陳 靜

（安徽建筑大學(xué) ，安徽 合肥 230601）

土木工程材料作為土建類非材料專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，旨為學(xué)習(xí)建筑設(shè)計(jì)、建筑施工和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等專業(yè)課程提供相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，并為合理選擇和正確使用土木工程材料提供指導(dǎo)，同時(shí)也為今后從事與材料技術(shù)有關(guān)的研究奠定基礎(chǔ)。自提出“中國制造2025”行動(dòng)綱領(lǐng)以來，國家積極推進(jìn)傳統(tǒng)土木工程材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造，力爭實(shí)現(xiàn)由“中國制造”向“中國智造”的跨越。在這過程中，我國需要大量以“土木工程材料”為專業(yè)方向的技術(shù)人才，以及掌握“土木工程材料”相關(guān)知識(shí)的土建類專業(yè)和其他專業(yè)的高水平人才[1]。以安徽建筑大學(xué)為例，目前開設(shè)土木工程材料課程的專業(yè)主要有土木工程、道路橋梁與渡河工程、城市地下空間工程、建筑學(xué)、工程管理、工程造價(jià)等。授課面向范圍廣，教學(xué)內(nèi)容須同不同專業(yè)的課程定位、培養(yǎng)目標(biāo)及知識(shí)結(jié)構(gòu)相匹配，繼而要求授課教師多維度結(jié)合靈活制定授課計(jì)劃和方案。

一、當(dāng)前土木工程材料課程存在的問題

（一）教學(xué)中的問題

1.不同專業(yè)教學(xué)內(nèi)容無側(cè)重點(diǎn)

教師要因材施教，依據(jù)各專業(yè)對土木工程材料知識(shí)及應(yīng)用能力培養(yǎng)要求的“共性”，結(jié)合不同專業(yè)知識(shí)體系、課程重點(diǎn)內(nèi)容等方面的“個(gè)性”[2]，對不同專業(yè)土木工程材料課程制定不同的教學(xué)大綱，做到有的放矢。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，擯棄專業(yè)側(cè)重點(diǎn)、照本宣科，致使學(xué)生分不清主次，無法進(jìn)行高效的、循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)。千篇一律的教學(xué)大綱、一成不變的教學(xué)要求和教學(xué)計(jì)劃，往往會(huì)是阻礙教學(xué)質(zhì)量提升的一道道壁壘。

2.教學(xué)形式單一

土木工程材料是一門與實(shí)際生產(chǎn)生活聯(lián)系緊密、實(shí)踐性強(qiáng)的課程，然而現(xiàn)階段教學(xué)形式仍以課堂理論輸出為主，過分強(qiáng)調(diào)了教師的作用，扼制了學(xué)生的個(gè)性和創(chuàng)造性，忽視了學(xué)生的主動(dòng)性與潛能的發(fā)揮[3]；以知識(shí)的傳授為中心，教師授課、學(xué)生被動(dòng)思考的形式，切斷了學(xué)生課堂帶入感、限制了學(xué)生主動(dòng)分析事物的能力、阻礙了學(xué)生對知識(shí)的深入理解和靈活運(yùn)用，繼而導(dǎo)致學(xué)習(xí)內(nèi)容封閉、信息資源匱乏，所學(xué)知識(shí)過于良構(gòu)化、與實(shí)際應(yīng)用相脫離。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系欠缺

目前土木工程材料課程實(shí)驗(yàn)多以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主導(dǎo)，缺乏設(shè)計(jì)性與創(chuàng)新性，思維定式較強(qiáng)，無法充分發(fā)揮和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)大同小異，無法激發(fā)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)操作的興趣，在實(shí)驗(yàn)課中通常僅有少部分學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)操作，大部分學(xué)生則在一旁旁觀并引用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以應(yīng)付指導(dǎo)教師的考核。這也反映出課程實(shí)驗(yàn)成績評定方式過于單一，單純依靠實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論分析的好壞，往往會(huì)忽視過程考核，忽略培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。

（二）教材中的問題

在我國提出“中國制造2025”的今天，土木工程材料的種類和制造技術(shù)不斷更新，相應(yīng)材料的標(biāo)準(zhǔn)和檢測技術(shù)也在不斷地改進(jìn)和完善。然而教材中一部分內(nèi)容與當(dāng)今的材料發(fā)展不同步，知識(shí)更新滯后，例如國家發(fā)展和改革委員會(huì)已于“十二五”期間深入推進(jìn)“禁實(shí)”工作[4]，而教材仍然針對粘土磚技術(shù)指標(biāo)等參數(shù)內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)闡述，這顯然有悖于時(shí)代發(fā)展，有礙于學(xué)生知識(shí)的更新，不利于學(xué)生日后快速地融入工作崗位。其次土木工程材料教材全書十幾章內(nèi)容，涵蓋從材料的基本性質(zhì)到數(shù)十類、上百種常用建筑材料的組成、性能、技術(shù)要求、質(zhì)量控制手段等[5]，對學(xué)生的學(xué)習(xí)要求偏高。

二、土木工程材料課程多維度結(jié)合的教學(xué)方法研究

（一）結(jié)合專業(yè)需求因需設(shè)教

隨著科學(xué)技術(shù)和工程實(shí)踐需求不斷發(fā)展，土建類專業(yè)已成為種類廣泛、內(nèi)容繁多的綜合性專業(yè)學(xué)科。各專業(yè)教學(xué)內(nèi)容在尋找“共性”的同時(shí)，也應(yīng)注意“個(gè)性”的發(fā)揮，不同專業(yè)對于土木工程材料這門課的側(cè)重點(diǎn)應(yīng)各不相同。

1.不同專業(yè)土木工程材料課程的共性

作為土建類非材料專業(yè)，學(xué)習(xí)土木工程材料是為了日后在學(xué)習(xí)和工作中正確的選擇和合理的使用材料。各專業(yè)學(xué)生均應(yīng)理解材料的組成與結(jié)構(gòu)、材料性能和材料的應(yīng)用之間相輔相成的關(guān)系，掌握有關(guān)材料結(jié)構(gòu)耐久性及材料強(qiáng)度等課程內(nèi)容。針對具體的章節(jié)內(nèi)容，提煉出幾種通用土木工程材料供各專業(yè)學(xué)習(xí)，如氣硬性膠凝材料（以石灰、石膏為代表）、水泥、普通混凝土和鋼材，以上材料為組成各類型建筑工程的共有基本元素。

2.不同專業(yè)土木工程材料課程的個(gè)性發(fā)揮

在“個(gè)性”方面，（1）不同專業(yè)對知識(shí)層次要求不一。其中，對于建筑學(xué)專業(yè)，要求學(xué)生具有基本的材料學(xué)相關(guān)理論知識(shí)和素養(yǎng)，掌握不同材料性質(zhì)及其適用范圍。在設(shè)計(jì)過程中會(huì)合理地選擇和使用材料，對具體的實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容不作相關(guān)要求。對于工程管理專業(yè)，要求學(xué)生熟練掌握土木工程材料的性能，為學(xué)習(xí)建筑、結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)、施工管理與工程預(yù)算等后續(xù)課程提供必要的材料基本知識(shí)。重點(diǎn)學(xué)習(xí)施工工藝和質(zhì)量控制等相關(guān)內(nèi)容。對于土木工程專業(yè)，需要完備的理論體系和較深的教學(xué)內(nèi)容，熟練掌握土木工程現(xiàn)代施工技術(shù)、工程檢測和試驗(yàn)基本方法。教師在講授中應(yīng)注意基本理論的重要性，要讓學(xué)生充分理解所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的原理，對于知識(shí)點(diǎn)中涉及的計(jì)算公式應(yīng)加以分析和演算，并利用習(xí)題加強(qiáng)學(xué)生對于公式相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解和運(yùn)用。（2）不同專業(yè)對材料類別側(cè)重不一。在了解和掌握上述幾類基本建材的基礎(chǔ)上，不同專業(yè)還應(yīng)結(jié)合自身應(yīng)用實(shí)際，著重學(xué)習(xí)相應(yīng)內(nèi)容。例如對于道路橋梁與渡河工程專業(yè)，瀝青與瀝青混合料和預(yù)應(yīng)力混凝土等知識(shí)應(yīng)予以重視；對于城市地下空間專業(yè)，擴(kuò)展介紹用于保證隧道圍巖穩(wěn)定的支護(hù)、錨固、防水和襯砌有關(guān)的專業(yè)材料知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容；對于建筑學(xué)專業(yè)，補(bǔ)充介紹建筑功能材料、建筑裝飾材料、絕熱、吸聲隔聲和綠色材料。

（二）結(jié)合學(xué)生興趣因材施教

針對當(dāng)前“教師-教科書-多媒體-學(xué)生”的教學(xué)模式，提倡通過“翻轉(zhuǎn)課堂”的形式調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)積極性。在把握不偏離教學(xué)目標(biāo)的前提下，開設(shè)以開放式課題為主的討論課，鼓勵(lì)學(xué)生利用課下時(shí)間收集資料，課上以分組匯報(bào)形式通過PPT展示成果。對于學(xué)生，不但提高了團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，同時(shí)變被動(dòng)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，增強(qiáng)其提出問題、發(fā)現(xiàn)問題、查閱資料解決問題的能力。對于教師，可以通過匯報(bào)反饋提煉出學(xué)生普遍感興趣的知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容，在后續(xù)課程中結(jié)合教材知識(shí)點(diǎn)展開介紹，以貼合學(xué)生興趣點(diǎn)，提高知識(shí)吸收效率。例如，一部分學(xué)生對古建筑用材感興趣，則授課時(shí)可通過補(bǔ)充介紹建筑發(fā)展史，有機(jī)串聯(lián)木材、石材、水泥混凝土和鋼材等教材知識(shí)點(diǎn)；一部分學(xué)生對有著“新世界七大奇跡”之稱的港珠澳大橋中的新材料新技術(shù)新工藝充滿好奇，則授課時(shí)可通過路面用材、抗震性和耐久性等角度為切入點(diǎn)，擴(kuò)展介紹瀝青與瀝青混合料、高分子建筑材料以及各類建材間的綜合應(yīng)用；還有一些學(xué)生對綠色建筑頗為關(guān)注，則可在學(xué)習(xí)絕熱、吸聲隔聲材料和裝配式建筑等的同時(shí)，共同探討建筑材料未來發(fā)展方向。

（三）結(jié)合應(yīng)用實(shí)際因勢利導(dǎo)

在學(xué)習(xí)土木工程材料這門課程之前，多數(shù)學(xué)生并未接觸過工程現(xiàn)場或生產(chǎn)一線，故而對各類工藝、施工過程和實(shí)驗(yàn)操作及其現(xiàn)象沒有直觀地認(rèn)識(shí)。教師在授課時(shí)可以結(jié)合實(shí)際案例，將各知識(shí)點(diǎn)具象化，幫助學(xué)生消化吸收。普通混凝土章節(jié)耐久性的部分，作為一個(gè)綜合性指標(biāo)，如果僅僅是向?qū)W生講授每種耐久性指標(biāo)的定義、測試方法、評定方式等，學(xué)生難免感到疲勞并且也不容易記憶和靈活運(yùn)用。所以在授課中可結(jié)合具體案例進(jìn)行講解。例如，“某建筑瀕臨海邊，受臺(tái)風(fēng)潮汐影響較大，數(shù)次經(jīng)受臺(tái)風(fēng)影響，最大風(fēng)力可達(dá)12級(jí)；臨近水域最大含氯35%。該建筑已建成25年，部分混凝土保護(hù)層出現(xiàn)較寬的縱向銹脹裂紋，鋼筋銹蝕嚴(yán)重”。通過上述背景引導(dǎo)學(xué)生思考需要對該建筑進(jìn)行哪些方面的檢測，利用所學(xué)知識(shí)結(jié)合檢測結(jié)果分析影響耐久性的原因，提出改善耐久性的措施。做到讓學(xué)生通過案例歸納總結(jié)、利用理論指導(dǎo)實(shí)踐。

（四）結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)研精覃思

土木工程材料課程屬于應(yīng)用型科學(xué)，規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來源于以理論為基礎(chǔ)大量的實(shí)驗(yàn)規(guī)律的總結(jié)，因而實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分在土木工程材料這門課中尤為重要。土木工程材料課程實(shí)驗(yàn)種類繁多，在有限的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)中，應(yīng)對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化和整合，將基礎(chǔ)通用的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)穿插到綜合性實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。提倡以賽促教，提高學(xué)生設(shè)計(jì)、參與實(shí)驗(yàn)的興趣。以大流態(tài)混凝土、透水混凝土、透光混凝土或各類混凝土制品等為主題，開展混凝土大賽。以我校的課程實(shí)驗(yàn)競賽為例，授課教師在課程初期發(fā)布競賽細(xì)則，如“本次大賽設(shè)計(jì)主題是：XX大流態(tài)混凝土。比賽將從配合比設(shè)計(jì)、操作技能、結(jié)果評價(jià)等多方面予以評判。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)突出考核參賽選手設(shè)計(jì)方案的合理性、經(jīng)濟(jì)性以及實(shí)用性等內(nèi)容，占30分；操作技能環(huán)節(jié)重點(diǎn)考核選手操作的規(guī)范性、熟練程度以及應(yīng)變能力等內(nèi)容，占40分；結(jié)果評價(jià)環(huán)節(jié)重點(diǎn)考核各組選手試配情況以及對結(jié)果整理分析的規(guī)范性和嚴(yán)謹(jǐn)性等內(nèi)容，占30分。實(shí)踐操作內(nèi)容包括原材料性能測試、混凝土配合比設(shè)計(jì)、現(xiàn)場拌和、工作性能測試、試件制作及混凝土強(qiáng)度測定，要求坍落擴(kuò)展度為XX mm，超出±50 mm范圍該項(xiàng)不得分，最終抗壓強(qiáng)度達(dá)不到規(guī)定強(qiáng)度不得分”。為保證競賽公平性，可邀請本專業(yè)其他教師以及產(chǎn)學(xué)研合作的企業(yè)專家做評委對各組綜合表現(xiàn)進(jìn)行評分，同時(shí)各組內(nèi)成員互評。最終綜合性實(shí)驗(yàn)的成果通過提交文獻(xiàn)綜述、設(shè)計(jì)方案、結(jié)果匯總處理和心得體會(huì)等形式體現(xiàn)。通過課程實(shí)驗(yàn)競賽，不僅可以提高學(xué)生的自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力，還可激發(fā)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)積極性和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生將課本知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用。

（五）結(jié)合教師特長各展其能

土木工程材料教材全書內(nèi)容涵蓋無機(jī)、高分子、金屬和復(fù)合材料四大類幾千種材料，內(nèi)容繁多，覆蓋面廣。當(dāng)前教學(xué)模式為傳統(tǒng)的一名教師負(fù)責(zé)一門課程，這使得教師在教授內(nèi)容深度的展開上存在著一些短板。針對上述情況，提出采取以主講教師為中心的“多師并授”形式，各取所長，各展其能，同時(shí)也不會(huì)因?yàn)橐婚T課由多個(gè)教師教授而出現(xiàn)管理混亂等問題。目前高校教師在承擔(dān)教學(xué)的同時(shí)也會(huì)兼顧科研工作，教師的科研方向不同，使得授課教師專業(yè)特長各不相同，在其研究領(lǐng)域的專業(yè)深度和知識(shí)更新也不同。“多師并授”利于引導(dǎo)學(xué)生拓寬專業(yè)視野，吸收更多的觀點(diǎn)和風(fēng)格，令學(xué)生在夯實(shí)知識(shí)基礎(chǔ)，緊跟行業(yè)步伐的同時(shí)，把握學(xué)科發(fā)展前沿。

（六）結(jié)合時(shí)代發(fā)展推動(dòng)教材更新?lián)Q代

當(dāng)前，我國的高鐵、核電等領(lǐng)域在全球處于領(lǐng)先地位，土木工程材料作為上述領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)課程之一，教材內(nèi)容的更新?lián)Q代應(yīng)引起人們的足夠重視，教材出版要跟上時(shí)代發(fā)展、人才培養(yǎng)的需求[6]。隨著國內(nèi)外土木工程材料領(lǐng)域的迅速發(fā)展，施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也隨技術(shù)、施工工藝的發(fā)展而不斷更替，課程教材編纂時(shí)應(yīng)選用最新的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，應(yīng)與實(shí)際工程需求相結(jié)合，對已淘汰或技術(shù)落后的知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行消減，加大對新材料、新工藝、新技術(shù)的學(xué)習(xí)介紹。授課教師可挑選翻譯近幾年與“三新”有關(guān)的文獻(xiàn)或國外最新出版物編繪成冊，用于學(xué)生課外知識(shí)拓展。教材配套資源，可以通過“超星智慧課堂”或“慕課”形式體現(xiàn)，彌補(bǔ)教材更新不及時(shí)等短板。

三、結(jié)語

土木工程材料作為土建類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，教學(xué)內(nèi)容與不同專業(yè)的課程定位、培養(yǎng)目標(biāo)及知識(shí)結(jié)構(gòu)相匹配，教師應(yīng)綜合專業(yè)需求、學(xué)生興趣、應(yīng)用實(shí)際、教師特長和實(shí)驗(yàn)教學(xué)等因素，多維度結(jié)合，改善土木工程材料課程的授課方式、提高授課質(zhì)量，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，更好地為日后專業(yè)課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。促進(jìn)土建類專業(yè)高水平人才的培養(yǎng)，助力國家由“中國制造”向“中國智造”轉(zhuǎn)型。