王 鑫 高 云（濰坊科技學(xué)院 建筑工程學(xué)院，山東 濰坊 262700）

《土木工程材料》是土木工程專業(yè)一門基礎(chǔ)課，讓學(xué)生掌握土木工程材料的品種、性質(zhì)、用途和使用方法，為土木工程設(shè)計(jì)、施工提供合理選擇、正確使用提供基本知識(shí)[1,2]；也為后續(xù)《土木工程施工技術(shù)》、《混凝土結(jié)構(gòu)》、《鋼結(jié)構(gòu)》、《工程概預(yù)算》等課程的教學(xué)服務(wù)[3,4]。因此，《土木工程材料》課程在土木工程課程體系中扮演重要的作用。

土木工程材料課程知識(shí)點(diǎn)眾多內(nèi)容零碎，構(gòu)建知識(shí)體系困難[5]，傳統(tǒng)教學(xué)方法難以緊跟土木工程專業(yè)以及土木工程材料課程發(fā)展的需要[6]：

1）書本上的文字與圖片在知識(shí)傳授過程中具有一定的局限性與抽象性，不能更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，課堂效果不理想。

2）單調(diào)的課堂講解枯燥，學(xué)生容易走神、打瞌睡，學(xué)習(xí)效率低下。

3）多媒體的引進(jìn)雖然具有一定的新鮮感，但不能從根本解決傳統(tǒng)課堂缺乏立體體驗(yàn)的不足，其它多途徑的輔助教學(xué)（布置作業(yè)、網(wǎng)絡(luò)搜索、群共享等）也不能根治教學(xué)效果不理想的教學(xué)通病。

因此，有必要對(duì)土木工程材料課程結(jié)合實(shí)訓(xùn)館進(jìn)行有立體感體驗(yàn)的教學(xué)嘗試。

1 實(shí)訓(xùn)館概述

針對(duì)土木工程專業(yè)課教學(xué)過程中的實(shí)際問題，濰坊科技學(xué)院在2014年進(jìn)行了建筑實(shí)訓(xùn)館建設(shè)的調(diào)研和討論，2014年年底立項(xiàng)，2014年上半年完成設(shè)計(jì)，2015年9月底竣工驗(yàn)收，同時(shí)投入使用。建筑實(shí)訓(xùn)館總投資近200萬元，建筑面積約850平方米，結(jié)合建筑工程工地現(xiàn)場布置情況，以“毛坯房”的形式，“裸露展示”常見的建筑材料、建筑及結(jié)構(gòu)構(gòu)造、施工工藝、質(zhì)量檢測等內(nèi)容，為教學(xué)提供最直觀的服務(wù)，該“校中廠”架起了一座課堂教學(xué)與現(xiàn)場（或準(zhǔn)現(xiàn)場）教學(xué)相結(jié)合的橋梁。

2 體驗(yàn)式教學(xué)

2.1 體驗(yàn)與互動(dòng)

1）氛圍的突變。傳統(tǒng)的教學(xué)場所都在教室，學(xué)生們難免產(chǎn)生厭倦情緒；將課堂移至實(shí)訓(xùn)館后，學(xué)生們每節(jié)課都有新鮮感，注意力集中，聽講效率明顯提升。

2）材料質(zhì)感的體驗(yàn)。傳統(tǒng)的教學(xué)形式是只能通過書本、多媒體等方式進(jìn)行講解，難以擺脫文字和口語教學(xué)的表達(dá)形式，難有質(zhì)感的體驗(yàn)；在實(shí)訓(xùn)館通過對(duì)各種材料的近距離接觸（用眼看、用手摸），學(xué)生產(chǎn)生真切的材料質(zhì)感，能很快地固化概念，將抽象的概念占為己有，消化并吸收知識(shí)。這種身臨其境的三維教學(xué)模式起到了事半功倍的教學(xué)效果。

3）互動(dòng)效應(yīng)。傳統(tǒng)教學(xué)形式單調(diào)沉寂，學(xué)生少有及時(shí)能夠提出疑難問題的機(jī)會(huì)。在實(shí)訓(xùn)館中教學(xué)時(shí)，學(xué)生既能夠相互討論，又可直接向老師提問，從而形成互動(dòng)場所，保證了學(xué)生自由提問和知識(shí)升華的機(jī)會(huì)，且一人提問，全班受益。

2.2 教學(xué)實(shí)例

2.2.1 結(jié)構(gòu)材料

混凝土?；炷恋慕虒W(xué)內(nèi)容是本課程的重點(diǎn)之一，知識(shí)點(diǎn)多，概念和公式也多，圖片少，學(xué)習(xí)枯燥，結(jié)合實(shí)訓(xùn)館，如圖1所示，學(xué)生能夠更好理解新拌混凝土可塑性的工程應(yīng)用，即混凝土可以澆筑成各種形狀的結(jié)構(gòu)形式：梁（圖a））、柱（圖b））、墻（圖c））、板（圖d））、基礎(chǔ)（圖e））、樓梯（f））、土釘墻（圖g））；在實(shí)訓(xùn)館中，還有混凝土施工缺陷概念的展示，例如蜂窩（圖h））、麻面（圖i））。

圖1 混凝土照片

建筑鋼材。建筑鋼材也是本課程的教學(xué)主要內(nèi)容，知識(shí)點(diǎn)多，教材中偏重文字描述，不直觀，結(jié)合實(shí)訓(xùn)館，如圖2所示，帶肋鋼筋的月牙肋（圖a））；鋼筋連接方式教材沒有提及，實(shí)訓(xùn)館對(duì)綁扎連接作了展示，如圖b）；鋼筋與混凝土的配合關(guān)系，鋼筋工程是隱蔽工程，日常在成品中看不見，為方便教學(xué)實(shí)訓(xùn)館把鋼筋外露，例如：柱鋼筋（圖c））、梁鋼筋（圖d））、板鋼筋（圖e））、剪力墻鋼筋（圖f））、各種基礎(chǔ)鋼筋（圖g）、h）、i））、后澆帶鋼筋（圖j））、拉結(jié)筋（圖k））、陽臺(tái)鋼筋（圖l））、樓梯鋼筋（圖m））、土釘墻鋼筋（圖n））；同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)用鋼（工字鋼（圖o））、鋼管（圖o）））及連接方式（螺栓連接（圖p）））也有展示。

圖2 建筑鋼材照片

墻體材料。墻體材料在教材中內(nèi)容少，在實(shí)訓(xùn)館中如圖3所示，依次有燒結(jié)頁巖磚（圖a））、燒結(jié)煤矸石磚（圖b））、加氣混凝土砌塊（圖c））、金屬復(fù)合墻板（圖d））。

圖3 墻體材料照片

圖4 建筑砂漿照片

建筑砂漿。教材中只有相關(guān)的文字描述，沒有圖片輔助，教學(xué)效果不好，借助于實(shí)訓(xùn)館如圖4所示，直觀明了，把建筑砂漿的作用依次做了詳細(xì)的展示，如砌筑（圖a））、抹面（圖a））、鑲貼（圖c）、d））。

2.2.2 裝飾裝修材料

教材中只用文字介紹了大量的裝飾裝修材料，在實(shí)訓(xùn)館如圖5所示，依次為各種飾面材料（圖a）、b）、c）、d）、e）、f））、吊頂（圖g）、h））、窗（圖i）、j）、k）、l））。

圖5 裝飾裝修材料照片

2.2.3 其它功能的材料

防水、保溫等功能的材料，在實(shí)訓(xùn)館中也有展示內(nèi)容（圖6），依次為室內(nèi)地面防水材料（圖a））、屋面防水材料（圖b）、c）、d）、e））和墻體保溫材料（圖f）、g）、h））。

圖6 部分功能材料照片

3 教學(xué)反饋

土木工程材料課程與實(shí)訓(xùn)館的結(jié)合，使課堂變得豐富多彩，學(xué)生變得興趣濃厚，教學(xué)方法得到創(chuàng)新，直觀立體，且能夠觸摸體驗(yàn)，課堂互動(dòng)一片，氣氛空前。

1）學(xué)生對(duì)本課程產(chǎn)生了興趣，對(duì)實(shí)訓(xùn)館上課有特殊的愛好，以往在教室中上課出現(xiàn)的一些不好現(xiàn)象，例如走神、打瞌睡、交頭接耳等，失去了條件。有的學(xué)生主動(dòng)要求課余時(shí)間再到實(shí)訓(xùn)館參觀學(xué)習(xí)；在實(shí)訓(xùn)館拍成照片、錄成視頻，以便課后對(duì)照教材繼續(xù)體會(huì)成為普遍現(xiàn)象；有的學(xué)生把相關(guān)照片及在實(shí)訓(xùn)館的學(xué)習(xí)場面和過程發(fā)到自己朋友圈里，一起分享、交流及永久保存；學(xué)生們更積極問問題，連試驗(yàn)操作也比以往主動(dòng)了。

2）作業(yè)質(zhì)量有明顯提高。對(duì)布置的作業(yè)，學(xué)生不是像以前一樣去應(yīng)付、抄襲，而是主動(dòng)思考，主動(dòng)作出自己的答案。本屆與上屆作業(yè)情況對(duì)比如表1所示。

表1 兩屆作業(yè)對(duì)比

3）考試成績出現(xiàn)了明顯的提升。把該課程的上屆及本屆期末成績分別取四組樣本來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比，如表2所示。（A為前10名平均成績；B為中間10名平均成績；C為后10名平均成績；D為所有同學(xué)平均成績。）

表2 兩屆成績對(duì)比

從該統(tǒng)計(jì)結(jié)果看到，本屆成績明顯比上屆好，每項(xiàng)平均分都有一定幅度提升。此項(xiàng)統(tǒng)計(jì)再次說明土木工程材料課程結(jié)合建筑實(shí)訓(xùn)館的體驗(yàn)式教學(xué)收到了成效。

4 反思及不足

實(shí)訓(xùn)館還是靜態(tài)的，土木工程材料行業(yè)是動(dòng)態(tài)變化的，市場材料的價(jià)格也是動(dòng)態(tài)的，如果定期更換、補(bǔ)充則會(huì)更好；如果實(shí)訓(xùn)館變成全天候開放且配有自動(dòng)解說，學(xué)生就可隨時(shí)來學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)，從而提高實(shí)訓(xùn)館的利用率，更好地為培養(yǎng)人才服務(wù)。

[1]李庚英,趙曉華,熊光晶. “土木工程材料”CDIO模式的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 高等工程教育研究,2009,(05):41-43+51

[2]鐘靜,李燕燕,張鵬. 高職建筑材料課程教學(xué)改革[J]. 教育與職業(yè),2009,(05):142-143

[3]張澤平,李珠,董彥莉. 建筑保溫節(jié)能墻體的發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J]. 工程力學(xué),2007,(S2):121-128

[4]傅偉永. 開放式實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ皆诮ㄖ牧辖虒W(xué)中的應(yīng)用與效果[J]. 中國職業(yè)技術(shù)教育,2007,(06):30-31+45

[5]張長清,金康寧.“土木工程材料”創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)探索[J]. 高等工程教育研究,2004,(01):80-82

[6]張淑琴. 建筑材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)驗(yàn)室管理實(shí)踐[J]. 交通高教研究,2001,(02):52-53