与科研项目相结合的《土木工程材料》课程教学模式创新研究

文/马 骁 英 红

与科研项目相结合的《土木工程材料》课程教学模式创新研究

文/马 骁 英 红

针对土木工程材料课程的特点及教学中存在的问题，提出构建与科研项目相结合的土木工程材料课程教学模式。该教学模式的实施将有效地激发学生的学习积极性，培养学生的实践能力和创新能力，同时也能提高学生的科研水平和兴趣。

土木工程材料；教学模式；科研项目；创新

土木工程学科历来是国家经济建设的支柱产业和支柱学科之一，随着科技的发展及时代的需求，社会对土木工程专业人才也提出了更高的要求，土木工程专业的学生必须具有良好的实践能力及创新能力。《土木工程材料》作为土木工程专业的一门重要专业基础课，具有基础性、实践性强的特点，且与其他公共基础课及专业课紧密衔接，起着承上启下的作用，是学生接触专业知识的桥梁。后续的各门专业课几乎都要涉及“土木工程材料”的内容，在土木工程专业人才培养方案中占有重要地位。笔者在多年的教学中发现土木工程材料种类繁多，从无机到有机，从金属到非金属，各种材料的成分、性质差异很大，各种材料相对独立、联系较少、综合性强、系统性差、跳跃性大，所以学生难以建立概念，易感到枯燥乏味，学习兴趣不高，导致教学难度加大。因此，研究与探索对现有土木工程材料传统教学模式的改革与创新，探索科研实践、课堂教学与工程能力培养有机结合的教学模式，从而为学生进一步学习土木工程专业基础课及创新能力的培养具有重要的意义。

1 土木工程材料课程与科研项目相结合教学模式的必要性

土木工程材料的发展日新月异，新材料、新技术、新工艺、新产品层出不穷，因此，课堂讲授的内容应具有很强的适应性、先进性和适度的超前性。授课教师若掌握各种材料的最新研发动态，并能结合在研科研项目，将其作为教材内容的补充，从而克服教材内容的局限性。在传统的教学模式下，学生对教学内容的工程背景不了解，缺乏基本的感性认识，学生对土木工程材料课程与后续专业课程之间的关系不了解,更不淸楚土木工程材料课程对今后所从事的工作的重要性和意义。此外，土木工程材料课程具有教学内容繁多，且各章节内容相对独立,逻辑性不强,叙述性知识多等特点。采用传统的课程教授方法使学生很难分清主次，且学生学习时易感枯燥。笔者除进行日常教学外，还承担了较多的科研工作，研究领域涉及新型绿色胶凝材料及其混凝土、高性能混凝土及其应用、普通混凝土高性能化研究、混凝上掺合料、新型墙体材料、高性能减水剂等，其中很多成果己经应用于工程中，并取得了良好的经济效益。若将科研成果与日常教学相结合，不仅能提高课堂授课效果，使学生知识层次更丰富，还有益于推进现有土木工程材料课程教学模式的改革创新与实践。

2 嵌入科研项目的土木工程材料课程教学改革探究

根据笔者多年的教学经验和上述探索，构建出嵌入科研项目的土木工程材料课程教学模式，如图1所示。

图1　嵌入科研项目的土木工程材料课程教学模式

2．1 根据土木工程材料技术的新发展，不断优化课程内容

《土木工程材料》课程具有理论性、实践性和应用性很强，且同时材料科学、新技术、新理论发展很快等特点，因此教师在对课程的授课内容中应重视土木工程材料课程体系结构的基础性、系统性、先进性、技能性和前沿性。在课堂的教学中，教师可将经典的土木工程材料理论与现代材料技术相互结合，这样一方面可以加强经典理论与现代应用技术体系的联系，另一方面可以加深学生对重要基本概念和理论以及新材料应用技术的理解。此外，还可根据课程章节适当引入典型的工程实例，开阔学生的视野。除了结合工程实际案例外，特别注意及时引进新材料和新技术，以及教学团队近年取得的高水平研究成果。经典理论和工程实际案例的引入，有助于提高学生的学习兴趣，能更好地将理论专业知识与实际工程应用结合起来，增强理论联系实际的能力。

2．2 结合科研项目创新改进理论课程的教学方法

以往的填鸭式教学方式往往导致学生学习的内动力不足，学生的兴趣和求知欲望不高，因此如何激发学生的学习兴趣是课程改革必须解决的一个重要课题。为了丰富教学手段，应在教学方法中加以创新，培养和调动学生学习兴趣。把一些已有的科研成果或科研项目引入教学过程中，有目的、有计划地使学生掌握和具备一些基本的科研能力，使学生能逐渐熟悉和掌握解决实际问题的基本科学方法；通过教学培养学生的智能，着力培养思维方法；结合教学开展科研，通过对学生进行科学思维的训练，使学生从接受知识逐渐转向探索问题、解决问题，进而培养学生的创造性和独立工作能力，使学生感觉到基础理论课的重要性,从而激发他们对基础理论课程的学习热情。

2．3 改革与加强实践教学，突出培养创新意识与工程能力

土木工程材料课程的教学目的是让学生能够熟练掌握各种建筑材料的

＞＞＜＜ 性能、用途、制备和使用方法，以便在设计和施工中合理地选择和正确地使用。因此，如何在土木工程材料课程中培养学生的实践能力和创新能力显得尤为重要。为提高学生的参与度，提高学生的实践能力，学院对实践教学大纲进行了改革， 开设了开放实验，增设设计型、研究型和综合型实验，同时注重理论课与实践环节的有机结合。此外，针对部分学生对教师的科研项目比较感兴趣的情况，结合土木工程材料课程教学的基础理论和方法，指导老师根据其国家基金项目、校级课题等科研项目合理确定本科毕业设计课题，让学生直接参与部分科研工作。整个过程学生通过参与课题研究，锻炼了动手能力，提高了学习能力，协助老师解决与研究项目相关的科学难题，培养学生应用所学知识解决科研问题的能力及创新意识，为学生今后从事科学研究打下基础。

3 结语

针对当前土木工程材料课程教学模式的特点和存在的问题进行分析，提出并构建与科研项目相结合的《土木工程材料》课程教学模式，包括根据土木工程材料技术的新发展，不断优化课程内容；结合科研项目创新改进理论课程的教学方法；改革与加强实践教学等方面。通过这些方面的改革能够极大地激发学生的学习积极性，培养学生的实践能力和创新能力，同时也能提高学生的科研水平和兴趣。这对人才培养和课堂教学质量具有重要的意义。

[1] 吴芳．重庆大学“土木工程材料”课程教学改革研究与实践[J]．土木建筑教育改革理论与实践，2009．

[2] 徐松芝,刘嘉诚,林晓兰,彭涛．土木工程材料课程教学改革与实践[J]．扬州大学学报（高教研究版），2014（s1）．

[3] 吴东云．基于创新型人才培养的《土木工程材料》课程教程模式探究[J]．河北工程大学学报（社会科学版），2012(29)．

[4] 高英力．土木工程材料课程理论与实验共融教学模式的构建[J]．高等建筑教育，2010(19)．

[5] 李书进,厉见芬．土木工程材料课程实践教学探讨[J]．高等建筑教育，2008(17)．

马骁，男，吉林长春人，桂林电子科技大学教授，研究方向：新型绿色胶凝材料。

注：广西高等教育新世纪教学改革工程项目“与科研实践相结合的土木工程材料课程教学模式创新研究”（编号：2015JGB230），广西高等教育新世纪教学改革工程项目（编号：2015GJA211）。