李瓊　曹輝　李大偉

摘要：

針對(duì)高校在傳統(tǒng)混凝土實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以“教師為主，學(xué)生為輔”的被動(dòng)局面，提出了獨(dú)立開(kāi)設(shè)混凝土創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程的建議。以“學(xué)生為中心，小組為單位”，從實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)過(guò)程的實(shí)施、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理等均由學(xué)生自主完成。通過(guò)混凝土創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施，學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新能力明顯提高，教學(xué)效果較為顯著。

關(guān)鍵詞：混凝土實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)；創(chuàng)新能力

中圖分類(lèi)號(hào)：TU37；G642423文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：

10052909（2018）02011404

隨著21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)人才創(chuàng)新能力的要求日益提高，構(gòu)建滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)需求的創(chuàng)新性高等教育體系已成為中國(guó)高等教育急待解決的重要課題之一[1]。土木工程專(zhuān)業(yè)是典型的技術(shù)應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)，近年來(lái)，對(duì)大學(xué)生的要求日益提高，不僅要精通本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還需具備一定的創(chuàng)新能力[2]。對(duì)此，各個(gè)高校在本科教育培養(yǎng)中，對(duì)如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力進(jìn)行了一系列教學(xué)改革。

在本科教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要平臺(tái)[3]。混凝土實(shí)驗(yàn)是土木工程材料課程的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，是學(xué)生接觸的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)，共12學(xué)時(shí)，安排在大一第二學(xué)期進(jìn)行。傳統(tǒng)的混凝土實(shí)驗(yàn)教學(xué)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法上都具有一定的局限性，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)較少，混凝土實(shí)驗(yàn)是土木工程專(zhuān)業(yè)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，共3學(xué)時(shí)。傳統(tǒng)混凝土實(shí)驗(yàn)包括混凝土和易性測(cè)定、混凝土表觀密度測(cè)定和7d普通混凝土立方體抗壓強(qiáng)度測(cè)定。學(xué)生在僅有的3學(xué)時(shí)內(nèi)完成以上實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)間緊張，談不上主動(dòng)思維，更無(wú)法積極深究實(shí)驗(yàn)本質(zhì)。（2）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較陳舊，主要以基礎(chǔ)材料實(shí)驗(yàn)為主，對(duì)現(xiàn)有廣泛應(yīng)用的新型材料涉及較少，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生鉆研的熱情。（3） 實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性為主。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是對(duì)基礎(chǔ)理論的驗(yàn)證，授課方法主要以教師為主體，學(xué)生為載體，通過(guò)講解學(xué)生按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作[4]。在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生“依葫蘆畫(huà)瓢”，不需要主動(dòng)思考，這種“齊步走”的被動(dòng)教學(xué)模式必定影響學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性。（4）近年來(lái)由于高校擴(kuò)招，實(shí)驗(yàn)設(shè)備欠缺、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地緊張、師資力量不足，要做到實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生完全開(kāi)放還有一定的困難[5]。可見(jiàn)，常規(guī)的混凝土實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式已很難培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，為此，筆者對(duì)構(gòu)建混凝土創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式展開(kāi)了嘗試

。

一、獨(dú)立開(kāi)設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程，開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)

為引起師生對(duì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的重視，改善實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)數(shù)少，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容無(wú)法深度展開(kāi)等系列問(wèn)題，學(xué)院在2016年本科生培養(yǎng)教學(xué)大綱修訂時(shí)特意增加了混凝土創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程，規(guī)定10個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)為1個(gè)學(xué)分，每個(gè)學(xué)生在校期間必須完成1～2個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程。將創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程作為獨(dú)立的教學(xué)平臺(tái)列入教學(xué)體系，這一舉措使得本科教學(xué)對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不再是口號(hào)，從而保證了學(xué)生參與混凝土創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和空間，并且讓學(xué)生意識(shí)到了創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性。

二、推行創(chuàng)新教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維

教學(xué)模式的改變可積極推動(dòng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)施[6]。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)一定要跳出傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，摒棄在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生所處的被動(dòng)局面，要積極開(kāi)發(fā)

更多的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，以促使學(xué)生創(chuàng)新性和自主性能力發(fā)揮。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)沒(méi)有現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)大綱，由學(xué)生按照所學(xué)的知識(shí)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)方法，為達(dá)到這一目標(biāo)，在實(shí)驗(yàn)之前必須作好充足準(zhǔn)備。

三、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)施

（一）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備

1.積極鼓勵(lì)學(xué)生，調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新熱情

指導(dǎo)教師要鼓勵(lì)每個(gè)學(xué)生積極挑戰(zhàn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生參與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的興趣，打消創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)只是針對(duì)尖子生或者高不可攀的種種想法。要引導(dǎo)學(xué)生以正常的心態(tài)對(duì)待創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，

態(tài)度端正，挖掘潛力。

2.培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力

準(zhǔn)備階段對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是困難期，由于剛接觸創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)感覺(jué)無(wú)從下手。一項(xiàng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)要課題新穎，切合實(shí)際，單憑書(shū)本上的知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要學(xué)生去圖書(shū)館或者借助網(wǎng)絡(luò)閱讀大量文獻(xiàn)，包括書(shū)籍、規(guī)范、論文等，多聽(tīng)相關(guān)講座[7]。在這個(gè)過(guò)程中，指導(dǎo)教師要引導(dǎo)學(xué)生積極思考，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探索問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，強(qiáng)化知識(shí)體系，為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的形成奠定基礎(chǔ)。

3.建立研討式學(xué)習(xí)模式，形成團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)小組

在實(shí)驗(yàn)初期，建立團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)小組有利于學(xué)生盡快適應(yīng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。指導(dǎo)教師應(yīng)定期組織學(xué)生召開(kāi)小組交流會(huì)議，每個(gè)學(xué)生匯報(bào)自己的進(jìn)展情況，包括所取得的成績(jī)和面臨的困難，然后，小組成員進(jìn)行分析探討。在這個(gè)過(guò)程中指導(dǎo)教師可在關(guān)鍵問(wèn)題上進(jìn)行把關(guān)，幫助學(xué)生明確會(huì)后要思考的重點(diǎn)和亟待補(bǔ)充的內(nèi)容。這種以團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研討的模式是非常有效的教學(xué)途徑，既能發(fā)揮每個(gè)學(xué)生獨(dú)特的潛能，又能增強(qiáng)學(xué)生以團(tuán)隊(duì)為整體的使命感[8]，學(xué)生之間互相交流、互相督促，共同進(jìn)步。

（二）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的混凝土實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅局限于同一個(gè)配合比的計(jì)算，參數(shù)一致、材料一致，各小組試驗(yàn)過(guò)程和試驗(yàn)結(jié)果基本相同，未能加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解[9]。鼓勵(lì)各個(gè)小組在前期充分準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上，選擇有興趣的題目自行進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。不同的混凝土強(qiáng)度、不同的水泥品種、不同的粉煤灰摻量、不同的砂率、不同的水膠比均可作為試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。

（三）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方案的選定

通過(guò)各小組對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的多次討論，包括實(shí)驗(yàn)選題、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)操作步驟、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器等[10]，確定最合理可行的實(shí)驗(yàn)方案，制作實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格，提交任務(wù)書(shū)。表1為兩組學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案比較。

（五）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)施后，采用評(píng)閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告及問(wèn)卷調(diào)查等方式檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)效果。學(xué)生普遍反映，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)施改變了自己原有對(duì)實(shí)驗(yàn)“枯燥無(wú)味、照貓畫(huà)虎”的看法，激發(fā)了自己做實(shí)驗(yàn)的熱情，創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作精神都得到了增強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)效果較為顯著。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了廣闊的平臺(tái)，采取以“學(xué)生為中心、小組為單位”的模式，學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，增強(qiáng)了學(xué)生的科研能力。在實(shí)驗(yàn)期間，學(xué)生遇到了很多困難，但最終通過(guò)不懈努力堅(jiān)持到了最后。這樣的歷練和磨礪不僅加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，而且增強(qiáng)了學(xué)生在實(shí)際工程中分析和解決問(wèn)題的能力。在后期數(shù)據(jù)處理中，學(xué)生利用數(shù)據(jù)分析軟件、圖表分析進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理的能力，為今后的科研之路打下了良好的基礎(chǔ)。

四、結(jié)語(yǔ)

混凝土創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)打破了傳統(tǒng)混凝土實(shí)驗(yàn)的局限性，由學(xué)校提供開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)，在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?；炷羷?chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)現(xiàn)了由理論知識(shí)到實(shí)際工程的對(duì)接，彌補(bǔ)了本科生實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)不足的缺陷，學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力得到極大提高，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果較好。參考文獻(xiàn)：

[1]應(yīng)冬柏.實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].臺(tái)州學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，29（6）：73-76.

[2]韓源彬，王宗綱，金同樂(lè)，張晶，馮鵬.“混凝土結(jié)構(gòu)”自主型實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].結(jié)構(gòu)工程師，2011（27）：226-230.

[3]汪東風(fēng)，林洪，徐瑋等.在本科生中開(kāi)設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的若干做發(fā)法[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2008，25（12）：20-23.

[4]劉湛新.混凝土配合比設(shè)計(jì)的試驗(yàn)教學(xué)淺談 [J].科教文匯，2012（2）：54-55.

[5]劉蜀知， 鄭家武， 董海英， 等 .深化實(shí)踐教學(xué)改革強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)， 2006，4（3）：39- 41.

[6]鄒春香.土木工程材料實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革探討[J].山西建筑，2012，38（36）：270-271.

[7]張長(zhǎng)清，金康寧.土木工程材料創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探討與實(shí)踐[J].高等建筑教育，2003，12（4）：73-75.

[8]潘宏利，盧超.應(yīng)用型本科院校創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，30（6）：254-257.

[9]劉長(zhǎng)宏，張恒慶，李洪磊，等.實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放教學(xué)模式的創(chuàng)新與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2010，27（10）：188-190.

[10]王曉蘭，關(guān)洪斌. 把實(shí)驗(yàn)室建成培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)的搖籃[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索， 2007 ， 23（ 8）： 4 -5.

Abstract：

In view of the unfavorable teachercentered and studentauxiliary teaching model existed in the traditional concrete experiment teaching at colleges， this paper proposed a new program to perform the concrete innovation experiment teaching. In this studentcentered and groupunited program， all the procedures including the design of experiment， the operation of the experiment process and the data processing were carried out by students. With the operation of the concrete innovation experiment teaching， the students make great progress in innovation ability and scientific research level and the teaching performance was greatly improved.

Keywords： concrete experiment； innovative experiment teaching； innovation ability

（編輯梁遠(yuǎn)華）