《土木工程材料》实验教学单独设课的探索

赵莉，胡玉叶，李丹

摘要：《土木工程材料》课程是土木工程专业一门重要的专业基础课，又是一门应用性很强的课程。文章以安徽新华学院为例，分析其如何围绕土木工程材料课程的“单独开设实验课”进行探索。土木工程材料实验教学单独设课，有助于实验教学水平的提高，培养学生科研和实践能力。

关键词：土木工程材料；单独开设实验课；实践能力

中图分类号：G642.423 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）44-0268-02

一、引言

根据《土木工程材料》课程实践性强的特点，合理安排实践教学内容既能在某些程度上弥补理论教学环节的不足，又能提升教学效率和改善实践教学效果。一般高校的实验课程多是验证性的简单实验，又由于实验课程学时少的原因从而导致实践教学效果不佳，本文就单独开设实验课程及教学理念的改革做探讨。

二、《土木工程材料》实验课程单独设课的必要性

（一）培养实践性人才的必要手段

安徽新华学院是安徽省地方应用型高水平大学，土木工程专业一直以来注重培養高素质、高水平的土木工程师，通过实践教学提高学生的动手能力，实现高素质人才的培养。

土木工程实践性专业的特点决定了土木工程行业所需的人才应具备的素养，土木工程师要具备“实践—理论—计算”的知识结构体系。工程人才最终是前两个知识结构应用在实践中，并用实践验证理论和计算的准确性，因此工程师需拥有扎实的实践技能。另外，很多工程案例问题过于复杂很难正确地进行理论知识分析，很多时候需要实践经验来解决此类问题，学生时代的实践经验绝大多数来源于实验课程，因此实验课程是土木工程师具备实践经验的必备课程。

（二）实现教学模式转变的必要途径

高校《土木工程材料》实验教学中普遍存在的问题是课程内容较多但课时很少、学生特别多和实验仪器又很少的现象，安徽新华学院也存在此类问题。目前，高校逐渐从教学科研型大学转变为研究型大学，学生实践创新能力的培养显得尤为重要，而实验教学环节是提升学生创新性思维的重要途径[1]。目前《土木工程材料》实验教学环节普遍存在的问题如下。

1.实验教学环节的重视度不够。

2.实验教学结构体系模式存在弊端。

3.实验教学形式不够丰富。

4.实验室技术有待提高。

三、实验单独设课探讨

（一）实验单独设课的优越性

实验课程的独立开设对于《土木工程材料》的任课教师来说，存在压力和动力。（1）单独开设实验课相当于增加一门课程，这样会促进教师在实验课程中投入更多精力以提升教课水平；（2）单独开设实验课可让教师自由安排实验教学计划，实现创新性改革；（3）单独开设实验课程可实现学生的有序管理。

单独设课对学生来说，同样压力与动力并存。作为一门单独的课程，学生投入更多的时间和精力进行实验项目；而对于动手能力较强的学生，单独设课给他们创造了思维能力发挥的机会。从实验设计到完成实验，学生都可以积极参与，让学生更加熟悉理论知识，完成实践动手能力的训练[2-3]。

（二）土木工程材料实验单独设课的改革

安徽新华学院近年加大了对实验室建设的力度，土木学院实验室包括水泥实验室、砂浆、沥青、养护室以及生态实验室，应该充分利用实验室资源，由演示和验证的实验教学模式改为基本实验和开放式实验组成的新模式，增加设计和研究综合型的实验类型。根据实验内容和学生特点，采用灵活的“固定课时（16）+自主课时（8）”模式，将原来的12课时增加至24课时，提高实验教学质量[4]。可具体开设以下实验课程。

1.归并整合同类的或重复性的实验项目。重新安排实验教学内容，如混凝土中砂、石级配的试验方法类似，可只认真学习细骨料的筛分试验；砂浆和易性试验和普通混凝土和易性试验基本一样，所以只进行后者。最后开设新型项目，如外加剂实验及混凝土无损检测实验等，要求老师和学生掌握此类项目的研究方向和方法。

2.开设综合设计性实验项目。根据《土木工程材料》课程的理论知识，把以前单独开设的实验但是又有内在联系的项目组合成一个综合设计性实验。例如，新开设的普通混凝土配合比项目包含砂、石的表观密度及堆积密度和筛分实验、混凝土拌合物性能的测试和调整、立方体抗压强度和耐久性等多项实验，与多个相关章节的理论知识点都有联系，成为一套全面的、综合性很强的设计性试验。实验中要求学生独立完成所有环节，包括配合比设计方案、数据测试、结果处理，原材料和实验设备由实验室负责，而实验教师只负责必要的理论指导，这种新型实验教学模式以学生为主体，让学生真正参与实验。

3.开设任选开放性实验项目。在1、2实验的基础上，根据当前建筑中的研究热点，加入任选开放性的实验项目，如再生骨料混凝土、建筑节能材料等内容。学生选题或者由老师出题，学生组队并独立完成实验方案设计及实验步骤，达到教学质量目标提高的目的。根据专业方向开设任选试验，如安徽新华学院房建专业的学生可选开再生混凝土实验，土建方向的学生可选开沥青混合料实验。再如，在对混凝土外加剂章节进行授课时，对拟实施开放性实验的班级要求如下：结合不同的混凝土工程案例，选用满足不同性能要求的混凝土外加剂进行配合比设计。设计合理的实验方案，启发学生思考能否用其他实验方法达到目标；对于设计不合理的实验方案，教师可用提问题的方法让学生知道方案为什么是不合理的，让学生设计出合理的实验方案，最终学生根据所得实验方案和实验数据撰写成一篇综合设计性实验研究报告。

结合安徽新华学院实验室设备类型，具体开设实验项目如表1。

四、总结

《土木工程材料》实验课程通过建立多种试验类型相结合的实验项目体系，既能提高实验的教学效果，又能提升学生的实践动手能力和创新能力，同时可兼顾实验教学的广度和深度。教学中突出了学生学习的主体地位，为应用型人才培养做出了一定的贡献。

参考文献：

[1]郑家茂.对大学实验教学若干问题的厘析[J].实验室研究与探索，2007，26（10）：1-2，5.

[2]丁铸，孙坤，刘伟等.土木工程材料实验教学组织与实施[J].实验技术与管理，2008，25（1）：116-118.

[3]张春玉，陈勇，左敬岩等.土木工程专业实验教学改革与实践[J].实验技术与管理，2008，25（1）：116-118，128.

[4]胡焜，柳艳杰.土木工程专业实验教学改革与学生素质培养的探讨[J].山西建筑，2014，40（10）：268-269.endprint