工程材料實踐教學(xué)分析

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1明確課程知識和技能培養(yǎng)規(guī)格，細(xì)化教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)

高職教育實踐中有三個大的難題：一是何謂理論知識“適度、夠用”？二是如何達(dá)到學(xué)生的職業(yè)技能滿足迅速符合企業(yè)崗位要求的水平？三是如何避免因教師水平變動導(dǎo)致授課內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較大衰減的危險[1]？我們的做法是：通過本課程在專業(yè)課程體系中的定位，在職業(yè)能力分析的基礎(chǔ)上，與實踐專家、同行學(xué)者共同開發(fā)科學(xué)、實用、適應(yīng)我校學(xué)生特點的《土木工程材料課程標(biāo)準(zhǔn)》。通過教學(xué)日記檢查、聽課、統(tǒng)一考試等方式檢查課程標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行情況。

1.1《土木工程材料》課程在專業(yè)課程體系中的定位

根據(jù)建筑工程技術(shù)專業(yè)的職業(yè)能力，《土木工程材料》是為培養(yǎng)材料員或見證取樣員的工程材料的試驗和檢測、進(jìn)場材料的質(zhì)量控制與驗收、工程材料項目管理等能力而設(shè)置的核心職業(yè)基礎(chǔ)課程。

1.2《土木工程材料》課程的職業(yè)能力定位

與中職生、本科生相比，建筑工程技術(shù)專業(yè)高職生在“材料員”崗位上的職業(yè)能力包括專業(yè)能力、方法能力（工作方法、學(xué)習(xí)方法）和社會能力（行為規(guī)范、價值觀），其中，專業(yè)能力的界限是：

（1）熟知各種材料的技術(shù)性能、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格、價格、產(chǎn)地、用途，遵循價廉物美的原則，合理選擇符合特定土木工程項目建筑技術(shù)指標(biāo)要求的材料；

（2）熟練掌握工程材料的檢測方法和標(biāo)準(zhǔn)，對購入的工程材料實施檢測，確保購入的材料符合建筑工程要求；

（3）負(fù)責(zé)進(jìn)場材料的質(zhì)量驗收、記錄、標(biāo)識工作，對進(jìn)場的施工材料實施質(zhì)量控制，并使之處于合格狀態(tài)，確保工程順利進(jìn)行；

（4）參與土木工程材料質(zhì)量通病糾正預(yù)防措施的初步編制。參與土木工程材料質(zhì)量大檢查及項目質(zhì)量事故處理分析，編制整改措施。

2改革實踐教學(xué)體系，實現(xiàn)課程從理論思維培養(yǎng)

向能力訓(xùn)練的轉(zhuǎn)變我們教學(xué)團隊通過減少驗證性實驗，增加設(shè)計性和綜合性實驗，通過安排創(chuàng)新實驗，通過加強個性化試驗數(shù)據(jù)處理，通過注重工程應(yīng)用，追蹤材料新發(fā)展，和結(jié)合課外科技活動，延伸和深化實驗教學(xué)，改革實踐教學(xué)體系，實現(xiàn)課程從理論思維培養(yǎng)向能力訓(xùn)練的轉(zhuǎn)變。

2.1減少驗證性實驗，增加設(shè)計性和綜合性實驗

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式主要是一些經(jīng)典的驗證型實驗項目，這種實驗項目只是讓學(xué)生知道該怎么去操作實驗設(shè)備和驗證理論課上學(xué)習(xí)的知識。對學(xué)生實驗技能的提高和進(jìn)行創(chuàng)新性實驗毫無裨益，其后果必然是學(xué)生對實驗缺乏神秘感和興趣。設(shè)計性和綜合性實驗的思路是：教師先給定實驗要達(dá)到的性能指標(biāo)，學(xué)生根據(jù)指標(biāo)要求進(jìn)行原材料性能檢驗和選擇,再進(jìn)行配合比設(shè)計等工作，并根據(jù)每一次的實驗結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和實驗調(diào)整。具體來說，學(xué)生在實驗過程中可按以下四個階段進(jìn)行：

（1）實驗準(zhǔn)備階段。根據(jù)實驗任務(wù)和目的，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，撰寫綜述以明確重點和難點，為設(shè)計實驗方案莫定基礎(chǔ)。

（2）制定方案階段。初步設(shè)計實驗方案（包括：實驗原理、實驗示意圖、實驗儀器及材料、實驗步驟等），經(jīng)過討論修改，確定最合理、可行的實驗方案。

（3）組織實施階段。根據(jù)實驗方案，完成實驗操作，記錄實驗數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最終得到實驗結(jié)果。

（4）總結(jié)報告階段。主要是撰寫實驗報告（包括：實驗結(jié)果的可信性；實驗設(shè)計實施的成敗得失、經(jīng)驗教訓(xùn)、心得體會等）。

在整個實驗過程中，教師僅在其重點、疑難環(huán)節(jié)上起指導(dǎo)和釋疑作用。對學(xué)生提出的具體實驗方案進(jìn)行審核，待實驗完成后，由教師組織集中討論，對學(xué)生的整個實驗過程進(jìn)行點評，并評定實驗成績。這種新的教學(xué)改革，極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和探索求知的愿望。在獨立思考、分工合作的實驗過程中，培養(yǎng)了學(xué)生實事求是、團結(jié)協(xié)作、勇于探索、大膽質(zhì)疑的科學(xué)作風(fēng),更有效地激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新精神。

2.2安排創(chuàng)新實驗

在完成課內(nèi)的測驗小任務(wù)和綜合測試項目外，鼓勵學(xué)有余力的學(xué)生自我設(shè)計創(chuàng)新型或研究型實驗，實驗本身不以簡單的重現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的規(guī)律為目的，而在于設(shè)計新的系統(tǒng)，研究新的方法，運用新型材料、解決實際問題。其效果是：學(xué)生的設(shè)計能力、創(chuàng)新能力以及分析問題、解決問題的綜合應(yīng)用能力得到極大提高。

2.3加強個性化試驗數(shù)據(jù)處理

傳統(tǒng)的試驗報告格式化的特點常常帶來千篇一律的弊端，也給學(xué)生互相抄襲帶來便利。改革措施是：讓學(xué)生在傳統(tǒng)試驗報告的基礎(chǔ)上，根據(jù)試驗過程中出現(xiàn)的問題、解決問題的方法以及試驗結(jié)果自行設(shè)計個性化的試驗報告。如果可能，再對試驗項目的設(shè)計提出一些意見建議。改革的效果是：調(diào)動學(xué)生對試驗課的學(xué)習(xí)積極性和參與程度；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神；促進(jìn)教師本身的進(jìn)步。

2.4注重工程應(yīng)用，追蹤材料新發(fā)展

土木工程材料是工程建設(shè)的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此，在課程設(shè)計中，設(shè)置的材料工程應(yīng)用案例追蹤的作業(yè)任務(wù)，要求學(xué)生收集本地區(qū)以及國內(nèi)外典型工程中材料應(yīng)用實例，撰寫案例或制作聲像作品，重點分析材料的組成構(gòu)造、性能指標(biāo)與工程應(yīng)用之間的因果關(guān)系。同時，提醒學(xué)生關(guān)注新材料、新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)、新理念的發(fā)展，動態(tài)匯集這些信息。在可能的情況下，讓學(xué)生到企業(yè)生產(chǎn)一線或工程現(xiàn)場進(jìn)行觀摩。這樣既體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的前瞻性和先進(jìn)性，也可培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和自學(xué)能力。

2.5結(jié)合課外科技活動，延伸和深化實驗教學(xué)

通過指導(dǎo)學(xué)生參加科研課題活動，土木工程材料的實踐教學(xué)的時間和空間得以延伸。2010年6月份以來，組織、指導(dǎo)部分學(xué)生參與泉州市重點項目課題（2010G7）和福建省教育廳課題（JA11329）。實踐證明：這是一種融知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育為一體的有效的教學(xué)模式。

3實施多元化教學(xué)方法，提高理論知識教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)效果

課程教學(xué)團隊實施工程錄像教學(xué)法、實際案例教學(xué)法、分析討論式教學(xué)法和啟發(fā)對比式教學(xué)法等多元化教學(xué)方法，理論知識教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)效果得到明顯的提高。

3.1工程錄像教學(xué)法

土木工程對“六大員”的工程實踐能力的要求，是全方位的、是體現(xiàn)在建設(shè)全過程的。但是，在目前的土木工程專業(yè)教學(xué)中，有限的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)與亟待加強學(xué)生的實踐能力形成一對矛盾。為此，在現(xiàn)有的理論教學(xué)中發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢，利用多媒體課件形象生動、知識量密集的特點，將大量工程錄像、工程實景圖片資料適時地插入到課堂教學(xué)中，最大限度地緩解了教學(xué)時數(shù)少與教學(xué)內(nèi)容多以及缺乏實踐教學(xué)環(huán)節(jié)等矛盾。工程錄像教學(xué)法能使學(xué)生不出課堂就可獲得最真實、最全面的信息，極大地拓寬了學(xué)生的知識面,取得最優(yōu)化的教學(xué)效果。

3.2實際案例教學(xué)法

土木工程材料課程是一門實踐性很強的學(xué)科，實際工程案例是其教學(xué)活動中一項不可缺少的教學(xué)材料。以實際案例作為媒介，把現(xiàn)實的土木工程中的相關(guān)問題帶進(jìn)課堂，讓大家對一些實際生活中必須面對的棘手問題進(jìn)行討論。從提出問題入手，鼓勵學(xué)生進(jìn)行理論分析，再將所學(xué)理論知識應(yīng)用于案例分析和計算，這樣，既能幫助學(xué)生很快地理解理論知識，縮短理論與實際的距離，又能培養(yǎng)學(xué)生對具體問題的分析能力。

3.3分析討論式教學(xué)法

分析討論式教學(xué)法是在教師的指導(dǎo)下，以討論方式完成學(xué)生自學(xué)、自講的一種教學(xué)方法。通常我們針對一些具有啟發(fā)性或爭論性的問題先讓學(xué)生展開自由討論，然后在教師統(tǒng)一指導(dǎo)下組織大家討論發(fā)言。具體采用兩種實施形式：一種是在課前布置討論話題并提出方向性的問題，讓學(xué)生帶著問題去看書、查閱相關(guān)資料，然后在上課時組織大家討論并發(fā)言；另一種是在課堂上就某一綜合性問題布置思考題，把全班學(xué)生隨機分成幾組，進(jìn)行小組討論，由每個小組選出一個代表到臺上發(fā)言。這樣的“教與學(xué)”使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，教師也在此過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中的疑難問題，從而使教學(xué)更有針對性。

3.4啟發(fā)對比式教學(xué)法對比法就是將具有可比性的兩個或多個不同對象進(jìn)行系統(tǒng)的比較和研究，得出研究對象的本質(zhì)、特點和規(guī)律。這樣做的結(jié)果可以大大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生主動運用已有的理論基礎(chǔ)知識，對新知識進(jìn)一步深化理解、強化記憶。

4構(gòu)建多形式的課程資源開發(fā)渠道，促進(jìn)師生授課方式和學(xué)習(xí)方式的積極轉(zhuǎn)變

4.1教師開發(fā)

目前，筆者已編著并正式出版了四大系列教材：①土木工程材料系列：《土木工程材料》、《土木工程材料檢測實訓(xùn)》、《土木工程材料工程實踐與應(yīng)用》、《土木工程材料實用技術(shù)手冊》和《土木工程材料學(xué)習(xí)指導(dǎo)•典型題解•習(xí)題•習(xí)題解答》；②建筑水電工程材料系列：《建筑水電工程材料》、《建筑水電工程材料安裝操作實訓(xùn)》和《建筑水電工程材料學(xué)習(xí)指導(dǎo)》；③建筑裝飾材料系列：《建筑裝飾材料》、《建筑裝飾材料安裝操作實訓(xùn)》和《建筑裝飾材料學(xué)習(xí)指導(dǎo)•典型題解•習(xí)題•習(xí)題解答》；④市政工程材料系列：《市政工程材料》、《市政工程材料學(xué)習(xí)輔導(dǎo)及習(xí)題解答》等書籍。四大系列教材適應(yīng)了當(dāng)前國內(nèi)高等職業(yè)院校教學(xué)改革的需要，教材體系新，教學(xué)內(nèi)容新穎、信息量大、結(jié)構(gòu)合理、敘述嚴(yán)謹(jǐn)、邏輯性強，教學(xué)方法和手段先進(jìn)，反映了我們團隊近年來在課程建設(shè)與改革等方面的最新研究成果和學(xué)科最新進(jìn)展，是一套高質(zhì)量、有特色的教材，具有推廣使用價值。

4.2學(xué)生開發(fā)

積累源自學(xué)生自己的課程資源，如具有典型意義的創(chuàng)新試驗、個性化的試驗報告、學(xué)生的調(diào)研報告、討論教學(xué)時學(xué)生準(zhǔn)備的討論稿等，用于此后的課程教學(xué)，因貼近學(xué)生實際而產(chǎn)生親切感，也能達(dá)到激發(fā)后屆學(xué)生的挑戰(zhàn)意識。4.3師生互動中開發(fā)在“互動教學(xué)”、“對話教學(xué)”的過程中也會不斷涌現(xiàn)和生成大量課程資源[2]。這種課程資源在教師備課時往往無法預(yù)料和估計，它具有瞬時性的、不可預(yù)料性和不可重復(fù)性。尤其重要的是學(xué)生的“錯誤”、學(xué)生的“差異”也是一種課程資源。因而，在教學(xué)過程中，即時做好記錄已經(jīng)成為本課程教學(xué)團隊的工作習(xí)慣。這類課程資源的另一重要開發(fā)途徑是：從歷次學(xué)生提交的作業(yè)中篩選出具有典型意義的（可能是好作品、也可能是壞作品）作品，師生共同評點，然后整理匯編，這些可作為經(jīng)典案例用于歷屆教學(xué)。

5完善教學(xué)設(shè)施設(shè)備，為人才培養(yǎng)創(chuàng)造良好環(huán)境

5.1現(xiàn)代教學(xué)手段的運用

（1）精品課程網(wǎng)站的建設(shè)：本課程自校級精品課程立項以來，課程網(wǎng)站已進(jìn)行三次實質(zhì)性修改建設(shè)，現(xiàn)在的《土木工程材料》精品課程網(wǎng)站不僅能起到教學(xué)示范作用，更重要的是能成為指導(dǎo)學(xué)生主動地、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的有效平臺，使不同層次的學(xué)生通過資源共享，能夠自我完善知識體系。（2）多媒體課件的制作：現(xiàn)有制作的《土木工程材料》多媒體課件具有系列化、技術(shù)先進(jìn)、內(nèi)容豐富、設(shè)計精巧、適用面廣等特點。每個課件均涵蓋本課程的全部教學(xué)內(nèi)容，內(nèi)容豐富，信息量大。精心制作檢測實訓(xùn)文件，150多張工程圖片，豐富了教學(xué)內(nèi)容。將書本和傳統(tǒng)板書難以展示的材料檢測方法與技巧等內(nèi)容，形象、直觀地展示出來。通過直觀的演示、人機交互、實時操作，直觀、形象、生動地描述教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合啟發(fā)式等教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生積極思考，激發(fā)學(xué)生的注意力和學(xué)習(xí)興趣。（3）工程錄像的收集與制作：目前《土木工程材料》教學(xué)采用的工程錄像題材涉及古今中外，如《走近地中海》、《建筑中的龐然大物》、《世界遺產(chǎn)在中國》、《鄉(xiāng)土建筑文化》、《中國古建筑：百集文獻(xiàn)紀(jì)錄片》、《為中國而設(shè)計：西方建筑大師與中國當(dāng)代建筑》、《百姓故事：鳥巢》、《青藏鐵路》、《混凝土工操作技能》等系列建筑工人操作技能VCD。同時，課程教學(xué)團隊借助我校信息傳播與策劃專業(yè)的技術(shù)力量，合作拍攝以泉州市土木工程為題材的工程錄像，這既為本課程提供反映泉州市環(huán)境影響的土木工程用料素材，也為信息傳播與策劃專業(yè)提供了實訓(xùn)機會和題材。

5.2實驗及實訓(xùn)條件

（1）檢測實訓(xùn)室的建設(shè)：檢測實訓(xùn)作為實踐環(huán)節(jié)中最基本的一環(huán)，相對于課堂理論教學(xué)，具有直觀性、實踐性、探索性、啟發(fā)性等特點，具有課堂理論教學(xué)和其它形式教學(xué)所不能替代的作用。目前，我校已投資140萬元，建成“十大”檢測實訓(xùn)室———工程材料性能檢測實訓(xùn)室、建筑石料檢測實訓(xùn)室、砌體材料檢測實訓(xùn)室、水泥檢測實訓(xùn)室、普通混凝土和砂漿檢測實訓(xùn)室、鋼材檢測實訓(xùn)室、管材檢測實訓(xùn)室、瀝青檢測實訓(xùn)室、瀝青混合料檢測實訓(xùn)室和功能材料檢測實訓(xùn)室。“十大”檢測實訓(xùn)室的投入使用，使得課堂理論教學(xué)得到延續(xù)、補充和深化。通過檢測實訓(xùn)，不但使學(xué)生得到基本實驗實訓(xùn)技能的訓(xùn)練，還培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實驗實訓(xùn)的能力，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度，養(yǎng)成一絲不茍的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)和敏銳的觀察力。與此同時，還可以在設(shè)備儀器的整個調(diào)試運行過程中影響到學(xué)生的思維方法和工作作風(fēng)，養(yǎng)成勇于探索，不怕困難、不怕挫折的良好科學(xué)素養(yǎng)。

（2）校外實訓(xùn)基地建設(shè)：校外實訓(xùn)基地是使學(xué)生崗位技能形成的必備場所。目前，已建設(shè)的28家校外實訓(xùn)基地，按雙方合作緊密程度不同可分為兩種類型：一是27家“協(xié)作型”基地。這種基地具有構(gòu)建成本低，實訓(xùn)內(nèi)容多樣、真實感強的優(yōu)點。但穩(wěn)定性相對較差，需要專業(yè)教師長期不懈地與企業(yè)保持聯(lián)系。二是1家“合作型”基地。2008年掛牌成立建筑工程學(xué)院。學(xué)院主要建設(shè)內(nèi)容包括：人才培養(yǎng)方案、教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、雙師教學(xué)團隊、科研團隊、校內(nèi)外實訓(xùn)基地、畢業(yè)生就業(yè)、建設(shè)系統(tǒng)培訓(xùn)中心、技術(shù)開發(fā)和社會服務(wù)等八個方面。學(xué)生通過在校外實訓(xùn)基地的生產(chǎn)一線的工作和學(xué)習(xí)，熟悉職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)規(guī)范，了解企業(yè)文化，逐步養(yǎng)成了團隊協(xié)作能力、與人溝通能力和組織協(xié)調(diào)能力，促進(jìn)了從個體從學(xué)生———職業(yè)人———社會人的較色轉(zhuǎn)換。

6特色與創(chuàng)新點

通過以上五個方面的改革與實踐，本課程在以下幾方面已處于國內(nèi)高等職業(yè)院校同類課程的領(lǐng)先水平：

（1）率先構(gòu)筑了以培養(yǎng)學(xué)生正確選材和合理用材能力為目標(biāo)的理論課程新體系、以培養(yǎng)崗位職業(yè)能力為中心的參與式教學(xué)新體系和檢測實訓(xùn)與實踐教學(xué)新體系；

（2）在高職高專院校率先建立了《土木工程材料》課程網(wǎng)站；網(wǎng)站功能強大，承載著整個課程理論教學(xué)和實踐教學(xué)的各個教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)內(nèi)容、立體化教材等，教學(xué)資源豐富，信息量大。網(wǎng)絡(luò)課堂可以實現(xiàn)網(wǎng)上學(xué)習(xí)、網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上自測、師生互動、信息等功能；

（3）實施多元化教學(xué)方法，提高理論知識教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)效果；

（4）保持教學(xué)內(nèi)容的鮮活性。及時將國內(nèi)外上最新最前沿的內(nèi)容引入到課堂教學(xué)中，保證了課程內(nèi)容的時新性；

（5）開創(chuàng)了高職高專院校關(guān)于《土木工程材料》課程教材立體化的先河?！锻聊竟こ滩牧稀诽厣滩摹ⅰ锻聊竟こ滩牧稀范嗝襟w課件、《土木工程材料檢測實訓(xùn)》實訓(xùn)教材、《土木工程材料檢測實訓(xùn)》多媒體課件、《土木工程材料工程實踐與應(yīng)用》、《土木工程材料實用技術(shù)手冊》和《土木工程材料學(xué)習(xí)指導(dǎo)•典型題解•習(xí)題•習(xí)題解答》學(xué)習(xí)輔導(dǎo)教材將陸續(xù)上網(wǎng)公布。