陳偉　孫家瑛

[摘 要]對建筑材料實驗課程進(jìn)行教學(xué)改革，增設(shè)了符合社會發(fā)展需要的新型建筑材料的實驗教學(xué)內(nèi)容和綜合性實驗內(nèi)容，并與指導(dǎo)教師的研究課題相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識。通過教學(xué)改革，提高了學(xué)生的動手能力、實驗技能，也促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，強(qiáng)化了學(xué)生的工程意識。

[關(guān)鍵詞]建筑材料 實驗教學(xué) 改革

[中圖分類號] G642.0[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A[文章編號] 2095-3437（2015）07-0163-02

建筑材料實驗是一門與理論課程既相互依存，又相互獨立的實踐教學(xué)課程，通過建筑材料實驗課程的設(shè)置，一方面可以加深學(xué)生對理論課程的理解，另一方面還可以強(qiáng)化學(xué)生的動手能力，掌握必要的工程技術(shù)、測量方法以及先進(jìn)設(shè)備和儀器的使用方法。它的主要任務(wù)是對建筑施工過程中使用的各種建筑材料進(jìn)行性能實驗，從而對之進(jìn)行科學(xué)評定，以便在建筑設(shè)計和施工中合理的選材。[1] [2] [3]建筑材料是建筑工程類專業(yè)一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課程，是一門實踐性很強(qiáng)的應(yīng)用型課程，建筑材料實驗課程是將建筑材料理論知識與實際應(yīng)用聯(lián)系起來的紐帶，是實施科學(xué)教育的重要途徑[4] [5] [6]，建筑材料實驗操作技能是建筑各領(lǐng)域如試驗員、檢驗員、監(jiān)理員、工程技術(shù)員等工種必要的職業(yè)能力之一，從我校畢業(yè)的學(xué)生很大一部分也都從事上述的工作。作為一所地方本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)的高等學(xué)校，尤其是作為土木工程專業(yè)而言，無論學(xué)生畢業(yè)后從事工程技術(shù)人員、實驗員還是監(jiān)理員等工作，都需要掌握建筑材料實驗的操作技能。實驗室是學(xué)校實踐環(huán)節(jié)的重要基地，做好實踐性教學(xué)，不僅可以提高學(xué)生的觀察動手能力和分析解決問題能力，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程意識[7] [8] [9]，因此加強(qiáng)教學(xué)的實驗環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才具有重要意義。[10]

一、建筑材料實驗教學(xué)改革的必要性

（一）教學(xué)內(nèi)容陳舊

建筑材料是社會上使用最廣泛的材料，隨著社會的發(fā)展，對于建筑材料的使用，仍然以傳統(tǒng)的水泥和混凝土為主，不過建筑新材料、新技術(shù)、新工藝也不斷涌現(xiàn)，比如發(fā)泡混凝土、相變混凝土、干混砂漿以及輕質(zhì)混凝土、增強(qiáng)鋼筋、高性能混凝土、新型防水材料、新型裝飾材料等都在各工程中不斷被使用。為了減少環(huán)境污染，一些新型水泥材料如粉煤灰、礦渣等也不斷被使用以替代原有水泥組分，這些新型材料的使用，對建筑材料實驗提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。并且，隨著技術(shù)的進(jìn)步，原有的一些實驗方法、國家標(biāo)準(zhǔn)也不斷的變革更新，這些都對建筑材料實驗提出了更高的要求。這就要求對現(xiàn)有的建筑材料實驗課程進(jìn)行改革，不但要對重要材料實驗項目的實驗方法不斷更新以適應(yīng)當(dāng)前的社會需求，同時要及時補(bǔ)充新型材料的實驗方法和測試技術(shù)的學(xué)習(xí)，并且要培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，以便在今后的工作中能夠不斷順應(yīng)科學(xué)進(jìn)步和技術(shù)發(fā)展的要求。

（二）學(xué)生動手能力差，無法達(dá)到課程預(yù)期效果

傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要是老師講解，學(xué)生做一些驗證實驗，課后交一份實驗報告。由于實驗條件限制，多名學(xué)生一組，并且實驗項目固定，以傳統(tǒng)的水泥、混凝土各項實驗為主，學(xué)生只需要按照實驗教材的操作步驟進(jìn)行實驗即可，不需要學(xué)生在課前進(jìn)行預(yù)習(xí)，也無法在實驗中發(fā)揮其主觀能動性，實驗過程中由于幾名學(xué)生一組，部分學(xué)生動手能力得不到鍛煉，實驗報告抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。此外，通過對我校畢業(yè)生調(diào)查了解到，學(xué)生畢業(yè)后往往不知道如何將學(xué)到的知識應(yīng)用到工作中，而當(dāng)面對新材料、新工藝出現(xiàn)的新問題時更是不知所措，由此可以判斷傳統(tǒng)實驗課程達(dá)不到預(yù)期效果。

（三）綜合性實驗比重偏小

綜合性實驗是指運用多方面的技能、知識，多種實驗方法，涉及多學(xué)科的培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合運用知識、實驗技能和掌握分析方法的實驗教學(xué)過程。而設(shè)計性實驗是指指導(dǎo)教師選定實驗內(nèi)容，由學(xué)生自主制訂實驗方案、實驗方法，選定實驗設(shè)備并書寫實驗報告。綜合性和設(shè)計性實驗可以提高學(xué)生自主實驗?zāi)芰Α⒔M織能力和綜合素質(zhì)，對于培養(yǎng)應(yīng)用型、綜合型人才具有重要意義。當(dāng)前建筑材料實驗以驗證性實驗為主，學(xué)生通過閱讀實驗指導(dǎo)書就能知道實驗的全部過程，學(xué)生在實驗過程中也完全處于被動的模仿學(xué)習(xí)狀態(tài)，不需要學(xué)生進(jìn)行思考，當(dāng)然就不利于學(xué)生的主動學(xué)習(xí)，也無法激發(fā)學(xué)生的探索欲望和學(xué)習(xí)熱情。

二、建筑材料實驗改革的內(nèi)容

（一）改革教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)內(nèi)容以水泥、混凝土的性能實驗為主，對于新型材料的實驗內(nèi)容很少，為了適應(yīng)社會的進(jìn)步，在以水泥、混凝土為主的建筑材料實驗基礎(chǔ)上，增設(shè)了高性能混凝土材料實驗、相變混凝土性能實驗和發(fā)泡混凝土性能實驗，并且還增設(shè)了新型裝飾材料性能實驗。為了保證在有限的教學(xué)課時內(nèi)充分開展實驗教學(xué)任務(wù)，采取必修和選修實驗內(nèi)容相結(jié)合的教學(xué)方法，對基礎(chǔ)的、主要的建筑材料以必修形式進(jìn)行，而對新的一些建筑材料以選修的方式進(jìn)行，不選學(xué)的學(xué)生不必書寫實驗報告，但是在進(jìn)行實驗操作的時候，分組進(jìn)行，也允許他們進(jìn)行旁聽，如有疑問還可以由指導(dǎo)老師加以講解，使學(xué)生能夠?qū)Ξ?dāng)前社會上新出現(xiàn)的、新發(fā)展的建筑材料有一定的感性認(rèn)識，并且在實驗指導(dǎo)書中全部的實驗內(nèi)容都加以介紹，以便學(xué)生在今后的工作、學(xué)習(xí)中如果遇到相關(guān)的知識可自行學(xué)習(xí)。

（二）增加綜合性實驗比重

傳統(tǒng)的實驗任務(wù)簡單分散，不利于學(xué)生知識體系的完善，為了提高學(xué)生的自主實驗?zāi)芰?，把原來水泥、骨料、混凝土、砂漿、外加劑、摻合料6項相對獨立的實驗內(nèi)容，整合為某個工程需要的混凝土、砂漿配合比2個模塊。由原來的分散實訓(xùn)活動改為集中教學(xué)活動，增加了實訓(xùn)周，避免了試驗的間斷性。將學(xué)生分成若干小組，每個小組3～5人，要求學(xué)生自行設(shè)計實驗方案和確定實驗方法，并且對每名學(xué)生在小組的分工加以明確，從而確保在實訓(xùn)過程中每名學(xué)生都得到一定程度的鍛煉。另外，為了適應(yīng)施工現(xiàn)場復(fù)雜的環(huán)境，在實訓(xùn)中鼓勵學(xué)生在建筑材料性能測試中發(fā)揮自己的聰明才智，用一些簡單的實驗方法測定材料的性能，或者提出一些簡便的實驗方法模擬國家標(biāo)準(zhǔn)中要求的材料檢測方法，如果有學(xué)生提出了合理的實驗改進(jìn)方法，則給予一定的成績評定獎勵。通過這樣的手段，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力。比如有的同學(xué)就對抗壓強(qiáng)度這個實驗提出了簡單可行的實驗操作方法，在施工現(xiàn)場使用砂子和漏斗模擬勻加力過程，可以對水泥試塊進(jìn)行粗略的強(qiáng)度測定，雖然這樣實驗的精度還有待提高，不過對于學(xué)生創(chuàng)新性的培養(yǎng)具有重要意義。

（三）提高動手能力，參加工程實踐

在教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的學(xué)生學(xué)有余力，因此可讓這部分學(xué)生參與到教師的課題研究中。雖然由于學(xué)生的知識儲備還不足，在課題研究中僅能起到很小的作用，但是通過課題研究，讓學(xué)生了解到工程實踐，提高了學(xué)生的動手能力，也在實驗過程中由學(xué)生親自動手操作一些實驗設(shè)備，對一些實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、歸納、總結(jié)。由于是一個實際研究課題，參與到課題研究中的學(xué)生普遍有一種自豪感，學(xué)習(xí)熱情也普遍較高，從而激發(fā)了更多的學(xué)生參與進(jìn)來。在實驗過程中，需要查閱大量的資料，也無形中提高了學(xué)生的文獻(xiàn)查閱能力和分析、解決問題的能力，對以后的學(xué)習(xí)和工作都起到了很好的促進(jìn)作用。

三、改革成效

對我校土木工程專業(yè)2011-2012級共約200名學(xué)生進(jìn)行教學(xué)改革效果評測，證明收效顯著，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是新的建筑材料實驗課程充分考慮了土木工程專業(yè)對材料知識及技能的需要，補(bǔ)充了必要的實驗項目，新增了選修項目體系，滿足社會需求;二是豐富了教學(xué)內(nèi)容，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)了認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度，學(xué)生動手能力和分析、解決問題的能力也得到了鍛煉;三是滿足了不同層次的學(xué)生學(xué)習(xí)需求，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和工程意識;四是突出了重點材料、新材料的學(xué)習(xí)和實驗技能，使學(xué)生能夠密切關(guān)注建筑材料發(fā)展的動向，為今后的自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件。

四、結(jié)論

為了適應(yīng)社會發(fā)展對建筑材料性能實驗的要求，在對傳統(tǒng)建筑材料實驗課程進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出了改革教學(xué)內(nèi)容，增加綜合性實驗課程比例和與工程實踐相結(jié)合的教學(xué)改革方法，結(jié)果證明，通過教學(xué)改革，學(xué)生的實驗操作技能得到了提高，創(chuàng)新思維得到了發(fā)展，工程意識得到了鍛煉。

[ 注 釋 ]

[1] 張云蓮.應(yīng)用型本科院校土木工程材料實驗教學(xué)改革[J].高等建筑教育，2012（5）.

[2] 吳華忠.建筑材料課程教學(xué)改革探析[J].邊疆經(jīng)濟(jì)與文化，2011（10）.

[3] 陳兵，吳雪萍，王菁.特色實驗在建筑材料課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].實驗研究與探索，2012（6）.

[4] 李春紅，秦懷泉.建筑材料實驗教學(xué)改革探討與實踐[J].東莞理工學(xué)院學(xué)報，2009（5）.

[5] 張永滿，籍鳳秋，康擁政.道路建筑材料綜合型、設(shè)計性實驗教學(xué)改革的探討與實踐[J].吉林教育，2009（12）.

[6] 王倩.把培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力作為建筑材料實驗教學(xué)改革的目標(biāo)[J].連云港職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2007（1）.

[7] 鄢朝勇，葉建軍.《土木工程材料學(xué)》課程的教學(xué)方法研究[J].襄樊學(xué)院學(xué)報，2011（8）.

[8] 劉淑梅，呂平.土木工程材料實驗教學(xué)改革與效果分析[J].青島建筑工程學(xué)院學(xué)報，2002（1）.

[9] 吳芳，楊長輝.土木工程材料課程教學(xué)改革研究[J].高等建筑教育，2006（4）.

[10] ?吳永明，施斌，何軍擁.能力培養(yǎng)與開放式建筑材料試驗教學(xué)改革[J].廣東建材，2009（6）.

[責(zé)任編輯：鐘 嵐]