土木工程材料课程教学改革的探讨

  摘要：土木工程材料课程改革是适应建筑产业现代化需要的必然选择。以特色土木工程专业为基础，分析土木工程材料课程的特点和存在的问题，探讨土木工程材料课程的教学改革内容，以提高教学质量，提高学生的综合素质和实际工程应用能力。

  关键词：特色土木工程专业；土木工程材料；教学改革

 

  福建江夏学院是一所以经、管、法等学科为主的大学，工科类专业较少。转型之际，学校立足发展特色工科，将土木工程专业作为新建本科专业及重点建设专业，以培养复合型创新型应用型人才为目标，创新学科专业建设，开展特色土木工程专业教育，以适应建筑产业现代化需求。土木工程材料是土木工程专业必修的基础课，也是土木工程建设的物质基础与质量保证，对土木工程建设的经济性有重要影响，并决定着工程的结构形式和施工方法。开设该课程的目的是使学生学习土木工程材料的基础知识、基本理论与应用方法，为学习后续课程奠定基础，并为今后从事专业技术工作时合理选择与应用土木工程材料知识打下基础。课程改革是教学改革的落脚点，课程建设与教育质量的提升有密切关联[2]。本文以土木工程材料课程为例，探讨基于应用型的土木工程材料课程改革。

  土木工程材料课程的主要特点是知识面广、知识点分散、系统性较差，且理论性及专业性较强。土木工程材料按不同角度可进行不同的分类，而课程教材往往按材料类别分章节，各个章节自成体系，章节间缺乏横向的联系。因此，教师授课常以叙述式为主，主要是各种材料在工程和实验上的经验总结，缺乏内容逻辑的串联及理论分析、计算[3]；学生学习片面化，难成系统，往往仅处于识记层面而缺乏对知识点的对比联系。土木工程材料课程不同于一般基础课程，除了理论课程外，还有实验课程。实验演示、现场参观可加深学生的理解和感性认识；通过动手实验验证材料的基本性能，可学习试验方法，锻炼学生的实践能力。此外，实验课程还可增加设计类、综合类实验，培养学生的科学研究能力。

  （一）认识不足，学习方法不当

  学生对专业基础课程的重要性认识不足，认为力学类课程和专业类课程更重要而忽视基础课程的学习，对土木工程材料课程的重视程度较低。学生平时缺乏对课程的学习兴趣，且学习方法不当，考试仅依赖死记硬背，理解不足，知识掌握不牢固。

  （二）知识体系欠缺，课程之间联系较少

  以力学类课程为例，经过多个学期对理论力学、材料力学、结构力学的系统学习，学生可较好地建立知识体系、融会贯通知识点。而土木工程材料课程与土木工程专业其他课程之间的联系较少，该课程一般安排在第一或第二学年，学生在此前对该课程的认识较少，学过之后又没有直接应用的机会。同时，后续也少有课程复习到相应知识点，致使该课程“自成一派”，知识不成体系，导致学生对该课程的知识遗忘快。

  （三）教材更新慢，图表符号难理解

  新型土木工程材料层出不穷，而原有的教材往往只介绍基本材料，较少涉及新型材料，使教学明显滞后于应用。教材中涉及的材料种类繁多，不同材料之间的联系少、针对性差，使学生缺乏学习重点。教材中常以表格的形式介绍材料，材料代号较多却少有明文解释，表格中出现的指标多、杂，指标含义不明确，致使所涉及的专业知识枯燥且难以理解。

  （四）教学手段少，教学场所单一

  土木工程材料课程的教学主要以讲授为主，传授前人经验，因而学生学习兴趣不足。教学场所主要以课堂为主，学生对各种不同材料缺乏直观、感性的认识。教学与实际工程应用结合少，教学效果不佳。

  首先，在课堂教学之初，为学生介绍现代工程对材料的需求及材料在工程建设中的重要意义；介绍土木工程材料课程的教学目的、意义，以及课程在人才培养方案中的地位与在工程应用中的作用；介绍工程案例及工程全寿命概念，帮助学生正确认识土木工程材料的重要性，树立正确的学习态度。收集往届优秀学生的学习方法，结合自身备课感悟，帮助学生找到合适的学习方法，提高学习兴趣与效率。加强课后与学生之间的互动，建立良好的师生关系。运用互联网技术，建立网上联系，及时帮助学生解决课堂疑难。其次，针对福建江夏学院土木工程专业人才培养目标“专结构、懂施工、长材料”，调整人才培养方案，在通用土木工程材料的基础上，加入更深层次的水泥基材料课程和高性能混凝土课程，建立土木工程材料—水泥基材料—高性能混凝土的连贯课程体系，三门课程由浅及深，由通用至高新，由经验至理论，系统介绍土木工程材料的工程应用，特别是常用的水泥、混凝土材料，加深学生的认识及对知识的融会贯通。第三，优化教学内容，突出教学重点。引入工程案例，使课程内容更丰满，同时帮助学生理清知识点，构建知识框架，降低吸收知识的难度，使教材“由厚变薄”[4]。教学时，针对各种材料的图表符号展开说明，引入材料的相应技术标准，结合材料的基本性能和特点阐述各材料的适用性。建立网络课程，共享土木工程材料相关资料，提供前沿材料的资讯，帮助学生课后自主学习。开展学术讲座，邀请业界人士为学生介绍土木工程材料的应用现状及前沿高新材料，使教学内容与实际应用相结合，拓宽学生的知识面。第四，增加课堂微课环节，由学生自由分组选定某一材料作为选题，课后分工收集资料，制作 PPT，并于课上 10 分钟内与同学交流。经实践，该环节效果显著，可调动学生的积极性，培养学生的自主学习能力，使学生发挥主观能动性，活跃课堂气氛。调整课程考核方法，提高平时成绩的比例，提高学生对实验课程的参与度和重视度，加强课程的过程性考核。组织学生参加“大学生混凝土配合比设计大赛”，提高学生学习兴趣，培养学生的动手能力，同时为学生提供外出学习的机会，扩大学生的眼界[5]。鼓励学生申请、参与大学生创新创业项目，结合导师制活动，吸纳优秀学生参与教师的科研项目，深入材料的试验研究当中，培养学生的深入学习兴趣及科研创新能力。最后，开放实验室，鼓励学生开展设计性、综合性实验，培养学生发现问题和解决问题的能力。实验教师给予实验指导，培养学生的创新能力和动手能力。在实验室内设置材料展示柜，增加学生对各种土木工程材料的感性认识。通过实习，多带学生走出课堂，如在建材市场参观学习，增加学生的直观感受。利用已有产学研基地，强化学生的实践应用能力，提高学生的综合素质，使学生了解当前企业对人才的需求，提高学生自主学习的意愿，为后续的学习、工作奠定基础。

  为适应建筑产业现代化需要，培养特色土木工程专业人才，需要对土木工程材料课程传统教学模式进行改革。由此，笔者提出针对该课程的特点和存在的问题进行课程体系、教学内容、教学方法、教学方式、实验教学等方面的改革调整，提高教学效果，激发学生的学习兴趣，提高学生自主学习的意愿，加强学生的工程应用意识，提升学生的工程应用能力和综合素质。

 

[1] 丁金昌.实践导向的高职教育课程改革与创新[J].高等工程教育研究,2015(1):119-124.

[2] 白宪臣.土木工程材料[M].北京:中国建筑工业出版社,2011:1-3.
[3] 彭晓彤.林晨.土木工程专业建筑材料课程改革探索[J].高等建筑教育,2008(17),4:86-89.

[4] 安明喆,吴萱,潘雨.土木工程材料课程教学内容改革[J].高等建筑教育,2006(2):89-92.

[5] 余自若,江辉,安明喆.土木工程实践型人才培养路径探索:以结构设计竞赛为例[J].高等建筑教育,2011(6):110-112.