土木工程材料课程教学改革与实践

土木工程材料课程教学改革与实践-高等教育学论文

土木工程材料课程教学改革与实践

郭树荣（山东理工大学建筑工程学院）

* 基金项目：山东理工大学课程综合改革项目（项目编号：JG114133）。

土木工程材料课是土建类专业必修的专业基础课，主要讲授直接构成土木工程实体的各种材料的组成、生产、技术标准、性质、使用及检测等知识。材料是土木工程建设的物质基础和质量基础，通过本课程的学习，使学生受到科学研究的基本训练，培养学生严谨认真、实事求是的科学态度，提高分析问题和解决问题的能力，为学生从事工程设计、施工和管理等工作正确的选择和合理使用土木工程材料打下坚实基础，同时也为后续课程的学习提供必要的土木工程材料的基本知识。

土木工程材料课程中的工程材料种类繁多、内容庞杂，且综合性、实践性都很强。同时土木工程材料的发展日新月异，新材料、新技术、新工艺、新产品层出不穷。传统的教学模式已越来越不能适应知识、能力、素质并重的新型工程技术人才的培养要求。为培养高素质的应用型土建类专业人才，我校土木工程教学团队通过细化课程标准，改革教学模式，整合教学内容、重塑实践教学体系、改革教学方法和考核方式以及课程教学资源建设等方面，对土木工程材料课程进行教学改革，取得了显著的效果。

一构建“一主线、三层次、立体化”的理论课程教学模式

“一主线”是在讲授各种材料时，既突出重点（以水泥、混凝土、钢材、沥青作为教学重点），又体现“一主线”的模式。“一主线”是按照“生产原料→生产工艺→材料组成、结构→性能→应用”讲解各类材料的基本知识，授课条

理分明，学生学习思路清晰，从而培养了学生正确学习的有效方法和分析归纳能力。

“三层次”是在课堂教学中把每个知识点分为逐层深入的三个层次———基础知识、观察和讨论、工程案例，并使每一个知识点达到基础性、扩展性和创造性的有机结合。

第一层次基本知识是依据以上突出重点、体现一主线的模式讲授，并采用启发式、提问式等多种方式，启发学生进行思考，调动学生的积极性，从而使学生由被动变为主动学习。

第二层次观察和讨论是通过观察建设工程中某现象（或事故）、某试验或试验结果,启发学生展开讨论。学生通过对这些现象、结果的分析讨论,既加深对相关基本知识的理解,又培养分析问题的能力。达到学中悟,悟中学。充分调动学生学习的主动性和积极性，启发思维使学生的观察能力、思维能力、想象能力得到了提升。

第三个层次工程案例是结合所教授的知识点与实际工程案例相结合，鼓励学生通过各种信息渠道收集工程案例，分析讨论工程案例，教师引导学生理论联系实际，培养学生解决实际问题的能力。

“立体化”是教学内容的立体化结构。在教学实践中，逐步建立立体化的教学内容结构。首先以教材为蓝本，广泛收集、整理大量的教学资料，使教学内容变得丰富；其次收集图片、视频、实物样品，制作多媒体课件和教学视频，使教学内容更加形象；另外制作功能强大、师生互动网络课程，作为支撑的教学内容体系。

二突出“一定位、三最新、重优化”的教学内容

课程内容设计上导入国内外最新知识、最新标准，结合大量实际工程案例，强调基础，注重应用。具体做法如下。在教学内容上定位于培养应用型本科目标需要，优化教学内容，突出“三最新”的教学，即结合最新的国家标准教学，将新型材料及其发展新动向纳入教学内容，将教学改革的最新成果纳入教学内容。

在教学内容的设计上注意强化基础，拓宽知识面，优化知识结构，满足厚基础、大专业的要求，突出基础性和系统性特点。

优化教学内容。淘汰陈旧材料与标准，适当减少砌墙粘土砖等不符合现代技术要求的传统材料内容，增加新型墙体材料和新型防水材料等内容，实现内容的优化与更新，避免与后续课程重复。

增设讨论课题、研究型专题作业和开放式作业，培养探究性学习、研究性学习能力和创新意识。以学科前沿的形式，介绍混凝土耐久性、生态建筑与生态建材、新型屋面体系———种植屋面、膜材料与结构等反映学科最新进展的内容，丰富了课程体系，突出前沿性特点。

三建立“一结合、三类型、开放式”实践教学体系

针对“土木工程材料”实践教学的特点，满足不同专业、不同层次学生的需要，将理论教学贯穿到实验教学过程中，实现从感性认识到理性认识的感知过程，改革教学方法，形成完整的、科学的实验教学内容的新体系。

具体是做到理论教学与工程实际相结合，设计基础型试验、设计型试验和研究创新型试验三种类型，实验室由“封闭式”变“开放式”的新的实践教学体系。实践教学的组织管理实行任课教师和实验人员共同参与指导和管理工作，学生以组为单位，按照教学大纲要求所有学生必须完成基础和设计型试验；一些优秀的学生，根据兴趣和个人意愿，参与和完成研究创新型试验（以教师的科研课

题为主），在上班时间学生可比较自由地安排时间，在试验过程中及时得到试验人员的指导。新的实践教学体系使学生在掌握试验基本技能的基础上，通过设计型和研究型试验，提高了学生分析、解决问题的能力、创新能力。

四确定“一素质、三能力、多形式”的教学方法和考核方式

遵循以学生为主体，以教师为主导的教育理念，针对理论教学和实践教学的不同特点，确定“一素质、三能力、多形式”的教学方法和手段。

“一素质”是指工程素质。作为工科学生应有广博的工程知识素质、良好的思维素质、工程实践操作能力、沟通协作素质、把构思变为现实的技术能力及工程创新素质。工程素质是通过大学课程，逐步培养的。土木工程材料课程在教学中由始至终注重学生工程素质的培养。通过课堂教学传授工程材料的基本知识，采用多种形式的教学手段，培养学生的创新意识，通过试验课及参与教师的研究课题，培养学生的沟通协作素质、工程实践操作能力。

“三能力”的教学方法，是以设置疑问悬念引导学生积极思考，调动学生主动学习的能力；通过启发对比、分析讨论式及案例教学法，培养学生总结归纳、分析问题、解决工程实际问题的能力；改变单一传授知识型、填鸭应试型教学模式，建立以学生为主体、以教师为主导培养学生探索新知识和研究解决新问题的能力。在课堂教学中，坚持采用启发式教学方式，以实际工程为载体，引导学生多方位、多角度地发现问题，有效地调动学生的学习积极性，激发学生的潜能。培养学生分析和解决问题的思维方式和方法。教学模式的改变，能调动学生学习的积极性，激发学生的创造性思维，提高了学生的学习能力。

多形式的教学方法。借助学校强大的教学网络平台，采用多媒体技术，将文字、图片、图像、动画、授课视频等多种教学手段，实现有机结合，使材料或