土木工程材料实验教学改革与实践探索

曹甫臣

(河套学院，内蒙古 巴彦淖尔 015000)

1 土木工程材料实验教学概述

目前，我国城市基础设施建设逐渐完善，土木工程施工规模也在逐渐扩大。通过分析研究发现，该专业层面的人才相对紧缺。而实验教学是提升学生实践技能、核心素养、综合能力的重要基础，土木工程材料对日后建筑的项目质量和安全稳定尤为重要。实验教学就是通过对土木工程材料进行实验操作，让学生可以正确、精准地对材料进行科学鉴别并进行实践操作。土木工程实验材料教学不是单一片面的简单流程，而是更为科学合理的系统布局，需要对实验教学内容进行设计配置。

2 土木工程材料实验教学面临的主要问题

2.1 缺乏兴趣调动

对部分本科院校土木工程材料实验教学情况进行分析，发现很多本科院校的实验教学都存在较大的应付性、过场化，不能从时效性、功能性的角度出发，明确土木工程人才的培养目的。兴趣是学习的重要推动力，缺乏兴趣就无法让学生在短期内进行自主意识的树立。而土木工程材料的实验课程一般较为枯燥，需要通过复杂的理论知识并结合样品材料来进行实验操作，很多学生对该环节较为厌烦，加之教师不能从兴趣方面进行积极引导，于是就造成了学生对实验教学课程的逃避。土木工程材料的实验课程教学形式较为单一，在教学过程中依然以教师为主导，还是通过实验操作讲解、知识点论述、动手操作、最后总结等方式来完成教学，缺乏对学生核心素养的培养。同时，土木工程材料实验教学中缺乏对网络媒体的应用，这对提升教学质量和效率十分不利。互动教学是教育的重要基础核心，但土木工程材料教学因教师与学生缺乏有效互动而导致问题频出，影响了进一步实验教学工作的开展[1]。

图1 影响材料教学质量提升的因素对比

2.2 缺乏系统设计与材料应用

土木工程实验材料教学的根本核心在于系统设计、材料应用，但部分本科院校的土木工程实验材料教学中却恰恰不具备这些，具体如下：

第一，不能对材料进行系统设计。设计的最终目的是提高实验教学课程的效果，但很多教师在进行材料实验教学之前往往不会对设计进行考虑，一般都盲目进行，故而导致土木工程材料实验教学问题频出，如教学中止、学生溜号、实验操作错误，等等，一度影响了教学质量和效率。

第二，不能对材料进行合理应用。土木工程材料实验教学中最为重要的就是材料选择与应用，但部分教师在课堂教学中不能对相关材料进行选择应用，从而因材料应用不合理而造成实验教学失败。土木工程施工是一个较为庞大的复杂体系，需要对诸多材料进行选择应用，实验教学的目的就是让学生对这些材料的属性、类型、参数、功能、应用等进行全面掌握，并对材料在各种环境及因素影响下的动态、静态、液态、气态形式变化进行了解。

3 土木工程材料实验教学改革方向与要点

3.1 以素质教育核心培养为改革方向

素质教育提升了土木工程专业人才的时效性与应用性，这也是当下土木工程材料实验教学改革的重要方向与前提。

第一，在改革过程中必须从材料实验教学实质出发，将人才培养与实验教学进行结合，规避以往的形式化、过程化，必须将教学大纲与实验环节相结合，将实验效果与市场需求相结合，全面提升应用型土木工程人才的培养力度[2]。

第二，在实验教学过程中，要紧跟市场需求对土木工程市场中的材料应用、选择及变化进行掌握，对一手土木工程施工材料信息数据进行利用。在实验过程中，必须考虑到工程实际需求及现状，不可肆意进行、盲目开展[3]。

3.2 以生本教育兴趣培养为改革核心

土木工程材料实验教学改革一定要从兴趣角度出发，从侧面对学生进行生本教育。

第一，建立兴趣引导体系，将原本枯燥乏味的土木工程材料实验教学进行包装升级。

第二，在开展土木工程材料实验教学前，教师要树立生本教育意识，要将学生作为实验教学的主体，教师应从以往的主导者转变为引导者，让学生可以自主对材料教学产生兴趣，而不是以任务的方式进行，这样才能起到最终调动与巩固兴趣氛围的实际目的。

3.3 以材料应用科学设计为改革手段

第一，将新材料、新工艺作为本次实验教学改革的前提，并进行市场化和施工化的结合。

第二，对材料实验过程进行细化、量化，从专业化人才培养角度出发，让学生对土木工程施工材料的种类、属性、功能、影响变化等进行全面掌握，并利用网络媒体技术配合实验教学构建立体化教学模式，将材料在温度、湿度、化工等影响下的变化进行媒体效果呈现，让学生一目了然。

第三，对实验教学进行合理设计和系统布局，构建理论结合实践、操作结合笔试、课上结合课下的混合式教学模式，并对实验材料、案例、步骤、手段等进行细化设计。

第四，对土木工程材料实验教学进行体系构建，将材料专业实验课程作为独立学科，提升对实验教学的重视程度，并对课程时间进行重新设置，这样能够起到重要的促进作用[3]。

4 土木工程材料实验教学的具体实践

对土木工程材料实验教学改革后的组织实践进行分析研究。本次材料实验教学采用了小组学习模式，并根据实际情况划分了4个学习小组，每5人为一组。实验的主要材料包括生石灰、水玻璃、混凝土，主要是通过相关实验活动让学生掌握三种土木工程材料的属性、参数及功能，并配合多媒体动画演变方法对其在高温、潮湿及化学物质影响下的实际变化情况进行了解。在实验教学过程中，各小组采用仪器检验法和介物引用法并通过显微观察对这三种材料的变化情况进行记录，并进行内部小组讨论。最后，教师应根据各小组的实验结果进行总结，让学生快速掌握这三种土木工程材料在实际施工中能够发挥出的作用。