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土木工程材料課程教學(xué)現(xiàn)狀3篇

時間:2023-02-28 11:26:23

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土木工程材料課程教學(xué)現(xiàn)狀3篇

土木工程材料課程教學(xué)篇1

土木工程材料課程是土木工程方向?qū)W生的專業(yè)必修課,課程系統(tǒng)地介紹了各種主要土木工程材料的基本組成、物理力學(xué)性能、技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、試驗方法及選用規(guī)則。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能間的本質(zhì)關(guān)系,并具有合理選擇和使用材料的基本能力,為后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)打下良好的材料科學(xué)的基礎(chǔ)。針對我校土木工程材料課程教學(xué)中存在的問題,借鑒國內(nèi)一些高校在本課程教學(xué)中提出的改革理念與創(chuàng)新措施,提出適合我校土木工程材料課程教學(xué)的改革建議。在介紹土木工程材料基本知識的同時,力求引導(dǎo)學(xué)生熟悉和掌握土木工程材料的新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝及新標(biāo)準(zhǔn)。

一、我校土木工程材料課程教學(xué)現(xiàn)狀

我校土木工程材料課程由土木工程學(xué)院開設(shè),共32學(xué)時,2個學(xué)分,面向土木工程、工程管理、森林工程專業(yè)的本科生。教學(xué)內(nèi)容以建筑鋼材、石膏、水泥、混凝土、建筑砂漿、砌體材料及屋面材料、瀝青、瀝青混合料等傳統(tǒng)建筑材料為主。教學(xué)內(nèi)容繁雜,知識點眾多,而學(xué)時有限,教學(xué)任務(wù)量大,重點章節(jié)內(nèi)容的課時被擠壓,無法深入展開。在課堂教學(xué)過程中,采用自主開發(fā)的多媒課件進(jìn)行教學(xué),教學(xué)方式僵化單一。課堂教學(xué)以老師為主體,學(xué)生被動接受,缺少師生互動,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高,不利于知識的掌握與專業(yè)培養(yǎng)??己朔绞剑浩谀┛荚嚥扇¢]卷考試方式;成績評定:課程成績由考試成績和平時成績兩部分構(gòu)成,考試成績占70%,平時成績占30%。其中,平時成績主要根據(jù)出勤、作業(yè)等方面綜合確定??荚嚦煽冋急冗^高,很多同學(xué)期末考試前突擊復(fù)習(xí),背熟理論知識點,即可通過閉卷考試,違背了土木工程材料課程設(shè)置的初衷。

二、國內(nèi)高校土木工程材料課程教學(xué)改革現(xiàn)狀

(一)“互聯(lián)網(wǎng)+”模式

長沙理工大學(xué)[1]在研討式教學(xué)的基礎(chǔ)上,引入翻轉(zhuǎn)課堂,構(gòu)建基于翻轉(zhuǎn)課堂的研討式課程教學(xué)新模式,并將其應(yīng)用于土木工程材料課堂教學(xué)。鼓勵學(xué)生課前利用互聯(lián)網(wǎng)視頻課外自學(xué),課堂上老師組織討論,重點答疑。視頻圍繞實際工程案例,將相關(guān)知識點穿插其中,加深了學(xué)生對知識的理解,學(xué)習(xí)效果顯著。山東理工大學(xué)[2]設(shè)計了基于“互聯(lián)網(wǎng)+對分課堂”的混合式教學(xué)模式,并將其融入土木工程材料課程的日常教學(xué)中。鼓勵學(xué)生利用課外時間通過網(wǎng)絡(luò)預(yù)習(xí)自學(xué),課堂上以討論為主,增加師生互動交流,更鼓勵生生交流。嚴(yán)肅緊張活潑的課堂氛圍,更有助于學(xué)生對新知識的吸收和轉(zhuǎn)化。

(二)利用學(xué)科競賽

河南工業(yè)大學(xué)[3]指出,充分利用學(xué)科競賽,可以培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動力,鍛煉學(xué)生的實踐動手能力,強(qiáng)化學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作意識,一舉多得。以全國大學(xué)生混凝土材料設(shè)計大賽為例,分析了學(xué)科競賽對土木工程材料課程教學(xué)的推動作用,提高學(xué)生的參與度,刺激學(xué)生的主觀能動性,培養(yǎng)出集應(yīng)用型與科研于一身的全能型行業(yè)人才。

(三)課堂思政

湖北文理學(xué)院[4]嘗試在土木工程材料緒論課程環(huán)節(jié)引入課堂思政,在介紹課程教學(xué)基本內(nèi)容的同時,深入挖掘與緒論內(nèi)容相關(guān)的育人資源。在課程學(xué)習(xí)之初,做到既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣,又能端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,形成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)習(xí)慣,實現(xiàn)教書與育人的有機(jī)結(jié)合

(四)精品課程

山東科技大學(xué)以建設(shè)省級精品課程為契機(jī),通過改革課程建設(shè)的理念,豐富課程教學(xué)資源,注重教學(xué)的方式方法轉(zhuǎn)變,設(shè)立土木工程材料精品課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站,致力土木工程材料課程建設(shè)特色化,鼓勵教師團(tuán)隊自我提升,立項教學(xué)研究課題等多重手段,推動土木工程材料精品課程建設(shè)。

(五)雙語課程

東北電力大學(xué)提出土木工程材料雙語課程要以工程實際為導(dǎo)向,強(qiáng)調(diào)雙語教學(xué)不僅僅是采用另一種語言教授專業(yè)知識,更要借鑒外文教材的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)思路。參照國際同類課程的教學(xué)大綱,采用案例教學(xué)法,以著名國際工程為背景,培養(yǎng)學(xué)生的全球化視野。

(六)線上教學(xué)

恰逢新冠肺炎疫情特殊時期,長沙理工大學(xué)[7]按照“停課不停學(xué)”的要求,開展線上教學(xué)。依托“互聯(lián)網(wǎng)+”,借助先進(jìn)的信息技術(shù)與豐富的網(wǎng)絡(luò)資源,探索土木工程材料課程教學(xué)新模式。線上教學(xué)主要有課程錄播、觀看慕課課程、課程直播三種方式,各有優(yōu)缺點。如何充分發(fā)掘線上教學(xué)的優(yōu)勢,使其與傳統(tǒng)教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合,是未來土木工程材料課程教學(xué)改革的重中之重。

三、啟發(fā)

通過對國內(nèi)眾多高校土木工程材料課程改革的分析研究,結(jié)合南京林業(yè)大學(xué)土木工程材料課程教學(xué)的現(xiàn)狀,提出如下改革建議:(1)改革教學(xué)模式,采用線上線下混合式教學(xué),鼓勵學(xué)生線上自學(xué),線下輪流上臺當(dāng)老師,掌握知識的同時,滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)成就感;(2)改革考核方式,增加平時成績占比,對參與學(xué)科競賽,積極上臺當(dāng)老師的同學(xué),平時成績可以適當(dāng)予以加分,強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的過程和能力比記住知識點更為重要。授人以魚不如授人以漁,學(xué)生只有掌握了學(xué)習(xí)各種土木工程材料的過程和方法,才能在以后的學(xué)習(xí)和工作中以不變應(yīng)萬變;(3)引入課堂思政,先做人再做事,只有培養(yǎng)學(xué)生心懷家國天下,有“為天地立心,為生民立命”的強(qiáng)烈社會責(zé)任感,才能承擔(dān)起土木工程人為民族復(fù)興添磚加瓦的大任;(4)繼續(xù)推進(jìn)雙語課程教學(xué),逐步解決當(dāng)前雙語教學(xué)過程中存在的難點,對標(biāo)國際標(biāo)準(zhǔn),提升督促教師語言水平提升的同時和學(xué)生共同進(jìn)步;(5)由本課程任課老師組成課程教學(xué)持續(xù)改進(jìn)小組,定期開展教學(xué)研討會,研究國內(nèi)外高校課程教學(xué)改革的熱點。結(jié)合南京林業(yè)大學(xué)土木工程材料課程教學(xué)的現(xiàn)狀,定期更新教學(xué)大綱,完善教學(xué)方法,逐步將土木工程材料建設(shè)為特色精品課程。結(jié)合南京林業(yè)大學(xué)土木工程材料課程實際情況,做到具體章節(jié)具體分析、活學(xué)活用,不能照本宣科、生拉硬套,切實提高本課程教學(xué)效果。

四、結(jié)語

師者,所以傳道受業(yè)解惑也。作為土木工程材料課程的一名教師,應(yīng)以培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞膹?fù)合型人才為己任。在土木工程材料教學(xué)過程中,引入先進(jìn)教學(xué)改革措施與教育理念,持續(xù)改進(jìn)教學(xué)方法,提升自身教學(xué)水平,完善考核制度是十分必要的。根據(jù)當(dāng)前提出的土木工程材料課程改革理念與創(chuàng)新措施,探索出適合我校課程教學(xué)的合理模式,真正提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。

作者:褚洪巖 黃凱健 王元綱 單位:南京林業(yè)大學(xué) 土木工程學(xué)院

土木工程材料課程教學(xué)篇2

土木工程材料是土木工程專業(yè)本科生的一門專業(yè)必修課,具有很強(qiáng)的理論性和實踐性,主要教授內(nèi)容包括:土木工程材料的發(fā)展史和發(fā)展趨勢、土木工程材料的定義、分類、性質(zhì)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),各種材料的基本組成、生產(chǎn)工藝、品質(zhì)特性、質(zhì)量要求、檢測方法及應(yīng)用等等,知識點多,章節(jié)之間獨(dú)立性較強(qiáng),以及傳統(tǒng)教學(xué)存在教學(xué)方式單一、實驗內(nèi)容墨守成規(guī)、考核方式不合理等問題[1],使得學(xué)生在短時間內(nèi)難以掌握這些知識。為此,本文從改革理論課教學(xué)、實驗課教學(xué)以及課程思政三個方面討論了土木工程材料課程的改革方法、路徑,以期指導(dǎo)之后的土木工程材料課程教學(xué)。

1改革理論課教學(xué)

(1)改革上課方式,從完全的填鴨式教學(xué)到穿插有興趣式、競賽式教學(xué)等[2],以參加“全國大學(xué)生混凝土材料設(shè)計大賽”“全國土木工程材料創(chuàng)意作品大賽”為例,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)其創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)意識。

(2)增加案例教學(xué),提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力[3]。如在講授土木工程材料領(lǐng)域的新材料時,可以用3D混凝土材料為例,以照片、視頻的方式介紹3D打印混凝土的生產(chǎn)工藝及其最新的研究進(jìn)展與工程應(yīng)用,并討論與傳統(tǒng)混凝土材料相比3D打印混凝土具有哪些優(yōu)缺點等。

(3)到相關(guān)建材制品生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行認(rèn)識實習(xí),例如,在講授完石材、混凝土等內(nèi)容后,利用周末時間帶領(lǐng)學(xué)生去人造石材以及商品混凝土攪拌站、混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)現(xiàn)場觀摩、學(xué)習(xí)土木工程材料的生產(chǎn)工藝。

(4)增加現(xiàn)場教學(xué)?,F(xiàn)場教學(xué)是組織學(xué)生到生產(chǎn)現(xiàn)場、實驗室進(jìn)行教學(xué),通過教師現(xiàn)場講授、學(xué)生的現(xiàn)場觀察、調(diào)查或?qū)嶋H操作,不同于實踐教學(xué)的是,現(xiàn)場教學(xué)是以教師教課為主,而學(xué)生自己動手為輔,通過現(xiàn)場教學(xué)豐富學(xué)生的感性認(rèn)識,促進(jìn)學(xué)生對書本知識的理解和掌握。而當(dāng)前的疫情給去生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)帶來了諸多不利影響,而去高校內(nèi)部的實驗室現(xiàn)場更為合適。在實驗室內(nèi)排放自己制作或者購買的土木工程材料制品,然后由教師講授其性能特點、應(yīng)用的工程部位等,提高學(xué)生的感性認(rèn)識。土木工程材料課程的理論性不是特別強(qiáng),但是土木工程材料課程涉及的材料種類眾多,讓沒有工作經(jīng)驗、生活經(jīng)驗的學(xué)生強(qiáng)行記住如此多的材料及其特點,確屬不易。為提高現(xiàn)場教學(xué)的效果,學(xué)校相關(guān)部門應(yīng)配備相應(yīng)經(jīng)費(fèi),為課程現(xiàn)場教學(xué)提供便利。

(5)多位教師參與講授同一門課程,每位教師講授自己最擅長的地方。現(xiàn)在好多學(xué)校的土木工程材料課程沒有配備或者沒有相應(yīng)專業(yè)教師來授課,教師上課的內(nèi)容與自己的科研方向、從事專業(yè)工作不符,多年來照本宣科,不了解本行業(yè)的發(fā)展前景,不了解土木工程材料方向的新技術(shù)、新材料、新工藝,沒有本專業(yè)工作經(jīng)歷,講授內(nèi)容涉及不到問題的本質(zhì),自然引不起學(xué)生興趣。讓多位土木工程材料專業(yè)、材料科學(xué)與工程專業(yè)教師教授同一門課,每位教師講授自己的專業(yè)方向,同時,邀請企業(yè)專家來講授工程實踐中的案例、趣聞,打造精品課程。

(6)讓學(xué)生參與到教學(xué)過程來,對于一些簡單的章節(jié),鼓勵學(xué)生自己查閱資料、制作PPT,并上臺講述。在上課之前,讓學(xué)生提出自己的想法,提出自己的問題,以及對于本門課程想學(xué)哪些內(nèi)容,然后教師在教學(xué)設(shè)計時可以做出相應(yīng)調(diào)整。每節(jié)課,教師要留出一部分時間,提出問題,讓學(xué)生參與討論,然后答疑解惑,加深學(xué)生的理解及解決實際問題的能力。

(7)布置課堂作業(yè)并及時批改,每次作業(yè)題目以1~2道題為好,每次作業(yè)題目不宜過多,要少量多次,通過學(xué)生的課堂作業(yè)完成情況、課堂反應(yīng)情況及時調(diào)整自己的上課進(jìn)度、上課方法。

(8)改革考試題型,從純記憶性的題型到可選擇性題轉(zhuǎn)型,增加案例題,增加階段考試,以及與其他考核方式相結(jié)合?,F(xiàn)在電子產(chǎn)品盛行,學(xué)生一有時間就玩手機(jī),或者打游戲,土木工程材料課程中很多的內(nèi)容可通過上網(wǎng)、查表、查標(biāo)準(zhǔn)找到,學(xué)生對這部分內(nèi)容沒有興趣、也沒有必要去死記硬背。培養(yǎng)應(yīng)用型人才,就是要培養(yǎng)學(xué)生會選擇、會用、會設(shè)計材料,以及解決工程實際問題的能力。改革期末考試方式,以增加階段考試為例,在講授到混凝土用水這一章節(jié)時,以《混凝土攪拌站的廢水處理策略》為題,讓學(xué)生自己去查閱《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》及相關(guān)文獻(xiàn)等,了解混凝土的生產(chǎn)、制備過程以及混凝土廢水的分類、來源以及處理策略,并讓學(xué)生做成PPT以現(xiàn)場答辯的形式,來考查學(xué)生專業(yè)知識理解能力、查閱文獻(xiàn)、總結(jié)歸納能力、口頭表達(dá)能力、PPT制作能力等,并將其記錄到階段考試成績中,并逐漸提高階段考試成績的占比比重,降低期末考試的成績占比比重。

2改革實驗教學(xué)

土木工程專業(yè)培養(yǎng)的人才應(yīng)該具備扎實的理論基礎(chǔ)、較高的工程實踐能力與創(chuàng)新能力,這些能力均需要通過實驗或者實踐才能實現(xiàn),所以實驗教學(xué)至關(guān)重要[4]。

(1)鼓勵學(xué)生盡早進(jìn)入實驗室,跟著指導(dǎo)教師做相關(guān)科研項目,同時熟練相關(guān)測試技巧。鼓勵大學(xué)生從低年級開始就參與“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”,同時學(xué)校要開放實驗室,改革實驗室管理制度,打破時間限制,讓學(xué)生在教師、高年級學(xué)生、研究生的指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計實驗、開展實驗。

(2)制作可視化可重復(fù)利用的實驗標(biāo)準(zhǔn)件,如混凝土梁、板、柱,以及石灰制品、石膏制品、砌塊、砂漿等,利用網(wǎng)絡(luò)資源,或者親自錄制實驗視頻,建設(shè)課程資源,充分利用好線上教學(xué),為學(xué)生自主學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

(3)加強(qiáng)與其他課程安排的協(xié)同性,可以同時安排或者后續(xù)安排土木工程材料檢測與試驗、認(rèn)識實習(xí)、建筑結(jié)構(gòu)試驗與測試技術(shù)等課程。

(4)調(diào)整實驗安排,相應(yīng)的章節(jié)講完后,接著進(jìn)行試驗,或者相應(yīng)的章節(jié)在實驗室、建筑材料生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行講述,強(qiáng)化記憶。如果等全部課程講完后再進(jìn)行相關(guān)試驗,學(xué)生可能已經(jīng)忘記了相關(guān)理論知識。

(5)改革以實驗報告和考勤為主的評價方式,嘗試增加試驗小組成員評價(自評、互評)和教師評價相結(jié)合的方式:試驗以小組形式開展的,小組成員每個人做完實驗均需提交一份表格:寫明自己負(fù)責(zé)實驗的內(nèi)容,自己動手做了哪些實驗,自己的實驗總結(jié),同時,量化考核指標(biāo),讓學(xué)生對自己以及小組成員表現(xiàn)進(jìn)行打分。教師評價部分:應(yīng)量化儀器操作的熟練程度、實驗步驟的完整性、實驗的參與程度、實驗完成后試驗臺、實驗設(shè)備的歸位與打掃清理等。實驗報告成績的考核應(yīng)量化,可包括實驗報告的完整性、整潔性,書寫的認(rèn)真程度、是否與他人雷同、實驗數(shù)據(jù)處理的規(guī)范性、準(zhǔn)確性、實驗報告是否按時提交等[5]。

(6)建立學(xué)生助教制度。將高年級學(xué)生、研究生等編入助教教師庫,幫助實驗教師在試驗前準(zhǔn)備儀器設(shè)備、材料,同時指導(dǎo)大一、大二學(xué)生完成相關(guān)實驗操作與數(shù)據(jù)的記錄[6],通過以老帶新式的傳、幫、帶形式,提高學(xué)生對試驗的熟練程度。

3增加課程思政內(nèi)容

培養(yǎng)具備家國情懷的大學(xué)生,落實“立德樹人”的根本任務(wù)是高等學(xué)校的首要責(zé)任[7],通過土木工程材料課程授課過程中對“課程思政”元素的引入,著重培養(yǎng)學(xué)生愛國、敬業(yè)、誠信等方面的社會主義核心價值觀。其主要目標(biāo)包括:

(1)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)選擇工程材料的意識。

(2)樹立“質(zhì)量安全就是生命”的意識。

(3)培養(yǎng)學(xué)生的科研和創(chuàng)新能力、環(huán)保意識。

(4)培養(yǎng)學(xué)生“守規(guī)矩”的責(zé)任意識和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)。

(5)培養(yǎng)學(xué)生能動手、肯吃苦的工匠精神,培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真做事的態(tài)度。

(6)培養(yǎng)學(xué)生高度的安全意識。樹立“安全、文明施工”的生產(chǎn)意識和“質(zhì)量第一,科學(xué)管理”的管理意識及“嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實”的職業(yè)責(zé)任感。

落實課程思政的主要路徑:

(1)工程材料的定義與分類部分,通過圖片展示常見的工程材料,并重點介紹幾種新材料,引導(dǎo)學(xué)生了解工程材料未來的發(fā)展方向。讓學(xué)生意識到我國材料發(fā)展與國外的差距,樹立學(xué)生的愛國情懷。

(2)工程材料的性能部分,通過介紹混凝土等材料的強(qiáng)度,提高學(xué)生的質(zhì)疑精神、創(chuàng)新精神。例如,通過介紹普通混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度等級一般為C30,引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、懷疑C30的混凝土的結(jié)構(gòu)能否滿足人類居住,鼓勵學(xué)生利用科學(xué)手段去檢測現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,并鼓勵學(xué)生通過技術(shù)創(chuàng)新提高混凝土的強(qiáng)度。

(3)明確工程材料在工程建設(shè)中的地位,通過“某小區(qū)由于使用了鋼渣磚導(dǎo)致的墻體開裂”案例,引導(dǎo)學(xué)生分析主要原因,讓學(xué)生理解游離氧化鈣、游離氧化鎂以及以SO3形式存在的硫酸鹽、石膏等超標(biāo)是水泥混凝土結(jié)構(gòu)安定性不良的三個主要原因,同時讓學(xué)生牢記良好的工程材料是土木工程的質(zhì)量保證。

(4)增加環(huán)保意識,通過生活垃圾、河道污泥煅燒制備水泥熟料、通過老舊建筑拆遷產(chǎn)生廢棄混凝土、廢棄砂漿、廢棄磚塊等制備再生混凝土,利用礦粉、鋼渣粉、鎳鐵渣粉、鋰渣粉等固體廢棄物材料代替水泥制備水泥混凝土,引導(dǎo)學(xué)生如何變廢為保,并樹立環(huán)保意識。

(5)熟悉工程材料的標(biāo)準(zhǔn),介紹某種建筑材料時,同時給學(xué)生介紹其產(chǎn)品與測試方法標(biāo)準(zhǔn),通過PPT展示不按照工程標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)建材制品與不按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范施工帶來的風(fēng)險,強(qiáng)調(diào)工程建設(shè)過程中采用標(biāo)準(zhǔn)的重要性。

(6)常見土木工程材料的物理力學(xué)性能測試,通過微視頻與現(xiàn)場演示,強(qiáng)調(diào)實際動手操作與團(tuán)隊配合的重要性。

(7)通過參觀實習(xí),講解工程建設(shè)過程中所涉及的材料,熟悉工程材料的應(yīng)用,使抽象知識直觀化,提高學(xué)習(xí)的趣味性,并引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實的職業(yè)責(zé)任感。

4結(jié)語

土木工程材料課程教學(xué)改革可從以下三方面入手:

(1)理論課教學(xué)方面:改革上課方式,從完全的填鴨式教學(xué)到穿插有興趣式、競賽式教學(xué)等;增加案例教學(xué);到相關(guān)材料生產(chǎn)現(xiàn)場認(rèn)識實習(xí);多位專業(yè)教師以及企業(yè)專家共同參與講授一門課程;讓學(xué)生參與到教學(xué)過程中;改革考試題型,從純記憶性的題型到可選擇性題、案例題轉(zhuǎn)型,增加階段型考試。

(2)實驗教學(xué)方面:鼓勵學(xué)生盡早進(jìn)入實驗室;制作可視化、可重復(fù)利用實驗標(biāo)準(zhǔn)件,利用網(wǎng)絡(luò)資源,建設(shè)課程資源;加強(qiáng)與其他課程安排的協(xié)同性;調(diào)整實驗安排;改革以實驗報告和考勤為主的評價方式;建立學(xué)生助教制度。

(3)課程思政方面:介紹新材料以及工程材料未來的發(fā)展方向;明確工程材料在工程建設(shè)中的地位;增加環(huán)保意識;熟悉工程材料的標(biāo)準(zhǔn);掌握常見土木工程材料的物理力學(xué)性能測試方法以及參觀實習(xí)。

作者:李保亮 丁百湛 王大偉 單位:淮陰工學(xué)院建筑工程學(xué)院 淮安市建筑工程質(zhì)量檢測中心有限公司

土木工程材料課程教學(xué)篇3

土木工程材料是一切土木工程的物質(zhì)基礎(chǔ),也是其重要的質(zhì)量基礎(chǔ)。材料的基本性能、選擇、存儲、使用方法以及后期維護(hù)等,均顯著影響著土木工程結(jié)構(gòu)的正常使用性和安全性,任何一環(huán)節(jié)的失誤都可能造成其質(zhì)量缺陷。因此,土木工程材料課程是高等院校土建專業(yè)的一門必修基礎(chǔ)課,其教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握常用土木工程材料的基本性能、應(yīng)用方法,獲得土木工程材料的一些實驗檢驗技能,能正確選擇與合理使用土木工程材料。然而,土木工程材料涉及的內(nèi)容比較廣泛,邏輯性不強(qiáng)等,加大了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,使得學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高。因此,如何提高該門課程的教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)生達(dá)到學(xué)習(xí)效果,是授課教師在教學(xué)過程需要考慮的關(guān)鍵問題。

1土木工程材料課程教學(xué)中存在的問題

1.1課程內(nèi)容繁多且課時不足

以長江師范學(xué)院為例,本課程選用的教材為焦寶祥主編的《土木工程材料》(第二版),該教材共有12章的理論課程與1章的實驗課程。其中,課論章節(jié)主要包含金屬材料、天然石材、無機(jī)膠凝材料、混凝土、建筑玻璃與陶瓷、合成高分子材料、瀝青與瀝青混合材等內(nèi)容,涉及的材料主要有十余大類、幾百個材料品種,而各章節(jié)之間缺少聯(lián)系、相互獨(dú)立。同時,各材料的基本性質(zhì)、使用方法、選擇方式等介紹以文字?jǐn)⑹鰹橹?。此外,本課程的學(xué)時為48學(xué)時(32理論學(xué)時+16實驗學(xué)時)。學(xué)生難以在較短時間學(xué)習(xí)并掌握如此多內(nèi)容,因此,學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高,覺得枯燥乏味,教學(xué)質(zhì)量降低。

1.2教學(xué)內(nèi)容更新滯緩且授課方式缺乏創(chuàng)新

目前,本課程的教學(xué)主要是講解傳統(tǒng)土木工程材料,這對于學(xué)生了解材料的基本性能等方面是必要的。但教材涉及的傳統(tǒng)土木工程材料多是幾十年前的研究成果,部分材料可能已被取消或者禁止生產(chǎn),部分標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也已被更新。然而,近年新材料不斷出現(xiàn),新工藝不斷誕生。新材料越來越多地應(yīng)用于土木工程建設(shè)中,其不僅性能優(yōu)異,還能降低生產(chǎn)成本、達(dá)到節(jié)能減排的目的,而這些新材料并未在教材中涉及或及時更新。同時,教師的授課方式仍較為落后,還是以講解傳統(tǒng)材料為主,而極少介紹新材料。這樣,學(xué)生覺得課程枯燥、興趣不高。同時,在今后工作中遇到新材料時,也會顯得手足無措。

1.3課程思政融入教學(xué)過程較為滯后

如前所述,土木工程材料對工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量起著決定性作用。因此,如何將思政教育融入土木工程材料課程教學(xué)中,也是授課教師必須進(jìn)行的重點教學(xué)工作。這要求學(xué)生在具備專業(yè)綜合能力的同時,更應(yīng)該樹立高尚的工程素養(yǎng)和愛國情懷。然而,目前教師在教學(xué)過程中仍主要是講授教材中的知識點,而忽略了引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)良好的思想道德素養(yǎng)。

2針對存在的問題提出的改革與創(chuàng)新方案

2.1優(yōu)化并整合教學(xué)內(nèi)容

由于課程內(nèi)容涉及繁多且課時安排較少,對此將原有教學(xué)內(nèi)容做出了適當(dāng)調(diào)整。例如,將專業(yè)性較強(qiáng)或目前使用較少的材料,如合成高分子材料與木材等,調(diào)整為學(xué)生自學(xué)章節(jié)。考慮到金屬材料、無機(jī)膠凝材料、混凝土、瀝青等為常用的基礎(chǔ)性工程材料,故增加了相關(guān)章節(jié)的學(xué)習(xí)課時。同時,減少其他次要建筑材料章節(jié)的學(xué)時,如天然石材、建筑砂漿、墻體材料與建筑玻璃陶瓷等。這樣,學(xué)生更清楚本課程的學(xué)習(xí)重點,化繁為簡,以提高學(xué)習(xí)的積極性。此外,整合關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的章節(jié)內(nèi)容。例如,將材料的耐久性、水泥石的腐蝕與防護(hù)、混凝土的耐久性等內(nèi)容以一個專題的形式進(jìn)行融合,系統(tǒng)講解水泥和混凝土的耐久性破壞機(jī)理、防護(hù)措施等,并介紹目前相關(guān)研究的進(jìn)展與熱點,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.2改進(jìn)教學(xué)方法

由于土木工程材料種類眾多,且教材多以文字?jǐn)⑹鰹橹鳎绻處熑圆捎脗鹘y(tǒng)講授的方式,則無法調(diào)動學(xué)生的積極性。因此,在授課時可以借助多媒體媒介,以多元化的方式(短視頻、圖片動畫)把專業(yè)知識融入其中。同時,利用“雨課堂”等新興網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺,學(xué)生可以在線提問,并設(shè)有互動討論區(qū)。在課堂利用學(xué)習(xí)平臺發(fā)布“問題”,學(xué)生在線回答,并及時查看結(jié)果,增加了師生互動,進(jìn)而提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。此外,在教學(xué)過程中增加新材料和新工藝的介紹,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,在講授建筑砂漿章節(jié)時,引出“建筑3D打印技術(shù)”,介紹該技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程、材料特性、技術(shù)特點以及其應(yīng)用前景等。在講授混凝土與墻體材料時,提出“廢棄的混凝土或磚塊能否破碎后,作為骨料用于成型新的混凝土?”的問題,這樣便引出“再生骨料混凝土”的概念,并介紹其相關(guān)的知識點以及研究和應(yīng)用現(xiàn)狀等;在石膏章節(jié),講解到“生產(chǎn)建筑石膏的原材料除了天然二水石膏外,還可以利用工業(yè)副產(chǎn)品石膏”時,重點引出本地區(qū)存在的大量“磷石膏”,并介紹“磷石膏”的來源、生產(chǎn)建筑石膏的現(xiàn)狀及存在的技術(shù)難點,這樣不僅引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)節(jié)能減排的意識,還能激發(fā)他們的科研興趣。

2.3課程思政融入教學(xué)過程

在講授土木工程材料的發(fā)展進(jìn)程中,突出我國悠久的建筑發(fā)展歷史和所取得的輝煌成就,以增強(qiáng)學(xué)生民族自豪感。在講授天然石材時,介紹坐落于河北省趙縣的趙州橋,其是世界上現(xiàn)存年代久遠(yuǎn)、跨度最大、保存最完整、世界橋梁史上首創(chuàng)“敞肩拱”結(jié)構(gòu)的石拱橋。在講授無機(jī)膠凝材料章節(jié)時,引出我國南北朝時期出現(xiàn)的“三合土”建筑材料,是由黃土、石灰和細(xì)砂組成,可加糯米、蛋清、紅糖以及動物血等添加劑,并且明朝《天工開物》和清朝《宮式石橋做法》等史料已記載了“三合土”的制備工藝。在介紹新工程材料科技發(fā)展的同時,突出我國在新材料、新工藝方面的重大技術(shù),以激發(fā)學(xué)生的愛國情懷。例如,在講解金屬材料時,引出我國國家體育場——鳥巢,它將中國傳統(tǒng)文化中的鏤空技術(shù)、陶瓷的紋路以及現(xiàn)代最先進(jìn)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計完美地融合在一起。在講解混凝土?xí)r介紹“港珠澳大橋”,運(yùn)用了多項混凝土新技術(shù),以達(dá)到超高力學(xué)性能和耐久性能,破解了多項世界技術(shù)難題。通過向?qū)W生展示我國這些舉世聞名的現(xiàn)代工程,引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)求真務(wù)實的科學(xué)態(tài)度和精益求精的“工匠精神”,并讓學(xué)生培養(yǎng)崇高愛國主義精神。強(qiáng)調(diào)土木工程材料對工程質(zhì)量的重要作用,引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)工程責(zé)任意識和職業(yè)操守。在課程上,向?qū)W生展示由于材料質(zhì)量缺陷引發(fā)的重大工程事故。如2011年武夷山公館大橋發(fā)生坍塌事故、2019年長沙某住宅商住混凝土重大質(zhì)量事故等,以強(qiáng)調(diào)材料的選擇、生產(chǎn)、使用、檢驗評定、儲運(yùn)、保管等環(huán)節(jié)的絲毫失誤都可能造成工程質(zhì)量缺陷,甚至造成重大工程質(zhì)量事故。同時,在講解土木工程材料相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時,要重點強(qiáng)調(diào)工程標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范的重要性,并且要求學(xué)生嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行。例如,在混凝土配合比試驗中,要求學(xué)生按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗操作,同時與未按標(biāo)準(zhǔn)的情況(如隨意加拌合水、振搗不充分等)進(jìn)行對比,分析各組試件力學(xué)性能的差異性,讓學(xué)生直觀地認(rèn)識到嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的重要性。使學(xué)生在未來建設(shè)工作中謹(jǐn)記工程安全重于泰山,培養(yǎng)良好的工程素養(yǎng)以及遵紀(jì)守法的意識。

3結(jié)語

土木工程材料作為土建專業(yè)的基礎(chǔ)課程,學(xué)好本課程對于學(xué)生掌握相關(guān)材料特性以及正確合理選用材料具有重要作用。由于本課程涉及內(nèi)容眾多、課時安排較少,同時新材料不斷涌現(xiàn)等,這就要求授課教師需緊密貼合新時代發(fā)展并綜合專業(yè)需求,通過不斷的教學(xué)改革與創(chuàng)新,改善土木工程材料授課背景,提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的土建類高水平人才。

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作者:黃謙 單位:長江師范學(xué)院 土木建筑工程學(xué)院

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