基于应用能力培养的课程教学改革与实践

梁小勇 王迪 靳静 于远亮

*项目来源：河北省研究生示范课程建设项目（KCJSX2022042，KCJSX2021074）；河北省专业学位研究生教学案例库建设项目（KCJSZ2022043）；河北省高等教育教学改革研究与实践项目（2021GJJG188）；河北科技大学2022年留学生英语授课品牌课程项目。

作者简介：梁小勇，副教授；靳静，博士，副教授；于远亮，讲师。

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.10.040

摘  要  从理论知识与实际应用相结合、采用“讲授式”与“讨论式”相结合的教学模式、采用多媒体课件和视频进行教学、加强学生的政治立场与爱国情怀等方面进行新型高等土木工程材料课程教学改革研究。通过建立全过程、多样化的考核评价方式，综合评价学生的学习能力、应用能力、创新能力和沟通与表达能力，实践表明，教学改革效果良好。

关键词  新型高等土木工程材料；教学改革；创新与考核

中图分类号：G643.2    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2024）10-0040-03

0  引言

高等土木工程材料课程是土木水利、土木工程专业研究生的主要课程之一，在课程改革中始终贯穿工程应用和创新两种理念，加强土木工程材料在工程实际中的应用，通过实验和情景式教学提高学生实践能力，鼓励科学探索，培养创新意识[1-3]。在理论教学中融入工程实际案例，从实践角度出发加深学生对理论知识的理解和掌握；在工程实践中采用启发式、互动式教学方式，激发学生的学习兴趣和积极性；通过实验内容设计、设备管理和现场指导等方式，提高学生的动手能力。随着科学技术及社会经济的发展，土木工程材料已不再是传统意义上简单的物质载体，而是向高功能、高智能方向发展。在未来社会中，土木工程材料将会被广泛应用于交通运输、水利、能源、信息等领域，因此需要更多更好地掌握土木工程材料这门课程的人才来适应社会经济发展[4-6]。同时，在教授过程中引入思政教育，实现课程与思想政治的有机融合统一。

1  新型高等土木工程材料教学改革的必要性

新型高等土木工程材料教学内容繁杂且没有固定的教材，包含大量的实验，需要学生具备一定的理论知识和实践操作能力。但由于对课程定位不明确，教学内容没有突出与学科本身的紧密联系，不能有效地满足目前高校土木工程专业教学发展趋势和要求，主要体现为以下几点。

1）教学内容繁多。在课程内容的安排上，将教学重点放在土木工程材料的基本性质和力学性能上，并没有让学生进入实验室自己动手做实验去发现；大部分实验为验证性实验，无对比性，且实验内容单一，不能运用所学内容进行综合全面分析，不利于培养学生的创新应用能力。

2）教学方法单一。传统的教学方法是由教师讲述一遍，或者在遇到一些试验时放视频给学生观看，学生只是被动地接受，不需要思考为什么要这么试验，所测得的数据究竟有什么用，在自己做试验时该如何设计试验方案以及试验步骤等。

3）教学内容陈旧，不及时更新。科学快速发展的今天，出现很多新颖的试验方法和新型材料，如碳纤维材料、合成高分子材料等。在教授过程中尽可能引入最新的试验材料、试验方法及测试方法等。

4）课程思政在教学中未达到润物细无声的效果。

2  教学方法及手段的改革

本课程采取灵活多样的以学生为主体的方法来进行教学活动，通过课堂讨论和课下自学相结合的方式来提高学生对知识点的理解程度，并鼓励学生独立思考。实施过程如图1所示。

2.1  理论知识与实际应用相结合

讲述混凝土时可以结合我国现代化工程建设的实际情况以及未来发展方向，介绍混凝土的发展趋势及其对生态环境产生的影响。当前纤维混凝土已被广泛应用到建筑工程中，以工程问题为导向开展教学。例如，在应用最多的钢筋混凝土建筑和钢结构建筑等工程中，由于普通房屋建筑材料普遍较薄，在一些地方很容易受到温度的影响从而导致开裂，并且随着时间的推移开裂的面积会越来越大，从而影响到整个建筑物的使用寿命。为了延长其使命寿命，保证房屋结构的正常使用功能，需对房屋结构进行检测加固等处理。在加固工程中，钢结构和钢纤维水泥复合结构可以有效地解决开裂问题。

同时，在课堂上引入关于纤维混凝土的制作视频，让学生课下进入实验室以小组为单位进行制作。实验部分不仅可以让学生加深对理论知识及相关公式的理解，而且可以帮助学生掌握应用范围及具体步骤。

2.2  采用讲授式与讨论式相结合的教学模式

在讨论式教学模式中，教师主要起到引导和组织的作用，同时给学生提出问题，让学生自己去探索，从而达到最终的目的。讨论式教学模式将课堂的讲授和课后的讨论结合起来，在课堂上由教师提出问题、组织学生进行讨论交流。以小组形式开展作业竞赛活动，使学生能够主动参与学习，主动去探索问题和解决问题还能提高学生的团队协作精神和综合能力。

2.3  采用多媒体课件和视频进行教学

采用多媒体课件和视频形式对一些新型材料及技术进行教学，如装配式建筑、混凝土3D打印技术以及BIM技术，既达到理论知识记忆效果并提高学生学习兴趣，又将高等土木工程材料这门课与实际土木工程联系起来。可以将多媒体、网络和计算机技术运用于课堂教学，在制作课件过程中将教材内容按章节顺序整理成网络课件，供学生课后复习时使用。通过网络学习学生还可以了解本专业学科领域的最新研究成果。

此外，开设一些土木工程材料方面的讨论和交流论坛，使学生了解前沿科技动态和学科发展动态，更重要的是这些论坛可以成为学生相互学习、交流讨论、共同提高的好机会。

2.4  加强学生的政治立场与爱国情怀，培养工匠精神

在高等土木工程材料教学过程中，除了要教授学生专业知识以外，更要对学生进行工匠精神的教育，使学生在学习中形成正确的世界观、人生观、价值观。在教学过程中应注重学生专业素质教育和职业素养的培养，使学生掌握必要的专业技能和实践操作技能；同时注重对学生职业价值观的培养，使他们对自己所从事的工作产生使命感和荣誉感。通过树立“大国工匠”精神，培养学生具有积极向上、刻苦钻研、精益求精等良好品质和高尚情操，为建筑行业建设贡献自己的力量。

3  考核方式的创新与改进

传统考试内容题型比较单一且内容简单，容易使学生只注重考试结果不注重学习过程。并且，传统的考核方式很难反映学生对综合知识的掌握程度以及实践应用能力，更难反映学生在新知识、新理论方面学习的差异性。因此，为了更全面考查学生学习成果及能力发展情况，需要改革考核方式。针对课程特点，建立全过程、多样化的考核体系，增加学生课堂讨论成绩、上讲堂讲授成绩、论文成绩、创新性试验成绩等。通过建立全过程性考核制度并严格实施，实现对学生综合能力测评的全方位、多层次考查。

4  结论

总之，新型高等土木工程材料课程教学改革是一个长期的系统工程，需要不断改革和创新，持之以恒地坚持下去。本文对新型高等土木工程材料课程进行系统的教学体系改革，把内容改革和课堂改革结合起来，改变以往的传统教学模式，通过案例教学、实验教学以及学生真正参与课程等一系列的改革，引导学生发现问题、分析问题、解决问题，从而掌握理论、形成观点、提高能力；通过课堂讨论，激发学生的学习兴趣和学习动力；通过全过程、多样化的考核过程，全面考查学生的综合能力和综合素质。

虽然对新型高等土木工程材料课程的一系列改革取得一定成绩，但改革仍处于探索阶段，有许多不完善之处。笔者相信只要持之以恒地坚持下去，就一定能培养出更多适应社会发展需要的综合型

人才。

5  参考文献

[1] 邢丽华，王英杰，张立华.“以学生发展为中心”的土木工程材料课程教学改革探讨[J].赤峰学院学报（自然科学版），2020，36（4）：116-118.

[2] 蒙剑坪，郑艳，李善梅.大数据背景下土木工程材料试验教学改革初探[J].教育现代化，2020，7（10）：42-44.

[3] 李玉涛，郭青伟，王新征.土木工程概论课程思政教学改革与实践[J].南阳师范学院学报，2023，22（1）：56-59.

[4] 马岭.讨论式教学的意义及其方法[J].法学教育研究，

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[5] 于超群.高校网络课程建设现状及其优化策略[J].山西青年，2022（24）：93-95.

[6] 刘俊霞，杨飞，夏晓敏，等.“土木工程材料”课程思政建设实践研究[J].中原工学院学报，2022，33（5）：70-74.