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摘要:文章首先分析了“土木工程材料”課程教學中存在的問題,然后提出了具體的“土木工程材料”課程教學改革策略,包括設置清晰的課程教學目標、優化理論和實驗教學內容、更新教學方法、改進課程考核方式四個方面。
關鍵詞:土木工程材料;試驗教學;課程考核
土木工程材料課程是高等教育土建學科的一門必修平臺課程,課程內容涵蓋建筑材料的基本性能指標、常見的膠結材料、結構性材料、裝飾性材料及其他工程材料等。課程知識點龐雜,覆蓋面廣,是多個專業課程學習的基礎。因各專業的人才培養目標存在差異,實際授課過程中教師對具體章節的側重點及知識點講解的難易深度略有不同。近些年,為響應國家的教育改革,高校對人才培養的發力點聚焦在應用型、創新型人才培養。為實現專業人才培養目標,教師需要對現有課程做出有效的改革,保留課程特色、改變以往的教學方法、豐富課程內容、提高實踐教學學時及考核比例,讓學生由被傳授式的學習轉變成親身參與動手實踐,以課程為抓手促進人才培養目標落地[1]。
一、“土木工程材料”課程教學中存在的問題
(一)課程教學目標不清晰
課程教學目標是設計教學過程的依據,是教師上課的出發點和歸宿?!巴聊竟こ滩牧稀闭n程屬于土木工程專業的一門必修課程,教師所制定的課程教學目標既要符合課程標準的要求,又要符合學生的實際情況。但從現實情況來看,“土木工程材料”課程存在教學目標不清晰的問題。主要表現為:只是列出了一個籠統的課程教學目標,即讓學生通過學習了解常見建筑材料的基本性質,理解并掌握建筑鋼材、水泥、混凝土、砂漿的基本性能,具備如何選用建筑材料的能力、分析建筑中與材料有關的問題的能力,并未立足土木工程專業發展需求和人才培養需求,將這一目標細化。課程教學目標不細化、不具體,使其在具體“土木工程材料”課程教學中難以落實,影響課程教學成效。
(二)課程理論、實驗教學內容滯后
“土木工程材料”課程是一門理論與實踐密切結合的課程,不僅涉及“土木工程材料”的基本理論、基本知識板塊,還涉及實驗技能板塊。但由于土木工程新材料、新技術、新工藝發展非常迅速,導致學校所選用的教材難以及時更新,該課程的理論、實驗教學內容都較為滯后。理論教學內容方面,部分材料的生產、組成、性能、影響因素、技術要求、應用等方面講解不全面,且缺少課外延伸,與行業的發展現狀不夠貼合;實驗教學方面,材料的技術標準、質量控制和檢測標準、設計規范未及時更新。實際教學中僅設置一些單獨的驗證性實驗,難以將各種新型的“土木工程材料”的實驗方法、實驗技能和相關標準一一更新驗證。從總體上看,土木工程材料課程內容不夠完善,且更新不足,導致課程內容質量欠佳。
(三)課程教學方法落后
依據學校的標準,大多數學?!巴聊竟こ滩牧稀闭n程總教學學時為44學時(32理論學時+12實驗學時,以理論授課為主,穿插驗證性實驗項目)。鑒于該課程總學時有限,且教學內容繁雜,致使教師所選用的教學方法較為落后。在具體“土木工程材料”教學中,無論是理論教學還是實驗教學,教師都以“填鴨式”的教學模式為主,整個教學過程中,教師與學生的雙向互動很少,難以啟發學生獨立思考,學生的思維能力得不到鍛煉,其實際能力很難培養出來。部分教師偶爾使用多媒體設備進行教學,也僅是生搬硬套其他課件,未能將多媒體教學的優勢充分發揮出來。長此以往,很難實現預期的教學效果。
(四)課程考核方式單一
“土木工程材料”課程考核環節是非常關鍵的一個環節。但通常,該課程考核合格與否主要取決于課程期末考試成績,這種單一的考核模式未能完全反映學生的真實學習水平。從現實情況來看,“土木工程材料”課程僅依賴“結果性”考核,缺少對學生專業知識和技能的評估,忽視了實驗考核環節對學生動手能力的考查。從微觀層面來講,“土木工程材料”課程考核重課本、輕實踐,重知識、輕能力;從宏觀層面來講,其考核方式單一,存在“形式主義”考核的現象。
二、“土木工程材料”課程教學改革策略
(一)設置清晰的課程教學目標
課程教學目標決定了“土木工程材料”課程教學的方向,是教學改革的核心和前提。按照布魯姆教育目標分類法來講,“土木工程材料”課程教學需要滿足學生在認知領域、情感領域和動作技能領域的需求,所以,其課程教學目標可細化為以下六個維度。
(二)優化理論和實驗教學內容
“土木工程材料”課程應以省級重點專業———土木工程專業為平臺,強調與當地需求對接,凸顯地方性、應用性和創新性,把知識獲得與能力提高聯系起來,優化理論和實驗教學內容。
理論教學內容方面,要囊括常用材料的技術性質、生產技術、標準、檢測方法及應用情況,有關建筑構造、設計施工、預算、建筑經濟等方面的基本知識。其中,教師要緊緊抓住各種結構材料的性能和材料的基本性質這兩個重點,對材料的組成結構和制備方面的內容可盡量簡化或省略。此外,教師還要適當增加新材料、新工藝的介紹。例如,在介紹混凝土時,教師介紹了普通水泥混凝土后,還應簡單介紹高性能混凝土、再生骨料混凝土、納米改性混凝土等新型綠色混凝土材料。
實驗教學方面,首先,教師要根據理論教學的進度,安排相應的實驗項目,即圍繞“材料基本性質與工程應用”“材料性能檢測與表征、質量控制與評價”“材料制備方法與性能改善”三個模塊設置基礎建材實驗項目6項。如水泥的基本物理性能、細骨料、混凝土的稠度和強度及配合比設計等實驗項目。其次,教師可穿插介紹“土木工程材料”的技術標準、質量控制和檢測標準、設計規范等。最后,新增參觀學習活動及調研項目。具體而言,就是組織學生到綠色建材生產企業、展會、施工工地等參觀實習;組織學生進行建材種類、應用及價格等市場調研項目,并通過匯報的形式展現參觀及調研成果。通過優化理論、實驗教學內容,實現教學效果最優化。
(三)更新教學方法
“土木工程材料”課程教學方法改革是適應應用技術型人才培養需求的必然選擇。根據“土木工程材料”課程教學特點,在教學過程中教師可以改傳統的“灌輸式”教學方法為“啟發式”教學方法,具體采用以下教學方法。①向導式教學方法,即CDIO教學法,構思(Conceive)、設計(Design)、實現(Implement)和運作(Operate),教師引導學生獨立完成項目設計,并結合實驗項目對設計結果進行驗證、調整及應用,提升學生學習體驗感、收獲感及成就感。②案例教學法。教師對材料的用途,通過工程實例和工程事故分析來進行說明。③與科研相結合的教學方法。結合教師自身的科研成果和工程實踐經驗,將新材料、新工藝、新標準引入課堂,并成立科研小組,鼓勵學生參與教師科研,指導優秀學生申報大學生創新項目研究課題。另外,對教學以外實驗項目可通過開放性實驗室的形式進行,有一定科研意義的實驗項目可由教師指導學生撰寫論文。
(四)改進課程考核
課程考核改革要有利于提高教學質量和人才培養目標的實現,有利于增強學生自主學習和分析問題、解決問題的能力,以及創新能力,有利于客觀公正地反映學生學習效果和教師教學效果。所以,課程考核改革要突出三個轉變,即考核方式向多樣化轉變、考核內容向注重能力考核的綜合化考核轉變、成績評定向科學化(多元化、全程化)轉變。根據“土木工程材料”課程特點和學校實際教學情況,結合培養應用型高級工程技術人才的目標,以及土木工程專業學生的就業情況,“土木工程材料”課程考核應采取“期末理論考試+平時考核+實驗”相結合的綜合考核方式。最終成績=平時成績(考勤+課堂參與度+作業)×20%+實驗、參觀實習、實踐項目×40%+期末成績×40%,由結果考核轉變為過程考核,強調學生在學習過程及項目實踐過程中能力的獲得[2]。
其中,期末成績按照題庫出題進行考核,以閉卷形式進行機考,考試時間90分鐘,采用百分制評定成績,主要考查學生對“土木工程材料”課程中基本概念、基本理論、基本方法的掌握情況。實驗考核重在對學生動手能力進行考查,實驗成績均以“A、A-、B、B+、C”來評定,考核指標包括師生互動、操作規范、數據處理、問題解答等。考核時,教師圍繞基本實驗事先準備若干題目,讓學生到實驗室進行現場考核,學生隨機抽取問題進行解答或模擬操作,實驗考核成績計入實驗成績。參觀實習、實踐項目依托學校TronClass系統的課程作業、調研任務為基礎,篩選有代表性的項目成果進行展示,如優秀項目調研報告、混凝土配合比設計計算書、小課題匯報海報、自主設計實驗、舉辦小型建筑材料展等,都可作為考核項目,按優秀、良好、中等、及格、不及格五個等級評定。通過改革“土木工程材料”課程考核,確保教師能夠公正地評價每個學生的學習成果與表現,可以為后續調整“土木工程課程”教學提供依據。
三、結語
在學生學習過程中潛移默化地培養學生創新能力,提高學生的應用技能,是“土木工程材料”課程教學改革的終極目標。“土木工程材料”課程作為高校重點關注的改革項目,須以培養應用型、創新型人才為目標,結合教學實際,立足“土木工程材料”課程的特點,從學生實際出發,調整優化教學的各個環節,使學生掌握土木工程材料的基本理論和基本知識。
參考文獻:
[1]周淑春,呂恒林,吳元周.土木工程材料課程教學中學生創新能力的培養[J].安徽工業大學學報(社會科學版),2013(1):102-103.
[2]秦擁軍,羅玲.土木工程材料課程學生創新實踐能力的培養[J].佳木斯教育學院學報,2014(5):160-161.
作者:劉冰宇 楊光 方放 單位:西安歐亞學院人居環境學院