摘要：《土木工程材料》作為土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，是一門理論和實踐并重的課程，實驗教學是本課程的重要教學環(huán)節(jié)。“內容多而課時少、學生多而儀器少”是目前實驗教學中的普遍現(xiàn)象，教學過程又往往過多重視理論與結果而忽視實踐。本文結合土木工程材料實驗課程教學存在的問題，從教學內容、教學方式方法、考核評價體系、教學手段等方面探討土木工程材料實驗課程的教學改革。改革調整可以提高實驗教學效果，激發(fā)學生興趣，提高學生的自主性、獨立性、創(chuàng)新性，培養(yǎng)學生的工程應用能力，塑造學生為應用型綜合人才。
關鍵詞：實驗課程；教學理念；考核方式；教學手段
《土木工程材料》是我院的學科必修課，是土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎課程，是一門理論和實踐并重的課程。通過課程學習，學生可以獲得有關工程材料的性質與應用的基本知識和必要的基本理論，獲得建筑材料試驗的基本技能訓練。實驗教學是本課程的重要教學環(huán)節(jié)，學生通過課程可以實驗熟悉、驗證及鞏固《土木工程材料》課程的理論知識，增加感性認識，熟悉實驗常用設備、掌握基本實驗技能的基礎上進行科學研究的基本訓練，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。長期以來，許多土木專業(yè)的《土木工程材料》課程以教師講解實驗目的、方法、步驟，演示實驗項目操作的方式進行，學生按部就班地操作實驗。學生缺乏實驗鍛煉，很難鞏固相應的理論知識，缺乏分析問題和解決問題能力，缺乏創(chuàng)新意識，很難適應社會對應用型人才的需求。本文結合《土木工程材料》實驗課程教學存在的問題，從教學內容、教學方式方法、考核評價體系、教學手段等方面探討土木工程材料實驗課程的教學改革。
一、存在問題
1.教學內容不新
（1）實驗內容陳舊。教學內容沒有跟上土木工程材料的發(fā)展，如實驗材料僅涉及常規(guī)土木工程材料（如河沙、水泥、鋼筋、混凝土等），沒有相關新材料、新理念、新技術的實驗。再生骨料混凝土成為土木工程界研究的熱點，因再生骨料的特點與天然骨料有較大區(qū)別，相關性能的測試方法也與天然骨料有較大差別，但《土木工程材料》的相關教學及實驗并未涉及該方面的知識及相應性能的測試方法。（2）實驗教學方式陳舊。由于學生人數(shù)多、實驗儀器少，受實驗場地和教學經費的限制，大多數(shù)土木專業(yè)實驗仍以演示性和驗證性為主，實驗組的人數(shù)達到6個甚至更多，實驗往往先由教師示范性操作一遍，學生照著實驗指導書并在教師的指導下重復驗證相關實驗，被動地記憶實驗內容，這不利于學生進行發(fā)散思維，缺乏分析問題和解決問題的能力。
2.考核機制不合理
土木工程材料實驗課程作為必修部分，學生只有完成了相應的實驗內容后才能參加土木工程材料課程的考試。學生人數(shù)較多而實驗設備較少，在學時少的情況下，教師為了課程進度要求，學生分組人數(shù)往往較多。這種情況下一個組內只有部分學生會認真按照教師的要求做實驗，而其余部分學生在實驗過程中較少參與甚至不參與。由于人數(shù)有限，教師很難完全把控學生現(xiàn)場的實驗狀況。教師在考核時往往忽視學生的實踐操作，只要學生正常出勤，相關實驗能夠完成，不出差錯，實驗考勤就是滿分。學生實驗成績依據(jù)最終提交的實驗報告評定，但實驗報告往往格式一致，缺少主觀內容，缺乏學生可討論或思考的內容。同一組實驗報告往往類似，同組同學之間互相抄襲的現(xiàn)象嚴重，教師評定成績時很難界定學生真實的實踐能力，單憑實驗報告評測成績，整組學生實驗成績都相差不多，很難通過實驗成績促使學生提高實驗積極性，難以將實驗與課程理論內容相結合，更不用說思考實驗過程中出現(xiàn)的一些現(xiàn)象和問題。
3.教學煩瑣，實驗時間難以把控
受大環(huán)境影響，學校相關部門不重視實驗課程，特別是工程類的實驗課程，意識不到工程類實驗課程教學過程煩瑣、實驗周期長，部分院校未招聘相應的實驗教師，實驗課程需由任課老師充當。隨著高校教學改革中課程體系的調整，許多課程的總學時被壓縮，而土木工程材料課程也難幸免。例如，我校土木工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)方案規(guī)定土木工程材料課程總學時為40學時，其中講授32學時，實驗8學時，實驗課時數(shù)被嚴重壓縮。而土木工程材料實驗內容較多、實驗煩瑣、實驗周期長，再加上實驗室儀器設備不足，學生需要分批進行，原本2個學時的實驗課變成4個學時。有些實驗需要學生多次往返實驗室，如混凝土成型實驗、混凝土攪拌需要1個學時時間，養(yǎng)護1天后拆模并放入養(yǎng)護室要一個學時，而立方體試塊的強度測試也要一個學時，整個實驗完成下來往往需要不止2個學時的時間，但學時計算時仍以2個學時計算。在學時數(shù)受限的情況下，教師只能精簡實驗內容，學生難以對常見的土木工程材料的相關性能進行實驗，該部分內容通過課程講解或PPT圖片展示的形式教授，學生靠抽象思維建立實驗過程，很難與實際相結合。
二、實驗課程教學改革內容
1.踐行先進的教學理念
實驗教學不應是教師手把手地教、學生機械性地學，而應注重學生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，注重能夠讓學生了解本實驗的目的與作用，讓學生能夠依此進行創(chuàng)新。實驗課程的安排可增加自學知識、實驗提問討論部分。教師可以在實驗課之前布置實驗任務和內容，學生利用課余時間掌握實驗方案、相關儀器的操作和實驗內容、結果分析。學生可在實驗過程中記錄實驗出現(xiàn)的問題或相關現(xiàn)象，可以是關鍵知識點或綜合性知識，或者一些擴展性知識，在實驗討論環(huán)節(jié)與教師討論，使學生擴展知識面、調動學生的積極性、培養(yǎng)學生獨立思考問題和激發(fā)學生的創(chuàng)新能力。實驗過程應注重學生興趣的培養(yǎng)，使每個學生都有動手的機會和意愿。教師在實驗過程中應主要把握實驗的安全而減少對學生實驗操作的干涉，應注重學生對實驗過程的觀察，引導學生對實驗過程中的現(xiàn)象進行合理解釋與分析，針對問題找出原因及提出改善措施。實驗提問討論過程中教師通過了解和提問學生在實驗過程中做什么，在組別中分工是什么、任務是什么，針對學生實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象進行提問，了解學生對相關知識的掌握程度，促使學生在實驗前能夠對內容有所了解，調動學生積極性、主動性，幫助學生在動手實驗操作的過程中提高自己的應用能力和創(chuàng)新能力。
2.優(yōu)化課程學習與考核方式
改變以往單一的考核模式，重視實驗過程，改變只以實驗報告確定實驗成績的方式，重視學生在實驗過程中學到的知識，利用實驗成績引導學生學習，重視實驗操作，培養(yǎng)學生實踐技能、分析問題及解決問題的能力，促使學生由被動學習向主動學習轉變。具體可將實驗成績定為以下幾個部分：一是實驗完成時間。實驗時間主要考查學生實驗前是否有預習，是否了解了實驗內容、儀器設備。二是實驗操作。實驗操作主要考查學生的動手操作能力，是否具有獨立性，是否懂得提取實驗數(shù)據(jù)，是否敢于實踐創(chuàng)新，同時也考察學生的合作情況和操作熟練程度。三是實驗衛(wèi)生。實驗衛(wèi)生主要考核學生是否有責任意識，對于實驗是否認真，對待實驗是否嚴謹，實驗衛(wèi)生是良好實驗習慣的表現(xiàn)。四是實驗討論。實驗討論在于考查學生是否具有獨立思考的意識，是否善于把握實驗及實驗中相關現(xiàn)象，同時也是對學生積極主動學習的一種考量。五是實驗報告。實驗報告主要考查學生分析問題、解決問題的能力，考查學生對實驗結果數(shù)據(jù)的處理能力。提交的實驗報告可不拘泥于形式，但內容應能體現(xiàn)小組成員的分工內容，應有每個學生對實驗操作過程的理解和體會，同時能對實驗數(shù)據(jù)結果有一定的分析和總結。各部分占比參考如下：實驗完成時間占比10%，考評時只作為鼓勵措施，給分不能太低；實驗衛(wèi)生占比10%，給分時可根據(jù)各組衛(wèi)生情況適當拉開差距；實驗操作占比20%，實驗討論20%，實驗報告占比40%。
3.實現(xiàn)教學手段多樣化
課時較少且部分內容耗時長、步驟復雜，儀器較少或者需要精密儀器、設備暫缺的實驗，可以通過多媒體教學的方式，通過動畫演示、視頻錄像以及虛擬仿真模擬的方式增加學生的感性認識，宏觀了解整個實驗過程。完善實驗課程指導書，加強實驗指導書和相關課程教材的建設。另外，開設網絡課程，利用網絡課程平臺上傳資料，供學生隨時下載和在線學習。彌補實驗課時少而未在課堂上實踐的實驗內容，提升學生的自主學習能力，擴展教學內容。針對我校的情況，利用教師的科研項目或者大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目、學院科研平臺項目等開展綜合性、創(chuàng)新性和設計性的試驗項目，開放實驗室，讓感興趣的小組可以利用課余時間進行相關問題的探索和研究（興趣小組的數(shù)目根據(jù)項目使用儀器設備的條件確定）。教師在設計項目的過程中應讓學生掌握課程實踐內容及操作技能，掌握相關的材料性能的檢測和結果分析。實驗成績以最終上交的實驗報告給定，但應體現(xiàn)學生對該實驗項目的理解程度、該項目的研究意義背景、解決該項目所用的實驗儀器及實驗方法介紹、對試驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象和問題及試驗結果的分析、所做的試驗解決了什么樣的問題、對該項目的展望等內容。
三、結論
為適應新建本科院校改革，走地方性、應用型、開放式發(fā)展道路，滿足我校培養(yǎng)“通結構、長施工、專材料”的復合性創(chuàng)新性應用型人才的目標。土木工程專業(yè)作為福建江夏學院的特色專業(yè)和重點建設專業(yè)，實踐環(huán)節(jié)作為土木工程專業(yè)學生與社會銜接的重要環(huán)節(jié)，相關課程改革是很有必要的。本文針對土木工程材料實驗課程存在的問題，結合自身在課程教學中的總結，從課程的教育理念、課程學習與考核、教學手段等方面進行改革探索。改革調整可以提高實驗教學效果，激發(fā)學生興趣，提高學生的自主性、獨立性、創(chuàng)新性，培養(yǎng)學生的工程應用能力，塑造學生為應用型綜合人才。
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