建筑材料实验教学改革探讨与实践

刘武林

(广东碧桂园职业学院 广东 清远 511500)

建筑材料的实验教学是高校教学课程当中一项非常重要的教学课程,学生可以通过实验教学的环节,验证基本理论、学习试验方法、锻炼实践动手能力、训练科研创新能力和培养更严肃的科学态度。多年以来,始终保持着在课时少、课程量多的状况下,积极开展教育实践课程的探讨和改革,积极探索创新性、研究性以及综合性材料实验的教育实践教学方法,适时调整并创新教学内容,在教学过程中逐渐形成一个应用创新型的教学新模式,以及真正形成具有现代创新技术并且特色鲜明的综合型建筑材料实验教学课程体系。

1 建筑材料实验教学改革的不足之处

1.1 实验教学过分依赖理论教学

建筑材料实验教学课程与理论课程是当前建筑材料学科技术发展的两大学术支柱,他们彼此之间相互依存、相互促进,但与此同时又各具特色。所以建筑材料实验课程应该在教学课程中独立出来,单独获得学分。但当前,从全国建筑材料课程教学的情况来看,建筑材料实验教学一直没有得到学校的重视。建筑材料课程的布置大多数都是以理论知识教学为主,而把实践课程当作理论知识教学的一个附属。如本校建筑材料课程的总学时为45节,其中实验课程的教学大概只有15节,只占1/3的比例。在15节课程中中,学生需完成7个基础性实验和至少一个设计性实验,但是由于增加了设计性实验,导致实际的教学学却远大于计划学时[1]。

1.2 对实验教学人员重视不够

目前实验课程的设置与实践课程的安排,都由理论教师进行设计和安排,而实验室教师多为学生准备实验所需的材料,以及针对实验教学流程进行相关指导,所起到的教育引导作用不明显。在多数情况下实验教师都被称为“教辅”人员。由于各个学校的实验教师的师资力量以及专业能力等还没有得到学校足够的重视。为此,在实验教学课程改革的过程中,实验教学有实验教师帮助学生独立完成以及指导学生严谨的操作实验流程,需要实验室教师具备较高的实验教学水平,不仅是决定实验教学效率有效提高的主要因素,也是教师教学队伍完善的根本原因,进一步提高实验室教师创新调整实验教学的能力。

专业的建筑设计人员需要具有严格的学科素质,不但需要拥有扎实牢固的专业能力,还应当掌握实验教学各种设备与仪器的操作原理,以及在实验教学准备阶段进行相对应的调试与操作工作。所以,设计实验教学的课程与实践操作的环节,具体表现为教师具备专业的能力与超高的理论水平,才能适应培养学生成长为新型的综合人才,以及在建筑材料实验教学中,解决学生操作的实际问题与理论知识实践的应用难点。如果实验室教师无法掌握充足的专业技能与实验引导经验,依旧按学生实验人数配置实验员的制度制约了实验室的发展,也降低了学生的学习效果[2]。

1.3 实验项目和内容陈旧

建筑材料实验教学的内容创新与教学环节的优化调整,是建筑材料,新知识和新技术巩固与发展的重要途径,将直接影响学生学习与探究建筑材料知识与技能的效果。所以,为了提高学生学习知识的巩固与复习效果,以及借助新知识和新技术的涌现,将其体现在实验教学中,有助于通过理论知识教学与工程实践结合,让学生更加深入的探究建筑材料实验现象,以此掌握实验探究的技巧与方式。

因此,作为建筑材料实验教学的重点内容,将实验室建设目标设置为满足实践教学用途,以及在服务学生理论与实践结合的学习要求时,不会发挥出实验教学双管齐下的教学与科研目标,进一步为提高学生综合素质和实验实力奠定基础。同时,学生在参与建筑材料科研工作时,所接触到的建筑材料前沿技术与知识,进一步应用和深入掌握所学的知识,拓宽学生的学科视野,提升学生的设计水平和改革创新意识,这更符合社会对人才培养的要求。

2 建筑材料实验教学改革的必要因素

2.1 课程精准定位

建筑材料课程是属于建筑设计与施工的基础学科,建筑材料实验教学要求理论结合实践,不断提升学生实践动手能力,才能在积累建筑材料相关理论知识后,从实际操作中获取更多的相关信息,以此对建筑材料课程形成全新的认识和分析,并逐渐积累丰富的经验。为此建筑材料课程精准定位,直接关系到教学质量的提升,学生综合能力和综合素质的提高。只有当学生专业知识技能得到有效的利用和发展,才能更好地满足现代化建设人才的培养要求。所以提出课程精准定位的改革方向,需要转变教学理念,完善实施实验的流程,以及结合建筑材料实验教学的内容,不断调整教学手段,优化教学模式,才能达到有效的建筑材料实验教学的最终目标。

因此,课程精准定位的改革要素,一方面体现在实验教学与工程实践相结合的教学方法,另一方面,需要提出改进实验教学方法的措施,才能在培养学生动手实践能力后,发挥出实验教学的教育功能,促进学生综合素质的提升,使其更加全面应用所学到的知识,解决实际的工程技术问题。注重理论结合实际,让学生在实践中加强实操,不仅能掌握建筑材料在不同建筑环境中的使用方法与检验方式,也能从建筑材料课程整体布置上,进一步加强建筑材料实验教学的效果。

2.2 注重实践指导

建筑材料实验教学注重实践是教学内容的重要部分。从理论教学让学生掌握知识点出发,侧重于加深学生对于基础知识的理解。而在知识内容深入掌握的基础上,需要结合实际应用的方式进行巩固,通过实践操作加深对知识点的认识,以及专业技能的熟练操作,主要是通过实验研究,提升学生实际操作能力,让学生在实际应用专业知识与技能时,及时发现问题,学会分析问题,寻找解决问题答案,有助于学生综合能力和综合素质的提高。

因此,建筑材料实验教学改革是教学发展的必然需求,也是建筑材料高素质、高技能人才培养的根本。不仅需要将建筑材料理论是与实际应用结合在一起,也要调整实验教学模块创新实操方式,将各种将先进的技术引进到实验教学中,确保学生在实验教学中技能水平与实操经验得到全面的提升。由此可以看出,对于建筑材料实验教学创新改革的要素,需要在建筑行业快速发展的前景下,以实验教学方式提高建筑材料技术人员的水平。同时,在教师结合各种先进技术,有针对性的对教学实操进行指导,并以创新性的实验教学设计,充分激发学生创新性的思维,进一步提高学生参与建筑材料实验教学的热情。

随着互联网技术的不断发展，中国各方面水平得到显著提升，但是在教育行业有许多班主任的观念却没有与时俱进，很多班主任受传统教学观念的影响，总是将传统应试教育的教育方式放到新时代班级管理中。对班级管理的重要性没有全面认识，将班主任与学生的地位理解得不够现代化，一味地认为在校学生的唯一任务就是学习，还有许多班主任只是将班级作为教学组织——教师讲课，学生听，并没有按照学生自己的喜爱和特长对学生进行针对性教育，更多关注的是学生的成绩，不重视培养学生的综合能力。这样的管理现状对学生而言不利于其健康成长。

2.3 符合发展要求

建筑材料实验教学符合教学改革发展的要求,主要侧重于建筑材料课程中实验教学手段的优化,以及采用相关的建筑材料实验教学设备与实验材料,为学生深入理解基础知识,强化实践操作专业技能,积累丰富实操经验奠定基础,才能落实建筑材料实验教学改革的最终目标。因此,建筑材料实验教学从学生基础知识的巩固为突破点,逐渐延伸到学生动手实践能力的检验,有助于通过相关的实操真实体验,提升学生实操的成效,以此发挥出实验教学改革的优势。

所以,改进建筑材料实验课程是高校课题研究的重点,一方面,重视实验教学满足社会经济发展的客观需求,确保学生大胆尝试,提出实验假设进行自主学习。另一方面,则需要根据新材料的认知与解读,给予学生接触建筑材料新知识的机会,从根本上提高学生知识储备与专业技能,并为学生后续的建筑材料实践探究打下基础。

3 建筑材料适应教学改革的具体措施

3.1 改进实验教学方法

改进实验教学方法是优化传统教学方法的一种重要手段,也是结合学习内容枯燥繁多的教学障碍帮助学生在实验过程中积累学习经验,养成主动性的探究精神,从而在充满探究学习的科研兴趣后,依据所学到的知识与内容,将其合理应用在实验过程的各环节中。所以,在实验教学中,明确建筑材料的实验目的与内容,以及呈现出工程施工的重要组成部分,才能以先进的技术知识与技巧,积累并获取建筑材料课程学习的重要经验,真正的将理论学习与施工实践内容进行充分的结合,可以合理的选择、使用以及对建筑材料进行鉴定。

教师在实验教学的过程中,可以采取小组分工的教学方式。如果出现实验设备、时间有限的情况,教师可以根据建材材料试验的特点,进行分组,实验小组以3～4人一组为最为适宜。一方面,每个同学都必须根据各自的分工分别动手操作,不存在个别学生有偷懒的情况,也便于教师辅导、监督和检查。另一方面,3～4人一组,每个人负责实验的一部分,大家相互讨论并发表自己的意见,也可锻炼学生的团队合作精神[3]。

3.2 利用实验视频进行演示

由于建筑材料课程的减少以及教学设备有限,导致很多实验内容难以进行操作。而通过实验视频进行演示可辅助课程达到很多难以操作的实验目的。实验视频通过文字、图形、声音、图片、图像等多种多媒体形式融为一体,能够直接的刺激所有学生的感觉器官,这种教学方式既能及时有效的解决教师实验教学内容多和教学总课时少的问题,还可以迅速的提高所有学生对实验教学操作的兴趣,显著提高建筑材料实验教学效果。所以教师在授课的过程中需要准备一些较为适合课堂的建筑材料教学小视频,在讲课的过程中结合书本中的理论知识将相关实验视频为学生的播放,积极提高学生对建筑材料实验课程学习的积极性[3]。

3.3 做到教学实验与工程实践相结合

首先,学校应该建立专门负责建筑材料学科教学的实验室,且需要满足现代化建筑材料技术实验以及教学应用的具体要求。

再次,聘请一些专业理论水平高,且实践设计经验丰富的专家带领学生进行操作。这不仅可以缩短课堂学习与工程实践之间的距离,而且可以为学生在今后的建筑材料设计过程中使用合理的材料进行搭配打下坚实的基础,以及提高学生对现代化工程建筑材料实践工作的自我适应能力。[4]

建筑材料实验教学与工程实践相结合,既能培养学生主动性的实操意识,提升参与实验教学研究的积极性,也能以建筑材料专业教学特点为依据,通过科学化的实验设备配置,为学生动手操作能力提升夯实基础。而将建筑材料实验教学拓展延伸到实际的施工场地,则是以工程施工做为实操探究的重要部分,确保学生在建筑材料实验总结与归纳中,依据建筑材料在工程应用中的关键资料与方法理论,才能引导学生掌握实验操作的方法与基本理论,进一步促进学生实践创新与动手操作。

值得注意的是,教学实验与工程实践相结合,作为培养专业技术人才应变能力和创造能力的途径,注重实验课程的整体安排,循序渐进引导学生掌握工程技术与实践方法,以及在培养学生创造性思维与科学精神时,突出实验教学中综合应用知识与创造使用方法为重点,有助于学生应变能力得到充分锻炼,创新意识得到有效增强,将为学生后续的科研探究工作提供支撑。比如砂浆和混凝土配合比设计实验中,从实验室操作的具体要求出发,侧重于强化学生操作技能。而以建筑工程施工现场为实操依托,则是为锻炼学生应变能力提供场所,以此从分析和解决问题的过程中,帮助学生巩固理论知识,强化技能训练。

最后,以经验丰富的专家实践操作与讲解,将实验课程中的全部知识以自主开放的形式传授给学生,将会发挥出实践与理论结合的教学优势,逐步提高学生专业知识与技能,调动学生学习的积极性。

3.4 多结合因建筑材料不合格导致的工程事故为案例授课

现实中因建筑材料不合格、偷工减料、“豆腐渣”工程等造成的工程事故时有发生,也有因为工人施工时的粗心大意,对配比太随意,往往存在“差不多就行了”的侥幸心理。比如说墙体的砌筑砂浆配比,传统的工人施工往往总是跟着自己的感觉或者经验来,1袋水泥配1斗车砂加1桶水,天气干燥多加点水,湿润少一点水,往往忽略了其砂浆的规定配比和材料自身的因素,比如水泥一袋确定是50kg,厂家没有缺斤短两? 砂在斗车里的堆积密度总是一致的吗? 沙的含水率是多少等? 任何一个因素都能让砂浆达不到完美的配比,都可能会有很大的质量隐患存在! 这就要求以后作为施工管理人员的学生必须熟悉配比,严格把关,在施工前就要和工人做好安全和技术交底,再谈水泥,水泥是整个建筑行业运用得最多的建筑材料,而对于水泥而言,工人师傅们并不了解,只知道一包水泥50kg,他的强度、种类、细度、标准用水量、体积安定性等一概不知,工人误用水泥也会造成工程事故的发生。

作为建筑专业的学生一定要学会做实验,知道每一种建筑材料的用途,把材料用到极致,既能保证工程质量,又节约了工程成本。做工的工人师傅不懂,那么管理工程的人员必须懂! 采购材料和材料的进场都必须严格把关,并抽样做实验,得出结果后做好资料存档。在学校,在课程中就要要求学生做一个把“质量第一、安全第一”时刻放在心上,时刻绷紧质量和安全这根弦,这样才能让学生在今后的实际工作中尽量避免因建筑材料的问题导致事故的发生。

4 结语

经改革后的建筑材料实验课程的知识更具备直观性,内容更丰富。不仅可以着重培养锻炼学生的实践动手能力和学生的自我思维意识,还能够培养学生实践能力和实事求是的团队合作能力,让学生熟悉工程材料实践课程的实际操作技能,并熟悉工程项目中材料试验应用全过程,将书本知识与工程实际密切的融合在一起,完成由书本知识向工程实践技能的过渡,避免因建筑材料的问题发生工程质量事故,从而满足社会发展的需要。市面上建筑材料,新型创新工艺更新换代非常快,作为实验教师必须及时了解新型材料性能,新型工艺要求,更新知识,并努力创新。