土木工程材料本科职业教育课程的教学改革

 

  土木工程材料作为材料科学与工程类专业的一门专业基础课，具有重要的地位。该课程是以土木工程材料的基本理论、基础知识及材料管理的基本规律和基本技能等作为架构知识。内容包括土木工程材料的性质、用途、制备及检测、技术性质、质量标准、应用范围和储运、保管和管理等方面的知识和技能。通过教学土木工程材料，可以为本专业学生的毕业设计、科研及专业技术工作提供必要的基础理论和技能训练。但由于课程中涉及的各类土木工程材料（如石膏、混凝土等）存在较大差异，使得课程存在内容复杂、各章节内容独立、知识点零散等问题。为进一步提高土木工程材料课程的教学质量，本文分析了全国高校土木工程材料课程的现状，指出了该课程存在的一些问题，并提出了打造土木工程材料课程教学新模式的具体措施。通过课程改革，力图培养学生综合应用技术、管理、经济和法律四大学科的基础性专业知识的能力，为后续专业课程学习奠定必要的基础。此外，融合课程思政的新思路，培养学生遵章守纪、团结协作、诚实守信的职业道德与责任感。

  （一）教学内容偏重理论

  土木工程材料课程中涉及的材料种类繁多，导致课程内容繁杂，涉及知识面广。在有限课时总数前提下，细碎的课内理论知识学习相对挤压了实践学习，导致该课程整体以理论教学为主，实验、实操等课时相对较少。本科阶段对于各种材料的来源、功能、成分等性质的介绍受传统教学思维———以叙述性文字为主模式的影响，重视学生解答习题的能力。而且，从安全性角度出发，教师往往无法给学生提供接触工程实践的渠道，学生对于纷繁复杂的材料缺乏“眼见为实”的感性认识。另外，由于土木工程材料课程的概念性内容比较多，如果实验配套缺乏，则无法调动学生的学习积极性。部分材料性能相似，单纯地开展理论学习，学生往往边学边忘，没有办法把零碎的知识系统地拼凑成体系，无法做到活学活用。针对就职专业技术岗位的部分学生的调研发现：由于缺乏理论和实践的衔接，导致这类从业人员缺乏应用知识解决实际问题的意识，使工程中简单的问题得不到解决。

  （二）教学、考核方式单一

  本科层次职业教育的实施使得高职类学校专任教师中具有博士学位的占比增加，教师专业知识过硬，但选择保守传统教学模式的人数众多，且自身也相对缺乏理论与实践的结合。通过多元手段让课堂丰富化、生动化和具象化，仍是土木工程材料课程教学所欠缺的。此外，在应试教育的氛围下，教学从来都是“教、学、考”三位一体。同时，土木工程材料课程考核依旧存在“重报告、轻实验”的现象，导致学生之间互相“借鉴”的情况时有发生，班级内实验报告成绩总体水平大致趋平，无法直观地反映教学质量以及学生之间的差异。

  （三）教学内容多而课时少，缺乏应用

  土木工程材料涉及土木工程中多种常用材料，且随着新科技、新工艺的推行，材料种类和要求也日益复杂，课程推进中既要体现传统材料的基本特性、技术指标和工程应用等，又要时刻着眼于新规范、新标准、新材料的推行，使得课程教学内容十分繁杂，教和学的难度逐步提升。另外，局限于土木工程材料的授课课时的限制（通常安排 32~48 学时），教师往往被迫加快教学速度，压缩内容，无法深入地介绍每种材料，更别提带学生亲眼看一看、摸一摸。教师疲于赶进度，学生难及时消化，使教学知识的连贯性受到影响。通过调研高校常用的土木工程材料教材发现：大多数教材包含各类材料的规格、技术性质、质量标准、应用范围和储运、保管，而甚少涉及根据工程要求正确合理地认识、鉴别、验收和管理材料及常用建筑材料试验报告的认读。这使学生理论知识富足，而欠缺应用能力。

  （一）加强学生实践能力培养

  关注本科工科生实践教育，让学生在实践的广阔天地中学习真本事，这是广大土木工程材料教师共同的心声。随着本科层次职业教育的推行，高校更需从思想层面上开始重视实践教育，既可以运用大学课本里的知识服务于实践，又可以让实践加深学生对理论知识的理解程度。在土木工程材料的教学中，应当做到理论与实践的有机结合。首先，针对目前部分高校面临的实验学时有限、实验内容较多、部分实验周期很长种种困难，可以采用实验课、研讨实验和企业实习相结合的方法为学生提供更多的实践机会。在此过程中，除完成指定课程实验外，教师可提供综合性实验题目，学生自主完成确定选题、方案设计、分组实验、结果分析和实验报告的全过程，引导学生独立思考，提高分析解决问题的能力。此外，鼓励部分有能力的学生直接参与教师或企业的材料性能检测实验、新材料的开发研究或者实际工程项目，提高学生分析和解决问题的能力。其次，针对实验教学内容过时，教师需要利用学校的科研资源，大胆改进，设计更为新颖科学的实验课程。最后，适度改革考核标准，既要以考促学，又要强调对学生实验能力的培养。

  （二）完备教学思路，丰富教考方式

  结合土木建筑领域材料岗位职业资格标准，以及职业发展所需的知识、能力、素质要求和学生认知规律，本科层次职业教育基础课程土木工程材料课程设计思路是构建与职业（二级建造师）标准相衔接的土木工程材料课程教学标准和模块化教学内容；同时，在教学内容的深度和广度上和《高等学校工程管理本科指导性专业规范》对应的知识领域、知识单元和知识点相匹配；采用基于信息化技术的项目化课程现场教学模式，参照项目工程材料完整地管理工作过程，以土木工程材料的分类、性质、检验与实验、使用和管理为主线，以真实的工作任务为载体进行课堂教学设计，形成融合系统化学习领域与项目化理实一体的本科职业教育优质课程。通过“教、学、做、练”，有效调动学生的学习兴趣，促进学生积极思考与实践，强化学生能力的培养。新时代课改一定要注重学生端的情况，突出学生的主体地位和教师的引导作用，提倡启发式、探究式、开放式教学。教学过程中结合在线开放课程，从学生的认知和能力结构特点出发，创设有助于学生自主学习的问题情境。教学过程中开展课题式作业，进行公开讲评和讨论，运用课堂教学与实验教学相结合等形式，让学生多方面、多层次地充分、全面了解课程内容，锻炼学生的表达能力、组织能力以及提出问题、分析问题和解决问题的能力，同时营造活跃的开放式教学氛围。教学中积极运用多媒体课件及现场实验等教学手段进行教学，体现课程在教学组织形式、教学方法与教学手段方面的特殊性。强调校企合作、工学结合，采用多种教学方法，结合典型案例完成本课程在工程管理中应用知识的建立。考核是评价学生对土木工程材料课程掌握程度的重要方式，客观、全面的评价体系至关重要。具体应建立以“知识与能力并重，结合结果性考核，以形成性考核为主”的课程考核评价机制和评价标准。评价的手段和形式应多样化，要将过程评价与结果评价相结合、定性与定量相结合，充分关注学生的个性差异，发挥评价的启发激励作用，增强学生的自信心，提高学生的实际应用技能。此外，教师要善于利用评价所提供的大量信息，适时调整和改善教学过程，做好课程的后评价工作。

  （三）突出教学重点

  土木工程材料课程授课时间较短，讲授内容杂多，实验课挤占理论教学时长，教学时间严重不足。因此，授课内容需要抓大放小，突出重点。选取重点应该因地制宜，参考工程建设发展水平来确定，切忌“始终如一”。比如，目前我国城市建设以混凝土结构和钢结构为主，挑选重点时要以混凝土和钢结构为核心展开，讲解与此类结构息息相关的材料。我国提出可持续发展的战略目标，对此建筑提倡绿色、环保、高效和节能，绿色新型材料、环保材料及新材料的发展趋势，也应在课程中有所突出。另外，高校身兼教学科研的重任，对于未来发展潮流的新型材料，如建筑塑料等高分子材料，应该在重点中有所体现。重新规划土木工程材料授课内容，既要保证课程内容在常用材料前提下“新益求新”，又要时刻体现当前国家发展趋势，担负时代赋予的责任。

  （四）融合课程思政，培养学生的责任感和担当感

  将思想政治教育元素（理论知识、价值理念及精神追求等）融入土木工程材料课堂中，对学生的思想意识和行为举止产生潜移默化的影响。基于课程内容，将学生整体发展与立德树人相结合，让课程导向与思想政治教育同向同行，实现协同育人。例如，授课过程中，教师可以通过经典建筑图片的展示，增强学生的民族自尊心和自豪感，引导学生树立远大理想和爱国主义情怀，肩负起时代赋予的使命；通过材料技术规范和标准的学习，强调养成严格遵守国家、行业或地方各种标准规范的习惯，无规矩不成方圆，增强遵纪守法意识，避免工程事故；将生态文明与工程结合，引导学生保护生态环境、节约能源；此外，教师可以引导学生感知科技发展、社会进步带来的便利，用发展的眼光看待问题，用开放的心态以及终身学习的意识和能力，与时俱进，不断学习，完善自己的知识结构，提升自身综合能力。因此，通过土木工程材料课程，教师除了需要传达以科学的理论知识解决实际工程问题外，还应该让学生学会用正确的立场、观点和方法分析问题，善于把握工程材料的发展方向，养成辩证思维、系统思维和创新思维的习惯，肩负起时代赋予我们的责任。

  时代的发展离不开工科人才的建设，而新时代又对工科人才提出了新要求土木工程材料是专业学习的基础性课程，为了适应新时代的要求，土木工程材料课改势在必行。本文通过对土木工程材料教、学、考全方面的分析，探讨了一系列富有建设性的课程改革方案。有利于高校培养动手能力强、探索能力强、富于科研精神的专业人才。今后我们仍会不断讨论培养新工科人才的方法，进一步提出更具实效的教学方案。

 

［1］王美平．“土木工程材料”课程教改研究［J］．广东化工，2016，43（1）：154.

［2］宋杨．应用型本科“土木工程材料”双语课程教学改革研究［J］．常州工学院学报，2019，32（1）：65-73.