基于应用型人才培养目标的《土木工程材料》教学改革探讨

董婉婉

0 前言

随着国家基础建设的发展，土木工程行业已经成为国民经济的支柱行业之一，土木工程行业对应用型人才的需求也逐年增长。《土木工程材料》作为土木工程及相关专业的专业基础课程，其应用型人才培养目标不仅要求学生具有扎实的理论基础知识，掌握土木工程材料的组成、生产、性能及应用，还应具备一定的实验实践操作能力，为成为行业人才打下基础。

《土木工程材料》课程是一门理论与实践兼顾、抽象与具体兼有的专业基础课程，涉及的材料种类多样、性能各异、用途不同，课程各个章节之间关联性不强，加上土建行业发展过程中新型材料的接续出现，以及对应用型人才综合能力要求的提高，传统的教学模式弊端凸显，对于达到应用型人才目标有难度。本文从培养应用型人才的角度出发，结合教学过程中发现的问题，对该门课程进行教学改革探讨，为该门课程的应用型教学及课程体系建设打基础。

1 课程教学现状与问题

（1）课程信息量大，授课课时少：《土木工程材料》课程一般开设在大二学年一学期，包含理论课程和实验课程两部分，理论课程为32 课时，实验课程为一个实验周，课程教材中涉及的材料主要有胶凝材料、混凝土、砂浆、墙体材料、沥青及沥青混合料、金属材料、合成高分子材料、木材及功能材料等[1]，共计11 章理论内容，平均每章节理论课时3 课时左右。理论课内容多以叙述为主，系统性不强，课堂单一“灌输式”教学难以让学生长时间对该门课程保持兴趣，积极参与教学过程。且随着土木工程行业蓬勃发展的同时，土木工程材料也不断更新发展，而教材内容却不能及时随着新材料的出现而及时更新。

（2）传统的教学方式，学生参与度不够：课时有限，知识繁杂，灌输式教学，教学方式传统等，容易使学生在学习过程中感觉枯燥无味，兴趣缺失，部分内容晦涩难懂，容易产生学习倦怠感，难以调动学生学习兴趣，学习效果不佳，传统的课前预习、课堂学习、课后复习组织模式，忽略“以学生为中心”原则，没有激发出学生的学习主动性，被动获得的知识往往仅停留在学生信息层的表面，很难让学生获得深刻的印象，更谈不上创新型、应用型人才的培养。[2]

（3）考核方式单一：土木工程专业基础课程的考核方式通常考虑出勤率、作业、期末成绩三方面因素，这样的考核方式偏重于学生的应试能力，忽略学生在学习过程中的表现，并不能客观地反映出学生该门课程的掌握程度，更难以体现学生的实践能力、创新意识等，实验课考核方式多以出勤率和实验报告为主。这种过于简单的考核方式，难以达到应用型人才培养目标，也不能够很好地适应土建行业人才需求。

（4）实验实践环节与理论课程衔接不够紧密：理论课与实验课分开讲授，在理论课结束后，集中开展实验课程。实验课一般是教师做实验讲解，实验演示，强调实验注意事项，学生再进行操作，实验开展形式单一[3]。大多师生只重视理论知识，忽略了实验实践的重要性，实践实验环节的缺失或设置不当，不利于培养学生的探索、创新意识和应用实践能力，不符合土建行业人才需求现状。土木工程专业应用型人才的培养重在实践应用能力的培养，通过实验实践环节，不仅可以加深对理论知识的理解和运用，还能锻炼学生的实操能力，培养学生创新能力。

2 教学改革探讨

2.1 以学生为中心，优化教学模式，改进教学手段

教学内容繁杂，需要删繁就简，明晰重点，教材内容老旧，需要补充更新，跟紧前沿。将知识模块化分组，内容阶梯式教学，基础知识课前学，重点问题课上学，前沿拓展课后学。同时在教学过程中，利用在线网络平台，翻转课堂，开展混合式教学。对于简单的基础知识，学生可以通过在线网络学习平台，自主完成学习，教师可以根据平台数据，提前了解学生课件、视频学习、互动讨论等活动开展情况，把握基础知识掌握情况，在课堂教学过程中突出重点，加强引导、答疑解惑，不仅可以在有限的课堂教授课时内，把握重点，优化内容，而且能够培养学生自主学习、发现问题、提出问题的能力。互动问题的设置，采用启发式、驱动式、案例式等，激发兴趣，引导思考。同时，新材料新技术的不断涌现，使得及时补充教学内容尤为重要，以建材行业为基点，结合教学内容和岗位需求，从应用性、创新性、前沿性进行教学内容更新补充，课后通过平台设置兴趣拓展模块，进行前沿互动，拓宽学生工程眼界，培养学生工程素养。

2.2 建立线上课程

在互联网高速发展的时代，随着电子产品的普及、网络资源的共享、5G 时代的来临，当代大学生获取知识的渠道，不再囿于课堂，知识来源不再局限于书本。既然学生的“学”不再囿于课堂，教师的“教”也不应局限于讲台上，适应时代背景，与时俱进，关注学生感兴趣的手段和内容，“以学生为中心”，摒弃“一言堂”“满堂灌”模式，整合丰富的线上线下学习资源，给予学生足够的线上线下学习空间，探索学生喜欢的教学模式。选平台、找素材、建课程，利用网络教学平台，建立线上资源。线上课程内容中的课程介绍、教学大纲、授课计划等课前内容，便于学生整体把握课程性质和重点，课程中的教学课件、教学视频、工程案例，作为重点教学模块，每个教学视频长度适应学生学习特点，时长20 分钟左右为宜。合理设置互动模块内容，兼顾基础知识考查和创新能力培养，师生互动，平台开放，共同探讨问题，调动学生参与积极性。设置拓展模块，一方面补充课堂内容，另一方面拓展工程前沿技术和材料，便于学生了解行业发展形势。将实验课程制作成实验专题模块，学生可以随时开展实验学习。线上课程建设，方便学生提供随时随地学习交流，出了教室依然可以保障学习进度和学习效果，线上线下优势互补，能够提高学生学习效果。

2.3 多专业协调，丰富教学资源

教材不只是“课本”，打破书本教学的局限性，丰富土木工程材料样品资源，实物教学，从“课本”走向“样本”，从“图片”迈向“实物”扎实基础；搜集工程案例，随时更新“案例资源库”，打牢基础知识的同时，培养学生工程素养，拓展学生工程视野。建立样品库和案例库“互联网+”线上平台，持续更新，方便学生随时学习，让知识“看得见、摸得着”。比如，讲解“石灰、石膏”这一内容时，可以带样品上课，使学生直观认识材料，利于知识接收。面向专业的教学资源创建整合，课题组教师创建“线上+ 线下”“样品库”；课题组教师做主导，其他专业比如混凝土结构设计、砌体结构等专业课程教师倾力协作，提供与材料相关案例，共建“案例资源库”，做到基础课程与专业课程紧密衔接，使学生直观了解材料应用方向。

2.4 应用驱动创新，精选实验实践

本课程实验多为验证性实验，实验设置略显单一，学生实操内容和时间均有限。应用型人才需要具有较强的实践能力和创新意识，一方面需要改进校内实验环节，另一方面需要加强校外实训环节。基于行业人才需求，精选实验内容，在基础实验基础上，合理添加设计型、探究型实验，培养学生运用科学合理方法解决问题，钻研探索精神，创新意识及实际动手能力，比如混凝土配合比设计实验，可以提供实际工程背景，让学生独立完成实验方案、配合比计算、实验操作、养护、强度测试等工作，得到满足要求的施工配合比。也可以让学生通过实验，自主探索配合比对混凝土强度等性能的影响。实验过程中，从理论的应用、实验操作、自主创新等方面，加深学生对材料性质和应用的了解。拓展土木工程材料校外实习实训基地，校内实验和行业需求接轨，让学生将理论与实践对比，理论知识课本学，实践经验校外得，建立紧密对接产业链、专业链的专业体系，让学生了解土木工程材料的实际工程应用情况及行业前景，同时帮助学生能够拓宽就业选择面。课上基础学习、实验重点实操、现场实践实习，三阶段、递进式、全过程模式，使学生认识到理论是基础，应用是目的，从意识上重新认识课程的应用性，形成良性循环，构造应用型课程的可持续发展体系。

2.5 以人才需求为导向，改革考核评价

从“重课本”的应试能力考核，向“重实践”的实践能力、创新能力考核转变。从“单一”试卷考核，向兼顾课堂表现、期末成绩、实验环节、实践环节等“多元”过程考核转变，以市场人才需求为导向，利用“互联网+”平台，全过程精心设计任务点，任务驱动模式，全过程记录学生学习动态，反馈学习效果，客观评价学生综合应用实践能力。

3 结语

本文结合《土木工程材料》课程教学过程中存在的主要问题，从工程需要出发，优选教学内容，从学生兴趣出发，改进教学方式，从应用创新出发，精选实验实践，从人才需求出发，改革考核评价，做到教学内容跟紧前沿，教学方式与时俱进，考核方式过程把控，教学资源线上融合，探索该门课程持续改进机制，建立高质量应用型人才培养体系。