工程材料實踐教學分析

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1明確課程知識和技能培養(yǎng)規(guī)格，細化教學標準

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”？二是如何達到學生的職業(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致授課內(nèi)容和標準出現(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、同行學者共同開發(fā)科學、實用、適應我校學生特點的《土木工程材料課程標準》。通過教學日記檢查、聽課、統(tǒng)一考試等方式檢查課程標準的執(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、學習方法）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)量標準、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)指標要求的材料；

（2）熟練掌握工程材料的檢測方法和標準，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）負責進場材料的質(zhì)量驗收、記錄、標識工作，對進場的施工材料實施質(zhì)量控制，并使之處于合格狀態(tài)，確保工程順利進行；

（4）參與土木工程材料質(zhì)量通病糾正預防措施的初步編制。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改革實踐教學體系，實現(xiàn)課程從理論思維培養(yǎng)

向能力訓練的轉(zhuǎn)變我們教學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，改革實踐教學體系，實現(xiàn)課程從理論思維培養(yǎng)向能力訓練的轉(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生知道該怎么去操作實驗設(shè)備和驗證理論課上學習的知識。對學生實驗技能的提高和進行創(chuàng)新性實驗毫無裨益，其后果必然是學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到的性能指標，學生根據(jù)指標要求進行原材料性能檢驗和選擇,再進行配合比設(shè)計等工作，并根據(jù)每一次的實驗結(jié)果進行總結(jié)和實驗調(diào)整。具體來說，學生在實驗過程中可按以下四個階段進行：

（1）實驗準備階段。根據(jù)實驗任務和目的，查閱相關(guān)文獻資料，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、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)上起指導和釋疑作用。對學生提出的具體實驗方案進行審核，待實驗完成后，由教師組織集中討論，對學生的整個實驗過程進行點評，并評定實驗成績。這種新的教學改革，極大地調(diào)動了學生的學習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)了學生實事求是、團結(jié)協(xié)作、勇于探索、大膽質(zhì)疑的科學作風,更有效地激發(fā)了學生的創(chuàng)新精神。

2.2安排創(chuàng)新實驗

在完成課內(nèi)的測驗小任務和綜合測試項目外，鼓勵學有余力的學生自我設(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，也給學生互相抄襲帶來便利。改革措施是：讓學生在傳統(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)動學生對試驗課的學習積極性和參與程度；培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神；促進教師本身的進步。

2.4注重工程應用，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)置的材料工程應用案例追蹤的作業(yè)任務，要求學生收集本地區(qū)以及國內(nèi)外典型工程中材料應用實例，撰寫案例或制作聲像作品，重點分析材料的組成構(gòu)造、性能指標與工程應用之間的因果關(guān)系。同時，提醒學生關(guān)注新材料、新技術(shù)、新標準、新理念的發(fā)展，動態(tài)匯集這些信息。在可能的情況下，讓學生到企業(yè)生產(chǎn)一線或工程現(xiàn)場進行觀摩。這樣既體現(xiàn)教學內(nèi)容的前瞻性和先進性，也可培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和自學能力。

2.5結(jié)合課外科技活動，延伸和深化實驗教學

通過指導學生參加科研課題活動，土木工程材料的實踐教學的時間和空間得以延伸。2010年6月份以來，組織、指導部分學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模式。

3實施多元化教學方法，提高理論知識教學環(huán)節(jié)的學習效果

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

3.1工程錄像教學法

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)教學中，有限的實踐教學環(huán)節(jié)與亟待加強學生的實踐能力形成一對矛盾。為此，在現(xiàn)有的理論教學中發(fā)揮多媒體教學的優(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中，最大限度地緩解了教學時數(shù)少與教學內(nèi)容多以及缺乏實踐教學環(huán)節(jié)等矛盾。工程錄像教學法能使學生不出課堂就可獲得最真實、最全面的信息，極大地拓寬了學生的知識面,取得最優(yōu)化的教學效果。

3.2實際案例教學法

土木工程材料課程是一門實踐性很強的學科，實際工程案例是其教學活動中一項不可缺少的教學材料。以實際案例作為媒介，把現(xiàn)實的土木工程中的相關(guān)問題帶進課堂，讓大家對一些實際生活中必須面對的棘手問題進行討論。從提出問題入手，鼓勵學生進行理論分析，再將所學理論知識應用于案例分析和計算，這樣，既能幫助學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)學生對具體問題的分析能力。

3.3分析討論式教學法

分析討論式教學法是在教師的指導下，以討論方式完成學生自學、自講的一種教學方法。通常我們針對一些具有啟發(fā)性或爭論性的問題先讓學生展開自由討論，然后在教師統(tǒng)一指導下組織大家討論發(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，把全班學生隨機分成幾組，進行小組討論，由每個小組選出一個代表到臺上發(fā)言。這樣的“教與學”使學生真正成為學習的主人，教師也在此過程中發(fā)現(xiàn)學生學習中的疑難問題，從而使教學更有針對性。

3.4啟發(fā)對比式教學法對比法就是將具有可比性的兩個或多個不同對象進行系統(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生學習的積極性，使學生主動運用已有的理論基礎(chǔ)知識，對新知識進一步深化理解、強化記憶。

4構(gòu)建多形式的課程資源開發(fā)渠道，促進師生授課方式和學習方式的積極轉(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》、《土木工程材料工程實踐與應用》、《土木工程材料實用技術(shù)手冊》和《土木工程材料學習指導•典型題解•習題•習題解答》；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》和《建筑水電工程材料學習指導》；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》和《建筑裝飾材料學習指導•典型題解•習題•習題解答》；④市政工程材料系列：《市政工程材料》、《市政工程材料學習輔導及習題解答》等書籍。四大系列教材適應了當前國內(nèi)高等職業(yè)院校教學改革的需要，教材體系新，教學內(nèi)容新穎、信息量大、結(jié)構(gòu)合理、敘述嚴謹、邏輯性強，教學方法和手段先進，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科最新進展，是一套高質(zhì)量、有特色的教材，具有推廣使用價值。

4.2學生開發(fā)

積累源自學生自己的課程資源，如具有典型意義的創(chuàng)新試驗、個性化的試驗報告、學生的調(diào)研報告、討論教學時學生準備的討論稿等，用于此后的課程教學，因貼近學生實際而產(chǎn)生親切感，也能達到激發(fā)后屆學生的挑戰(zhàn)意識。4.3師生互動中開發(fā)在“互動教學”、“對話教學”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料和估計，它具有瞬時性的、不可預料性和不可重復性。尤其重要的是學生的“錯誤”、學生的“差異”也是一種課程資源。因而，在教學過程中，即時做好記錄已經(jīng)成為本課程教學團隊的工作習慣。這類課程資源的另一重要開發(fā)途徑是：從歷次學生提交的作業(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。

5完善教學設(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)站不僅能起到教學示范作用，更重要的是能成為指導學生主動地、創(chuàng)造性學習的有效平臺，使不同層次的學生通過資源共享，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、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內(nèi)容，內(nèi)容豐富，信息量大。精心制作檢測實訓文件，150多張工程圖片，豐富了教學內(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、生動地描述教學內(nèi)容，結(jié)合啟發(fā)式等教學方法，促進學生積極思考，激發(fā)學生的注意力和學習興趣。（3）工程錄像的收集與制作：目前《土木工程材料》教學采用的工程錄像題材涉及古今中外，如《走近地中?！贰ⅰ督ㄖ械凝嬋淮笪铩?、《世界遺產(chǎn)在中國》、《鄉(xiāng)土建筑文化》、《中國古建筑：百集文獻紀錄片》、《為中國而設(shè)計：西方建筑大師與中國當代建筑》、《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)提供了實訓機會和題材。

5.2實驗及實訓條件

（1）檢測實訓室的建設(shè)：檢測實訓作為實踐環(huán)節(jié)中最基本的一環(huán)，相對于課堂理論教學，具有直觀性、實踐性、探索性、啟發(fā)性等特點，具有課堂理論教學和其它形式教學所不能替代的作用。目前，我校已投資140萬元，建成“十大”檢測實訓室———工程材料性能檢測實訓室、建筑石料檢測實訓室、砌體材料檢測實訓室、水泥檢測實訓室、普通混凝土和砂漿檢測實訓室、鋼材檢測實訓室、管材檢測實訓室、瀝青檢測實訓室、瀝青混合料檢測實訓室和功能材料檢測實訓室。“十大”檢測實訓室的投入使用，使得課堂理論教學得到延續(xù)、補充和深化。通過檢測實訓，不但使學生得到基本實驗實訓技能的訓練，還培養(yǎng)學生進行科學實驗實訓的能力，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，養(yǎng)成一絲不茍的嚴謹作風和敏銳的觀察力。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生的思維方法和工作作風，養(yǎng)成勇于探索，不怕困難、不怕挫折的良好科學素養(yǎng)。

（2）校外實訓基地建設(shè)：校外實訓基地是使學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院。學院主要建設(shè)內(nèi)容包括：人才培養(yǎng)方案、教學質(zhì)量標準、雙師教學團隊、科研團隊、校內(nèi)外實訓基地、畢業(yè)生就業(yè)、建設(shè)系統(tǒng)培訓中心、技術(shù)開發(fā)和社會服務等八個方面。學生通過在校外實訓基地的生產(chǎn)一線的工作和學習，熟悉職業(yè)標準、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，促進了從個體從學生———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)學生正確選材和合理用材能力為目標的理論課程新體系、以培養(yǎng)崗位職業(yè)能力為中心的參與式教學新體系和檢測實訓與實踐教學新體系；

（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和實踐教學的各個教學環(huán)節(jié)、教學內(nèi)容、立體化教材等，教學資源豐富，信息量大。網(wǎng)絡課堂可以實現(xiàn)網(wǎng)上學習、網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上自測、師生互動、信息等功能；

（3）實施多元化教學方法，提高理論知識教學環(huán)節(jié)的學習效果；

（4）保持教學內(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》實訓教材、《土木工程材料檢測實訓》多媒體課件、《土木工程材料工程實踐與應用》、《土木工程材料實用技術(shù)手冊》和《土木工程材料學習指導•典型題解•習題•習題解答》學習輔導教材將陸續(xù)上網(wǎng)公布。