土木工程材料课程建设创新与实践

魏太兵，陈 坚

我校工科类专业培养目标的定位是，培养高素质应用型人才，使学生在校学习期间，充分掌握理论知识的同时，加强实践能力的培养与实践经验的养成，为学生步入社会打下坚实的基础。

土木工程材料课程是我校土木工程与建筑学院土木工程专业与工程造价专业必修课，是多门专业课程的基础课程。工程类学生就业后的岗位无论是在设计、监理、施工或是职能部门都要涉及对土木工程材料的选用、检验、检测及验收等工作，所以学生对这门课的学习和掌握就显得尤为重要。然而学生对土木工程材料课程的学习普遍反应不积极，学习较为被动，对课程知识点认识上仅仅集中在背诵记忆材料的性质特点。究其原因主要就是土木工程材料课程涉及学科较多，涉及知识面广，知识点之间的逻辑性较差且理论性较强，这就给学生学习这门课程造成了不少的困难,影响了学生的学习积极性。因此加强土木工程材料课程建设与教学模式改革，增强课程创新与实践内容，将直接影响我校应用型人才的培养水平的高低。

一、土木工程材料课程的特点

1.课程内容庞杂，涉及知识面广。该课程包括与土木工程有关的十多个大类，上百种材料，如胶凝材料、金属材料、高分子材料及复合材料等，每种材料性能差异较大。涉及的概念多，术语多，知识点较分散，记忆起来相对困难。

2.学科交叉大，逻辑性差。土木工程材料是一门介于材料科学与建筑科学之间的综合课程。课程要求掌握有关材料性质和应用的基本理论、工程技术相关知识、试验检测规范及检测要求等。各知识点相互之间缺乏必要的横向联系，所涉及的公式也都是实践中总结出来的经验公式，缺乏理论的推导和论证分析。

3.课程理论性强，实践性强。课程主要以叙述性内容为主，定性的描述或经验规律的结论多。通过课程理论的学习，使学生获得有关土木工程材料的基本知识和理论，为以后的专业课如结构设计原理、钢筋混凝土结构设计、钢结构与组合结构设计、土木工程施工等提供理论及相关的专业基础知识。同时该课程实践性较强，通过实践课程的学习，获得主要土木工程材料试验的基本技能训练及工程实践操作的一些基本规范，包括材料的选用、检验、验收和储存等施工现场常遇问题的解决。[1]

二、课程教学遇到的问题

1.理论与实践教学脱节。教学方法不适应应用型人才培养的要求,重视理论教育,轻视实践训练,课程教学较多采用传统的“填鸭式”教学方法，从材料的性质到材料的特点，从理论到理论，与实践结合较少，没有和实际工程联系起来，实践课的开课率没有达到实践教学大纲的要求,实践课成为理论课的附属课。使得试验教学流于形式，学生实践能力不强,与社会需求脱节。结果是学生学了一学期的土木工程材料，到工程项目上对很多材料都不认识，更别说能掌握建材的生产、采购、保管、使用和检测评定。

在创新方面，很多院校由于教学资源与环境的限制，还是采用一些老旧的试验设备和试验项目，学生无法接触新型检测设备和检测方法，与质监站中所用的检测设备及规范相脱节。对于试验检测数据，学生只是单纯地记录，如果试验误差比较大，也只是按照原来的方法重复试验，很少对操作过程总结分析，找出造成误差的原因。学生缺少独立思考、自己动手的能力，这样的做法不能培养学生对试验过程的控制和数据分析的能力。

2.没有统一的课程标准。 在我国高等院校的土木工程材料课程设置基本上处在无人监管的状态，既没有形成统一的认识,也就没有统一的课程标准,各学校各行其是，且大多院校依然沿用老旧的教材,这些教材的内容比较狭窄,缺乏对新材料、新工艺、新设备、新规范、新试验方法的介绍,课程的教学改革速度跟不上建材领域发展的速度。

3.课程考核方式单一。目前我国高校现行的教学考核方法主要存在以下问题：考试内容仍取决于教材、考试命题的简单标准化、考试方式过于单一以及考试反馈调节功能的匮乏等。[2]这种考核方式仍然很难反映学生全面真实的理论知识掌握及实践技能掌握水平。造成平时注意理论学习的同学成绩较高，而那些动手实践能力较强的同学由于不注意课本知识的记忆，成绩普遍偏低。现行考核方式的单一与试验教学的弊端势必对本门课程所要达到的知识与能力目标造成一定负面影响。

三、课程建设与教学模式改革的构建

1.试验实践课程改革。我校土木工程材料课程按照专业培养计划安排，试验课程占到16课时，由于分组较多，重复试验课时挤占正常课时，造成某些试验项目课时不足的情况。为此我们在试验教学课程改革中考虑充分利用在课余时间进行试验教学安排，弥补试验课学时有限，部分试验内容无法在课堂内完成的缺陷，如砂浆沉入度、分层度、水泥凝结时间的测定等这些需要较长操作时间的试验项目。同时试验室也以每周定期开放的方式为学院其他专业学生开放，并设专人管理，专人辅导。鼓励有兴趣学生充分利用试验室进行创新性、综合性试验，提高学生的动手能力。

在专业能力培养上，根据我校土木工程专业和工程造价专业特点及人才培养目标，进行优化试验教学内容探索，逐渐形成课堂演示、动手操作试验与课外试验相结合的应用研究型试验教学体系。如沥青三大指标试验由于材料准备工作较繁琐，操作过程较复杂，沥青原料需冷却及恒温箱加热，如果每个试验小组都制备试验所需材料并且进行操作的话会占用大量的学习及课余时间，因而采用试验室现场演示，让同学从演示操作中感性的认识到针入度、延度、软化点的操作过程，并且了解其基本试验原理。混凝土配合比设计则可以采用指导组织学生先行对试验所需混凝土配合比进行设计，按照学生自己计算的初步配合比设计结果，到试验室进行试配，调整，最后确定试验所需的最终配合比，经过一整套完全和工程中心试验室一致的操作流程使得同学们对土木工程材料中较为复杂的配合比设计过程有个深刻的认识。另外，针对一些试验室条件限制的特定项目，增设课外试验项目，如在混凝土强度检测中，先检测混凝土试块在压力机上所表现出来的强度值，再带领学生到工程项目中利用回弹仪进行混凝土构件的无破损检测，通过对比让学生了解到工程材料检测的不同方法，了解试验室检测与工地现场检测的区别及联系，让学生今后在从事相关工作中能尽快适应。

2.教学方法的创新。在教学的过程中，以学生为主体，以材料性质为教学中心，采用启发式教学，化抽象思维为形象思维，运用对比的方法归纳同类材料的特点，注意培养研究性学习能力，增加教与学的互动，形成教师讲解，案例展示，学生讨论的课堂教学方式，在课程理论教学中融入相关的工程案例。并且设计制作教学相关视频、动画，充分利用影、音、图、文将课程内容形象地载入到学生面前。一些由于时间和设备条件限制的试验，可以利用试验视频进行演示。通过试验视频演示不仅可以增强教学的直观性、形象性和生动性,有很强的真实感和表现力,可以提高教学的质量和效率，达到当前有限试验条件下的试验目的。

另外，把课程理论教学和试验教学之外的一部分教学课堂搬到水泥厂、钢材厂、建筑装饰材料市场和施工现场进行现场教学,同时积极联系校外实习基地，让学生去施工现场,按施工规范抽取材料样品,然后回到试验室进行试验检测，模拟完成土木工程材料检测的一系列流程。做到教学试验与工程实践相结合、理论与工程实例相结合。

3.完善课程资料。在现有的十二五规划教材基础上，紧跟国家相关的新规范、规程和标准体系，将新规范和标准、课程的切入点放在学生的知识、能力和素质的综合培养上，强调发挥它的技术基础作用，突出培养分析与解决实际问题的能力，并计划制作配套相关试验教学文件。

加强试题库建设，完善土木工程材料试题库。针对相应教材理论知识，按章节给出相应的习题，题目类型力求多样化，如名词解释、判断、单选、多选、填空、简答、案例分析与计算等。每章习题内容力求涵盖本章所有重点知识，模拟试题力求涵盖全面、突出重点。

4.建立课程网络体系。课程教学将综合运用现代教育技术，建立土木工程材料课程网站，教学上采用课内与课外相结合的方式，在课内教师讲解基本理论，课外学生可以通过网络自学及复习。网站上传涵盖课程全部教学内容的多媒体课件及模拟试验操作过程的动画，通过浏览教师课件和观看教学视频，使学生课前预先了解课程基本知识及试验操作步骤和数据处理，也便于课后进行复习，加深对材料性能理解，巩固课堂教学内容。章节内容结束设置作业提交与批改模块，实现网上提交，网上批改。同时网站中设立互助学习论坛，同学可在此栏目下交流教与学的讨论，可对学科热点问题的讨论，也可就作业中存在的共性问题进行点评。通过教与学双向交流，以实现各方面的交流与讨论。[3]

5.考核模式的改革。考核应该贯穿教学过程的始终，通过建立模块化的考核模式，形成以培养能力为目标、以学习过程为重点的考核评价体系，从学生的知识掌握情况、实际操作技能和社会能力等方面对学生进行全面考核。[4]我们采用的是“综合成绩=平时成绩 （占总成绩的10%）+试验报告成绩（占总成绩的20%）+实训报告成绩 （占总成绩的10%）+考试成绩（占总成绩的60%）”的方式实行考核。平时成绩从学生平时上课的出勤、参与讨论与课堂回答问题情况进行考核；试验报告成绩从每个试验组任务的分配、协调、试验过程的准确和结果的精确进行考核；实训报告成绩即每次实践教学后学生都应该进行总结和对相应案例的分析；最后是对本学期重要知识点进行考核，学生取得考试成绩，最终以综合成绩作为学生的最终成绩。

土木工程材料课程通过一系列课程建设与教学模式改革，对试验实践教学、教学方法、考核方式进行了优化，同时通过完善课程资料，建立课程网络体系等方面，使学生增加对课程的兴趣，提高课程知识的掌握程度，增强理论联系实践的能力，并且通过学习了解新材料新技术。在参加工作后能将理论与实践结合,会选择、使用、鉴定土木工程材料，为将来工程施工及管理工作做好准备。

武夷学院教改课题项目：土木工程材料网络课程 项目编号：WLKC201015

[1]李华，唐福永.建筑材料课程教学模式改革的实践与探讨[J].河南建材，2010，（3）

[2]张琨.高等职业教育课程考核评价方法浅析[J].理论科学，2010，（11）

[3]王慧敏.基于Web的网络课程的教学设计与教学材料的实现潍坊学院学报，2004，（3）

[4]张琼.以实践能力培养为取向的知识教学变革研究[J].全球教育展望，2011,(3)