谈建筑材料试验的教学创新改革

时间:2022-06-22 01:59:09

谈建筑材料试验的教学创新改革

摘要:建筑材料是土木工程专业中的一门专业基础课。该课程的主要任务是使学生获得土木工程领域中相关建筑材料的基本知识和必要的基本理论,并获得主要建筑材料试验方法和基本技能,为今后从事专业技术工作时合理选择和使用建筑材料打下基础。本文主要就当前建筑材料试验教学中存在的问题及建筑材料试验的教学创新改革要点进行了详细阐述。

关键词:建筑材料试验;创新;教学改革;开放式;实践

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当前建筑材料试验教学中存在的问题

(一)对试验教学的重要性认识不足

高等教育培养的是具有高素质的技能型人才,但传统的试验教学在整个教学体系安排中一直不受重视,教学内容以常规性、验证性试验为主,流于形式。这不仅不符合国家教育部有关高等教育人才培养的要求,更有悖于实践检验真理的唯物主义论。

(二)试验教学方法单一

教学方法缺乏灵活性、整体性及生产实践意识,学生按照老师说的试验步骤按部就班,内容和结果是既定的,没有达到试验的真正目的,学习处于被动状态,限制了学生试验的积极性、主动性、创造性的发挥。

(三)教学与工程实践脱节

在建筑材料试验教学实践中,一方面:试验项目相对独立,互不关联,系统性不强。例如,在工程实践中,土工试验一次所取土样(从同一地点及深度)送至土工室后,基本上同时展开各土力学指标的测定,以确保测定成果的正确性及各指标的相关性研究。而我们的教学却只是强调教会学生每个指标的测定方法,割裂了各个试验间的关系,使学生不能从所测各指标统一于同一土样这一角度来统筹试验,又没给学生留下创造性思维的空间,基本上成了验证性实验,致使学生毕业后从事试验工作时上手较慢。另一方面:试验设备陈旧,致使教学落后于生产实践。

(四)试验教学资源不足

1、硬件资源不足

试验教学资金投入不足,试验用房少,试验教学仪器设备数量少、陈旧、不配套,试验人数集中,不能使每位学生都能充分参与到试验中。另外,有些试验项目成本过高(包括仪器设备价格),无法开展,使提高试验教学质量成为空谈。因此,加强校企合作,开展生产性试验教学,迫在眉睫。

2、软件资源不足

在我国的高等教育中普遍存在试验教学人员数量缺乏,培训提高少;高校毕业生毕业后直接进入职业学校,虽然具有较高理论知识,但实践动手能力非常弱。另一方面,职业学校教师工资低,无法吸引生产一线经验丰富的工程试验技术人员来校任教。因此,必须优化试验教学师资队伍,加强校企间的合作交流,请进来送出去,专兼结合,确保试验教学师资队伍人员质量的提高和稳定。

建筑材料试验的教学创新改革要点

(一)理论教学内容改革

教师讲,学生听;教师写,学生抄”,这种传统的教学方法使得教师难教,学生厌学、课程枯燥、教学效果差。如果将传统的以教师讲授为主的教学方法转变为以学生主动学习为主,教师指导为辅的讲授方式,可积极挖掘学生的自主学习能力,同时教学内容围绕实用性先进性及动态性展开,即先从建筑材料在实际工程中的应用入手,以材料类型的选择性能的应用作为学习的过程进行讲解,对土木工程专业岗位工作过程和工作任务进行分析,以领悟材料在本专业学习中的重要性和作用,将枯燥的理论知识变为生动的工程实例,能够激发学生的学习积极性。

例如,讲解水泥混凝土配合比设计和沥青混凝土配合比设计时,先讲设计步骤,再举具体工程实例增强学生对配合比的理解。然而,在举例进行工程实例配合比设计时,则完全由学生进行自主设计,设计完后,制作ppt由学生进行例题讲解。这种基于工作过程的教学方式能使学生勤于思考,引导学生从各方面思考问题、解决问题,不但能培养学习兴趣,而且提高了思维能力,巩固了对知识的掌握和理解。

(二)试验教学内容创新改革的要点

阶梯式的分级教学模式

根据试验教学内容,我们可采用阶梯式的分级教学模式。

第一级:对学生开设一些简单的单项初步试验,例如:土、砂、石、水泥等原材料试验,以及混凝土立方体抗压强度、混凝土弹性模量、含水量试验等。让学生在这些基础试验过程中,加深对基础知识的理解,并掌握对仪器设备的使用操作技能。

第二级:对学生开设一些复杂的综合性试验,例如混凝土配合比设计、砂浆配合比设计试验等。以混凝土配合比设计试验为例:老师仅仅提供原材料以及配合比的设计要求,如强度等级、坍落度、所使用的工程部位等,完全模拟施工单位对试验室进行的委托检验。这样学生要想完成该项试验,就必须要综合运用以前学过的知识。因为混凝土配合比的计算需要对原材料的分析数据,如砂子的细度模数、含泥量、泥块含量、含水率、石子的颗粒级配、含泥量、泥块含量、针片状含量、水泥的安定性、凝结时间、细度、强度等,这样,仅仅这一个试验题目的准备工作就可以综合了砂子原材料试验,石子原材料试验,水泥原材料试验,另外,试验过程中又可以陆续促使学生完成混凝土搅拌、混凝土的坍落度试验,还有以后将要进行的混凝土立方体抗压强度试验等。通过这种综合性试验的锻炼,可以使学生进一步巩固所学的知识,提高他们的综合素质,并且为以后能够独立开展科研工作打下良好的基础。

三级:结合实际工程对学生开设带有科研性质、难度较高的选作试验。例如我们可以鼓励基础知识比较扎实、兴趣比较高的同学开设试验兴趣小组,并结合教师科研参与到生产实践中来。例如纤维混凝土的配制与研究、高性能混凝土的配制与测试、工程现场的超声回弹综合法测定混凝土强度等。通过开展此类试验,可以更进一步加强学生综合素质和动手能力的提高。

2、建立开放式建筑材料试验教学模式

为了提供给学生提供从实验时间到实验空间,从内容设计、准备、预试到实际操作与实验结果评价的一个较宽松、自由的时间、空间和条件,需要建立开放性实验室,并逐步完善它。建立开放式建材实验,学生就可以利用课余时间自己到实验室做实验,既可提高仪器设备的利用率,又能验证书本上的基本理论、基本观点,提高学生学习的兴趣,培养解决实际问题的能力。同时学生可以根据自己的一些设想、自选项目或竞赛类课题,随时到实验室进行实验,培养学生的创新思维、动手操作能力。

(1)试验方式的开放

试验方式的开放主要把试验分为实操型试验、多媒体演示试验和网上模拟试验等。实操型试验主要锻炼学生的基本试验技能,另外针对我系试验设备、试验场地不足等情况,还借助多媒体技术和仿真软件进行模拟教学和远程教学。

①实操型试验

根据各专业特色,现设置了多个基本试验,供学生实操,多方位锻炼了学生的动手能力。

②演示型试验

随着计算机在教学中的普遍运用,计算机辅助试验教学将成为一种重要的教学手段,它能集文字、图形、声音、图片、图像、影像等于一体,通过多种感觉媒体刺激学生的感觉器官,既能有效解决试验内容多、试验课时少的矛盾,又能提高学生试验的兴趣。每次试验前, 首先通过多媒体课件的形式将试验流程、试验操作过程以及注意事项用文字和动画的形式演示出来,这样既符合课时减少的现状,又能将某些试验要求时间长、学生不可能参与全过程的试验内容演示出来,保证了试验环节和试验内容的完整性。多媒体试验课件也是远程教学的一种重要方式,学生可以通过下载试验课件进行学习,并通过 EMAIL 实现信息的传递。

(2)试验时间的开放

目前,我国大部分高校的试验室主要采用政府投资,封闭式操作管理方式,该运作方式主要为学生课堂试验教学和教师科研服务,而真正面向广大师生全天候开放的试验室还很少。实行开放式试验教学改革以来,全天候开放的试验室随时欢迎学生进入试验室,既充分利用了资源,又极大激发了学生的主动性和积极性。

(三)把课堂搬到施工现场,做到教学实验与工程实践相结合

由于建筑工程中许多材料都是在现场配制的,材料的质量、配合比将直接影响到施工方法和工程的质量,因此实验课教学应重视与工程实例相结合。为了实现学校与社会需求的接轨,应从三个方面着手提高学生的实践能力。

首先,学校应专门成立的建筑材料实验室,满足建筑材料实验教学的要求。

第二,建立校外实习基地,选择条件好的施工企业作为实习基地,让学生走出校门,去工程施工现场,按施工规范抽取材料样品,拿到实验室进行加工,按试验规程操作,并将试验结果进行处理。

第三,聘请校外理论水平高、实践经验丰富的专家指导学生的实践。不仅缩短课堂学习与工程实践之间的距离,真正实现从感性认识到理性认识的飞跃,而且也为学生毕业后在施工和设计中合理选择建筑材料打下基础,提高学生的工程责任感和对工程实践的适应能力。

(四)试验教学考核方式改革

传统的试验教学中由于分组多,每组人数多,试验都是验证性性质,试验报告也就大同小异,抄袭现象严重。而试验综合成绩一般也是由试验报告、操作表现、出勤情况组成,因此,以往的试验成绩不能真实地考察学生实践能力,不能全面科学地反映学生对试验掌握的情况。我们采取提高学生动手能力在考核成绩中所占的比重,并且加强对学生操作过程的测试。这样就给学生一个积极的引导,去培养他们的动手能力,并且教师还可以针对试验中的一些问题进行笔试测试等。

参考文献

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[3]赵文敏,胡华,周怡.开放试验教学模式的研究与探讨[J].实验室研究与探索,2006.25.

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