土木工程材料实验教学改革与实践探索--中国期刊网

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土木工程材料实验教学改革与实践探索

发表时间：2020/10/19 来源：《基层建设》2020年第19期作者：张丽娜

[导读] 摘要：随着社会发展，我国的科学技术不断进步。

        哈尔滨铁道职业技术学院黑龙江省哈尔滨市 150000
        摘要：随着社会发展，我国的科学技术不断进步。土木工程本身就是一门需要以实验为主的学科，其所需要的是在实验之中积累丰富的经验，运用到实际的工作中，因此“土木工程材料实验”是教学中极其重要的实践性较强的课程。如何能够在实验的过程中，在提高学生的实践能力的同时，还能够提高学生对实验的兴趣和创新能力，其中依托平台建设对这门课程进行教学改革的效果较为显著，但是如何具体实施相关的教学方式和手段，就是本文的主要内容。
        关键词：土木工程；材料实验教学；改革；实践
        引言
        在高校土木工程专业教学中，土木工程材料是基础课程和必修课程，其教学目标是将其和专业课程进行融合，为设计和施工提供数据支持，尤其在开设土木工程材料课程教学过程中，学生还未掌握材料力学相关理论知识，开展实验教学有助于学生直观地了解实验现象，掌握材料的技术性能，还能够锻炼学生的动手实践能力，为后期的工程实践工作提供基础保障。
        1土木工程材料实验教学概述
        目前，我国城市基础设施建设逐渐完善，土木工程施工规模也在逐渐扩大。通过分析研究发现，该专业层面的人才相对紧缺。而实验教学是提升学生实践技能、核心素养、综合能力的重要基础，土木工程材料对日后建筑的项目质量和安全稳定尤为重要。实验教学就是通过对土木工程材料进行实验操作，让学生可以正确、精准地对材料进行科学鉴别并进行实践操作。
        2实验课程的现状
        2.1实验课时较少、内容陈旧
        伴随着高校的扩招，如今土木工程专业每班人数达到几十人不等，然而很多高校对实验教学在创新型应用人才培养方面的重要性认识不足，使得土木工程材料实验课时所占比例很低。我校土木工程专业本科人才培养方案规定土木工程材料课程总学时为40学时，理论讲授32学时，实验8学时，实验课时数被压缩，同时还受到了实验环境因素的极大限制，难以满足教学需要。
        所使用《土木工程材料》教材陈旧，其中的规范早已过时，教学内容没有跟上土木工程材料的新发展，如材料仅涉及砂石子、水泥、混凝土、钢筋等常规土木工程材料，而许多新材料和新方法没有写进教材，实验教学与时代脱节。如再生骨料混凝土已成为土木工程界研究的热点，但目前为止很少有实验教学内容涉及其性能的测试方法。
        2.2实验教学方法单一
        在传统的实验教学过程中，教师普遍实行“学生预习、实验演示、现场操作、填写报告”的实验教学方法，这种教学方法比较陈旧，影响着学生的全面发展。并且，在实验准备阶段，教师应该准备好实验需要的设备和材料，减少实验问题的发生，并详细地讲解和示范各个实验步骤，这种教学方法无法激发学生的学习积极性。一般而言，高校学生的数量比较多，实验教学普遍实行分组的方式，教师缺乏对学生主体性的重视，难以突出学生在实验课程教学中的主体位置，严重影响着学生的积极性。除此之外，在实际的实验教学过程中，实验教学的内容依赖于教材内容，普遍实行验证性实验，缺少综合性和创新性实验，这种实验的操作方式比较简单，学生往往只机械地记忆教学中的相关数据，且实验的全局性比较差，各个实验课程无法得到有效衔接，严重影响着学生对实验的探索和创新。
        3实验教学改革
        3.1更新实验教学观念
        如何将教学观念渗透到日常教学中，如何协调教学观念中和谐关系，需要教师们思考。在实践中，教学观念不仅引导着教学行为的开展，也是教育观念的真实依据，教师的教学观念直接作用在教学效果中。实验教学以引导为主，而非机械性灌输，应注重学生兴趣、分析问题和解决问题能力的培养。

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重点把握实验教学内容和结构，运用恰当的教学方法，将教学观念运用到教学中，是提高实验教学质量的前提。实验课程可增加自主学习讨论部分，学生利用业余时间熟悉实验方案、内容和仪器设备的操作方法，加强对相关知识的掌握，促使学生在实验前能够对内容有所了解。在实验课堂上加强与教师讨论环节，扩展学生知识面，引导学生对实验过程中的现象进行分析和解释，充分调动学生积极主观能动性，从而激发学生的兴趣和提高学生的创新应用能力。
        3.2积极引进先进的教学方式
        土木工程实验具有持续时间长、消耗资源多、危险性大等特点，这就要求高校实行教师演示、学生重复练习的教学方法。在实际的高校教学中，教师还应该积极引进多媒体技术，提升学生的动手实践能力和创新能力，实现高校实验教学的有效性。例如，教师在实验准备阶段，可以收集与实验相关的动画和录像，并在课堂中进行播放，帮助学生了解实验现象。除此之外，高校还可以开发计算机模拟实验软件，展示实验效果动画，这样就能够掌握土木工程实验中的性能变化，利用动画和录像的优势，实现预期的实验效果。
        3.3设置专项资金项目平台
        “土木工程材料实验”本身就是需要资金的支持，需要购买一些实际的材料进行研究，以及一些实验设备的维修和购进都是需要资金的，这些都是硬件上的要求，对学生最终的实验结果有很大的影响。学生需要实际的动手实验提高学生的实践能力，但是某些高校还不能够具备为学生提供实验的条件。因此，国家和地方应该建立专项的资金项目平台，学校可以根据自己的教育计划进行投稿，如果国家或者地方觉得教育计划确实可行之后，就可以拨款给学校，提供一定的资金支持。这样可以解决一部分学校在基础建设上的不足，给学生能够提供更好的教育。但是光是拨款还不够，平台还应该设立一些监察的机构，不仅仅是对于资金的实际使用进行追踪，确保资金的用到实处，并且可以要求学校定期反馈教学教育的状况等等，这些都可以记录在案，作为珍贵的资料保存起来。
        3.4以素质教育核心培养为改革方向
        素质教育提升了土木工程专业人才的时效性与应用性，这也是当下土木工程材料实验教学改革的重要方向与前提。第一，在改革过程中必须从材料实验教学实质出发，将人才培养与实验教学进行结合，规避以往的形式化、过程化，必须将教学大纲与实验环节相结合，将实验效果与市场需求相结合，全面提升应用型土木工程人才的培养力度。第二，在实验教学过程中，要紧跟市场需求对土木工程市场中的材料应用、选择及变化进行掌握，对一手土木工程施工材料信息数据进行利用。在实验过程中，必须考虑到工程实际需求及现状，不可肆意进行、盲目开展。
        3.5改革管理模式和评价体系
        赋予实验教师安排实验课程的权利，摆脱理论课时的束缚，教师可以根据学生实际情况、实验进度，及时调整课堂上课时间，要以学生是否掌握实验相关技能和培养分析问题、解决问题能力为主，而不应该以机械式的固定课时来要求。同时，在实验教师有限的情况下，加强实验室管理，提高实验室的开放程度，增加课外自由课时，激励学生积极主动参与实验。改变以往只以实验报告确定实验成绩的单一评价模式，重视学生在实验过程中学到的知识，考虑实验完成时间、实验操作规范、实验卫生清理情况、分组实验讨论和实验报告撰写等方面的因素，对学生实验成绩进行综合评定，积极引导学生学习和思考，促进学生分析问题和创新性应用能力的培养。
        结语
        综上所述，在高校土木工程材料实验教学过程中，学生能够掌握建筑材料的技术性能，有利于培养创新应用型土木工程专业人才。但是，在实际的高校教学过程中，普遍存在教学理念偏差、师资力量薄弱、实验资源有限等问题，教师应该积极引进先进的教学方法改善这一现状，提升高校土木工程材料实验教学的有效性。
        参考文献：
        ［1］赵亮，李永强，姚爽，等.“新工科”背景下土木工程材料实验课程创新性研究［J］．河南建材，2019，（03）：336－337.
        ［2］陈静.土木工程材料课程多维度结合的教学方式探索［J］．铜陵学院学报，2019，（02）：124－126.