土木工程材料教学革新

1传统的实验教学分析

在《土木工程材料》教学过程中，实验教学往往依附于理论课程，随理论课程开设实验。通常是主讲教师讲授基本理论和基本特性后，由实验室安排学生进行实验。实验室的硬件设施、实验教学组织与管理、实验教学方法和手段、实验教学理念等对实验教学效果都有不同程度的影响。具体表现有以下几个方面。

1.1实验教学内容陈旧。目前大多数高等院校的试验教学项目仍然是以验证性试验为基本授课内容，所验证的材料也仅仅局限于水泥、砂石骨料、混凝土和沥青、粘土砖等主材。而近几年在工程上大规模使用的新型材料、装饰材料、复合材料之类在学校实验室较为少见，有的实验室几乎没有，更谈不上试验了。这些实验内容不能使学生对土木工程材料这门课形成较完整的认识体系，不能与工程实践紧密地结合起来[2]。在某种程度上限制了学生思维的发展，也束缚了学生创新意识的发挥，更不利于培养学生全面分析问题、解决问题的能力，大大降低了实验课的教学效果。

1.2教学模式单一，难以激发学生兴趣。由于课时的限制，在实验课上，指导老师只能简单地讲解实验仪器的操作方法和实验中的注意事项，并根据仪器和学生的数量进行分组，指导学生进行实验。学生则根据实验指导书，按部就班完成实验操作，填写实验报告。由于师资力量、仪器设备及实验场地等方面的原因，学生在实验过程中不能充分发挥自己的主导作用，部分学生甚至没有动手操作的机会，只是站在一边观看，这种灌入式的教学模式造成了学生不愿动脑思考，只是被动地接受，抹杀了学生的主动性和创造性，试验效果很不理想。因此，培养学生的动手能力和创新能力仍然是大多数高校应用型本科人才培养的薄弱环节[3]。

1.3实验成绩考核缺乏公正性。实验教学质量保证体系普遍缺乏，学生实验成绩往往只是依据实验报告的质量进行评定，每位学生在实验过程中的表现不能给出客观的评价。这种考核方法导致部分学生上课缺乏主观能动性，实验报告抄袭现象比较严重，这对于部分理论知识扎实、动手能力强的学生来说很不公平，对培养学生的竞争意识和创新意识极为不利。

2实验教学改革

《土木工程材料》这门课课理论学时数36学时，实验12学时。如何在完成教学内容的情况下又能很好地保证教学质量，提高学生的学习热情，拓宽学生的视野，培养学生的责任心和创新能力，已成为实验教学改革关注的重点和关键。为此，我们根据实验中心的现有条件，对实验教学进行了一系列改革。

2.1优化实验教学内容，建立开放式教学体制

通过对教学目标的分析，我们对实验教学大纲进行了修订，删除了部分较为简单的验证性实验，增加了设计性和综合性实验，编写了新型的实验指导书。在实验课时不足的情况下，我们增设了开放实验，学生根据自己的兴趣与实验指导老师预约进行实验，解决了实验教学时间与学生课程的冲突。在设置开放实验时，力求使实验内容与实际联系起来，突出其在以后工作中的实用价值。例如，水泥是当今建筑行业最主要的建筑材料，而且在将来的相当长的时间里仍然是如此。因此，在掌握基本性能之外，适当添加相关的新型材料，如涉及环保问题的复合型材料。指导老师引导学生查资料，配置不同配比的秸秆粉煤灰复合材料，经过养护，测定此材料的抗折和抗压强度，并分析强度的影响因素。我们经过一届学生的实验，学生普遍反映综合能力得到了一定的提高。由于本科生在大三要开设混凝土课程，鉴于实验课时的限制，我们把混凝土实验作为课内和开放实验的重要内容。从骨料、水泥的选取、配合比的计算、试件的制作养护、试件的抗压劈裂强度等过程，全部是学生在指导老师的指导下完成，并对试验结果进行分析。在开放实验中，我们还把部分研究生的论文实验方法介绍给本科生，使他们对科研工作有一个初步的了解，为以后的工作和学习打基础。如植被混凝土、沥青混凝土。

2.2运用多媒体教学手段，增强实验教学的生动性

随着全球信息技术的迅速发展，计算机多媒体已成为现代化社会的基础设施，它在学校的教学活动中得到了日益广泛的应用。传统的实验课教学模式缺乏趣味，容易使学生感到枯燥，不易激发学生学习的兴趣。近几年，我们指导老师把多媒体引入实验教学，具体办法是制作和搜集相关的实验动画和录像，通过课堂播放，使学生熟悉实验操作过程，通时引导学生观察实验现象，理解材料的基本性能，提高对材料的感性认识。使讲课、演示、实验等均在实验室进行，既为教师授课提供了方便，又加深了学生的印象，保证了教学效果。同时使学生对实验仪器设备和实验内容做到心中有数，对实验全过程进行充分了解[4]。例如：混凝土的坍落度、在振动台上制作水泥胶砂试件、回弹仪测混凝土强度等实验采用flas演示，把实验具体操作过程用图像反映出来，既形象又直观也便于学生理解。避免了学生自己操作时的盲目性。同时，多媒体技术的运用可以让实验内容得到有效的补充，让学生及时接触到在课堂无法完成而在实际工程又常用的先进实验测试技术。

2.3建立公平合理的实验成绩评定制度

实验考核是对学生实验学习的检查，是促进学生学习积极性的一种有效方式，因此建立合理的考核方式也是必要的。土木工程材料实验成绩有四部分组成：（1）实验考勤（10%）：实行签到制，保证学生的出勤率和充分的试验时间。（2）实验预习（10%）：指导老师针对实验内容进行提问，检查学生的预习情况。（3）实验操作（40%）：观察实验操作过程，记录学生的表现。（4）实验数据的处理（40%）：按统一的规范格式按组上交试验报告，根据试验结果的处理和分析质量、思考题等评定成绩。课堂提问的方式既检查了学生的预习效果，又调动了课堂的气氛。由于实验课的教学目标是培养学生的动手能力和分析问题、解决问题的能力，实验操作和实验数据处理分析两项是实验成绩考核的重要部分。

2.4走向生产，实现理论与工程实际的结合

为了让学生充分而深刻地理解材料的特性以及实用价值，一方面，我们实验中心的指导老师利用业余时间到施工现场拍摄照片，制作多媒体课件，以便在上课时，将理论的讲解融入到工程实际，与工程实例紧密的结合起来。另一方面，我们利用假期时间把学生安排到施工现场进行实习，回校后写出实习报告，作为实践教学环节的一部分。让学生带着问题到工程实际中寻找答案，在亲身体验中巩固理论知识的学习，可以大大地激发学生的求知欲望，提高他们分析问题、解决问题的能力。

3结语

通过实验教学的改革，更新了教学观念，提高了教师的教学水平，增强了试验的趣味性，使课堂气氛活跃起来。对培养学生主动学习、探索并灵活运用知识的能力，对激发学生的学习热情及创新能力，对培养学生掌握解决分析问题的方法以及严谨的科学作风和团结协作的精神，都具有独特的作用与明显的效果。开放实验不但可以提高学生动手能力，提高实验设备使用率，对优化实验室使用情况也起到了不可或缺的作用。通过生产实习，能够有效地将理论知识与工程实践有机地结合起来，提高了学习效率，增加了对知识的综合运用能力。尽管经过一系列的实验教学改革，取得了良好的教学效果，为了将这样的教学改革实践继续深化下去，还需要我们进一步地努力探索。