徐方 朱婧 顧功輝

摘要：針對目前高校土木工程專業(yè)的教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)和目前土木工程材料實驗課程存在的缺陷，提出研究型實驗教學(xué)方法，使學(xué)生在完成實驗要求的基礎(chǔ)上，提高探索和自主創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：土木工程材料；實驗教學(xué)；研究型教學(xué)方法；自主創(chuàng)新

中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）12-0279-02

《土木工程材料》課程在土木工程專業(yè)課程中具有舉足輕重的地位，具有承上啟下的作用。而實驗教學(xué)則又是《土木工程材料》課程的重中之重，因為這門課程涉及了成百上千種材料，學(xué)生必須要從試驗中去了解各材料的特性、梳理試驗方法和運用實驗材料。為此，高等學(xué)校亟需創(chuàng)新改革實驗教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。

一、土木工程材料實驗課程的組成

土木工程材料實驗涵蓋的面比較廣，通常來說包含以下幾個方面。

（一）課程基礎(chǔ)實驗

課程基礎(chǔ)實驗就是指一些常規(guī)的實驗項目，比如混凝土的塌落度實驗、立方體試塊的抗壓強度試驗、材料的表觀密度實驗等。由于綜合性、設(shè)計性實驗對實驗器材和場地條件要求比較高，所以雖然開設(shè)這類實驗的高校比較多，但是成果甚微。

（二）學(xué)科競賽實驗

這類實驗指的就是高標(biāo)準(zhǔn)的綜合性、設(shè)計性實驗。以“全國大學(xué)生混凝土設(shè)計大賽”為代表的學(xué)科競賽實驗，對大學(xué)生創(chuàng)新思維和動手能力進行了全面科學(xué)的考察，使學(xué)生把課堂上的理論和實際問題相結(jié)合，大大提高了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣和效果，也促進了新型復(fù)合人才的培養(yǎng)。

（三）科研實踐類開放實驗

開放實驗就是為了最大限度地激發(fā)學(xué)大生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力。

二、實驗教學(xué)目前存在的問題

目前大部分高校對于《土木工程材料》課程的實驗教學(xué)都是采用如下方法：首先，由任課教師梳理實驗任務(wù)和所需的實驗過程，然后各組學(xué)生再按照老師的要求進行實驗，驗證課本上的結(jié)果，并掌握實驗步驟，最后各小組撰寫實驗報告，交給任課老師打分。這很容易在實驗教學(xué)的過程中形成以下問題。

第一，由于《土木工程材料》課程課時少，而在為數(shù)不多的實驗課上又大規(guī)模地去進行單一的驗證型實驗，導(dǎo)致學(xué)生思維的單一化和模式化。這樣，一方面由于課時限制，無法進行一些創(chuàng)新型和設(shè)計型實驗；另一方面，禁錮了學(xué)生的思維能力，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

第二，由于目前高校實驗教師比例不足，導(dǎo)致一個實驗老師需要同時肩負(fù)多個班的教學(xué)任務(wù)，而且學(xué)校儀器設(shè)備不足，這就導(dǎo)致了一般的教學(xué)模式是多個班同時上課，學(xué)生實際操做試驗儀器的機會很少，基本都是老師操作，學(xué)生在下面觀摩，嚴(yán)重影響了授課效果。

第三，由于經(jīng)常開展驗證性實驗，而課本上的各實驗之間銜接又不是很緊密，這就導(dǎo)致了學(xué)生難以形成系統(tǒng)的知識體系，不利于以后的實踐運用。另外實驗教學(xué)的評價方法過于單一，難以全面考核學(xué)生對于實驗的掌握情況。

三、實驗教學(xué)改革的設(shè)想

為了達到高校土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、提高實驗教學(xué)的效果、培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力和動手能力，應(yīng)當(dāng)從以下幾個方面進行實驗教學(xué)的改革。

（一）優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式

首先，《土木工程材料》這一課程不具有針對性，它廣泛應(yīng)用于土建類的許多專業(yè)，這就要求任課教師結(jié)合各專業(yè)實際情況去優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效率。其次，應(yīng)把提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力、動手能力和獨立思考能力作為實驗教學(xué)的目標(biāo)。要打破原有的單一式的驗證實驗的教學(xué)模式，這就要求在掌握基本材料的基本性能試驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前本領(lǐng)域發(fā)展方向，適當(dāng)增加一些新材料、新方法的實驗，使實驗教學(xué)和當(dāng)前實踐相結(jié)合。這樣不僅融合了創(chuàng)新型、研究型和設(shè)計型實驗，豐富了教學(xué)內(nèi)容，更提高了學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維能力，為以后的實踐打下基礎(chǔ)。

（二）建立實驗室開放制度，加強綜合性實驗

一方面，由于正常的實驗課時比較少，而上課的學(xué)生多、實驗場地和器材又有限，這就大大降低了授課效果；另一方面，由于一些學(xué)生對于這門課程有相當(dāng)大的興趣，因此可以鼓勵同學(xué)們在課外去實驗室完成教學(xué)大綱內(nèi)的實驗或者是進行一些感興趣的綜合性實驗。由于設(shè)計型實驗需要花費較多的時間去設(shè)計實驗各個流程，這就需要學(xué)校為學(xué)生們提供一個比較充分的時間和場地條件，這也就是建立實驗室開放制度的必要性。另外，由于土木工程材料實驗大都是一些常見的水泥、混凝土、砂石等實驗，如果單純?nèi)ソ淌谶@些內(nèi)容，則失去了實驗教學(xué)的意義。我們應(yīng)當(dāng)在把握基本實驗原理和步驟的情況下，強調(diào)綜合創(chuàng)新型實驗和自主設(shè)計型實驗。這一類實驗就是為了充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，進而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效率，達到教學(xué)要求。

（三）創(chuàng)新實驗教學(xué)評價體系

通常來說，大多數(shù)高校都是把實驗教學(xué)的成績歸并到理論教學(xué)中，這樣最后只有一個成績，但并沒有對實驗過程進行任何評價，這樣嚴(yán)重影響了實驗教學(xué)的成果。為此，完善和創(chuàng)新實驗教學(xué)評價體系當(dāng)從以下兩個方面進行：首先，考核的原則應(yīng)當(dāng)是在公平客觀的前提下對學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)過程進行評價，這樣我們就可以實現(xiàn)從傳統(tǒng)的教師考核模式到學(xué)生分組考核和企業(yè)評價相結(jié)合模式的一個跨越。對于一些有利于夯實基礎(chǔ)的驗證性基礎(chǔ)實驗，可以采用單純的教師評價模式，由實驗指導(dǎo)老師對學(xué)生的基礎(chǔ)操作進行修正，以便下一步進行綜合型和設(shè)計型的實驗；當(dāng)進行綜合型實驗考核時，可以先由各小組分組進行設(shè)計思路和實驗步驟的交流，進行小組之間的互評，最后由實驗指導(dǎo)老師進行打分，這樣就把實驗的主動權(quán)交給了學(xué)生。其次，傳統(tǒng)的考察都是只考察實驗報告并將成績納入理論課成績當(dāng)中，這樣是不全面、不細致的。應(yīng)當(dāng)采用研究型教學(xué)所重視的過程性考核方法，強調(diào)突出學(xué)生的創(chuàng)新力、思維力和解決問題的能力，比如除了考察最終的實驗報告，還可以對學(xué)生所撰寫的開題報告、調(diào)研報告和實驗感悟進行評價。

（四）加大實驗教學(xué)的資金投入

實驗課程不同于理論課程，綜合型和設(shè)計型的大實驗需要高質(zhì)量的實驗設(shè)備和實驗環(huán)境做基礎(chǔ)，因此，加大實驗教學(xué)的資金投入勢在必行?！锻聊竟こ滩牧稀愤@門課程涉及上千種材料，而材料領(lǐng)域的發(fā)展又相當(dāng)迅速，為方便更為直觀和準(zhǔn)確的教學(xué)，實驗室應(yīng)當(dāng)適時準(zhǔn)備與課程相應(yīng)的新材料樣品。同時還可以購買多媒體設(shè)備，使教學(xué)更加直觀清晰，把晦澀難懂的實驗過程和原理通過多媒體加以演示。同時，為了拓寬學(xué)生的知識面，達到教學(xué)計劃的要求，還應(yīng)當(dāng)建設(shè)一支專業(yè)化、高素質(zhì)的教師團隊。另外，對于新采購的機器設(shè)備，要及時組織人員培訓(xùn)、學(xué)習(xí)，并做好登記。

（五）保持理論教學(xué)與實驗教學(xué)的一致性

通常來說，理論課程的授課老師和實驗指導(dǎo)教師往往不是同一人，這就要求理論老師和實驗指導(dǎo)老師在相關(guān)實驗的實驗細節(jié)方面必須做到一致，以免造成課堂上講解的理論內(nèi)容和實際的實驗操作脫節(jié)的現(xiàn)象，避免學(xué)生在實驗過程中的隨意操作。

四、結(jié)語

土木工程材料實驗教學(xué)環(huán)節(jié)是實現(xiàn)高等學(xué)校培養(yǎng)土建類大學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的重要手段。為提高土木工程材料實驗教學(xué)的效果，進行實驗改革勢在必行。在保證基礎(chǔ)實驗正常進行的基礎(chǔ)上，要多開設(shè)設(shè)計型、綜合型的實驗，不斷增強學(xué)生的自主創(chuàng)新能力和獨立思考能考能力，以使得實驗教學(xué)改革取得顯著成果。

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Study of Research-oriented Teaching Method on Civil Engineering Materials Experimental Course

XU Fang1，ZHU Jing2，GU Gong-hui1

（1.Faculty of Engineering，China University of Geosciences，Wuhan，Hubei 430074，China；

2.Hubei Communications Technical College，Wuhan，Hubei 430079，China）

Abstract：For civil engineering specialty in colleges and universities teaching training goal and defects of the current civil engineering materials experiment course，puts forward the research experiment teaching method，causes the student to complete the experiment on demand，on the basis of improving exploration and independent innovation ability.

Key words：Civil engineering materials；experimental course；Research-oriented teaching method；Own initiative