陳偉　徐亦冬

摘要：針對建筑材料課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分散，學(xué)生實(shí)際操作能力差以及實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)脫節(jié)的問題，提出實(shí)踐教學(xué)分步進(jìn)行的方法，單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)側(cè)重提高學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作能力，而綜合實(shí)驗(yàn)側(cè)重考察學(xué)生綜合素質(zhì)。為了考察教學(xué)改革的成效，將土木工程專業(yè)2011—2013級的學(xué)生進(jìn)行分組對比，結(jié)果證明，建筑材料實(shí)踐課程項(xiàng)目教學(xué)法改革后，學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力明顯提高，知識掌握能力更強(qiáng)，分析解決問題能力也得到了提高。

關(guān)鍵詞：建筑材料；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)改革；項(xiàng)目驅(qū)動

中圖分類號：TU502；G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1005-2909（2015）03-0103-03

作為土木工程的物質(zhì)基礎(chǔ)，建筑材料的地位在工程建設(shè)中是毋庸置疑的，因此，各大專院校都將建筑材料課程作為土木建筑專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課、必修課。該課程的一個主要特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng)，知識體系分散[1]。隨著社會的進(jìn)步，建筑工程技術(shù)日益發(fā)展，新型建筑材料不斷被開發(fā)，建筑物的新結(jié)構(gòu)也不斷涌現(xiàn)。這些新技術(shù)的發(fā)展，以及新材料的出現(xiàn)，對建筑材料的性能實(shí)驗(yàn)和工程檢測手段和方法都提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求[2-3]。土木工程專業(yè)是一個工程性、應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)，而建筑材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)是土木工程專業(yè)教學(xué)中一個十分重要，不可或缺的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)[4]。因此，如何針對當(dāng)前的社會需求和專業(yè)現(xiàn)狀，推進(jìn)應(yīng)用型、工程型高素質(zhì)人才培養(yǎng)的教學(xué)改革是目前實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師需要著重研究和探討的關(guān)鍵問題。

項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法是在構(gòu)建主義教學(xué)理論基礎(chǔ)上的一種教學(xué)方法，其基本思想是使學(xué)生的學(xué)習(xí)活動與工程實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性、主動性。教師在整個實(shí)驗(yàn)過程中起組織和引導(dǎo)作用，學(xué)生的綜合素質(zhì)則在具體實(shí)驗(yàn)的構(gòu)思、設(shè)計、實(shí)現(xiàn)及運(yùn)行過程中得到了鍛煉和提高，是當(dāng)前國際上公認(rèn)的較為科學(xué)的應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)方法[5]。鑒于項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法的培養(yǎng)模式與建筑材料實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)高度一致，因此決定對我校2011—2013級土木工程專業(yè)部分本科生進(jìn)行項(xiàng)目驅(qū)動法教學(xué)改革，并與未進(jìn)行項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)的學(xué)生進(jìn)行對比分析，以便了解教學(xué)改革效果。

一、建筑材料課程現(xiàn)狀

建筑材料是目前世界上應(yīng)用最廣，使用數(shù)量最多的材料，涉及領(lǐng)域包括無機(jī)材料、有機(jī)材料、高分子材料、復(fù)合材料等[6]。因此，建筑材料與其他學(xué)科交

叉較多，學(xué)生對很多材料的生產(chǎn)工藝、性能、應(yīng)用等了解有一定困難。由于時間、資金、資源的限制，實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容比較單一，實(shí)驗(yàn)數(shù)量少，分析沒有對比性，實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容與理論課程內(nèi)容有一定程度的脫節(jié)，造成學(xué)生對教師依賴性較強(qiáng)，也無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，由于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目單一、固定，學(xué)生無法發(fā)揮主體作用，始終處于一種“按部就班、照方抓藥”的學(xué)習(xí)狀態(tài)，即使學(xué)生想設(shè)計一些實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證、解決學(xué)習(xí)中遇到的一些問題或者困惑，也沒有條件，沒有場地來滿足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)需求。

二、項(xiàng)目驅(qū)動法教學(xué)改革

（一）教學(xué)方法改革

改革前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分散，各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間相互獨(dú)立。結(jié)合土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和目前的工程實(shí)際，依據(jù)由淺入深、由單一到綜合、循序漸進(jìn)的原則設(shè)置建筑材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程。首先開設(shè)一些簡單的單項(xiàng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，如建筑原材料水泥、砂、石實(shí)驗(yàn)等，主要目的是通過這些實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作技能，加深對建筑材料理論知識的理解。

在此基礎(chǔ)上開設(shè)一些綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以加深學(xué)生對建筑材料性能的認(rèn)識。對于這類綜合性實(shí)驗(yàn)，分小組完成，每組人數(shù)基本為6～7人，可以自愿組合，也可以由指導(dǎo)教師指定，每個小組設(shè)置組長一名，組織小組成員定期開展討論，共同解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題。至于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目確定則結(jié)合學(xué)院實(shí)驗(yàn)儀器情況由教師指定或小組共同擬定實(shí)驗(yàn)課題，如混凝土的配合比設(shè)計、混凝土耐久性（ 抗碳化、抗氯離子滲透性、抗凍性、硫酸鹽侵蝕等） 實(shí)驗(yàn)、工業(yè)廢渣在水泥混凝土的應(yīng)用等，根據(jù)擬定的題目確定初步的實(shí)驗(yàn)方案。指導(dǎo)教師針對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行指導(dǎo)、評價是否可行，確定可行后分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。無論是實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備，實(shí)驗(yàn)儀器的選擇還是實(shí)施方案的確定以及實(shí)驗(yàn)報告的撰寫等全部由每個小組自主完成，指導(dǎo)教師對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行監(jiān)督，并在重點(diǎn)、疑難環(huán)節(jié)上適當(dāng)進(jìn)行指導(dǎo)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)基本完成時，指導(dǎo)教師組織全體學(xué)生集中討論和點(diǎn)評，總結(jié)各個小組在實(shí)驗(yàn)過程中的主要優(yōu)點(diǎn)和出現(xiàn)的問題，當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，針對小組成員在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)揮的作用，結(jié)合實(shí)驗(yàn)報告的撰寫和項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)結(jié)果給定學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績。

通過這一教學(xué)方法改革，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情得到了極大的調(diào)動，由于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不固定，并且部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目就是學(xué)生自己提出的，學(xué)生自然會為了達(dá)到預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果不斷思考。通過資料的查閱和小組的討論，也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和綜合分析素養(yǎng)，為培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才奠定了基礎(chǔ)。

（二）教學(xué)內(nèi)容改革

改革前的建筑材料實(shí)驗(yàn)內(nèi)容絕大多數(shù)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)[7]，基本以一些傳統(tǒng)的無機(jī)/有機(jī)材料為主。如水泥實(shí)驗(yàn)、混凝土骨料實(shí)驗(yàn)、砂漿實(shí)驗(yàn)等一些基礎(chǔ)的建筑材料的性能實(shí)驗(yàn)，也包括一些墻磚、防水材料等裝飾工程材料的性能實(shí)驗(yàn)。結(jié)合當(dāng)前的工程實(shí)際以及土木工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，決定對實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。將實(shí)驗(yàn)課程劃分為單項(xiàng)項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)教學(xué)與綜合實(shí)訓(xùn)兩部分。

（1）對于單項(xiàng)項(xiàng)目的實(shí)訓(xùn)，以加強(qiáng)學(xué)生的概念理解與實(shí)驗(yàn)技能為主，例如：在水泥凝結(jié)時間這一實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)規(guī)程，由加水時算起，至試針沉入凈漿底板上0.5～1.0 mm 時，所經(jīng)歷的時間為初凝時間；試針沉入凈漿中不超過1.0 mm 所經(jīng)歷的時間為終凝時間。這樣就可以簡單直接地使學(xué)生了解理論教學(xué)中水泥的“凝結(jié)”和“硬化”、“初凝”和“終凝”等一些成對出現(xiàn)的概念。

（2）對于綜合實(shí)驗(yàn)，則模擬真實(shí)的工作任務(wù)，指導(dǎo)教師僅提供原材料，提出設(shè)計要求，指出建筑材料欲使用的施工部位，其他工作則由學(xué)生組成項(xiàng)目組共同完成。比如：布置一個外墻混凝土材料性能實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生利用以前掌握的各科知識，對砂子、石子等組成材料的各項(xiàng)性能參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測，并且在此基礎(chǔ)上進(jìn)行混配后混凝土性能實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，可鍛煉學(xué)生多項(xiàng)建筑材料實(shí)驗(yàn)技能。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生分工配合，提高了合作能力，為以后走上工作崗位奠定良好的基礎(chǔ)。

（三）考核方式改革

教學(xué)改革前，由于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目固定、單一，成績評定主要根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中的提問和實(shí)驗(yàn)報告完成質(zhì)量。由于多組次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相同，因此實(shí)驗(yàn)報告雷同現(xiàn)象比較突出，學(xué)生抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重；而實(shí)驗(yàn)過程中教師提問也不可能面面俱到，更不可能每個學(xué)生都提問到，因此學(xué)生成績不可避免有一定的偏差。通過教學(xué)改革，對建筑材料實(shí)驗(yàn)成績考核方式進(jìn)行了改革。改革后，學(xué)生成績的評定由實(shí)驗(yàn)操作技能、實(shí)驗(yàn)報告及文獻(xiàn)查閱能力和實(shí)驗(yàn)討論表現(xiàn)四部分構(gòu)成。實(shí)驗(yàn)操作技能主要根據(jù)學(xué)生在建筑材料基本物理性能實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)進(jìn)行評定。文獻(xiàn)查閱能力要求學(xué)生根據(jù)布置的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，查閱需要進(jìn)行的檢測項(xiàng)目和檢測方法，對整個項(xiàng)目小組共同評定。實(shí)驗(yàn)討論表現(xiàn)則是針對項(xiàng)目小組中的各個成員，根據(jù)他們在整個實(shí)驗(yàn)過程中的合作能力、創(chuàng)新能力以及工作態(tài)度進(jìn)行評定。實(shí)驗(yàn)報告中的基礎(chǔ)技能部分要求全部學(xué)生按照操作步驟書寫，綜合實(shí)驗(yàn)部分則每個項(xiàng)目小組各自撰寫不同的任務(wù)。學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績評價體系更具體、豐滿，減少了教師的主觀評分比重，學(xué)生為表現(xiàn)自己的能力，自然在實(shí)驗(yàn)過程中付出更多的精力和更大的努力。

三、教學(xué)改革成效

為了考察教學(xué)改革的效果，對土木工程專業(yè)2011級、2012級和2013級的學(xué)生進(jìn)行了分組對比研究。從實(shí)驗(yàn)報告雷同率、學(xué)生基本操作能力和學(xué)生對后續(xù)課程知識的掌握情況等幾個方面考察教學(xué)改革的效果，結(jié)果見表1。

通過表1可以看出，經(jīng)過教學(xué)改革后的實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)，無論是2011級還是2012級、2013級的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)技能的掌握情況都明顯優(yōu)于教學(xué)改革前，實(shí)驗(yàn)報告的雷同率大幅度降低，學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績獲優(yōu)的比例明顯增加，而后續(xù)課程教師對學(xué)生能力的評價也要好于教改前。通過項(xiàng)目驅(qū)動實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革，可以顯著提高教學(xué)效果，應(yīng)在今后的教學(xué)過程中持續(xù)推進(jìn)，以便培養(yǎng)應(yīng)用能力強(qiáng)、工程意識高的土木工程專業(yè)本科生。

四、結(jié)語

為培養(yǎng)工程型、應(yīng)用型本科學(xué)生，對土木工程專業(yè)建筑材料實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式進(jìn)行改革優(yōu)化。通過項(xiàng)目驅(qū)動實(shí)踐教學(xué)改革，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力。參考文獻(xiàn)：

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（編輯 周 沫）