就能拿高分，严重影响了实验质量。对此，完善实验教学评价体系，教师依学生实验表现和成果，综合评价实验成绩，再按一定比例计入最终成绩，该制度的实施鼓舞了学生对实验的兴趣，主动和教师联系做实验，不但掌握了理论知识，而且提高实验技能。教学中教师和学生是主体，尤其是学生，最有资格评判教学质量。同时师生在教学中角色不同，对问题的判断也不同。因此，宜采用学生、同行、领导及教师自我进行综合评价，以实现教学质量评价可靠度。实验教学质量评价体系中设有教风、业务能力、教学文本、教学质量、教学管理、教学改革六项指标，促成了以考查实验教师教学质量为核心的新体系建立。

4.加强实验室建设与实验教学资源的投入

设备是实验教学改革的基础，是提高实验教学质量的硬件。士木工程材料品种多，材料发展日新月异。因此，实验室还应设置更新材料样品，便于直观教学。增置多媒体设备，方便演示，使学生充分了解实验过程和方法，拓展学生知识面，达到实验教学的基本要求。同时加强管理，健全体制，我院实验中心实行院、系两级管理，学院负责指导，中心实行主任负责制。要建设好实验室，充分发挥实验培养学生创新功能，不仅需要仪器设备，更需建设一支高水平、高素质、结构合理的实验队伍，尽量保持实验队伍的稳定。通过学习、考察等方法让教师接触工程实践，深入单位学习，提高实验队伍的素质。总之，实验室建设将是一个不断完善的过程。

四、结语

实验教学是高等教育中培养学生实践和创新能力的重要途径，是完成高等教育人才培养目标的重要教学环节。鉴于土木工程材料实验课存在的一些问题，如何有效地组织和实施实验教学。近年来，笔者以培养学生综合设计创新能力为目标，不断优化教学内容和模式，完善实验教学评价体系，加强实验室建设投入，使学生科学实验能力及教学质量得以提高。

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