□唐純翼

《土木工程材料》課程是土木工程專業(yè)不可或缺的學(xué)科基礎(chǔ)課程，后續(xù)房屋建筑學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、土木工程施工等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)均要以此為基礎(chǔ)，是從事土木工程設(shè)計(jì)、施工、管理和科學(xué)研究等必備的理論基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)［1］，具有“內(nèi)容雜，涉及面廣”、“應(yīng)用性強(qiáng)，邏輯性差”、“了解容易，把握較難”等顯著特點(diǎn)，起著承上啟下的作用。隨著“大土木”概念共識(shí)的形成，土木工程材料新技術(shù)、新品種層出不窮，很多都已經(jīng)廣泛應(yīng)用于土木工程建設(shè)［2］，但研究現(xiàn)行《土木工程材料》教材發(fā)現(xiàn)，多數(shù)教材并沒有體現(xiàn)這些變化?！锻聊竟こ滩牧稀方虒W(xué)內(nèi)容滯后已成為不爭(zhēng)事實(shí)，具體表現(xiàn)為:一是教學(xué)內(nèi)容主要針對(duì)的是建筑工程，一些重要的專用材料沒有闡述，如道路工程材料中的土工材料、路基材料以及隧道工程材料的支護(hù)防護(hù)材料等都非常重要，但在很多教材中很少涉及或沒有提及;二是仍然沿用建筑材料教材和大綱者居多;三是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置幾乎沒有改變;四是對(duì)工程應(yīng)用部分關(guān)注不夠等。因此，需要對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。

一、教學(xué)計(jì)劃的優(yōu)化

《土木工程材料》課程教學(xué)計(jì)劃應(yīng)有別于純粹的理論教學(xué)，在滿足學(xué)生對(duì)土木工程材料理論知識(shí)一般要求的同時(shí)，還應(yīng)滿足行業(yè)對(duì)土木工程專業(yè)應(yīng)用型人才的要求。《土木工程材料》課程的總學(xué)時(shí)大致歷經(jīng)了64h(理論56h、實(shí)驗(yàn)8h)、40h(理論32h、實(shí)驗(yàn)8h)、32h(理論24h、實(shí)驗(yàn)8h)等幾個(gè)過程，但都只是降低了理論學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)始終沒變，造成一種實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)比例加大而實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)沒有改變的怪象。優(yōu)化后，將下調(diào)的理論學(xué)時(shí)增加到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，總學(xué)時(shí)48h(理論32h，實(shí)驗(yàn)16h)，既滿足了理論教學(xué)的需求，又強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

圖1 《土木工程材料》課程教學(xué)計(jì)劃優(yōu)化

二、教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

土木工程材料發(fā)展迅速，新技術(shù)、新方法、新材料、新規(guī)范、新標(biāo)準(zhǔn)層出不窮。在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，教學(xué)內(nèi)容除了包含主要材料的內(nèi)容外，更應(yīng)該體現(xiàn)新材料、新規(guī)范的應(yīng)用。任何教材都不可能及時(shí)體現(xiàn)這些新內(nèi)容，因此教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化成為必然。一是要廢舊立新。對(duì)于學(xué)生了解而現(xiàn)代工程中使用量不大的材料，如石灰、石膏、磚瓦等，教學(xué)時(shí)應(yīng)大膽放棄，并盡可能地反映本學(xué)科國(guó)內(nèi)外的新成就和我國(guó)相關(guān)的新標(biāo)準(zhǔn)、新規(guī)范、新技術(shù)、新方法以及新材料。二是要突出實(shí)用性，力求達(dá)到教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性、完整性、先進(jìn)性和實(shí)用性的統(tǒng)一密切結(jié)合。三是要結(jié)合行業(yè)規(guī)范以及當(dāng)前本專業(yè)課程相關(guān)規(guī)范來(lái)構(gòu)建，力求緊跟施工技術(shù)和材料應(yīng)用發(fā)展，更貼近企業(yè)的需要。

(一)教學(xué)內(nèi)容縱向優(yōu)化。教學(xué)內(nèi)容縱向優(yōu)化就是科學(xué)構(gòu)建教學(xué)模塊，即根據(jù)知識(shí)的相關(guān)性和獨(dú)立性，教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建7 個(gè)知識(shí)模塊:材料的基本性質(zhì);水泥、砂漿與混凝土;鋼材;瀝青與瀝青混合料;砌體材料;建筑功能材料與新材料;試驗(yàn)(見表1)?？v向優(yōu)化吸收了傳統(tǒng)教學(xué)計(jì)劃中的合理內(nèi)容，剔除了落后及欠合理的內(nèi)容，增加了材料的前沿知識(shí)，滿足了短學(xué)時(shí)的教學(xué)需求。教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)突出，教學(xué)邏輯清晰明了，教學(xué)選擇靈活多樣。

表1 《土木工程材料》課程教學(xué)內(nèi)容縱向優(yōu)化

(二)教學(xué)內(nèi)容橫向優(yōu)化。教學(xué)內(nèi)容橫向優(yōu)化就是從材料科學(xué)與工程的角度出發(fā)，將教學(xué)內(nèi)容劃分為材料組成、材料性能和材料應(yīng)用三個(gè)部分。材料組成決定性能，性能決定其使用領(lǐng)域與范圍，因此各部分緊密聯(lián)系，環(huán)環(huán)相扣，形成一條教學(xué)軸線。以硅酸鹽水泥為例，教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化于表2。橫向優(yōu)化可培養(yǎng)學(xué)生由材料組成推導(dǎo)材料性能、由材料性能推導(dǎo)材料應(yīng)用，以及由工程應(yīng)用選擇合適材料的綜合能力。

表2 硅酸鹽水泥教學(xué)內(nèi)容橫向優(yōu)化

表3 試驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

(三)試驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化。試驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化的指導(dǎo)思想是減少驗(yàn)證性試驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)性和綜合性試驗(yàn)。具體實(shí)施時(shí)，教師先給定試驗(yàn)要達(dá)到的性能指標(biāo)，學(xué)生根據(jù)指標(biāo)要求進(jìn)行原材料性能檢驗(yàn)和選擇，再進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)等工作，并根據(jù)每一次的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和試驗(yàn)調(diào)整(見表3)。優(yōu)化后，驗(yàn)證性試驗(yàn)學(xué)時(shí)為總試驗(yàn)學(xué)時(shí)的1/3;設(shè)計(jì)性與綜合性試驗(yàn)中加入了專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽與科學(xué)研究的內(nèi)容;能夠顯著地提高學(xué)生對(duì)于工程材料性能的認(rèn)識(shí)水平，以及學(xué)科競(jìng)賽與科學(xué)研究的能力。

表4 與《土木工程材料》課程相關(guān)的獎(jiǎng)勵(lì)

表5 與《土木工程材料》課程相關(guān)的課題、論文及專利

三、教學(xué)實(shí)踐成果

優(yōu)化后的教學(xué)內(nèi)容在2011 ～2013 級(jí)土木工程專業(yè)實(shí)施，取得了一系列可喜的成績(jī)。

(一)成績(jī)。《土木工程材料》課程的平均成績(jī)由55．6 分上升至73．3 分。

(二)相關(guān)獎(jiǎng)勵(lì)。與《土木工程材料》課程相關(guān)的獎(jiǎng)勵(lì)見表4。

(三)相關(guān)課題、論文及專利。與《土木工程材料》課程相關(guān)的課題、論文及專利見表5。

［1］吳東云，張建新． 新形勢(shì)下土木工程材料課程教學(xué)改革與建設(shè)探究［J］．高等建筑教育，2012，21(6):70 ～72

［2］陳德鵬，劉純林等．土建類專業(yè)土木工程材料課程教學(xué)改革與實(shí)踐［J］．安徽工業(yè)大學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，2011，28(5):112 ～114