程 承，曾世東，夏冰華，王 謙

(西南林業(yè)大學(xué) 土木工程學(xué)院，昆明 650224)

基于工程意識培養(yǎng)與能力提升的土木工程材料課程教學(xué)改革

程 承，曾世東，夏冰華，王 謙

(西南林業(yè)大學(xué) 土木工程學(xué)院，昆明 650224)

以大學(xué)生工程意識培養(yǎng)和能力提升為目標(biāo)，從理論教學(xué)、實踐教學(xué)和科技活動三方面進(jìn)行改革。提出以工程意識培養(yǎng)為主的理論教學(xué)手段、以工程能力提升為主的實踐教學(xué)手段和以創(chuàng)新能力提升為主的科技活動組織，為國內(nèi)同類院校的土木工程材料課程教學(xué)提供參考。

土木工程材料；工程意識；工程能力；創(chuàng)新能力

土木工程材料課程屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，一般開設(shè)在大學(xué)二年級，由于大多數(shù)學(xué)生缺乏基本的感性認(rèn)識和工程實踐，對該課程與后續(xù)專業(yè)課程之間的關(guān)系不了解，更不清楚該課程對日后所從事工作的重要性和意義。西南林業(yè)大學(xué)森林工程專業(yè)分別于2012年、2013年獲批成為云南省教育廳及國家教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”專業(yè)?！巴聊竟こ滩牧稀闭n程的教學(xué)以此為契機(jī)，及時更新教育理念，從理論教學(xué)、實踐教學(xué)和科技活動三個方面進(jìn)行改革，積極探索培養(yǎng)學(xué)生工程意識及提升學(xué)生工程能力、創(chuàng)新能力的教學(xué)方法和模式。

一、以工程意識培養(yǎng)為主的理論教學(xué)手段

1.充分利用認(rèn)識實習(xí)

專業(yè)認(rèn)識實習(xí)是學(xué)生專業(yè)課程學(xué)習(xí)的第一課，是開啟學(xué)生專業(yè)興趣的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。為使學(xué)生提早對專業(yè)有所認(rèn)識，了解各專業(yè)課之間的聯(lián)系與作用，許多高校都設(shè)置了認(rèn)識實習(xí)環(huán)節(jié)。土木工程材料作為土建類專業(yè)基礎(chǔ)課，應(yīng)充分利用好這一環(huán)節(jié)，使學(xué)生了解土木工程材料的種類、應(yīng)用及工程技術(shù)要求等。為此，課程改革小組建議合理搭配認(rèn)識實習(xí)指導(dǎo)教師的人員組成，承擔(dān)建筑材料方面的主講教師應(yīng)積極參與認(rèn)識實習(xí)。在認(rèn)識實習(xí)過程中：一方面，帶領(lǐng)學(xué)生參觀工程現(xiàn)場，聽取現(xiàn)場技術(shù)人員講解，并與學(xué)生針對工程所選品種、施工工藝等進(jìn)行廣泛討論，使學(xué)生從感官上實際認(rèn)識土木工程材料；另一方面，通過觀看《超級工程》《偉大工程巡禮》中關(guān)于土木工程材料講解的部分科學(xué)紀(jì)錄片，使學(xué)生能夠?qū)こ探ㄔO(shè)的全過程以及材料如何選擇、應(yīng)用有較為全面的認(rèn)識。通過改革后的認(rèn)識實習(xí)教學(xué)，學(xué)生對土木工程材料課程的理論學(xué)習(xí)內(nèi)容更加明確。

2.合理優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

目前，土木工程材料教材為滿足“大土木”的培養(yǎng)目標(biāo)，內(nèi)容上雖具有較大的包容性，但仍未能將原有知識體系有機(jī)地融合在一起。加之學(xué)時限制，無法面面俱到，如果不能合理安排，將會導(dǎo)致無法有效支撐后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。為此，按使用領(lǐng)域?qū)⑼聊竟こ滩牧戏譃橥聊竟こ掏ㄓ貌牧虾蛯Ｓ貌牧线M(jìn)行講解。其中，將石料、無機(jī)結(jié)合料(石灰、水泥)、水泥混凝土、建筑鋼材、防水材料等列為土木工程通用材料，瀝青與瀝青混合料、墻體與屋面材料、土工合成材料、建筑防火材料等列為專用材料，以滿足各專業(yè)的學(xué)習(xí)需求。

對于通用材料的講解，在材料基本性質(zhì)方面主要以材料自身性質(zhì)與組成特點(diǎn)講解為主，不需要刻意結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，而在工程技術(shù)指標(biāo)及工程應(yīng)用方面則結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)來安排教學(xué)內(nèi)容。對于專用材料的講解，主要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)及后續(xù)課程的需要而選擇或增加，該部分內(nèi)容主要包括：(1) 建筑工程專用材料：墻體與屋面材料、建筑裝飾材料、給排水管材等；(2)道路工程專用材料：瀝青與瀝青混合料、土工合成材料等；(3)消防工程專用材料：建筑功能性材料、建筑防火材料等。此外，適時引入材料應(yīng)用實例，實例最好結(jié)合授課專業(yè)，以此強(qiáng)化學(xué)生的工程意識，培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)。

3.注重作業(yè)的有效性

除了課堂教學(xué)環(huán)節(jié)外，教師還應(yīng)注重布置課后作業(yè)這一教學(xué)環(huán)節(jié)。作業(yè)不但是鞏固學(xué)生課堂所學(xué)知識的重要手段，還是培養(yǎng)學(xué)生工程意識與創(chuàng)新思維的有效途徑。授課教師通過布置課外作業(yè)，建立討論、交流制度，促進(jìn)創(chuàng)新思維和工程意識培養(yǎng)氛圍的形成。

土木工程材料課程與其他課程，如力學(xué)、數(shù)學(xué)等課程要有所差別，作業(yè)內(nèi)容不能僅僅是課后習(xí)題或整理課堂筆記，應(yīng)通過大量做題來鞏固理論知識的學(xué)習(xí)。應(yīng)定期要求學(xué)生查閱文獻(xiàn)，或進(jìn)行實地調(diào)查，通過閱讀相關(guān)科技文獻(xiàn)，學(xué)生才能及時了解土木工程材料發(fā)展的新動態(tài)和工程中存在的問題；而實地調(diào)查又能促進(jìn)學(xué)生理論與實踐相結(jié)合，更好地理解理論知識，也能夠利用理論知識來解釋調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的問題。最后，通過在課堂上進(jìn)行交流、討論，還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

二、以工程能力提升為主的實踐教學(xué)手段

土木工程材料實踐教學(xué)的目的是使學(xué)生通過實驗操作和結(jié)果分析，明確土木工程材料的性質(zhì)與材料組成結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，掌握材料工程技術(shù)試驗儀器操作與指標(biāo)評定方法，因此，實踐教學(xué)與理論教學(xué)具有同等重要的地位。

1.在實驗課中提升學(xué)生的工程能力

首先，合理安排實驗課程與理論課程的教學(xué)計劃，如在水泥、水泥混凝土以及建筑砂漿的理論課程完成后，集中安排一次實驗課，使實驗內(nèi)容與學(xué)時得到集中，學(xué)生能夠有充足的時間準(zhǔn)備實驗和操作儀器等。其次，在實驗課組織形式方面采取分組形式，要求學(xué)生在實驗課前提交試驗方案，其中包括實驗?zāi)康摹⒉牧吓c儀器、實驗步驟、數(shù)據(jù)與分析、問題與分析等，最后要列出參考規(guī)范，保證學(xué)生在實驗前對試驗全過程有基本了解，避免學(xué)生在實驗過程中出現(xiàn)手忙腳亂、不知所措現(xiàn)象。最后，在實驗過程中要求學(xué)生利用手機(jī)等形式記錄實驗過程中的各個環(huán)節(jié)，以便實驗完成后組織學(xué)生對整個實驗情況進(jìn)行討論與總結(jié)。

2.借助實習(xí)基地提升學(xué)生的工程能力

通過產(chǎn)學(xué)合作的方式建立校外實習(xí)基地，聘請實驗檢測技術(shù)骨干人員作為企業(yè)兼職教師，指導(dǎo)學(xué)生依托工程項目，在真實的工作環(huán)境中提高實踐操作與結(jié)果分析能力，使學(xué)生更深刻地理解和掌握土木工程材料的基本理論和材料評定的基本技能。更為主要的是學(xué)生通過對某一土木工程材料的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行完整實驗檢測，可以增加對土木工程材料各技術(shù)指標(biāo)的工程意義，也能加深對指標(biāo)之間相互聯(lián)系的理解。在評定過程中，學(xué)生通過翻閱相關(guān)技術(shù)規(guī)范提高了土木工程材料標(biāo)準(zhǔn)化的工程意識。

三、以創(chuàng)新能力提升為主的科技活動組織

創(chuàng)新能力的提升一方面要依靠理論教學(xué)環(huán)節(jié)培養(yǎng)思維，通過科研實踐活動使學(xué)生在驗證并鞏固理論知識的同時，提高分析和解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在創(chuàng)新動力，為此，課程改革小組結(jié)合土木工程材料課程的特點(diǎn)，進(jìn)行了一系列科技活動的組織。對于有創(chuàng)新想法的學(xué)生，土木工程材料實驗室實行開放制度，以小組為單位填寫申請表，在指導(dǎo)教師的幫助下利用課余時間進(jìn)行創(chuàng)新性試驗；如沒有創(chuàng)新性想法，但又有參與創(chuàng)新性實驗愿望的學(xué)生，可采取助研的方式參與到指導(dǎo)教師的科研課題中，使創(chuàng)新能力得到鍛煉。教師在指導(dǎo)過程中發(fā)現(xiàn)可行性強(qiáng)的創(chuàng)新性實驗，可進(jìn)行校級科技創(chuàng)新項目推薦，或作為畢業(yè)論文選題，通過完成科技項目或畢業(yè)論文的寫作，學(xué)生的創(chuàng)新思維、儀器操作、科技論文寫作等方面的能力得到較大提升。此外，通過組建科技創(chuàng)新團(tuán)隊參加科技競賽活動，將不同年級、專業(yè)的學(xué)生融合在一起，實現(xiàn)了激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新積極性、提高創(chuàng)新能力的目標(biāo)。近幾年，以土木工程材料課程為依托，學(xué)生申請西南林業(yè)大學(xué)科技創(chuàng)新基金項目3項，其中，一項獲第八屆云南省大中專學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技節(jié)二等獎；獲批云南省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目1項，國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目1項，學(xué)生通過參與教師的科研課題，完成畢業(yè)論文7篇。

四、結(jié)束語

通過對理論教學(xué)、實踐教學(xué)和科技活動三個方面的改革，學(xué)生的工程意識有所增強(qiáng)，能夠有目的地學(xué)習(xí)，避免了以往死記硬、學(xué)而無用現(xiàn)象的發(fā)生。學(xué)生的工程能力與創(chuàng)新能力得到大幅提升，發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力也得到了提高，同時，也增強(qiáng)了學(xué)生的就業(yè)能力。

[1]張新勝，胡習(xí)兵，馬遠(yuǎn)榮.土木工程材料教學(xué)體系建設(shè)探討[J].高等建筑教育，2012,21(6):76—78.

[2]裴銳.應(yīng)用型本科院校土木工程材料課程改革探索[J].遼寧科技學(xué)院學(xué)報，2014,16(1):59—61.

[3]蔣慧，黃小林，王榮，等.基于“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的土木工程材料課程實踐教學(xué)研究[J].高等建筑教育，2014,23(4):152—154.

[4]彭艷周，劉冬梅，朱喬森，等.土木工程材料實驗的層次化教學(xué)模式[J].高等建筑教育，2013,22(6):117—121.

[5]孫家瑛.將科研活動融入土木工程材料課程教學(xué)實踐探討[J].教育教學(xué)論壇,2014,11,(46):163—165.

[6]朱洪波，閏關(guān)珠，李晨，等.大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目的作用探討——以土木工程材料類項目為例[J].高等建筑教育，2014,23(2):99—102.

〔責(zé)任編輯：錢曉玲〕

Teaching Reform of the Course of Civil Engineering Materials Based on Engineering Quality and Innovative Ability Cultivation

CHENG Cheng, ZENG Shi-dong, XIA Bing-hua, WANG Qian

(College of Civil Engineering, Southwest Forestry University, Kunming 650224, China)

With the aim of cultivating students’ engineering consciousness and ability, the paper introduces the reform from three aspects: theory teaching, practice teaching and science and technology activity. It puts forward the theory teaching method, which is mainly based on the engineering consciousness, to enhancing the engineering ability by practice teaching and the scientific and technological activities organized based on innovation ability. All above to providing reference for the teaching of civil engineering materials in the same kind of colleges and universities.

civil engineering materials; engineering consciousness; engineering ability; innovative ability

10.3969/j.issn.1008-6714.2017.01.004

2016-10-25

西南林業(yè)大學(xué)教育科學(xué)研究項目(yb201304)；森林工程專業(yè)國家教育部第三批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”建設(shè)項目(2013)；森林工程專業(yè)云南省“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”建設(shè)項目(2012)

程承(1986—)，男，遼寧朝陽人，講師，碩士，從事土木工程材料教學(xué)研究。

G642

1008-6714(2017)01-0007-02