探求土木工程材料課程的革新

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1土木工程材料實(shí)踐教學(xué)研究現(xiàn)狀

目前，各大專院校土木工程材料課程理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)共30個學(xué)時,其中理論教學(xué)內(nèi)容多而繁雜，一般均超過22個學(xué)時，扣除最后2個學(xué)時的考試外，實(shí)踐教學(xué)只有6個學(xué)時。要在6個學(xué)時內(nèi)讓學(xué)生盡可能的多了解土木工程材料，教師只能采取演示試驗(yàn)的方法,大部分學(xué)生無法動手參與試驗(yàn)，其教學(xué)方法與效果不甚理想。

2土木工程材料實(shí)踐教學(xué)改革新方法

實(shí)踐教學(xué)是能力培養(yǎng)的重要手段，為了加強(qiáng)理論和實(shí)踐教學(xué)的對接，提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，我們嘗試了開拓試驗(yàn)教學(xué)新思路，創(chuàng)建實(shí)踐教學(xué)新平臺和拓寬實(shí)踐教學(xué)新渠道等方法。

2.1開拓試驗(yàn)教學(xué)新思路

如何通過有限的資源提高學(xué)生的動手能力，分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新能力，是土木工程材料試驗(yàn)教學(xué)切實(shí)需要面對的問題。教師不僅要重視試驗(yàn)課程教學(xué)的組織與設(shè)計(jì)，還要不斷更新教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法和手段。傳統(tǒng)的試驗(yàn)教學(xué)方法要求一個教學(xué)班利用給定的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、固定的試驗(yàn)步驟和統(tǒng)一的試驗(yàn)參數(shù)來進(jìn)行。學(xué)生所觀察到的現(xiàn)象、所得到的試驗(yàn)結(jié)果幾乎一樣。因此，不同試驗(yàn)參數(shù)對結(jié)果的影響是無法顯現(xiàn)出來的，學(xué)生對試驗(yàn)現(xiàn)象的理解也很浮淺。如果能夠改變固有的教學(xué)方法，通過設(shè)置不同參數(shù)、不同條件，讓學(xué)生進(jìn)行對比研究，并加以分析討論，則更有利于學(xué)生對專業(yè)知識的掌握。例如，傳統(tǒng)的水泥技術(shù)要求試驗(yàn)中，各試驗(yàn)小組選用相同生產(chǎn)廠家和同樣種類與型號的水泥，試驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果基本相同，學(xué)生無法觀察不同水泥在標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量，初凝、終凝等技術(shù)性能的差異，也無法觀察安定性、力學(xué)性能和強(qiáng)度等級等技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn)，各小組之間也無需進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分享和共同協(xié)作。如果教師能通過自制水泥的方式，制備出未知技術(shù)性能的水泥，學(xué)生和老師共同通過試驗(yàn)總結(jié)出水泥技術(shù)要求的影響因素，小組之間通過交流并分享試驗(yàn)結(jié)果，觀察相關(guān)參數(shù)對水泥性能的影響，教學(xué)效果必將得到提升。又如，根據(jù)正交試驗(yàn)原理設(shè)定混凝土配合比試驗(yàn)參數(shù)，各小組分別觀察水灰比、砂率、單位用水量、粗集料用量和最大粒徑等參數(shù)對混凝土工作性能和強(qiáng)度的影響，并將最終的試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果統(tǒng)一起來，由學(xué)生對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，寫出綜合試驗(yàn)報(bào)告。顯然，水泥性能和混凝土配合比實(shí)驗(yàn)經(jīng)過試驗(yàn)設(shè)計(jì)，不僅加深了學(xué)生對于一些現(xiàn)象的直觀印象，還增強(qiáng)了學(xué)生動手能力和綜合分析問題的能力，同時也激發(fā)了學(xué)生探索未知領(lǐng)域的研究興趣。

2.2創(chuàng)建實(shí)踐教學(xué)新平臺

1）開放試驗(yàn)室

由于試驗(yàn)學(xué)時有限，我校在本學(xué)年嘗試了課余時間為學(xué)生開放所有試驗(yàn)室，鼓勵學(xué)生充分利用開放性試驗(yàn)室進(jìn)行砂漿、水泥凝結(jié)時間測定和混凝土配合比設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)性、綜合性試驗(yàn)，教師利用課余時間給予指導(dǎo)，使學(xué)生充分了解了試驗(yàn)過程和操作方法，達(dá)到滿足本學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求。

2）增設(shè)土木工程材料試驗(yàn)課程為了提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量,在2013年新的教學(xué)大綱修訂的過程中，我校針對土木工程材料課程的教學(xué)現(xiàn)狀，增設(shè)了土木工程材料實(shí)踐教學(xué)周，利用一周的時間讓學(xué)生充分參與到實(shí)踐教學(xué)中，充分保障實(shí)踐教學(xué)的運(yùn)行。

3）鼓勵學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目

針對部分學(xué)生對教師的科研項(xiàng)目具有較強(qiáng)興趣的情況，我校鼓勵學(xué)生參與到研究中，指導(dǎo)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生在原材料的選擇、成型工藝的控制和性能檢測等環(huán)節(jié)的實(shí)際技能與分析解決問題的能力,提高學(xué)生創(chuàng)新能力以及開展基礎(chǔ)研究的能力。

4）指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競賽

為了提高大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和對專業(yè)知識的認(rèn)知能力，我校開展了一系列以專業(yè)知識為依托的學(xué)科競賽。同學(xué)們在參加競賽的過程中，鍛煉了自身的專業(yè)技能。例如，我校針對當(dāng)前建筑垃圾大量堆放所引起的環(huán)境與社會問題，舉辦了“建筑垃圾變廢為寶大行動”的學(xué)科競賽。在教師的指導(dǎo)下,同學(xué)們提出了各種建筑垃圾再生利用的方法。這場競賽不僅提高了學(xué)生們的動手能力和科研能力，還讓學(xué)生們意識到傳統(tǒng)建筑材料在其使用結(jié)束后給環(huán)境帶來的巨大壓力和負(fù)面影響，有助于學(xué)生在以后的工作和研究中確立節(jié)能與環(huán)保的思維。

2.3拓寬實(shí)踐教學(xué)新渠道

土木工程材料的實(shí)踐教學(xué)應(yīng)與理論課程相結(jié)合,力求建立材料特性與實(shí)際工程的有機(jī)聯(lián)系，盡可能制造機(jī)會讓學(xué)生接觸到實(shí)際的建筑材料，讓材料抽象的性質(zhì)具體化。力求建立課內(nèi)基本試驗(yàn)與工程實(shí)際的相互對照，盡可能創(chuàng)造機(jī)會讓學(xué)生深入接觸實(shí)際工程,在工程實(shí)踐中充實(shí)和鞏固課堂理論知識，零距離地開展工程實(shí)踐教學(xué)。我校在課外時間組織學(xué)生到混凝土預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)、建材市場、商品混凝土攪拌站、建筑工地等參觀調(diào)研，邀請具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的工程師指導(dǎo)并講解工程實(shí)際的工藝流程。讓學(xué)生深刻認(rèn)識原材料選用原則和生產(chǎn)施工流程，從市場中了解現(xiàn)有材料和新材料的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀。在商品混凝土生產(chǎn)企業(yè)，學(xué)生了解了新拌混凝土的制備流程，意識到試驗(yàn)室中混凝土配比試驗(yàn)與工程實(shí)際的差異，也認(rèn)識到摻合料和外加劑的摻入,對拌合物和易性、力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)效益的影響。這不僅增強(qiáng)了學(xué)生對土木工程材料的感性認(rèn)識,也鍛煉了學(xué)生的動手能力、交際能力，提升了綜合專業(yè)素養(yǎng)。在普通混凝土試驗(yàn)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，我校組織學(xué)生到當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧涎芯克M(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，讓學(xué)生觀摩混凝土配合比的試配流程。學(xué)生一方面認(rèn)識到水灰比、減水劑種類與摻量、活性摻合料種類與用量對拌合物工作性能的影響；另一方面，經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)技術(shù)人員的講解，學(xué)生深入了解了活性摻合料摻入對混凝土性能、結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)性的影響，并且了解到大量工業(yè)固體廢棄物對環(huán)境的影響。學(xué)生通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí),深入認(rèn)識國家發(fā)展和改革委員會、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部開展“充分認(rèn)識開展綠色建筑行動的重要意義”行動的深遠(yuǎn)影響，學(xué)會因地制宜、就地取材，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)和資源稟賦，大力發(fā)展安全耐久、節(jié)能環(huán)保、施工便利的綠色建材。

3結(jié)語

土木工程材料課程,通過開拓試驗(yàn)教學(xué)新思路，創(chuàng)建實(shí)踐教學(xué)新平臺和拓寬實(shí)踐教學(xué)新渠道等方法進(jìn)行了試驗(yàn)教學(xué)改革。教學(xué)結(jié)構(gòu)新穎合理，教學(xué)渠道拓寬，教學(xué)方式、教學(xué)手段和技術(shù)多樣化，很大的提高了實(shí)踐教學(xué)的效果。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性有了明顯提高，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力也顯著增強(qiáng)，動手能力、創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力和研究能力得到加強(qiáng)。

作者：海然 劉俊霞 單位：中原工學(xué)院建筑工程學(xué)院