土木工程材料課程教學(xué)論文(3篇)
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摘要:從土木工程材料的重要性入手，從強調(diào)課程的重要性和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣兩個方面探討了土木工程材料課程教學(xué)方法，從材料的特性及質(zhì)量控制、常用材料可能出現(xiàn)的問題及對策、新型材料的介紹三個方面介紹了土木工程材料教學(xué)內(nèi)容，以期達到良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:土木工程材料;教學(xué)方法;教學(xué)內(nèi)容
0前言
土木工程材料是土木工程專業(yè)及其他相近專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程，主要講授建筑施工中用到的材料的特性、分類、制備方法、使用方法以及質(zhì)量檢測與控制等內(nèi)容。它幾乎涉及實際工程材料中的全部，包括氣硬性膠凝材料石灰、水硬性膠凝材料水泥、混凝土、鋼材、瀝青、木材、石材等。它是諸如房屋建筑學(xué)、建筑工程造價、混凝土結(jié)構(gòu)原理等其他課程的基礎(chǔ)課，課程的學(xué)習(xí)可以為從事土木工程施工的技術(shù)人員提供相關(guān)材料的理論知識，使學(xué)生在實際施工過程中達到可以合理使用建筑材料，并對其進行嚴格的質(zhì)量控制。事實上，在實際施工過程中材料的控制與使用對工程造價、施工進度、質(zhì)量控制等環(huán)節(jié)，乃至整個工程有重要的意義。特別作為?？圃盒；颡毩⒈究圃盒５耐瑢W(xué)來說，他們中的大部分畢業(yè)后會直接走向工作崗位，從事與工程施工有關(guān)的工作。因此，對土木工程專業(yè)學(xué)生而言，土木工程材料課程內(nèi)容掌握的好壞直接影響處理實際工作崗位問題的能力。但長期以來，由于種種原因土木工程材料課程的講授遠遠未達到預(yù)期的效果。一方面與課程特點有關(guān)，比如教學(xué)內(nèi)容繁雜、邏輯性差、教材陳舊等。另一方面與授課方法與授課內(nèi)容有直接的關(guān)系。教師如何更好地講授“土木工程材料”以便讓學(xué)生切實掌握施工中涉及到的材料方面的知識是每個老師應(yīng)該思考的問題。本文就“土木工程材料”教學(xué)內(nèi)容的講授談一些自已的認識和體會，以期與各位同行共同探討。
1教學(xué)方法
1.1強調(diào)課程的重要性
從多年的教學(xué)經(jīng)驗來看，土木工程專業(yè)的學(xué)生普遍對材料課程的重視程度不足，他們將大量的時間花在材料力學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)等課程上，而對材料課程僅是應(yīng)付考試的態(tài)度。前已述及，土木工程材料課程是混凝土結(jié)構(gòu)原理、房屋建筑學(xué)等很多課程的基礎(chǔ)課，如果材料基礎(chǔ)課學(xué)不好，則后面很多專業(yè)課都會遇到很大困難。因此，在第一節(jié)課緒論開始就應(yīng)該和學(xué)生強調(diào)土木工程材料課程的重要性。這可以從兩個方面向?qū)W生進行解釋。①對其他課程的輔助學(xué)習(xí)作用，土木工程材料涉及了方方面面的知識點，它對于理解混凝土原理、房屋建筑學(xué)等課程有重要的作用。比如在工程類型、工程部位對水泥類型的要求與選擇等知識點，完全可以用土木工程材料課程中所學(xué)的知識點來進行講解，比如房屋建筑學(xué)中剛性防水材料、柔性防水材料及其施工特點等知識點均與土木工程材料課程有關(guān)。將土木工程材料課程與其他基礎(chǔ)專業(yè)課相關(guān)聯(lián)更容易使得學(xué)生對本課程的重視。②對未來工作的影響，本科畢業(yè)的學(xué)生將有一大部分人從事與施工有關(guān)的工作，而在施工單位工作過程中，離不開建筑材料的選擇與質(zhì)量控制。事實上，施工過程中很多需要技術(shù)員解決的問題與所用工程材料有關(guān)，比如水泥類型的選擇與質(zhì)量控制，澆筑混凝土過程中存在的種種問題。如果學(xué)好土木工程材料這門課程，則可以使學(xué)生在工作崗位上充分展示能力，體現(xiàn)個人價值，同時可以有很好的發(fā)展前景。
1.2培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
任何一門課程的講授都離不開興趣的培養(yǎng)，土木工程材料課程也不例外。多年的教學(xué)經(jīng)驗表明，課程的講解內(nèi)容與平時生活密切相關(guān)則可以極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這就要求我們平時注意觀察周圍的生活場所，一點一滴記錄可以在上課用到的素材。比如自己上課的教學(xué)樓或?qū)W校都用到什么不同類型的建筑材料;市內(nèi)比較繁華的商業(yè)街或著名的景點都用到什么新型的建筑材料，這些都可能激發(fā)學(xué)生強烈的學(xué)習(xí)興趣。另外，教師在上課過程中可以多增加一些圖片或影像資料，這樣給學(xué)生直觀的認識，同樣提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
1.3注重實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
土木工程材料試驗是與課堂理論教學(xué)互相配合的一個不可缺少的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其任務(wù)是驗證基本理論、學(xué)習(xí)試驗方法、培養(yǎng)科學(xué)研究能力和嚴謹縝密的科學(xué)態(tài)度。通過試驗操作，熟悉試驗設(shè)備和試驗操作技能，具體了解材料性質(zhì)的檢驗方法和有關(guān)的技術(shù)規(guī)范，為今后從事材料試驗和科研工作打下必要的基礎(chǔ)［1］。而學(xué)生對試驗課上的動手操作興趣極大，這正是激發(fā)學(xué)生對土木工程材料課程學(xué)習(xí)熱情與積極性的絕佳機會。試驗課上，為培養(yǎng)學(xué)生動手、獨立思考、設(shè)計及解決問題的能力，教師只給予必要的指導(dǎo)，而試驗的準(zhǔn)備、具體操作、數(shù)據(jù)處理及報告撰寫都由學(xué)生獨立完成。對于試驗中出現(xiàn)的問題，應(yīng)鼓勵學(xué)生自己解決。實在無法解決的，可先組織學(xué)生進行討論，充分調(diào)動全班同學(xué)的積極性，最后教師給予總結(jié)和解答。如在講完瀝青的摻配合改性之后，給出不同的摻配方案和改性要求，由學(xué)生自行選擇，獨立完成延度、針入度、軟化點等性能指標(biāo)的測試，獨立完成報告。學(xué)生分四人一組進行試驗，雖然各組之間摻配比例并不相同，但達到設(shè)計要求的目標(biāo)是一致的。利用各組之間的競爭促使他們認真準(zhǔn)備，積極性高漲。
2教學(xué)內(nèi)容
2.1材料的特性
材料在工程中能否很好地應(yīng)用首先需要了解材料的特性，因此，首先需要對材料特性進行詳盡地講授，包括物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及力學(xué)性質(zhì)等［2］，如有必要可以講解材料的微觀結(jié)構(gòu)，這部分內(nèi)容的講解可以為學(xué)生在實際工作崗位上解決棘手的問題。實際施工過程中出現(xiàn)的問題，很多情況下可以通過探討材料的特性從根本上解決。
2.2常用材料可能出現(xiàn)的問題及對策
作為工程技術(shù)人員來講，施工現(xiàn)場可能出現(xiàn)的問題挺多。但很多問題是關(guān)于材料的問題，因此，材料可能出現(xiàn)的問題及對策應(yīng)該是土木工程材料授課的重要級成部分，這部分內(nèi)容的講解可以采用“案例分析法”，教師可以對常用材料出現(xiàn)的問題及經(jīng)典案例進行講解。例如混凝土常見的開裂問題，教師可以從水泥、骨料、外加劑等原材料的選用、混凝土的配合比、養(yǎng)護方式等探討混凝土開裂的原因;鋼材常見的焊接缺陷，教師可以從鋼材的質(zhì)量及焊接質(zhì)量不高時出現(xiàn)的常見問題等逐一進行講解。
2.3新型材料的介紹
目前，大多數(shù)學(xué)校所采用的土木工程材料教材均為2000年左右所編教材，此教材的特點是編寫內(nèi)容全面、注重基礎(chǔ)理論知識，但也存在內(nèi)容陳舊，并沒有把新開發(fā)的建筑材料編入教材中。因此，教師在授課前需要認真?zhèn)湔n，將實際工程中使用的新材料、新標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容作為授課的一部分。這方面教師仍然需要從身邊的素材抓起，一方面介紹自已周圍可見的建筑中用到的新型材料，比如商場、影院、體育館等經(jīng)典的場所，學(xué)生經(jīng)常去的地方，這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且學(xué)到了新課程中的知識。另一方面可以選取國內(nèi)著名的建筑作為素材，這是因為這些建筑使用了很多新型材料，而且有很多學(xué)生可能正準(zhǔn)備去旅游觀看，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。比如可以講解北京奧運會時建造的體育館鳥巢，鳥巢在建設(shè)過程中就使用了大量我國自主創(chuàng)新研發(fā)生產(chǎn)的Q460EZ235鋼材，它的特點是強度高，是目前國內(nèi)市場上使用的普通鋼材的2倍;另外，鳥巢的建設(shè)還使用了新型的防火板材———聚合秸稈多功能防火板材，這種板材具有優(yōu)異的防火、防水性能，并且強度高、重量輕;還有，水立方在建設(shè)過程中用了幾千個透明的薄膜覆蓋，這些薄膜有優(yōu)異的透光性能;上海世博會意大利館外墻采用的混凝土為透明混凝土，這種混凝土材料，可以形成不同透明度的漸變，還能折射室外的自然光，減少室內(nèi)燈光的使用，從而節(jié)約能源等。另外，教師可以通過網(wǎng)絡(luò)搜索國外著名建筑所用的建筑材料及相關(guān)的圖片和影像資料，事實證明，學(xué)生對上課所看到的圖片和影像資料記憶深刻。
3結(jié)語
筆者從教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容兩個方面對如何講授土木工程材料課程進行了初步探討，經(jīng)過幾年的教學(xué)經(jīng)驗，取得了較好的教學(xué)效果，但對于不同專業(yè)的學(xué)生，土木工程材料課程的教學(xué)需要不同的方法，所以仍然需要在各自教學(xué)中不斷地進行方法的總結(jié)與內(nèi)容的選擇。
參考文獻:
［1］錢紅萍，李書進．土木工程材料課程教學(xué)改革整體優(yōu)化探討［J］．高等建筑教育，2009，18(5):70－73．
［2］霍曼琳．土木工程材料教學(xué)內(nèi)容改革實踐［J］．理工高教研究，2005，24(5):59－61．
作者：王淑娟 單位：吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院
第二篇：建筑節(jié)能下土木工程材料課程改革研究
摘要:以“建筑節(jié)能”為導(dǎo)向的土木工程材料的發(fā)展趨勢成為當(dāng)前土木工程材料發(fā)展的主流方向。為了適應(yīng)新的發(fā)展方向，培養(yǎng)滿足經(jīng)濟發(fā)展需求的合格大學(xué)生，有必要對土木工程材料課程進行相應(yīng)的改革，以適應(yīng)當(dāng)前建筑節(jié)能市場的需求。從課程教材的適用性，教師知識結(jié)構(gòu)水平和實驗，課程設(shè)計環(huán)節(jié)出發(fā)，探討了建筑節(jié)能材料發(fā)展對土木工程材料課程帶來了的影響和應(yīng)對措施。
關(guān)鍵詞:土木工程材料，建筑節(jié)能，課程改革
0引言
當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展，環(huán)境保護，生態(tài)平衡等在建筑領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大的影響，對土木工程材料的發(fā)展提出了客觀的要求。以“建筑節(jié)能”為導(dǎo)向的土木工程材料的發(fā)展趨勢成為當(dāng)前土木工程材料發(fā)展的主流方向[1]。高校應(yīng)盡早適應(yīng)當(dāng)前科技發(fā)展需求，積極促進土木工程材料的發(fā)展，對于土木工程材料課程。它是土木工程類相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程的內(nèi)容龐雜，涵蓋知識較多。如何讓學(xué)生能夠在有限的學(xué)時內(nèi)學(xué)好土木工程材料這門課程，在實踐中加深對這門課程的認知，獲得更多的知識，對應(yīng)用型本科院校的教師整體能力提出了較高的要求。因此有必要進一步對該課程進行認識，及時解決一些在教學(xué)中存在的一些問題。
1當(dāng)前教學(xué)過程中面臨的問題
當(dāng)前，土木工程材料主要的課程體系是以材料學(xué)科為主的課程體系，主要側(cè)重點是在材料科學(xué)領(lǐng)域方面的研究[2]，建筑節(jié)能方面的介紹和研究相對校少，對于應(yīng)用型本科院校的學(xué)生來說，存在教材的適用性差，教師對節(jié)能材料認識較少，以及對實驗和課程設(shè)計環(huán)節(jié)的重視程度低等問題。
1.1教材適用性差
土木工程材料課程的通用編排體系是講述材料的結(jié)構(gòu)與性能以及在此基礎(chǔ)上涵蓋的材料的使用性能。當(dāng)前，節(jié)能減排已經(jīng)成為經(jīng)濟發(fā)展，生活服務(wù)的重要組成，以建筑節(jié)能為理念的土木工程材料的研究廣泛的深入到了我們生活的周圍，如節(jié)能墻體材料[3]，外墻保溫材料，相變建筑節(jié)能材料[4]等。其生產(chǎn)所用的原料盡可能少用天然材料，而使用可回收利用的廢渣，尾礦所含的資源，另外，低能耗，少污染的生產(chǎn)技術(shù)也為土木工程材料的節(jié)能發(fā)展提供又一條發(fā)展途經(jīng)。課程中對節(jié)能材料，節(jié)能的方法，節(jié)能的應(yīng)用只占有很小的一些篇幅，滯后于當(dāng)前發(fā)展的大環(huán)境，教材的編排與建材的節(jié)能理念意識不接軌。學(xué)生從一大段的理論學(xué)習(xí)中只是知道這部分知識，但是卻不知道該怎么運用。如何讓學(xué)生能夠盡快的適應(yīng)當(dāng)前土木工程材料的發(fā)展，做到學(xué)有所用，學(xué)以致用，對應(yīng)用型本科院校的學(xué)生顯得尤為重要。所以，對教材的修改顯得非常重要和及時。
1.2教師對節(jié)能材料的認識少
因為土木工程材料是門涵蓋各種材料的一門通識課程，土木工程材料研究的是在建筑領(lǐng)域中使用著的材料，通常這些材料包括有鋼筋、混凝土、水泥、磚、涂料等，而這些土木工程材料之間具有著千差萬別的性質(zhì)。對于教師來講，區(qū)別這些不同材料，而且能夠深入了解到各種材料間的性能是非常重要的，而且節(jié)能材料是綜合了各種材料的新生事物。目前存在的問題是教師的現(xiàn)有水平不能充分滿足課堂教學(xué)的需要，適應(yīng)不了當(dāng)前節(jié)能材料發(fā)展的新要求。在現(xiàn)行教學(xué)體系下，教師僅僅研究的是土木工程材料中其中一類材料，而對于其他類的材料，教師的基礎(chǔ)就顯得很薄弱，在教學(xué)過程中就很難將課本中的知識講細，講透，讓學(xué)生能夠明白這些內(nèi)容間的關(guān)聯(lián)。
1.3實驗環(huán)節(jié)不足
土木工程材料的使用，一方面是建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計，另一方面是土木工程材料的組成。一個好的設(shè)計，可以節(jié)約土木工程材料的使用，另外，具有優(yōu)異性能的土木工程材料能夠滿足不同使用條件下的建筑物的需求。當(dāng)前，土木工程材料的實驗設(shè)置多數(shù)還是沿用材料領(lǐng)域的性能測試分析，看材料的力學(xué)，熱學(xué)，耐環(huán)境性等實驗，不能夠很好地體現(xiàn)出當(dāng)前土木工程材料的新的發(fā)展趨勢。土木工程材料課程的實驗實訓(xùn)環(huán)節(jié)不能很好的體現(xiàn)建筑節(jié)能理念，對于節(jié)能材料的應(yīng)用還偏少。
2對土木工程材料課程改革的措施
上面提到的是當(dāng)前土木工程材料課程改革所面臨的一些問題，如何能夠理論與實踐有機結(jié)合起來，讓學(xué)生能夠了解到當(dāng)前土木工程材料的發(fā)展，并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，要從三個方面做起。
2.1對課程進行改革，發(fā)展精品課程
針對課程與教材之間問題，從學(xué)生的實際情況出發(fā)，制定符合學(xué)生實際水平的教學(xué)計劃，對教材進行重新的編排，更新內(nèi)容。以當(dāng)前土木工程材料的實際情況出發(fā)，介紹土木工程材料領(lǐng)域內(nèi)被接受了的新的理論與實際應(yīng)用。通過大量的實例展現(xiàn)建筑節(jié)能材料的發(fā)展，對知識體系進行梳理的同時，新增節(jié)能材料章節(jié)，以介紹各類節(jié)能材料的基本原理和當(dāng)前一些新的進展為重點，如砌體結(jié)構(gòu)中的透水磚[5]，高分子材料中的聚氨酯高性能保溫材料[6]；另外對現(xiàn)有知識進行適當(dāng)?shù)耐貙?，因為?jié)能材料的廣泛應(yīng)用歸根結(jié)底是與當(dāng)前的城鎮(zhèn)規(guī)劃，工業(yè)設(shè)計的需求緊密聯(lián)系在一起的。同時，在每一章結(jié)束后，將本章的重點與難點列出，便于學(xué)生加深理解本章的核心內(nèi)容。同時，積極發(fā)展精品課程的建設(shè)，將講授的知識搬到網(wǎng)絡(luò)上去，用多媒體的優(yōu)勢來促進土木工程材料這門課程的發(fā)展建設(shè)。讓學(xué)生在課堂之后，能夠從網(wǎng)絡(luò)中獲取與自己所學(xué)知識更多的信息，也加深了學(xué)生的積極性和參與感，通過有效的信息反饋，進一步促進精品課程的建設(shè)。
2.2加強師資隊伍建設(shè)
要在教學(xué)環(huán)節(jié)中充分體現(xiàn)節(jié)能的理念，就需要當(dāng)前高校教師在知識體系和教學(xué)環(huán)節(jié)中不斷充實豐富自己，樹立節(jié)能發(fā)展理念，轉(zhuǎn)變現(xiàn)有觀念[7]，講授相關(guān)節(jié)能的基本原理和應(yīng)用方法，同時對節(jié)能材料的研究新進展進行探索。在實踐中豐富教學(xué)，在教學(xué)中促進實踐的發(fā)展。針對教師對建筑節(jié)能材料之間了解較少這一問題，一方面是要“鉆進去”，教師應(yīng)積極擴充自己的知識面，主動適應(yīng)課程發(fā)展的新要求，掌握不同的材料的組織結(jié)構(gòu)與所表現(xiàn)出來的各種特性之間的關(guān)系。另一方面，要鼓勵教師“走出去”，和同事進行交流，認識不同建筑節(jié)能材料間的差異，了解建筑節(jié)能材料的發(fā)展，參加一些學(xué)術(shù)交流會議，掌握建筑節(jié)能材料的發(fā)展前沿，并將所學(xué)所得及時總結(jié)，傳授給學(xué)生，在精品課程的建設(shè)中進一步優(yōu)化課程體系，促進課程改革。
2.3注重實驗環(huán)節(jié)和課程設(shè)計
在大學(xué)生的實驗實訓(xùn)環(huán)節(jié)中要加強學(xué)生對節(jié)能建材的認識，通過具體實驗和生產(chǎn)實習(xí)的參觀學(xué)習(xí)加深對建材節(jié)能的感性認識。在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)中，通過學(xué)生查閱資料，動手試驗，多方面掌握節(jié)能材料的制備工藝和使用[8]。在講授理論知識的同時，注重實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。教學(xué)中將基本理論與熟悉的生活現(xiàn)象聯(lián)系起來，讓學(xué)生能夠?qū)χR的理解更加透徹。實驗環(huán)節(jié)中增加1~2個節(jié)能建材實驗，讓學(xué)生能夠感知到建筑節(jié)能材料已經(jīng)融入到我們生活中。對于學(xué)生的課程設(shè)計，鼓勵學(xué)生通過自己查找資料，探索不同土木工程材料間會給對建筑物帶來什么樣的影響，如何才能夠讓土木工程材料更加節(jié)能，環(huán)保，并通過一些實驗數(shù)據(jù)加以證明。
3結(jié)束語
土木工程材料是一門注重理論和實踐相結(jié)合的課程。由于建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，新型的建筑節(jié)能材料的發(fā)展對土木工程材料帶來了巨大的變化，為了主動適應(yīng)這種新的情況，進行這門課的教學(xué)改革和探索是非常必要的。這些改革增強的教師對于新課程的認識，拓寬了知識的學(xué)習(xí)，促進了學(xué)科的發(fā)展；增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)效果，增強了學(xué)生解決實際問題的能力，從而有利于工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
參考文獻
[1]江億.我國建筑耗能狀況及有效的節(jié)能途徑[J].暖通空調(diào),2005,35(5):30-40.
[2]靳正國，郭瑞松，侯信，等.大材料專業(yè)“材料科學(xué)基礎(chǔ)”課程的教改認識與實踐[J].高等工程教育研究,2005(Z1):31-35.
[3]顧天舒，謝連玉，陳革.建筑節(jié)能與墻體保溫[J].工程力學(xué),2006,23(Z2);167-184.
[4]閆全英，王威，于丹.相變儲能材料應(yīng)用于建筑圍護結(jié)構(gòu)中的研究[J].材料導(dǎo)報,2005,19(8):102-105.
[5]龍惟定，白瑋，梁浩，等.建筑節(jié)能與低碳建筑[J].建筑經(jīng)濟,2010,(2):38-40.
[6]楊輝，楊闖，郭興忠，等.建筑節(jié)能門窗及技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].新型建筑材料,2012,39(9):84-89.
[7]封金鵬.高校教改背景下教師角色轉(zhuǎn)換研究[J].課程教育研究,2014（3）：185.
[8]戴洪萍.以就業(yè)為導(dǎo)向的工科畢業(yè)設(shè)計教改實踐[J].高等理科教育,2005(6):98-100.
作者：郭勁言 胡新萍 郭陶明 單位：山西工程技術(shù)學(xué)院
第三篇：CDIO工程教育下土木工程材料課程教學(xué)改革分析
摘要:文章探討了“CDIO”工程教育模式在土木工程材料課程教學(xué)改革中的應(yīng)用，主要是從理論知識體系模塊化構(gòu)建、實踐技能項目驅(qū)動化構(gòu)建、課程效果多功能化構(gòu)建、課程考核互動后構(gòu)建4個方面對土木工程材料課程教學(xué)進行改革探索，實踐證明，“CDIO”工程教育模式教學(xué)激發(fā)了學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，教學(xué)質(zhì)量得到明顯提高。
關(guān)鍵詞:CDIO;土木工程材料;課程;教學(xué)改革
“CDIO”工程教育理念起源于20世紀(jì)90年代，最早由美國麻省理工學(xué)院、瑞典皇家工程學(xué)院等國際知名大學(xué)聯(lián)合創(chuàng)立。CDIO是Conceive(構(gòu)思)、Design(設(shè)計)、Implement(實施)和Operate(運行)4個英文單詞的縮寫，該教育理念的核心是利用大學(xué)學(xué)科齊全、資源豐富等優(yōu)勢，結(jié)合工程實際，把產(chǎn)品從研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)到運行過程中涉及到的有關(guān)技術(shù)、經(jīng)濟、企業(yè)和社會等團隊綜合大項目融入專業(yè)核心課程的教學(xué)，使學(xué)生的基礎(chǔ)知識、個人素養(yǎng)、團隊精神和工程意識4個方面的能力得到訓(xùn)練和提升。目前，中國高等工程教育普遍缺乏創(chuàng)新性和實踐性，已成為高等工程教育改革亟待解決的難題，因此，依托“CDIO”工程教育模式結(jié)合工程教育的實際，探索培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的教育教學(xué)改革，具有重要的現(xiàn)實意義［1－2］。土木工程材料是土木工程、建筑學(xué)、材料科學(xué)與工程、安全工程、工程管理等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有很強的實踐性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性。當(dāng)前，突出“應(yīng)用和創(chuàng)新”是地方高校土建類專業(yè)教育的核心，也是專業(yè)定位和辦學(xué)的立足點。文章基于“CDIO”工程教育的理念和模式，結(jié)合近幾年參與土木工程材料課程教學(xué)的實踐，就培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、實踐能力和創(chuàng)新精神，提高教學(xué)質(zhì)量進行了探索。
一、土木工程材料課程教學(xué)存在的問題
土木工程材料作為土建類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，主要培養(yǎng)學(xué)生了解和掌握該領(lǐng)域相關(guān)材料的組成、性能、檢測、表征和應(yīng)用等方面的知識以及現(xiàn)代土木工程材料的新理論、新技術(shù)、新規(guī)范、新方法等［3－4］，目前，該課程在教學(xué)過程中主要存在以下問題。
第一，課程內(nèi)容繁雜。土木工程材料課程包括涉及土建領(lǐng)域的無機膠凝材料、有機高分子材料、金屬材料和復(fù)合材料四大類，上千個品種。由于教學(xué)內(nèi)容多而雜，各章之間又缺乏聯(lián)系，教學(xué)內(nèi)容整體系統(tǒng)性不強，導(dǎo)致學(xué)生難以將所學(xué)知識融會貫通并在實踐中靈活運用。
第二，教學(xué)模式單一。土木工程材料課程涉及概念或經(jīng)驗性的內(nèi)容多，理論推導(dǎo)及計算較少，學(xué)生在學(xué)習(xí)中常感枯燥乏味，課堂氣氛不佳。此外，組織學(xué)生到施工現(xiàn)場見習(xí)實踐的機會不多，學(xué)生缺乏直觀認識，不知道怎樣將書本知識與工程實踐結(jié)合起來，在教學(xué)過程中容易造成理論與實際脫節(jié)。
第三，知識更新較快。近年來，隨著經(jīng)濟與科技的發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設(shè)進程的加快，對土木工程材料的質(zhì)量和品種提出了更高要求，各種新技術(shù)、新工藝不斷出現(xiàn)使土木工程材料家族不斷添加新成員。然而在教學(xué)實踐中，課程內(nèi)容常常滯后于行業(yè)發(fā)展，缺乏對新材料、新技術(shù)、新工藝的追蹤，培養(yǎng)的學(xué)生畢業(yè)后在崗位上適應(yīng)性較差。
第四，教學(xué)學(xué)時限制。教學(xué)改革后，安徽建筑大學(xué)土木工程材料課程教學(xué)僅有24學(xué)時，由于學(xué)時的限制，很難將課程涉及到的所有材料按照門類和品種一一在課堂上講授。因此，有必要借鑒“CDIO”工程教育理念對原有的教學(xué)模式進行改革與創(chuàng)新。
二、土木工程材料課程教學(xué)方法改革與創(chuàng)新
以創(chuàng)新精神和實踐能力為培養(yǎng)目標(biāo)的“CDIO”工程教育模式實現(xiàn)了3種能力結(jié)構(gòu)的有機結(jié)合:一是理論層面的知識體系;二是實踐層面的能力體系;三是人際交往技能體系?；谶@3種能力的培養(yǎng)，對土木工程材料課程進行了以下4個方面的改革。
(一)理論體系模塊化構(gòu)建
根據(jù)土建類項目運行周期內(nèi)的不同階段，將土木工程材料課程的理論知識體系分為3個層面，即土木工程材料基礎(chǔ)知識、土木工程材料技術(shù)知識和土木工程材料綜合應(yīng)用及制備、研發(fā)。根據(jù)以上3個層面的學(xué)習(xí)要點，將課程內(nèi)容整合為3個模塊:第一模塊為材料基本性質(zhì)與工程應(yīng)用;第二模塊為材料性能檢測與表征、質(zhì)量控制與評價;第三模塊為材料制備方法與性能改善。在授課形式上，打破傳統(tǒng)課堂講授的單一模式，借助模塊管理，整合知識體系，輔以多媒體演示、實驗驗證、課堂討論等教學(xué)手段，使學(xué)生充分掌握三大模塊的主要內(nèi)容。
(二)實踐體系項目化驅(qū)動
土木工程材料課程實踐層面的能力體系包括工程實踐與問題解決技能、實驗驗證與知識創(chuàng)新技能以及在工程實踐中構(gòu)思、設(shè)計、實施和運作項目的能力。在實踐環(huán)節(jié)，根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)的特點和要求，通過項目設(shè)計將需要學(xué)習(xí)和掌握的內(nèi)容有機而系統(tǒng)地結(jié)合起來。在項目設(shè)計上，立足專業(yè)和行業(yè)發(fā)展，將相關(guān)的實際項目或案例整理為實踐教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)理論體系模塊，先后共設(shè)計了三大實踐項目，所帶班級學(xué)生分成若干小組，以教師提出的大項目為藍本，自行設(shè)計子項目，通過調(diào)研、設(shè)計、試驗、總結(jié)、成果展示等過程完成項目研究。
(三)教學(xué)效果功能化構(gòu)建
人際交往技能體系包括團隊意識、合作能力與協(xié)調(diào)能力等。教書和育人是教學(xué)的兩大功能，但在實際的教學(xué)過程中，許多教師往往注重知識的傳授，而忽略了學(xué)生道德品質(zhì)與職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成?！癈DIO”模式下的教學(xué)改革提升了學(xué)生的團隊合作、開拓創(chuàng)新、勇于嘗試等品質(zhì)的培養(yǎng)。在教學(xué)過程中，學(xué)生分成若干項目組，每個項目組由一個負責(zé)人和多個小組成員組成，工作中教師、項目負責(zé)人、項目組成員之間需要不斷地溝通和磨合，有些時候，學(xué)生還需要走出校園，參與相關(guān)行業(yè)、企業(yè)的項目。在這些環(huán)節(jié)里，學(xué)生的團隊合作意識，創(chuàng)新意識、工程意識以及個體的人際交往和工程實踐能力等職業(yè)素養(yǎng)均得到了潛移默化訓(xùn)練和提升。
(四)考核方式互動化構(gòu)建
土木工程材料課程在考核方式上做了大膽的嘗試，改變以往“學(xué)生學(xué)習(xí)、教師評價”的單一考核模式，尤其是“項目驅(qū)動”環(huán)節(jié)的考核，學(xué)生既是項目的參與者，也是實施效果的評價者之一，這種模式充分調(diào)動了學(xué)生的主觀能動性。在考核過程中，要求學(xué)生按照項目構(gòu)思與設(shè)計、項目實施與運行、結(jié)果反饋與修正、項目總結(jié)與匯報4個方面進行。該環(huán)節(jié)的評分按3個方面綜合考評:一是專家組老師給每個項目組打分，二是項目小組之間的互評打分，三是項目組自評打分。每個項目組成員的最終得分由3個方面的得分按照一定的比例加權(quán)而成。這種互動式考核模式使學(xué)生在自評與互評的過程中不斷自我提升與相互學(xué)習(xí)，達到教學(xué)資源利用的最大化與教學(xué)效果的最優(yōu)化。
三、課程教學(xué)改革效果
基于“CDIO”教育理念的土木工程材料課程教學(xué)改革，通過理論教學(xué)模塊化設(shè)計，能夠系統(tǒng)化、高效率地幫助學(xué)生掌握土木工程材料基本理論知識，積極參與實踐教學(xué)項目，有利于其工程實踐、人際交往、環(huán)境適應(yīng)能力的培養(yǎng)，教學(xué)效果良好。
(1)構(gòu)建了突出學(xué)生能力培養(yǎng)的“理論+實踐+素養(yǎng)”的課程教學(xué)體系。以模塊化、項目化、功能化、互動化教學(xué)為主線，培養(yǎng)了學(xué)生作為未來土建類工程師所必備的基本職業(yè)素養(yǎng)。
(2)構(gòu)建了能夠激發(fā)學(xué)生主觀能動性的“項目驅(qū)動”式課程教學(xué)模式。項目驅(qū)動教學(xué)能夠有效整合教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生系統(tǒng)化掌握課程知識體系，對于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、實踐能力以及團隊協(xié)作等具有極大地促進作用。
(3)培養(yǎng)了學(xué)生“科學(xué)思維+經(jīng)濟頭腦”的大工程觀。在項目構(gòu)思、設(shè)計、實施和運行過程中，學(xué)生不僅要從專業(yè)的角度保證材料的性能最優(yōu)化，還要根據(jù)工程實際考慮項目的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益等因素，培養(yǎng)學(xué)生的大工程觀。
(4)嘗試了一種更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的“互動式”考核模式?！盎邮健笨己四Ｊ礁淖兞藢W(xué)生“被學(xué)習(xí)”、“被考核”的被動局面，使其充分享受到學(xué)習(xí)與考核的樂趣，激發(fā)其學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性。
四、結(jié)語
基于“CDIO”工程教育模式的土木工程材料課程教學(xué)改革，以理論知識體系模塊化構(gòu)建為平臺，實踐能力體系項目化驅(qū)動為手段，以培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐、應(yīng)用創(chuàng)新以及人際交往能力為目標(biāo)，轉(zhuǎn)變教育教學(xué)理念、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進教學(xué)模式，將理論與實踐有機融合，激發(fā)了學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，教學(xué)效果得到明顯改善。
參考文獻:
［1］曹姍姍，韓晶．CDIO工程教育理念下的電路課程改革探索［J］．科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2011(8):56－59．
［2］林軍志，莫麗華．“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”下的工程地質(zhì)課程教學(xué)改革探討［J］．科學(xué)咨詢，2011(9):99－100．
［3］何娟．《土木工程材料》課程教學(xué)方法探討［J］．中山大學(xué)學(xué)報論叢，2004，24(3):150－152
［4］翟紅俠，詹炳根，劉瑾．《土木工程材料》［M］．合肥:合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2009．
作者：帥英 翟紅俠 劉瑾 單位：安徽建筑大學(xué)材料與化學(xué)工程學(xué)院
