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試析提高土木工程材料課程實驗教學質量的思考論文
論文摘要:實驗課是土木工程材料課程教學的重要環節。文章分析了土木工程材料實驗課程目前存在的問題，并從加強實驗室建設、優化實驗課教學內容、加強實驗室開放程度、發揮教師的主體作用、改革實驗課程評價考核機制共5個方面提出了改革措施。
論文關鍵詞:土木工程材料課程 實驗教學 質量 改革
土木工程材料課程是土建類專業，如:土木工程、建筑學、工程管理、工程造價、給水排水工程、建筑環境與設備工程等專業必修的一門公共專業基礎課程。開設此課的目的是為專業課程學習提供材料性能的基本原理和知識，同時使學生畢業后具備在設計中合理選材，施工中正確用材的能力。土木工程材料課程具有較強的應用性質，實驗課是該課程體系十分重要的組成部分，通過實驗課，學生可以進一步鞏固所學的理論知識，熟悉土木工程材料的實驗方法，掌握土木工程材料的性質和應用，培養動手能力和創新能力。
在目前高校不斷壓縮課程學時的趨勢下，各校土木工程材料課程計劃學時一般在36-54之間，其中實驗課學時在6一18之間。土木工程材料涉及面較廣，包括無機非金屬材料、金屬材料、有機高分子材料，內容繁雜，由于學時有限，理論課很難完成，往往壓縮實驗課，特別在實驗資源較差的學校更為突出，有的學校甚至取消了實驗課。不僅如此，開設的實驗課往往也是以驗證性實驗為主，缺乏綜合性、設計性實驗及針對不同專業的選做實驗，在培養學生動手能力、創新思維和創新能力方面明顯不足。如何在學時少、教學內容多的情況下提高土木工程材料實驗課程的教學質量，達到培養高素質工程技術人才的目的是十分迫切的任務，作者在此作了一些思考，提出如下措施。
一、加強實驗室建設，增加實驗教學資源
實驗室、實驗設備等實驗教學資源建設是土木工程材料實驗教學體系改革的基礎，是提高其教學質量的“硬件”。土木工程材料基本實驗包括6個:材料基本物理性質實驗、水泥實驗、混凝土實驗、墻體材料實驗、鋼筋實驗、瀝青實驗，實驗時學生按3-4人分組，根據學校規模不同，有相應的實驗場地和實驗設備要求，這是開設土木工程材料實驗課的基本條件，學校必須予以滿足。同時學校應加大實驗室投人，開放實驗室，為開設綜合性、設計性和選做實驗創造條件。
土木工程材料品種、型號較多，實驗室還應設置專門的樣品室，集中展現材料的實物、模型，使學生對各種材料有一個直觀的印象。教師還應制作或收集各種土木工程材料實驗、檢測和工程應用的動畫和錄像，在實驗條件有限或者實驗學時有限時，可采取多媒體的教學方法，在課堂上通過動畫演示和播放錄像，讓學生能充分了解實驗的過程和操作方法，以及材料的應用條件、范圍和施工程序，達到實驗教學的基本要求，并擴展學生的知識。
二、優化實驗課教學內容，改革實驗教學體系
土木工程材料課程針對的專業較多，各專業有土木工程材料品種、型號較多，實驗室還應設置專門的樣品室，集中展現材料的實物、模型，使學生對各種材料有一個直觀的印象。教師還應制作或收集各種土木工程材料實驗、檢測和工程應用的動畫和錄像，在實驗條件有限或者實驗學時有限時，可采取多媒體的教學方法，在課堂上通過動畫演示和播放錄像，讓學生能充分了解實驗的過程和操作方法，以及材料的應用條件、范圍和施工程序，達到實驗教學的基本要求，并擴展學生的知識。
因此，在教學過程中，必須結合專業特點，優化實驗課內容。我們在教學中作了一些改革，如將原來的“砂、石實驗”與“普通混凝土和易性、強度實驗”綜合，并與混凝土配合比設計結合，使之成為一個綜合性、設計性實驗;針對土木工程專業，增設了“瀝青混合料”選做實驗;針對建筑學、城市規劃專業增設了“陶瓷磚性能”選做實驗;針對給排水工程、建筑環境與設備工程專業增設了“塑料管材性能”選做實驗等，改革后的實驗教學體系如表1所示。自己的特點，而實驗學時有限，因此，在教學過程中，必須結合專業特點，優化實驗課內容。我們在教學中作了一些改革，如將原來的“砂、石實驗”與“普通混凝土和易性、強度實驗”綜合，并與混凝土配合比設計結合，使之成為一個綜合性、設計性實驗;針對土木工程專業，增設了“瀝青混合料”選做實驗;針對建筑學、城市規劃專業增設了“陶瓷磚性能”選做實驗;針對給排水工程、建筑環境與設備工程專業增設了“塑料管材性能”選做實驗等，改革后的實驗教學體系如表1所示。
三、加強實驗室開放程度
綜合性、設計性實驗由學生根據所學知識，獨立設計實驗方案，并完成實驗的過程。例如表1中的混凝土實驗，實驗實施時分小組進行，首先教師由提出實驗的目標，如配制C30,C40,C50混凝土，小組選擇各自的目標;然后學生測定配制混凝土材料的基本性質，如砂石的表觀密度、堆積密度和級配等，選擇相應的材料;再次按配制目標進行混凝土配合比設計;最后進行混凝土的試配和強度測試。實驗完成后，按小組提交實驗報告，一般情況下每個小組的實驗結果是不相同的。通過綜合性、設計性實驗，可以鍛煉學生綜合利用所學理論知識，獨立思考和獨立操作的能力，對于培養學生創新能力具有重要的作用。
要完成綜合性、設計性實驗以及針對專業性質不同開設選做實驗，沒有開放的實驗室，基本上是不可能的。以上的混凝土實驗，涉及的環節多，周期長(28天)，在各種教學任務安排緊張的情況下，學生根本無法在固定、有限的時間內完成。加強實驗室開放程度，讓學生根據自己的實際情況選擇時間去進行自己設計的實驗，才能真正達到開設綜合性、設計性實驗的目的，提高實驗教學的質量。
四、發揮教師的主體作用，重視實驗課教學
教師是教學的主體，對提高教學質量起決定性的作用。教師首先應從思想上重視實驗課教學，注意教學方法。在上實驗課前作好充分的準備，如實驗教學大綱、講義等，開始上課后，一般花10一15分鐘，將本次實驗的目的、要求、操作注意事項講述清楚(應有適當的演示)。學生進行實驗時，指導教師應耐心指導，對于驗證性實驗應嚴格要求學生按照實驗操作規則操作，觀察學生每個實驗步驟，并隨時糾正。同時，教師應鼓勵學生大膽進行綜合性、設計性實驗，培養學生的探索精神，使學生學會怎么開展
未知領域的實驗，而不至于在碰到新課題時束手無策。目前，多數高校都給教師配備了助教，上實驗課教師不到場，完全由助教替代的現象時有發生，這是一種不負責任的教學態度的表現，必須予以制止。
五、改革實驗課程評價考核機制
實驗教學考核的目的有兩個方面:一是檢查學生實驗能力的提高程度;二是檢驗學生對所學知識的應用能力。各高校土木工程材料課程考核一般理論考試占80%左右，實驗考核占20%左右，傳統的實驗考核辦法大多根據學生的出勤情況、實驗告的質量來進行，對實驗的過程不夠重視。考核作為實驗教學的重要環節，是學生學習成果的一個檢驗。考核時教師不僅要看實驗的結果，而且要將考核重點放在學生運用基礎知識和基本技能解決實際問題的能力上來。改革考核評價體系，加強對學生實驗過程的評價。
六、結語
土木工程材料課程開設面較廣，凡是有土建類專業的學校都開設該課程，土木工程材料課程教學改革將帶來較大的受益面。實驗教學是高等教育中培養學生動手能力和創新能力的重要手段，是完成高等教育人才培養目標的重要教學環節，對土木工程材料實驗教學進行不斷的改革、創新，進一步提高教學質量，是土木工程材料課程教學的一項長期任務。
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