引論:我們?yōu)槟砹?3篇土木工程材料范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
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課程標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)定某一學(xué)科的課程性質(zhì)、課程目標(biāo)、內(nèi)容目標(biāo)、實施建議的教學(xué)指導(dǎo)性文件[1-3]。課程標(biāo)準(zhǔn)與教學(xué)大綱相比,在課程的基本理念、課程目標(biāo)、課程實施建議等幾部分闡述的詳細(xì)、明確,特別是提出了面向全體學(xué)生的學(xué)習(xí)基本要求。土木工程材料課程是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,其教學(xué)目的是使學(xué)生掌握有關(guān)土木工程材料的性質(zhì),應(yīng)用的基本知識以及必要的基礎(chǔ)理論,了解工程材料性質(zhì)和材料結(jié)構(gòu)的關(guān)系,以及改善性能的途徑,并獲得主要土木工程材料的試驗方法的基本技能訓(xùn)練。通過該課程的學(xué)習(xí),為將來從事專業(yè)技術(shù)工作時,能夠針對不同工程,合理地選擇和使用材料打下理論基礎(chǔ),并能與后續(xù)課程密切配合,了解材料與設(shè)計參數(shù)及施工措施的相互關(guān)系。《土木工程材料》課程標(biāo)準(zhǔn)的制訂顯得尤為重要。
1 土木工程材料課程設(shè)計的理念及思路
該課程主要是為了使未來的建設(shè)工程師了解和掌握工程中常用材料的基本性能與應(yīng)用方法,因此,在教學(xué)中應(yīng)始終貫徹工程應(yīng)用和創(chuàng)新兩種理念,加強土木工程材料在工程實際中的應(yīng)用及重視感性認(rèn)識, 通過實驗和情景式教學(xué)提高學(xué)生實踐能力,鼓勵科學(xué)探索,培養(yǎng)創(chuàng)新意識。因此,土木工程材料力學(xué)課程的教學(xué),應(yīng)從工程事例出發(fā),回歸于工程應(yīng)用,以項目的形式組織教學(xué),加強演示實驗,采用啟發(fā)式教學(xué),加強學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。
2 土木工程材料課程目標(biāo)
《土木工程材料》課程的知識目標(biāo)是讓學(xué)生充分了解材料的組成以及結(jié)構(gòu)對材料性質(zhì)的影響,了解外界因素對材料性質(zhì)的影響,了解各主要性質(zhì)間的相互關(guān)系,初步學(xué)會主要建筑材料的試驗方法并掌握材料的組成、性質(zhì)及技術(shù)要求等。通過學(xué)習(xí)使學(xué)生會利用理論知識知道改善材料性質(zhì)的措施,熟悉有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)工程要求能夠合理地選用材料。
3 土木工程材料課程內(nèi)容及要求
土木工程材料課程可以以不同項目為教學(xué)組織主線[4],以不同任務(wù)作為教學(xué)模塊,分為11個教學(xué)單元。
(1)土木工程材料的基本性質(zhì)。主要內(nèi)容包括材料的基本物理性質(zhì)、材料的力學(xué)性質(zhì)、材料與水有關(guān)的性質(zhì)、材料的熱性質(zhì)、材料的耐久性。主要讓學(xué)生熟悉材料的物理性質(zhì),掌握從材料物理性質(zhì)分析材料的性質(zhì)方法,會根據(jù)材料的結(jié)構(gòu)構(gòu)造對材料的性能進行分析,熟練掌握材料的力學(xué)性質(zhì)及耐久性和環(huán)境協(xié)調(diào)性,材料的結(jié)構(gòu)構(gòu)造對其性能的影響以及了解材料的熱性質(zhì)。
(2)氣硬性膠凝材料。主要內(nèi)容包括石膏、石灰、水玻璃。主要讓學(xué)生掌握膠凝材料的分類及特征,以及原材料和生產(chǎn)過程;了解石膏、石灰的種類及生產(chǎn);了解其制備技術(shù)及制品的技術(shù)性質(zhì)。掌握水玻璃的生產(chǎn)及特征,應(yīng)用;掌握水泥的生產(chǎn)和水泥的組成材料,會根據(jù)膠凝材料的特征在實際生產(chǎn)中加以應(yīng)用。
(3)水泥。主要內(nèi)容包括通用硅酸鹽水泥,其他品種水泥。主要讓學(xué)生掌握水泥的生產(chǎn)和水泥的組成材料;掌握水泥水化硬化,水泥石的腐蝕與防止,水泥的技術(shù)性質(zhì);掌握水泥石防止腐蝕的措施;掌握通用硅酸鹽水泥的運輸、儲存,通用硅酸鹽水泥的特性及應(yīng)用,簡單了解其他品種水泥。
(4)混凝土。主要內(nèi)容包括混凝土的定義與分類,普通混凝土的組成材料,混凝土拌合物和易性,混凝土的強度,混凝土的變形性能,混凝土的耐久性,混凝土質(zhì)量波動與混凝土配制強度,普通混凝土配合比設(shè)計,粉煤灰混凝土,輕骨料混凝土,其他品種混凝土。主要讓學(xué)生掌握混凝土組成材料的技術(shù)要求,掌握外加劑和摻合料的應(yīng)用。混凝土的分類、組成材料及對組成材料的要求,混凝土常加的外加劑和摻合料的特性。通過學(xué)習(xí)混凝土拌合物的和易性及影響因素,會在實際中對混凝土的和易性進行調(diào)整;熟練掌握混凝土拌合物的和易性,了解影響和易性的主要因素;熟練掌握混凝土的強度及影響強度的主要因素;熟練掌握混凝土的配合比設(shè)計方法(初步配合比,基準(zhǔn)配合比,實驗室配合比);熟悉混凝土配制強度波動規(guī)律;了解輕骨料混凝土的性能,配合比設(shè)計及應(yīng)用,熟練掌握粉煤灰混凝土及輕骨料混凝土的配合比設(shè)計及應(yīng)用。
(5)建筑砂漿。主要內(nèi)容包括:靜矩和形心、慣性矩與慣性積、平行移軸公式主軸和主慣性矩、組合截面慣性矩的計算。主要讓學(xué)生掌握建筑砂漿的組成材料及性質(zhì),砌筑砂漿的配合比設(shè)計,抹面砂漿的配制和應(yīng)用。
(6)砌筑材料。主要內(nèi)容包括砌筑砂漿、抹面砂漿,其它建筑砂漿。主要是讓學(xué)生了解磚、砌塊、砌筑石材;掌握各種墻體材料的技術(shù)性質(zhì)與特性。
(7)瀝青及瀝青混合料。主要內(nèi)容包括瀝青的分類及石油瀝青的基本結(jié)構(gòu)組成,瀝青的基本性質(zhì),瀝青的技術(shù)要求與性質(zhì),瀝青的摻配、改性及主要制品,瀝青混合料。主要是讓學(xué)生了解瀝青的組成結(jié)構(gòu)及石油瀝青;熟練掌握石油瀝青的組成、結(jié)構(gòu);熟悉石油瀝青的技術(shù)性能及其標(biāo)準(zhǔn)和選用;了解改性的瀝青材料及其制品。
(8)金屬材料。主要內(nèi)容包括建筑鋼材,鋁合金及制品。主要讓學(xué)生理解鋼材的性能及應(yīng)用。熟悉鋼材的分類,掌握鋼材的主要技術(shù)性能,熟練掌握鋼材的拉伸性能,熟悉鋼材的化學(xué)成分對鋼材性能的影響,掌握鋼材冷加工及r效。基本了解鋁合金及其制品性能。
(9)木材及制品。主要內(nèi)容包括木材的分類與構(gòu)造,木材的物理力學(xué)性質(zhì),木材的防腐與防火,木材的綜合應(yīng)用。主要讓學(xué)生理解木材的性質(zhì)及土木工程中常用的木材。掌握木材的主要性質(zhì),了解木材的分類與構(gòu)造,了解土木工程中常用木材,了解木質(zhì)材料制品和木材的防腐與防火。
(10)建筑功能材料。主要內(nèi)容包括絕熱材料、吸聲材料。主要讓學(xué)生了解絕熱材料,吸聲材料的概念;掌握絕熱材料的特性,了解常用的絕熱材料,掌握吸聲材料的性質(zhì);掌握吸聲材料的吸聲系數(shù),了解常用的吸聲材料。
參考文獻
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(二)科學(xué)講解
“土木工程材料”課程的內(nèi)容比較松散,講解時容易產(chǎn)生平鋪直敘的感覺,甚至索然無味;如能精心安排、科學(xué)講解,效果會大不一樣。比如,通用硅酸鹽水泥包括硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥及復(fù)合硅酸鹽水泥,如果按照教材一種水泥接著一種水泥地講,學(xué)生學(xué)起來會感到重復(fù)、堆砌、凌亂,甚至不知所云。因此,對于這部分內(nèi)容要進行科學(xué)整合,重點把硅酸鹽水泥的礦物組成、水化及凝結(jié)硬化過程、技術(shù)性質(zhì)等等講解透徹;而在介紹摻混合材料的硅酸鹽水泥時,抓住活性混合材料的潛在活性及摻活性混合材料水泥的二次水化反應(yīng),然后用對比的方法給出各種水泥的共性和個性,這樣內(nèi)容緊湊了,脈絡(luò)清楚了,學(xué)生掌握起來也就輕松了。了解了技術(shù)性質(zhì)的異同點,進一步掌握各種水泥的工程應(yīng)用就會很容易。再比如,在現(xiàn)代水泥混凝土技術(shù)中,外加劑已經(jīng)成為水泥混凝土的一個重要組成成分,因此,為了內(nèi)容的系統(tǒng)和完整,一般教材(如文獻)都將“外加劑”放在“普通混凝土的組成材料”中來介紹。但外加劑是用來改善混凝土性能的,如果不了解混凝土的性能,很難深入理解外加劑的作用,因此,在講授時,應(yīng)作適當(dāng)調(diào)整,把“外加劑”放到“混凝土拌和物的主要性能”和“硬化混凝土主要性能”的后面來講,這樣會更加方便學(xué)生對相關(guān)課程內(nèi)容的理解和記憶。總之,科學(xué)地組織和講解課程內(nèi)容,對于做好“土木工程材料”課堂教學(xué)起到事半功倍的作用。
(三)理論聯(lián)系實際
首先,從最熟悉的生活實際出發(fā)。土木工程材料與實際生活密切相關(guān),其實,每個人在實際生活中都積累了很多相關(guān)經(jīng)驗,只是由于不具備專業(yè)知識,而不知道其中的道理。比如,某一水泥砂漿地面破損了,用水泥砂漿修補以后,需要澆水覆蓋一段時間。相信很多人都見過這種做法,但不一定每個人都知道這是為什么。在講解水泥的水化、凝結(jié)及硬化過程時,提到這一現(xiàn)象,學(xué)生一定會恍然大悟,原來這就是養(yǎng)護,并及時讓學(xué)生了解養(yǎng)護需要一定的溫度、濕度及時間。這樣,把學(xué)生來自于生活的直接經(jīng)驗與書本上的理論知識結(jié)合起來,消除學(xué)生對課程的陌生感,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其次,大量列舉工程實例。典型的工程實例是理解和消化理論知識的最有效方法,注重材料的工程應(yīng)用背景,避免脫離工程孤立地講解材料。比如,在講到混凝土耐久性問題時,實例之一:北京三元立交橋橋墩,建成后不到兩年,個別地方發(fā)生“人字形”裂紋,經(jīng)分析認(rèn)為主要原因是發(fā)生了堿-骨料反應(yīng);實例之二:烏克蘭境內(nèi)的切爾諾貝利核電站,由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的泄漏,造成大面積放射性污染,生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞等。另外,還可以用數(shù)字來說明,“在工業(yè)發(fā)達國家,建筑工業(yè)總投資的40%以上用于現(xiàn)存結(jié)構(gòu)的修理和維護,60%以下用于新的設(shè)施”。通過大量實例,使學(xué)生認(rèn)識到混凝土耐久性的重要性,了解到很多混凝土結(jié)構(gòu)的過早破壞不是由于強度不足,而是由于耐久性不足。最后,重視實驗教學(xué)。實驗課是“土木工程材料”課程的一個十分重要的教學(xué)環(huán)節(jié),實驗教學(xué)是課堂教學(xué)的一個很好的補充。實驗課上,學(xué)生對從書本上學(xué)到的材料有了直觀的認(rèn)識,對材料的性能進一步了解,在自己動手做實驗過程中,提高應(yīng)用材料的能力。同時,通過實驗驗證基本理論,學(xué)習(xí)實驗方法,培養(yǎng)科學(xué)研究的能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
(四)關(guān)注學(xué)科新進展
教材是教學(xué)的依據(jù)和根本,但教材的更新需要時間,而土木工程材料的發(fā)展非常迅速,因此,在教學(xué)過程中,應(yīng)密切關(guān)注土木工程材料研究和工程應(yīng)用的最新進展,并適時補充到教學(xué)中。同時,隨著新材料及新技術(shù)的不斷問世,有關(guān)材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)設(shè)計和施工的規(guī)范也會隨之更新,亦應(yīng)將這部分內(nèi)容及時補充到教學(xué)中。這樣,有利于學(xué)生及時了解學(xué)科發(fā)展動態(tài),拓寬專業(yè)視野,培養(yǎng)創(chuàng)新意識,激發(fā)探索精神,提高學(xué)生的工程素質(zhì)及工程意識
二、課后作業(yè)
課后作業(yè)對課堂教學(xué)起到很好的鞏固和補充作用。通過課后作業(yè),學(xué)生能夠更好地消化和理解課堂上學(xué)到的內(nèi)容,并能對所學(xué)內(nèi)容活學(xué)活用。本課程中,一部分課后作業(yè)來自于教材每章后面的復(fù)習(xí)思考題,需要教師緊扣課堂教學(xué)的重點和難點,從中精選,比如,混凝土骨料顆粒級配,普通混凝土配合比設(shè)計等。教師要對作業(yè)認(rèn)真批改,并總結(jié),使學(xué)生不是為了做作業(yè)而做作業(yè),而是做到真正掌握。另一部分課后作業(yè)是綜合性、討論性的。比如,程云虹等主編的《土木工程材料》中的“開放討論”部分,這部分內(nèi)容具有一定的前瞻性,可以引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生做一些探索性的工作。即讓學(xué)生從中選擇自己感興趣的內(nèi)容,并圍繞這一內(nèi)容查閱文獻,深度思考,自由討論。拓寬了學(xué)生的視野,培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)研究的意識。
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一、土木工程材料課程的特點
土木工程材料課程的主要特點是知識面廣、知識點分散、系統(tǒng)性較差,且理論性及專業(yè)性較強。土木工程材料按不同角度可進行不同的分類,而課程教材往往按材料類別分章節(jié),各個章節(jié)自成體系,章節(jié)間缺乏橫向的聯(lián)系。因此,教師授課常以敘述式為主,主要是各種材料在工程和實驗上的經(jīng)驗總結(jié),缺乏內(nèi)容邏輯的串聯(lián)及理論分析、計算[3];學(xué)生學(xué)習(xí)片面化,難成系統(tǒng),往往僅處于識記層面而缺乏對知識點的對比聯(lián)系。土木工程材料課程不同于一般基礎(chǔ)課程,除了理論課程外,還有實驗課程。實驗演示、現(xiàn)場參觀可加深學(xué)生的理解和感性認(rèn)識;通過動手實驗驗證材料的基本性能,可學(xué)習(xí)試驗方法,鍛煉學(xué)生的實踐能力。此外,實驗課程還可增加設(shè)計類、綜合類實驗,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力。
二、土木工程材料課程存在的問題
(一)認(rèn)識不足,學(xué)習(xí)方法不當(dāng)
學(xué)生對專業(yè)基礎(chǔ)課程的重要性認(rèn)識不足,認(rèn)為力學(xué)類課程和專業(yè)類課程更重要而忽視基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí),對土木工程材料課程的重視程度較低。學(xué)生平時缺乏對課程的學(xué)習(xí)興趣,且學(xué)習(xí)方法不當(dāng),考試僅依賴死記硬背,理解不足,知識掌握不牢固。
(二)知識體系欠缺,課程之間聯(lián)系較少
以力學(xué)類課程為例,經(jīng)過多個學(xué)期對理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)的系統(tǒng)學(xué)習(xí),學(xué)生可較好地建立知識體系、融會貫通知識點。而土木工程材料課程與土木工程專業(yè)其他課程之間的聯(lián)系較少,該課程一般安排在第一或第二學(xué)年,學(xué)生在此前對該課程的認(rèn)識較少,學(xué)過之后又沒有直接應(yīng)用的機會。同時,后續(xù)也少有課程復(fù)習(xí)到相應(yīng)知識點,致使該課程“自成一派”,知識不成體系,導(dǎo)致學(xué)生對該課程的知識遺忘快。
(三)教材更新慢,圖表符號難理解
新型土木工程材料層出不窮,而原有的教材往往只介紹基本材料,較少涉及新型材料,使教學(xué)明顯滯后于應(yīng)用。教材中涉及的材料種類繁多,不同材料之間的聯(lián)系少、針對性差,使學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)重點。教材中常以表格的形式介紹材料,材料代號較多卻少有明文解釋,表格中出現(xiàn)的指標(biāo)多、雜,指標(biāo)含義不明確,致使所涉及的專業(yè)知識枯燥且難以理解。
(四)教學(xué)手段少,教學(xué)場所單一
土木工程材料課程的教學(xué)主要以講授為主,傳授前人經(jīng)驗,因而學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足。教學(xué)場所主要以課堂為主,學(xué)生對各種不同材料缺乏直觀、感性的認(rèn)識。教學(xué)與實際工程應(yīng)用結(jié)合少,教學(xué)效果不佳。
三、土木工程材料課程教學(xué)改革內(nèi)容
首先,在課堂教學(xué)之初,為學(xué)生介紹現(xiàn)代工程對材料的需求及材料在工程建設(shè)中的重要意義;介紹土木工程材料課程的教學(xué)目的、意義,以及課程在人才培養(yǎng)方案中的地位與在工程應(yīng)用中的作用;介紹工程案例及工程全壽命概念,幫助學(xué)生正確認(rèn)識土木工程材料的重要性,樹立正確的學(xué)習(xí)態(tài)度。收集往屆優(yōu)秀學(xué)生的學(xué)習(xí)方法,結(jié)合自身備課感悟,幫助學(xué)生找到合適的學(xué)習(xí)方法,提高學(xué)習(xí)興趣與效率。加強課后與學(xué)生之間的互動,建立良好的師生關(guān)系。運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),建立網(wǎng)上聯(lián)系,及時幫助學(xué)生解決課堂疑難。
其次,針對福建江夏學(xué)院土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)“專結(jié)構(gòu)、懂施工、長材料”,調(diào)整人才培養(yǎng)方案,在通用土木工程材料的基礎(chǔ)上,加入更深層次的水泥基材料課程和高性能混凝土課程,建立土木工程材料—水泥基材料—高性能混凝土的連貫課程體系,三門課程由淺及深,由通用至高新,由經(jīng)驗至理論,系統(tǒng)介紹土木工程材料的工程應(yīng)用,特別是常用的水泥、混凝土材料,加深學(xué)生的認(rèn)識及對知識的融會貫通。
第三,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,突出教學(xué)重點。引入工程案例,使課程內(nèi)容更豐滿,同時幫助學(xué)生理清知識點,構(gòu)建知識框架,降低吸收知識的難度,使教材“由厚變薄”[4]。教學(xué)時,針對各種材料的圖表符號展開說明,引入材料的相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合材料的基本性能和特點闡述各材料的適用性。建立網(wǎng)絡(luò)課程,共享土木工程材料相關(guān)資料,提供前沿材料的資訊,幫助學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)。開展學(xué)術(shù)講座,邀請業(yè)界人士為學(xué)生介紹土木工程材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及前沿高新材料,使教學(xué)內(nèi)容與實際應(yīng)用相結(jié)合,拓寬學(xué)生的知識面。
第四,增加課堂微課環(huán)節(jié),由學(xué)生自由分組選定某一材料作為選題,課后分工收集資料,制作PPT,并于課上10分鐘內(nèi)與同學(xué)交流。經(jīng)實踐,該環(huán)節(jié)效果顯著,可調(diào)動學(xué)生的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,使學(xué)生發(fā)揮主觀能動性,活躍課堂氣氛。調(diào)整課程考核方法,提高平時成績的比例,提高學(xué)生對實驗課程的參與度和重視度,加強課程的過程性考核。組織學(xué)生參加“大學(xué)生混凝土配合比設(shè)計大賽”,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,同時為學(xué)生提供外出學(xué)習(xí)的機會,擴大學(xué)生的眼界[5]。鼓勵學(xué)生申請、參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,結(jié)合導(dǎo)師制活動,吸納優(yōu)秀學(xué)生參與教師的科研項目,深入材料的試驗研究當(dāng)中,培養(yǎng)學(xué)生的深入學(xué)習(xí)興趣及科研創(chuàng)新能力。
最后,開放實驗室,鼓勵學(xué)生開展設(shè)計性、綜合性實驗,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。實驗教師給予實驗指導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力。在實驗室內(nèi)設(shè)置材料展示柜,增加學(xué)生對各種土木工程材料的感性認(rèn)識。通過實習(xí),多帶學(xué)生走出課堂,如在建材市場參觀學(xué)習(xí),增加學(xué)生的直觀感受。利用已有產(chǎn)學(xué)研基地,強化學(xué)生的實踐應(yīng)用能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),使學(xué)生了解當(dāng)前企業(yè)對人才的需求,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意愿,為后續(xù)的學(xué)習(xí)、工作奠定基礎(chǔ)。
四、結(jié)語
為適應(yīng)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化需要,培養(yǎng)特色土木工程專業(yè)人才,需要對土木工程材料課程傳統(tǒng)教學(xué)模式進行改革。由此,筆者提出針對該課程的特點和存在的問題進行課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)方式、實驗教學(xué)等方面的改革調(diào)整,提高教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意愿,加強學(xué)生的工程應(yīng)用意識,提升學(xué)生的工程應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)。
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篇4
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行講解。其中,將石料、無機結(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)與組成特點講解為主,不需要刻意結(jié)合專業(yè)特點,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,或進行實地調(diào)查,通過閱讀相關(guān)科技文獻,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,進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)可行性強的創(chuàng)新性實驗,可進行校級科技創(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,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,也增強了學(xué)生的就業(yè)能力。
參考文獻:
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篇5
土木工程材料是指在土木工程中所使用的各種材料及其制品的總稱。它是一切建筑工程的物質(zhì)基礎(chǔ),是組成建筑結(jié)構(gòu)物的最基本構(gòu)成元素。由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,使得土木工程的新型材料如雨后春筍般出現(xiàn),表現(xiàn)出節(jié)能、高效、環(huán)保等特點,并呈現(xiàn)種類繁多,性質(zhì)各異,用途不同的特性。
1 高性能混凝土(HPC)
HPC要求具有高耐久性和高強度、優(yōu)良的工作性,首先體現(xiàn)在較高的早期強度、高驗收強度、高彈性模量;其次是高耐久性。可保護鋼筋不被銹蝕,在其他惡劣條件下使用,同樣可保持混凝土堅固耐久;最后是高的和易性、可泵性、易修整性。可配制大坍落度的流態(tài)混凝土,而不發(fā)生離析;可降低泵送壓力,修整容易。冬天澆筑時,混凝土凝結(jié)時間正常,強度增長快于普通混凝土,低溫環(huán)境下不冰凍,高溫環(huán)境下澆筑混凝土保持正常的坍落度,并可控制水化熱。
1.1 低強混凝土
這種材料可用于基礎(chǔ)、樁基的填、墊、隔離及作路基或填充孔洞之用,也可用于地下構(gòu)造。在一些特定情況下,可用低強混凝土調(diào)整混凝土的相對密度、工作度、抗壓強度、彈性模量等性能指標(biāo),而且不易產(chǎn)生收縮裂縫。
1.2 輕質(zhì)混凝土
利用天然輕骨料(如浮石、凝灰?guī)r等)、工業(yè)廢料輕骨料(如爐渣、粉煤灰陶粒、自燃煤矸石等)、人造輕骨料(頁巖陶粒、粘土陶粒、膨脹珍珠巖等)制成的輕質(zhì)混凝土具有密度較小、相對強度高以及保溫、抗凍性能好等優(yōu)點。利用工業(yè)廢渣,如廢棄鍋爐煤渣、煤礦的煤矸石、火力發(fā)電站的粉煤灰等制備輕質(zhì)混凝土,可降低混凝土的生產(chǎn)成本,并變廢為寶,減少城市或廠區(qū)的污染,減少堆積廢料占用的土地,對環(huán)境保護也是有利的。
1.3 自密實混凝土
自密實混凝土不需機械振搗,而是依靠自重使混凝土密實。該種混凝土的流動度雖然高,但仍可以防止離析。配制這種混凝土的方法有:(1)粗骨料的體積為固體混凝土體積的50%;(2)細(xì)骨料的體積為砂漿體積的40%;(3)水灰比為0.9-1.0;(4)進行流動性試驗,確定超塑化劑用量及最終的水灰比,使材料獲得最優(yōu)的組成。
這種混凝土的優(yōu)點有:現(xiàn)場施工無振動噪音,可進行夜間施工,不擾民;對工人健康無害;混凝土質(zhì)量均勻、耐久;鋼筋布置較密或構(gòu)件體型復(fù)雜時也易于澆筑;施工速度快,現(xiàn)場勞動量小。
2 高摻量粉煤灰混凝土
隨著人們對粉煤灰的顆粒形態(tài)效應(yīng)、火山灰活性效應(yīng)和微集料效應(yīng)等內(nèi)在潛能的認(rèn)識日漸深入,以及混凝土外加劑技術(shù)的迅速發(fā)展,粉煤灰成為繼外加劑之后混凝土的又一必需組分的觀點正在被越來越多的人接受.粉煤灰的摻量也有不斷增大的趨勢。在混凝土技術(shù)方面較先進的美、英、加等國,自20世紀(jì)80年代中期就開始了高摻量粉煤灰混凝土(粉煤灰摻量占總膠凝材料用量的55%以上)的研究與應(yīng)用。
大量使用粉煤灰的重要意義并不僅在于節(jié)約有限的工程材料費,還在于它的環(huán)境效益與社會效益.水泥是一種高能耗與高環(huán)境污染產(chǎn)品,盡可能地少用水泥,盡可能地多用各種工業(yè)廢渣,是使混凝土成為一種人類可持續(xù)發(fā)展材料的必然趨勢。在環(huán)保要求特別嚴(yán)格的西方工業(yè)國家,尤其重視各種工業(yè)廢料的二次開發(fā)與充分利用。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展與人民生活水平的迅速提高,環(huán)境與社會效益將日益受到重視,工業(yè)廢渣的充分開發(fā)利用將成為必然的選擇。
3 新型節(jié)能墻體材料
3.1 新型砌體材料
采用砌筑結(jié)構(gòu)的墻體,通常依靠選用導(dǎo)熱系數(shù)小、保溫隔熱性能好的砌體材料,以此來達到墻體傳熱量小的目的。這類材料主要有空心鉆土磚、加氣混凝土砌塊、普通混凝土以及粉煤灰、煤研石、浮石等混凝土空心小砌塊等砌體材料,采用保溫砂漿作為砌體膠凝材料。
近年來發(fā)展應(yīng)用由保溫絕熱材料與傳統(tǒng)的墻體材料(例如實心黏土磚、混凝土等)或新型墻體材料〔例如空心磚、空心砌塊等)復(fù)合而成的節(jié)能墻體。常用的絕熱材料有礦物棉、玻璃棉、泡沫塑料、膨脹珍珠巖、加氣混凝土等材料,與之復(fù)合的有黏土實心磚、混凝土類空心磚、空心砌塊等砌體材料.復(fù)合墻體有一層導(dǎo)熱系數(shù)很小的絕熱保溫材料,墻體的保溫隔熱性能比單一材料砌筑的墻體更加優(yōu)秀,節(jié)能效果更加顯著。但是,絕熱材料價格較高,同時需要與之相配套的建筑主體結(jié)構(gòu)形式,最好采用框架結(jié)構(gòu)、墻體不承重的結(jié)構(gòu)形式。
3.2 新型復(fù)合墻板
新型節(jié)能復(fù)合墻板是由高效絕熱保溫材料、外墻板、內(nèi)墻板復(fù)合而成,按照標(biāo)準(zhǔn)尺寸或模數(shù)在工廠實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),包括門、窗等構(gòu)件均可和墻板一體化制造,運送到施工現(xiàn)場安裝在結(jié)構(gòu)框架上,即形成房屋建筑的護結(jié)構(gòu),這是近年來發(fā)達國家采取的主要建筑形式。用于這種建筑物的復(fù)合墻板不承受外力,厚度一般在100~150mm,質(zhì)量輕,保溫性能好,尺寸精確,施工效率高。
4 FRP復(fù)合材料
土木結(jié)構(gòu)主要受兩大問題困擾,過早退化和結(jié)構(gòu)功能不足。近些年來,纖維增強聚合物(FRP)已經(jīng)成為解決這些結(jié)構(gòu)問題的一種可行途徑。工程實踐表明,F(xiàn)RP復(fù)合材料能適應(yīng)現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)向大跨、高聳、重載、高強和輕質(zhì)發(fā)展以及承受惡劣條件的需要,符合現(xiàn)代施工技術(shù)的工業(yè)化要求,因而正被越來越廣泛地應(yīng)用于橋梁、各類民用建筑、海洋和近海、地下工程等結(jié)構(gòu)。應(yīng)用的方式有兩種一是替換鋼筋或鋼管直接應(yīng)用于新建結(jié)構(gòu)中;二是用于舊有結(jié)構(gòu)的維修加固,以取得良好的建筑效果。
5 智能材料
大型土木工程結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施的使用期都長達幾十年、甚至上百年。在其使用過程中,由于環(huán)境載荷作用、疲勞效應(yīng)、腐蝕效應(yīng)和材料老化等不利因素的影響,結(jié)構(gòu)將不可避免地產(chǎn)生損傷積累、抗力衰減,甚至導(dǎo)致突發(fā)事故.為了有效地避免突發(fā)事件故的發(fā)生,就必須加強對此類結(jié)構(gòu)和設(shè)施的健康監(jiān)測。一種稱為碳纖維機敏混凝土材料的智能材料,在大型土木工程健康監(jiān)測中已得到應(yīng)用。它是以短切或連續(xù)的碳纖維作為填充相,以水泥漿、砂漿或混凝土為基體復(fù)合而成的纖維增強水泥基復(fù)合材料。此類材料的電阻率與其應(yīng)變和損傷狀況具有一定的對應(yīng)關(guān)系,因此,可以通過測試其電阻率的變化來監(jiān)測碳纖維混凝土的應(yīng)變和損傷狀況。碳纖維混凝土還具有施工工藝簡單、力學(xué)性能優(yōu)良、與混凝土結(jié)構(gòu)相容性好等特性,因此,它不僅可以用于道路的交通車輛流和載重監(jiān)控,而且可較好地滿足大型土木工程結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施的健康監(jiān)測技術(shù)的要求。此外,碳纖維混凝土的電熱效應(yīng)和電磁屏蔽特性在混凝土結(jié)構(gòu)的溫度自適應(yīng)以及抗電磁干擾方面也具有重要的應(yīng)用價值。
結(jié)束語
納米材料由于超微的粒徑而具有常規(guī)物體所不具有的超高強、超塑性和一些特殊的電學(xué)性能。納米材料被應(yīng)用于很多領(lǐng)域并取得了顯著的增強、增韌及智能化等效果。混凝土作為一種傳統(tǒng)材料,其性能越來越不能滿足社會發(fā)展對其提出的更高要求,智能混凝土已經(jīng)成為一個新的發(fā)展方向。納米材料還賦予混凝土智能特性,水泥基納米復(fù)合材料其電阻率隨應(yīng)變而線性變化,并且具有很高的靈敏度和重復(fù)性。水泥基納米復(fù)合材料作為一種本征智能材料強度高,傳感性好,具有廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻
篇6
隨著我國建筑、交通和煤礦行業(yè)的快速發(fā)展,土木工程人才激增,對土木工程人才培養(yǎng)提出了更高要求。既要有扎實的專業(yè)理論,又要有良好的實踐能力,才能滿足社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要。土木工程本科教學(xué)實踐證明,高水平實驗教學(xué)有助于學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識、增強感知和提高實踐能力。
《土木工程材料》課程是土建類專業(yè)基礎(chǔ)課,由理論、實驗兩個環(huán)節(jié)組成,其實驗課是學(xué)生實踐的主要渠道。基于我校卓越土木工程師人才培養(yǎng)計劃及土木工程專業(yè)本科教育評估要求,結(jié)合土木工程實驗教學(xué)示范中心的建設(shè)目標(biāo),原驗證性實驗教學(xué)已不適應(yīng)人才培養(yǎng)的要求,需要對實驗教學(xué)進行革新。
二、土木工程材料實驗課程特點及現(xiàn)狀
1.實驗項目多,周期長,學(xué)時少
由于土木工程材料種類多,實驗項目多,內(nèi)容繁雜,授課周期長。鑒于我校土木工程材料課程學(xué)時少(32學(xué)時),專業(yè)課難以完成,往往壓縮實驗課時(8學(xué)時),連常規(guī)材料實驗都難滿足,更何況進行所有材料實驗。比如水泥、混凝士等材料研究是做試件、養(yǎng)護、測試,而且測試組數(shù)多,所以實驗周期長。因此,在實驗教學(xué)中必須著重考慮學(xué)時問題,統(tǒng)籌合理安排,以保障正常實驗課程的進行。
2.內(nèi)容陳舊,缺乏聯(lián)系實際,創(chuàng)新少
目前,土木工程材料實驗課以驗證性實驗為主,缺乏綜合設(shè)計實驗項目,不利于培養(yǎng)學(xué)生綜合創(chuàng)新能力。且建筑材料水泥、混凝土性能實驗研究模式單一,內(nèi)容陳舊,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低。因此,在做材料基礎(chǔ)性能實驗時,要適當(dāng)添加新材料、新技術(shù)的實驗,充實實驗內(nèi)容,加強創(chuàng)新能力培養(yǎng)。例如人們關(guān)心的高性能混凝土問題,摻加外加劑對混凝土性質(zhì)的影響,以及使用帶來的環(huán)境問題等。
3.學(xué)生多,師資不足,儀器設(shè)備少
由于擴招導(dǎo)致實驗師資隊伍緊缺,在職工所占比例過低,專任教師偏少,實驗教師身兼數(shù)職,負(fù)擔(dān)重,精力不足,嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量;加之設(shè)備儀器硬件設(shè)施有限,一般是大班上課,教師演示,學(xué)生看,操作機會少,導(dǎo)致學(xué)生動手能力差。鑒于集體上課,學(xué)生不重視,嚴(yán)重影響教學(xué)效果。師資、設(shè)備是實踐教學(xué)的基礎(chǔ),加大投入,提高意識,實驗教學(xué)質(zhì)量才能上高臺。
4.實驗教學(xué)評價體系、規(guī)章制度不完善
在實驗室建設(shè)中往往重視物的投入,忽視人的作用,實驗室不單是設(shè)備儀器和實驗大樓,實際上是資源的集合體。多數(shù)高校對教師評價以科研、論文為主體,教師時間和精力主要放在科研上,缺乏合理教學(xué)評價。特別是擴招后學(xué)生數(shù)量大幅增加,師資、設(shè)備儀器、實驗室管理紛亂,一定程度上影響了實驗教學(xué)。只有合理配置教學(xué)資源、提高教學(xué)質(zhì)量,滿足培養(yǎng)綜合創(chuàng)新人才的要求,才能建好實驗教學(xué)評價體系。
三、土木工程材料實驗課程的優(yōu)化措施
1.優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式
土木工程材料課程涵蓋專業(yè)較多,教學(xué)中必須結(jié)合專業(yè)自身,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。如將原來“砂石實驗”與“混凝土和易性―強度”綜合,并與混凝土配合比設(shè)計結(jié)合,使之成為一個綜合設(shè)計實驗。以“綜合設(shè)計”模式替代“驗證”模式,打破教學(xué)形式呆板,學(xué)生處于被動狀態(tài)。針對道橋、建筑、給排水專業(yè)分別增設(shè)“瀝青混合料”“木磚性能”“管材性能”實驗等。由于實驗學(xué)時少,且有些實驗持續(xù)時間長,無法保證課內(nèi)全部完成。采取課內(nèi)、外實驗相結(jié)合模式,利用課余時間完成實驗,擴大學(xué)生視野。
與理論教學(xué)相比,實驗教學(xué)操作性強,更宜采用多媒體教學(xué),既可以提高學(xué)生興趣,又能把校內(nèi)、外實習(xí)基地相結(jié)合,使學(xué)生切身體會實際問題,突出實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2.加強綜合創(chuàng)新性實驗
土木工程材料實驗大都是水泥、砂石等常規(guī)試驗,如水泥細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)用水量、砂石篩分實驗等。在把握基本實驗原則下,強調(diào)綜合,鼓勵創(chuàng)新。綜合創(chuàng)新實驗的重要特征是發(fā)揮學(xué)生主體性,內(nèi)容要有深度。例如,混凝土配合比實驗整合了粗、細(xì)骨料性能,拌合物和易性調(diào)整、立方體抗壓強度等多項實驗,涉及多個知識點,成為一個完整、連貫性很強的綜合設(shè)計試驗。在上述實驗基礎(chǔ)上,針對建筑研究熱點,就再生混凝土、無損檢測、建筑節(jié)能等內(nèi)容,提倡學(xué)生進行實驗研究。由老師出題,學(xué)生選題,并獨立完成實驗各項步驟,以此加強創(chuàng)新能力的培養(yǎng),增強學(xué)生專業(yè)認(rèn)識,繼而實現(xiàn)提高教學(xué)質(zhì)量目標(biāo)。
3.建立新的實驗教學(xué)評價體系
以往實驗教學(xué)都統(tǒng)一納入理論教學(xué)中,對實驗教學(xué)沒有任何評價,只要學(xué)生考好試就能拿高分,嚴(yán)重影響了實驗質(zhì)量。對此,完善實驗教學(xué)評價體系,教師依學(xué)生實驗表現(xiàn)和成果,綜合評價實驗成績,再按一定比例計入最終成績,該制度的實施鼓舞了學(xué)生對實驗的興趣,主動和教師聯(lián)系做實驗,不但掌握了理論知識,而且提高實驗技能。教學(xué)中教師和學(xué)生是主體,尤其是學(xué)生,最有資格評判教學(xué)質(zhì)量。同時師生在教學(xué)中角色不同,對問題的判斷也不同。因此,宜采用學(xué)生、同行、領(lǐng)導(dǎo)及教師自我進行綜合評價,以實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量評價可靠度。實驗教學(xué)質(zhì)量評價體系中設(shè)有教風(fēng)、業(yè)務(wù)能力、教學(xué)文本、教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)管理、教學(xué)改革六項指標(biāo),促成了以考查實驗教師教學(xué)質(zhì)量為核心的新體系建立。
4.加強實驗室建設(shè)與實驗教學(xué)資源的投入
設(shè)備是實驗教學(xué)改革的基礎(chǔ),是提高實驗教學(xué)質(zhì)量的硬件。士木工程材料品種多,材料發(fā)展日新月異。因此,實驗室還應(yīng)設(shè)置更新材料樣品,便于直觀教學(xué)。增置多媒體設(shè)備,方便演示,使學(xué)生充分了解實驗過程和方法,拓展學(xué)生知識面,達到實驗教學(xué)的基本要求。同時加強管理,健全體制,我院實驗中心實行院、系兩級管理,學(xué)院負(fù)責(zé)指導(dǎo),中心實行主任負(fù)責(zé)制。要建設(shè)好實驗室,充分發(fā)揮實驗培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新功能,不僅需要儀器設(shè)備,更需建設(shè)一支高水平、高素質(zhì)、結(jié)構(gòu)合理的實驗隊伍,盡量保持實驗隊伍的穩(wěn)定。通過學(xué)習(xí)、考察等方法讓教師接觸工程實踐,深入單位學(xué)習(xí),提高實驗隊伍的素質(zhì)。總之,實驗室建設(shè)將是一個不斷完善的過程。
四、結(jié)語
實驗教學(xué)是高等教育中培養(yǎng)學(xué)生實踐和創(chuàng)新能力的重要途徑,是完成高等教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。鑒于土木工程材料實驗課存在的一些問題,如何有效地組織和實施實驗教學(xué)。近年來,筆者以培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計創(chuàng)新能力為目標(biāo),不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和模式,完善實驗教學(xué)評價體系,加強實驗室建設(shè)投入,使學(xué)生科學(xué)實驗?zāi)芰敖虒W(xué)質(zhì)量得以提高。
參考文獻:
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篇7
(二)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變
傳統(tǒng)教育模式下,學(xué)生主要的學(xué)習(xí)任務(wù)是認(rèn)真聆聽教師的課堂教學(xué),完成教師布置的作業(yè),完全處于被動接受學(xué)習(xí)的狀態(tài);教育信息化背景下學(xué)生學(xué)習(xí)的方式應(yīng)該轉(zhuǎn)向自主學(xué)習(xí)模式,即在教師的引導(dǎo)和幫助下,主動樹立學(xué)習(xí)目標(biāo),通過包括現(xiàn)代教育技術(shù)在內(nèi)的各種途徑自主地獲得各種知識;學(xué)習(xí)目的也應(yīng)該由“掌握知識”轉(zhuǎn)為“學(xué)會學(xué)習(xí)”;學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)該由“教材、講義、參考書”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙越滩摹⒖紩鵀榛A(chǔ),網(wǎng)絡(luò)共享資源為輔”;學(xué)習(xí)方式由“教師提出問題,學(xué)生解答”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生提出問題,自主解決問題”。
二、土木工程材料課程信息化教學(xué)的實踐
針對土木工程材料課程特點,筆者充分利用信息化教學(xué)手段,在引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)方面作了一些探索。
(一)堅持以課堂教學(xué)為基礎(chǔ)
按照教學(xué)大綱要求,將教材作為教學(xué)的主要內(nèi)容,以課堂教學(xué)為基礎(chǔ),是衡量教師教學(xué)質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。在教育信息化時代,土木工程材料課程教師在遵循教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上,在課堂教學(xué)中應(yīng)充分利用多媒體電腦技術(shù)和數(shù)字影像技術(shù),提升課堂教學(xué)效果。
1.多媒體電腦技術(shù)
多媒體電腦技術(shù)在國內(nèi)各個行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟,也是當(dāng)前教育教學(xué)最基本的信息化技術(shù),但還有相當(dāng)多的教師教育信息化能力不高,習(xí)慣于傳統(tǒng)教學(xué)方式,不愿接觸新技術(shù)和采用新手段,無法與現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展同步。對此,作為學(xué)生學(xué)習(xí)引路人的教師應(yīng)摒棄舊觀念,緊跟時代步伐。就土木工程材料課程信息化教學(xué)而言,首先要考慮按不同專業(yè)方向準(zhǔn)備授課內(nèi)容。例如,建筑學(xué)學(xué)生最關(guān)注的是材料的顏色與質(zhì)感、材料的使用與表現(xiàn)、材料與環(huán)境的關(guān)系等;建筑工程專業(yè)的學(xué)生需要加強水泥混凝土、建筑鋼材等結(jié)構(gòu)材料的知識;路橋?qū)I(yè)的學(xué)生則需要增加瀝青混合料方面的內(nèi)容,補充土、土工材料等相關(guān)知識;給排水專業(yè)的學(xué)生則需補充管材與管件方面的內(nèi)容。此外,要重視多媒體課件的制作質(zhì)量,在課件中適當(dāng)使用動畫,以增強課堂教學(xué)效果。
2.?dāng)?shù)字影像技術(shù)
在土木工程材料課堂教學(xué)中引入數(shù)字影像技術(shù),主要涉及一些實驗環(huán)節(jié)。例如,為了更直接更方便地讓學(xué)生了解混凝土拌合物流動性的定義,掌握混凝土拌合物坍落的測試方法,可將混凝土拌合物坍落度的測試過程進行錄像,然后通過視頻播放的方式在課堂授課時展現(xiàn)給學(xué)生,以加深學(xué)生對有關(guān)知識的理解。
(二)引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)
充分利用教育信息化技術(shù),引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與學(xué)會學(xué)習(xí),是提高學(xué)生專業(yè)能力不可缺少的教學(xué)環(huán)節(jié)。在這方面,筆者充分利用重慶大學(xué)的網(wǎng)絡(luò)教育平臺,引導(dǎo)學(xué)生挖掘網(wǎng)上教育資源,向?qū)W生提出“終身學(xué)習(xí)”的概念和要求。
1.網(wǎng)絡(luò)教育平臺
自2009年開始,重慶大學(xué)開通了網(wǎng)絡(luò)教育平臺(eol.cqu.edu.cn)。通過網(wǎng)絡(luò)教育平臺,教師與學(xué)生可以分享各種公開的教育資源,及時了解與教學(xué)相關(guān)的通知公告。每位教師還可以在網(wǎng)絡(luò)教育平臺的個人主頁內(nèi)通過教學(xué)郵箱、課程作業(yè)、答疑討論等方式與學(xué)生進行教學(xué)互動。如:按照土木建筑專業(yè)的不同專業(yè)方向,有針對性地將教學(xué)周歷、講義與課件等上傳至平臺供學(xué)生下載學(xué)習(xí),學(xué)生也可提前了解教師的授課內(nèi)容,充分做好課前準(zhǔn)備工作;教師利用網(wǎng)絡(luò)教育平臺的教學(xué)郵箱和答疑討論功能與學(xué)生進行交流,回答學(xué)生提出的問題,在網(wǎng)絡(luò)教育平臺上布置和批改學(xué)生作業(yè)。可以說,網(wǎng)絡(luò)教育平臺已成為除課堂教學(xué)之外,教師與學(xué)生聯(lián)系最緊密、最方便的教學(xué)互動渠道。
2.網(wǎng)絡(luò)資源
在網(wǎng)絡(luò)教育平臺上給學(xué)生布置的作業(yè),有些問題在教材中是很難找到現(xiàn)成而又準(zhǔn)確的答案,需要學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò)資源尋找完整的答案。同時,也可針對不同專業(yè),并根據(jù)學(xué)生的興趣,提煉出一些無標(biāo)準(zhǔn)答案的問題供學(xué)生思考,查閱資料。例如,組織建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生思考:“流動的石頭———混凝土”,引導(dǎo)學(xué)生深入了解工程材料,幫助學(xué)生領(lǐng)悟在建筑設(shè)計中如何應(yīng)用材料。
3.終身學(xué)習(xí)
土木工程材料課程教材中的很多內(nèi)容基礎(chǔ)性很強,一些經(jīng)典理論和公式歷經(jīng)多年,延續(xù)至今。但需要注意的是,土木工程材料發(fā)展迅速,新技術(shù)與新品種不斷涌現(xiàn),工程應(yīng)用中的新問題層出不窮,有些信息教師也很難捕捉,即使在教學(xué)中及時向?qū)W生作了講授,但學(xué)生畢業(yè)后,乃至整個職業(yè)生涯中,目前有效、適用、普遍的材料工藝與應(yīng)用技術(shù),將來很可能被淘汰,這就需要學(xué)生在整個職業(yè)生涯中不斷學(xué)習(xí),不斷更新自己的專業(yè)知識,樹立終身學(xué)習(xí)的理念,要主動在工作中不斷發(fā)現(xiàn)與學(xué)習(xí)新的知識,而網(wǎng)絡(luò)則是自主學(xué)習(xí)的理想工具。如,土木工程材料的生產(chǎn)與使用一定要依據(jù)現(xiàn)行有效的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),因此,教師授課時,乃至學(xué)生今后工作中首要的是確保相關(guān)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一定是現(xiàn)行有效的,以保證工程設(shè)計、施工等技術(shù)活動在現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定下進行。
篇8
實踐教學(xué)是能力培養(yǎng)的重要手段,為了加強理論和實踐教學(xué)的對接,提高學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力,我們嘗試了開拓試驗教學(xué)新思路,創(chuàng)建實踐教學(xué)新平臺和拓寬實踐教學(xué)新渠道等方法。
2.1開拓試驗教學(xué)新思路
如何通過有限的資源提高學(xué)生的動手能力,分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新能力,是土木工程材料試驗教學(xué)切實需要面對的問題。教師不僅要重視試驗課程教學(xué)的組織與設(shè)計,還要不斷更新教學(xué)內(nèi)容,改進教學(xué)方法和手段。傳統(tǒng)的試驗教學(xué)方法要求一個教學(xué)班利用給定的實驗設(shè)備、固定的試驗步驟和統(tǒng)一的試驗參數(shù)來進行。學(xué)生所觀察到的現(xiàn)象、所得到的試驗結(jié)果幾乎一樣。因此,不同試驗參數(shù)對結(jié)果的影響是無法顯現(xiàn)出來的,學(xué)生對試驗現(xiàn)象的理解也很浮淺。如果能夠改變固有的教學(xué)方法,通過設(shè)置不同參數(shù)、不同條件,讓學(xué)生進行對比研究,并加以分析討論,則更有利于學(xué)生對專業(yè)知識的掌握。例如,傳統(tǒng)的水泥技術(shù)要求試驗中,各試驗小組選用相同生產(chǎn)廠家和同樣種類與型號的水泥,試驗現(xiàn)象與結(jié)果基本相同,學(xué)生無法觀察不同水泥在標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,初凝、終凝等技術(shù)性能的差異,也無法觀察安定性、力學(xué)性能和強度等級等技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn),各小組之間也無需進行經(jīng)驗分享和共同協(xié)作。如果教師能通過自制水泥的方式,制備出未知技術(shù)性能的水泥,學(xué)生和老師共同通過試驗總結(jié)出水泥技術(shù)要求的影響因素,小組之間通過交流并分享試驗結(jié)果,觀察相關(guān)參數(shù)對水泥性能的影響,教學(xué)效果必將得到提升。又如,根據(jù)正交試驗原理設(shè)定混凝土配合比試驗參數(shù),各小組分別觀察水灰比、砂率、單位用水量、粗集料用量和最大粒徑等參數(shù)對混凝土工作性能和強度的影響,并將最終的試驗數(shù)據(jù)結(jié)果統(tǒng)一起來,由學(xué)生對試驗數(shù)據(jù)進行分析、處理,寫出綜合試驗報告。顯然,水泥性能和混凝土配合比實驗經(jīng)過試驗設(shè)計,不僅加深了學(xué)生對于一些現(xiàn)象的直觀印象,還增強了學(xué)生動手能力和綜合分析問題的能力,同時也激發(fā)了學(xué)生探索未知領(lǐng)域的研究興趣。
2.2創(chuàng)建實踐教學(xué)新平臺
1)開放試驗室
由于試驗學(xué)時有限,我校在本學(xué)年嘗試了課余時間為學(xué)生開放所有試驗室,鼓勵學(xué)生充分利用開放性試驗室進行砂漿、水泥凝結(jié)時間測定和混凝土配合比設(shè)計等設(shè)計性、綜合性試驗,教師利用課余時間給予指導(dǎo),使學(xué)生充分了解了試驗過程和操作方法,達到滿足本學(xué)科實驗教學(xué)的基本要求。
2)增設(shè)土木工程材料試驗課程為了提高實踐教學(xué)的質(zhì)量,在2013年新的教學(xué)大綱修訂的過程中,我校針對土木工程材料課程的教學(xué)現(xiàn)狀,增設(shè)了土木工程材料實踐教學(xué)周,利用一周的時間讓學(xué)生充分參與到實踐教學(xué)中,充分保障實踐教學(xué)的運行。
3)鼓勵學(xué)生參與教師科研項目
針對部分學(xué)生對教師的科研項目具有較強興趣的情況,我校鼓勵學(xué)生參與到研究中,指導(dǎo)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生在原材料的選擇、成型工藝的控制和性能檢測等環(huán)節(jié)的實際技能與分析解決問題的能力,提高學(xué)生創(chuàng)新能力以及開展基礎(chǔ)研究的能力。
4)指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競賽
為了提高大學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力和對專業(yè)知識的認(rèn)知能力,我校開展了一系列以專業(yè)知識為依托的學(xué)科競賽。同學(xué)們在參加競賽的過程中,鍛煉了自身的專業(yè)技能。例如,我校針對當(dāng)前建筑垃圾大量堆放所引起的環(huán)境與社會問題,舉辦了“建筑垃圾變廢為寶大行動”的學(xué)科競賽。在教師的指導(dǎo)下,同學(xué)們提出了各種建筑垃圾再生利用的方法。這場競賽不僅提高了學(xué)生們的動手能力和科研能力,還讓學(xué)生們意識到傳統(tǒng)建筑材料在其使用結(jié)束后給環(huán)境帶來的巨大壓力和負(fù)面影響,有助于學(xué)生在以后的工作和研究中確立節(jié)能與環(huán)保的思維。
2.3拓寬實踐教學(xué)新渠道
土木工程材料的實踐教學(xué)應(yīng)與理論課程相結(jié)合,力求建立材料特性與實際工程的有機聯(lián)系,盡可能制造機會讓學(xué)生接觸到實際的建筑材料,讓材料抽象的性質(zhì)具體化。力求建立課內(nèi)基本試驗與工程實際的相互對照,盡可能創(chuàng)造機會讓學(xué)生深入接觸實際工程,在工程實踐中充實和鞏固課堂理論知識,零距離地開展工程實踐教學(xué)。我校在課外時間組織學(xué)生到混凝土預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)、建材市場、商品混凝土攪拌站、建筑工地等參觀調(diào)研,邀請具有豐富施工經(jīng)驗的工程師指導(dǎo)并講解工程實際的工藝流程。讓學(xué)生深刻認(rèn)識原材料選用原則和生產(chǎn)施工流程,從市場中了解現(xiàn)有材料和新材料的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀。在商品混凝土生產(chǎn)企業(yè),學(xué)生了解了新拌混凝土的制備流程,意識到試驗室中混凝土配比試驗與工程實際的差異,也認(rèn)識到摻合料和外加劑的摻入,對拌合物和易性、力學(xué)性能和經(jīng)濟效益的影響。這不僅增強了學(xué)生對土木工程材料的感性認(rèn)識,也鍛煉了學(xué)生的動手能力、交際能力,提升了綜合專業(yè)素養(yǎng)。在普通混凝土試驗的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),我校組織學(xué)生到當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧涎芯克M行參觀學(xué)習(xí),讓學(xué)生觀摩混凝土配合比的試配流程。學(xué)生一方面認(rèn)識到水灰比、減水劑種類與摻量、活性摻合料種類與用量對拌合物工作性能的影響;另一方面,經(jīng)現(xiàn)場試驗技術(shù)人員的講解,學(xué)生深入了解了活性摻合料摻入對混凝土性能、結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟性的影響,并且了解到大量工業(yè)固體廢棄物對環(huán)境的影響。學(xué)生通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí),深入認(rèn)識國家發(fā)展和改革委員會、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部開展“充分認(rèn)識開展綠色建筑行動的重要意義”行動的深遠影響,學(xué)會因地制宜、就地取材,結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c和資源稟賦,大力發(fā)展安全耐久、節(jié)能環(huán)保、施工便利的綠色建材。
篇9
如何通過有限的資源提高學(xué)生的動手能力,分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新能力,是土木工程材料試驗教學(xué)切實需要面對的問題。教師不僅要重視試驗課程教學(xué)的組織與設(shè)計,還要不斷更新教學(xué)內(nèi)容,改進教學(xué)方法和手段。傳統(tǒng)的試驗教學(xué)方法要求一個教學(xué)班利用給定的實驗設(shè)備、固定的試驗步驟和統(tǒng)一的試驗參數(shù)來進行。學(xué)生所觀察到的現(xiàn)象、所得到的試驗結(jié)果幾乎一樣。因此,不同試驗參數(shù)對結(jié)果的影響是無法顯現(xiàn)出來的,學(xué)生對試驗現(xiàn)象的理解也很浮淺。如果能夠改變固有的教學(xué)方法,通過設(shè)置不同參數(shù)、不同條件,讓學(xué)生進行對比研究,并加以分析討論,則更有利于學(xué)生對專業(yè)知識的掌握。例如,傳統(tǒng)的水泥技術(shù)要求試驗中,各試驗小組選用相同生產(chǎn)廠家和同樣種類與型號的水泥,試驗現(xiàn)象與結(jié)果基本相同,學(xué)生無法觀察不同水泥在標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,初凝、終凝等技術(shù)性能的差異,也無法觀察安定性、力學(xué)性能和強度等級等技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn),各小組之間也無需進行經(jīng)驗分享和共同協(xié)作。如果教師能通過自制水泥的方式,制備出未知技術(shù)性能的水泥,學(xué)生和老師共同通過試驗總結(jié)出水泥技術(shù)要求的影響因素,小組之間通過交流并分享試驗結(jié)果,觀察相關(guān)參數(shù)對水泥性能的影響,教學(xué)效果必將得到提升。又如,根據(jù)正交試驗原理設(shè)定混凝土配合比試驗參數(shù),各小組分別觀察水灰比、砂率、單位用水量、粗集料用量和最大粒徑等參數(shù)對混凝土工作性能和強度的影響,并將最終的試驗數(shù)據(jù)結(jié)果統(tǒng)一起來,由學(xué)生對試驗數(shù)據(jù)進行分析、處理,寫出綜合試驗報告。顯然,水泥性能和混凝土配合比實驗經(jīng)過試驗設(shè)計,不僅加深了學(xué)生對于一些現(xiàn)象的直觀印象,還增強了學(xué)生動手能力和綜合分析問題的能力,同時也激發(fā)了學(xué)生探索未知領(lǐng)域的研究興趣。
2、創(chuàng)建實踐教學(xué)新平臺
1)開放試驗室由于試驗學(xué)時有限,我校在本學(xué)年嘗試了課余時間為學(xué)生開放所有試驗室,鼓勵學(xué)生充分利用開放性試驗室進行砂漿、水泥凝結(jié)時間測定和混凝土配合比設(shè)計等設(shè)計性、綜合性試驗,教師利用課余時間給予指導(dǎo),使學(xué)生充分了解了試驗過程和操作方法,達到滿足本學(xué)科實驗教學(xué)的基本要求。
2)增設(shè)土木工程材料試驗課程為了提高實踐教學(xué)的質(zhì)量,在2013年新的教學(xué)大綱修訂的過程中,我校針對土木工程材料課程的教學(xué)現(xiàn)狀,增設(shè)了土木工程材料實踐教學(xué)周,利用一周的時間讓學(xué)生充分參與到實踐教學(xué)中,充分保障實踐教學(xué)的運行。
3)鼓勵學(xué)生參與教師科研項目針對部分學(xué)生對教師的科研項目具有較強興趣的情況,我校鼓勵學(xué)生參與到研究中,指導(dǎo)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生在原材料的選擇、成型工藝的控制和性能檢測等環(huán)節(jié)的實際技能與分析解決問題的能力,提高學(xué)生創(chuàng)新能力以及開展基礎(chǔ)研究的能力。
4)指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競賽為了提高大學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力和對專業(yè)知識的認(rèn)知能力,我校開展了一系列以專業(yè)知識為依托的學(xué)科競賽。同學(xué)們在參加競賽的過程中,鍛煉了自身的專業(yè)技能。例如,我校針對當(dāng)前建筑垃圾大量堆放所引起的環(huán)境與社會問題,舉辦了“建筑垃圾變廢為寶大行動”的學(xué)科競賽。在教師的指導(dǎo)下,同學(xué)們提出了各種建筑垃圾再生利用的方法。這場競賽不僅提高了學(xué)生們的動手能力和科研能力,還讓學(xué)生們意識到傳統(tǒng)建筑材料在其使用結(jié)束后給環(huán)境帶來的巨大壓力和負(fù)面影響,有助于學(xué)生在以后的工作和研究中確立節(jié)能與環(huán)保的思維。
3、拓寬實踐教學(xué)新渠道
土木工程材料的實踐教學(xué)應(yīng)與理論課程相結(jié)合,力求建立材料特性與實際工程的有機聯(lián)系,盡可能制造機會讓學(xué)生接觸到實際的建筑材料,讓材料抽象的性質(zhì)具體化。力求建立課內(nèi)基本試驗與工程實際的相互對照,盡可能創(chuàng)造機會讓學(xué)生深入接觸實際工程,在工程實踐中充實和鞏固課堂理論知識,零距離地開展工程實踐教學(xué)。我校在課外時間組織學(xué)生到混凝土預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)、建材市場、商品混凝土攪拌站、建筑工地等參觀調(diào)研,邀請具有豐富施工經(jīng)驗的工程師指導(dǎo)并講解工程實際的工藝流程。讓學(xué)生深刻認(rèn)識原材料選用原則和生產(chǎn)施工流程,從市場中了解現(xiàn)有材料和新材料的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀。在商品混凝土生產(chǎn)企業(yè),學(xué)生了解了新拌混凝土的制備流程,意識到試驗室中混凝土配比試驗與工程實際的差異,也認(rèn)識到摻合料和外加劑的摻入,對拌合物和易性、力學(xué)性能和經(jīng)濟效益的影響。這不僅增強了學(xué)生對土木工程材料的感性認(rèn)識,也鍛煉了學(xué)生的動手能力、交際能力,提升了綜合專業(yè)素養(yǎng)。在普通混凝土試驗的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),我校組織學(xué)生到當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧涎芯克M行參觀學(xué)習(xí),讓學(xué)生觀摩混凝土配合比的試配流程。學(xué)生一方面認(rèn)識到水灰比、減水劑種類與摻量、活性摻合料種類與用量對拌合物工作性能的影響;另一方面,經(jīng)現(xiàn)場試驗技術(shù)人員的講解,學(xué)生深入了解了活性摻合料摻入對混凝土性能、結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟性的影響,并且了解到大量工業(yè)固體廢棄物對環(huán)境的影響。學(xué)生通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí),深入認(rèn)識國家發(fā)展和改革委員會、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部開展“充分認(rèn)識開展綠色建筑行動的重要意義”行動的深遠影響,學(xué)會因地制宜、就地取材,結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c和資源稟賦,大力發(fā)展安全耐久、節(jié)能環(huán)保、施工便利的綠色建材。
篇10
第一層次的實驗即基本性實驗對應(yīng)于教學(xué)大綱的要求,可以按照原教學(xué)模式執(zhí)行教學(xué)組織與實施,在教學(xué)組織與實施過程中應(yīng)注意兩個教學(xué)原則和三點教學(xué)方法。其中,“兩個原則”一是把實驗的主動還給學(xué)生;二是注重激發(fā)學(xué)生的實驗興趣,將學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)由被動轉(zhuǎn)向主動,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性。通過實驗結(jié)果比較、自主選擇實驗方法、提問引導(dǎo)等教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生對基本性實驗的興趣。
2.創(chuàng)新性實驗的教學(xué)組織與實施
第二層次的實驗,即創(chuàng)新性實驗的教學(xué)組織與實施方案,主要包括學(xué)生的遴選、實驗指導(dǎo)教師的確定兩方面。學(xué)生的遴選即是如何確定參與創(chuàng)新性實驗的學(xué)生。遴選時不僅應(yīng)考慮學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)與能力,也要綜合實驗室相關(guān)設(shè)備的實際情況。為了保障取得較理想的教學(xué)質(zhì)量與效果,應(yīng)適當(dāng)控制選做本層次實驗的學(xué)生人數(shù)。從教學(xué)實踐看,每學(xué)期開展第二層次實驗的項目數(shù)以4~6項為宜,最高不超過8項,同時限定每名學(xué)生最多可選實驗項目為2項。這樣,既能保障實驗的順利進行(儀器設(shè)備數(shù)量充足、實驗指導(dǎo)教師到位),又能取得較滿意的教學(xué)效果。參與該層次實驗的學(xué)生比例從2011年秋季學(xué)期的15%增加到2013年春季學(xué)期的37%。今后,隨著實驗室建設(shè)的逐步完善(設(shè)備、師資隊伍等),這一比例也將逐步提高。但考慮到創(chuàng)新性實驗對學(xué)生能力的要求以及教學(xué)效果等情況,教學(xué)團隊的全體4名教師認(rèn)為其比例最高不宜超過60%。實驗指導(dǎo)教師的確定應(yīng)考慮實驗室專任教師與理論課教師的課程安排等情況,原則上以任課教師為主、實驗室專任教師為輔進行共同指導(dǎo)。如有特殊情況(上課時間沖突等),則應(yīng)由全體教學(xué)團隊人員協(xié)商解決,或安排在周末學(xué)生無課的時段,以保證創(chuàng)新性實驗教學(xué)的順利進行。
3.創(chuàng)新性實驗教學(xué)的過程管理
第二層次的實驗項目屬于選修實驗項目,通常由若干名學(xué)生,如3~5人組成實驗小組,多數(shù)實驗項目都要求學(xué)生自行查閱文獻,經(jīng)交流討論、設(shè)計實驗方案后再開展實驗。這一過程既能提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,也可鍛煉學(xué)生的團隊協(xié)作能力。但是,團隊合作給少數(shù)只為混學(xué)分的學(xué)生提供了可乘之機。另一方面,由于創(chuàng)新性實驗沒有固定的實驗課時間,且實驗總學(xué)時數(shù)也不能事先預(yù)定,這就要求指導(dǎo)教師應(yīng)在整個實驗中,實施過程性評價方法,加強過程管理和監(jiān)督。
4.創(chuàng)新性實驗的成績評定
目前我校土木工程材料課程成績由考試成績、平時成績及實驗成績等三部分構(gòu)成,各部分所占權(quán)重依次為70%、20%、10%。開設(shè)創(chuàng)新性實驗后,課程成績的評定既要對學(xué)生有一定的激勵,又應(yīng)避免出現(xiàn)學(xué)生為提高成績而一哄而上、爭相選做第二層次實驗的現(xiàn)象。教學(xué)實踐中,根據(jù)學(xué)生的實驗態(tài)度、實驗進展及完成效果等情況,采用“優(yōu)、良、中、合格、不合格”共五檔進行評定,并據(jù)此酌情額外增加學(xué)生的實驗成績。比如,當(dāng)?shù)诙哟螌嶒灥某煽優(yōu)?ldquo;優(yōu)”時,可額外增加該生的實驗成績10分,并按相應(yīng)權(quán)重計入課程總成績。
(二)教學(xué)模式與方法
層次化的實驗教學(xué)新模式要求改革實驗教學(xué)模式和教學(xué)手段,以學(xué)習(xí)為中心,實驗教學(xué)內(nèi)容層次化,充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段。教師應(yīng)改變自己的教學(xué)角色,確立為“學(xué)”而“教”的思想,在整個實驗教學(xué)過程中,始終以學(xué)生為中心,確保學(xué)生的主體地位。實驗內(nèi)容層次化可以最大限度地調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,提高學(xué)生的實驗技能,并有利于培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。教師應(yīng)充分利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化教學(xué)手段進行實驗教學(xué),如制作多媒體電子教案、CAI課件以及建立課程網(wǎng)站等,方便學(xué)生提前預(yù)習(xí)和自學(xué),既能提高實驗效率和教學(xué)質(zhì)量,又可以開拓和豐富學(xué)生的視野與知識面。
二、層次化教學(xué)模式長期有效的保障措施
開展創(chuàng)新性實驗項目的教學(xué),不僅能夠加強學(xué)生對相關(guān)內(nèi)容的理解和把握,而且還能使學(xué)生較好地把握相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點、研究趨勢,掌握新的實驗技術(shù)或新方法,更重要的是能夠逐步培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和研究興趣,有利于培養(yǎng)復(fù)合型人才,這也是三峽大學(xué)土木工程材料實驗教學(xué)改革的主要目的。為保證創(chuàng)新性實驗教學(xué)的長期穩(wěn)定運行,必須采取相應(yīng)的保障措施。
(一)確定合適的實驗項目
創(chuàng)新性層次實驗教學(xué)的首要工作是選題。選題要有創(chuàng)造性的因素,最好能解決一個較為復(fù)雜的技術(shù)問題,以便使學(xué)生得到較全面的訓(xùn)練。選題應(yīng)該優(yōu)先選擇源于科研項目,并與教學(xué)密切相關(guān)的工程技術(shù)問題,使學(xué)生在規(guī)定的時間通過努力基本上能完成任務(wù),從而鞏固、加深和擴大學(xué)生的專業(yè)知識面,增強工作技能以及創(chuàng)造性。此外,為保證創(chuàng)新性層次實驗教學(xué)的長期運行,創(chuàng)新性實驗項目應(yīng)不斷推陳出新。從實驗教學(xué)實踐看,采取了如下途徑確定第二層次的實驗項目:引入反映相關(guān)領(lǐng)域研究熱點、研究趨勢,以及實驗新技術(shù)與新方法的實驗內(nèi)容作為創(chuàng)新性實驗項目,采用與建材相關(guān)的大學(xué)生科技創(chuàng)新項目(國家級、省級和校級)、大學(xué)生挑戰(zhàn)杯競賽科技項目,以及學(xué)校設(shè)立的大學(xué)生求索創(chuàng)新項目等,另有少量創(chuàng)新性實驗項目結(jié)合教師的科研項目設(shè)置。
(二)經(jīng)費來源和相關(guān)配套政策
創(chuàng)新性層次的實驗項目所用原料、藥品及儀器運轉(zhuǎn)與維修費用等經(jīng)費開支,都應(yīng)進行相應(yīng)配套與完善,以形成長效機制。可以通過申請國家級、省級、校級等各級各類創(chuàng)新項目或科技項目,如大學(xué)生科技創(chuàng)新項目、挑戰(zhàn)杯競賽項目、三峽大學(xué)設(shè)立的大學(xué)生求索創(chuàng)新活動及其他項目,或從教師的科研項目中設(shè)置第二層次的實驗教學(xué)項目等形式來獲取經(jīng)費支持。2011年秋季至2013年春季共四個學(xué)期的教學(xué)實踐中,第二層次實驗教學(xué)項目的經(jīng)費來源于國家自然科學(xué)基金、湖北省教育廳科學(xué)研究項目各1項、湖北省大學(xué)生挑戰(zhàn)杯競賽項目1項、三峽大學(xué)設(shè)立的大學(xué)生求索創(chuàng)新活動2項、教學(xué)研究項目2項,以及其他橫向項目等。
(三)健全和完善實驗室管理制度
建立健全實驗室各項保障機制,包括條件保障、激勵約束機制和監(jiān)督機制等。條件保障方面,要繼續(xù)加大實驗室建設(shè)力度,完善實驗室儀器設(shè)備等硬件設(shè)施。建筑材料實驗經(jīng)過自2009年秋以來的累次建設(shè)投入,實驗設(shè)備、場地及環(huán)境等都得到顯著改善,完全對實驗室硬件設(shè)施的要求。在激勵約束機制方法方面,制定和完善了相關(guān)管理政策,如:對參與創(chuàng)新性實驗的學(xué)生在綜合測評時適當(dāng)加分,指導(dǎo)教師評職稱時優(yōu)先推薦等。不僅吸引學(xué)生參與創(chuàng)新實驗,還鼓勵教師參與第二層次實驗教學(xué)。
(四)加強過程控制
指導(dǎo)教師要加強對創(chuàng)新性實驗項目的過程控制。制定相應(yīng)管理制度和方法,采用中期答辯和評估、定期召開小組匯報和討論會等方式進行嚴(yán)格、規(guī)范、科學(xué)的管理,對第二層次實驗項目的教學(xué)進行有效監(jiān)督與控制。定期召開小組會議可以了解實驗進度,并以實驗方案方法的完善、指導(dǎo)等方面開展討論,檢查學(xué)生實驗日志、實驗的收獲或思考內(nèi)容、實驗分析報告等,對前期工作作出評價,提出具體建議,促進實驗小組按進度完成預(yù)定任務(wù)。中期檢查是創(chuàng)新性實驗項目教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié),院(系)組織相關(guān)教師對項目實施中期檢查,可以使學(xué)生相互學(xué)習(xí)借鑒,而專家的評價起到診斷、督促、啟發(fā)、指導(dǎo)作用。建立并實施以過程為導(dǎo)向的創(chuàng)新性實驗項目評價體系,同時配套相應(yīng)的激勵機制,包括設(shè)立創(chuàng)新學(xué)分、綜合測評加分或推薦免試研究生加分、資助等措施,營造了良好的學(xué)習(xí)氛圍,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新熱情。實踐表明,加強過程控制是開展第二層次實驗教學(xué)、保證教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵一環(huán),通過加強對實驗過程的監(jiān)督管理,取得了較好的教學(xué)效果。
(五)加強實驗教學(xué)師資隊伍的建設(shè)
建設(shè)一支責(zé)任心強、業(yè)務(wù)過硬的師資隊伍,是搞好實驗教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量的基本保證,也是適應(yīng)高校培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的需要。通過相關(guān)政策與制度,吸引教師積極參與實驗室建設(shè)和實驗教學(xué)工作,同時支持他們參加各類實驗技能培訓(xùn),增強業(yè)務(wù)能力,使其能勝任不斷推陳出新的創(chuàng)新性實驗項目教學(xué)。目前,學(xué)校和學(xué)院均制定了相關(guān)政策,要求教師積極參與實驗室建設(shè),經(jīng)常參加相關(guān)的實驗技能和業(yè)務(wù)能力培訓(xùn),并將這兩點作為教師職稱申報時的必備條件之一。目前執(zhí)行情況良好,促進了實驗教學(xué)的師資建設(shè)。
三、層次化實驗教學(xué)的實踐效果
經(jīng)過2011年秋季學(xué)期至2013年春季學(xué)期共4個學(xué)期的教學(xué)實踐,取得的效果表現(xiàn)為以下3方面。
(1)提高了學(xué)生的實驗技能,加深知識理解,擴展知識體系。學(xué)生根據(jù)創(chuàng)新性實驗項目和要求,自己查閱相關(guān)資料,進行實驗方案設(shè)計和實驗,啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生獨立解釋實驗現(xiàn)象、分析實驗結(jié)果,最后以書面報告或小論文的形式進行交流,使學(xué)生得到全面、綜合的實驗技能訓(xùn)練。同時,更深入地了解和探討實踐與理論的異同,加深了相關(guān)知識的理解與掌握,擴展了知識體系。
(2)通過采取各種激勵和條件保障措施,營造了促進學(xué)生積極主動學(xué)習(xí)的氛圍,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新熱情,取得了較好的效果。2011年秋開始實施土木工程材料層次化實驗教學(xué)以來,在2012年成功申報2項校級求索創(chuàng)新活動項目(2010級土木工程專業(yè)學(xué)生),2013年開展的創(chuàng)新實驗項目“摻磷渣活性粉末混凝土的制備”獲湖北省第九屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽二等獎。同時,學(xué)生依托創(chuàng)新實驗項目在國際會議上公開發(fā)表學(xué)術(shù)論文2篇:《粉磨時間對磷渣粉活性的影響》于2012年11月發(fā)表在兩岸四地高性能混凝土國際研討會論文集,PreparationofReactivePowderConcreteHavingHighVolumeofPhosphorousSlagPowderandSilicaFume于2013年5月發(fā)表于AdvancedMaterialsResearch第738卷。
(3)學(xué)生掌握了自主學(xué)習(xí)方法和能力,培養(yǎng)了團隊協(xié)作精神和能力。學(xué)生在創(chuàng)新實驗過程中,逐步學(xué)習(xí)和掌握解決問題的方法,同時,培養(yǎng)了團隊合作精神和能力。
篇11
土木工程材料是土木工程專業(yè)的必修專業(yè)基礎(chǔ)課程。在我校土木工程專業(yè)培養(yǎng)計劃中,該課程計劃學(xué)時為56(含實驗16學(xué)時),主要介紹常用的土木工程材料的基本組成、材料性能、質(zhì)量要求、檢測方法等,內(nèi)容包括無機氣硬性膠凝材料、水泥、砂漿、混凝土、砌筑材料和屋面材料等,是一門以試驗為基礎(chǔ)的信息量較大的課程,綜合性、實踐性和經(jīng)驗性都較強。課程教學(xué)分為理論課和試驗課,兩者既緊密聯(lián)系,又相對獨立。
土木工程材料課程在土木工程專業(yè)課程體系中占有重要的位置。面對創(chuàng)辦高水平研究型大學(xué)的發(fā)展目標(biāo),2012年中國石油大學(xué)提出了“三三三”本科教育培養(yǎng)新體系,即本科教學(xué)辦學(xué)定位的三型、培養(yǎng)目標(biāo)的三化、教學(xué)方式的三性 。[1]圍繞“三三三”本科人才培養(yǎng)體系,我校土木工程專業(yè)積極開展了一系列教育教學(xué)改革,針對學(xué)科的特點及目標(biāo),對課程的考核考試方法進行探討。
一、課程考試模式現(xiàn)狀分析
作為土木工程的專業(yè)基礎(chǔ)課程,土木工程材料課程的教學(xué)質(zhì)量直接影響到高等學(xué)校培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才這一培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。考試是對教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”兩個方面進行檢驗的重要手段,考試成績客觀與否,對實際情況的反映真實與否,是衡量考試合理性的標(biāo)準(zhǔn),也是教師和學(xué)生雙方關(guān)注的問題。
根據(jù)筆者調(diào)查,土木工程材料課程的考核仍采用傳統(tǒng)的考核方法,即書面式閉卷期末考試, 60分合格制。不可否認(rèn),這種傳統(tǒng)方式具有一定的客觀性,但并不能全面、準(zhǔn)確地反映出“教”與“學(xué)”的真實水平,其存在的具體問題如下。
(一)考核內(nèi)容單一化
土木工程材料課程的特點決定了其確實存在大量的知識點需要記憶,學(xué)生只有在準(zhǔn)確記憶的基礎(chǔ)上,才能保證實際工程中的正確應(yīng)用和實踐。一方面,傳統(tǒng)考核方式內(nèi)容多偏重答案唯一的記憶性題目,偏重對基本公式和基本概念的簡單直接的考查,并未重視和兼顧學(xué)生掌握該課程知識后應(yīng)具備的解決實際問題的能力。另一方面,傳統(tǒng)的考核方式其內(nèi)容普遍缺乏與最新的相關(guān)研究和社會關(guān)注熱點相結(jié)合的考核內(nèi)容的設(shè)置,難以達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的教學(xué)目標(biāo)。
(二)考核方法呆板
傳統(tǒng)考核方式一成不變,靈活性差,無法適應(yīng)不斷推進的土木工程專業(yè)教學(xué)改革的步伐。多年來,傳統(tǒng)的考試采取標(biāo)準(zhǔn)化考試題型,題型局限于基本理論的填空、判斷、選擇、簡答、名詞解釋等,綜合性的思考題、分析論述題、應(yīng)用題等主觀性題型很少。這類標(biāo)準(zhǔn)化試題的評判具有客觀公正的特點,但是答案唯一,學(xué)生無法獲得探索創(chuàng)新的機會,這限制了學(xué)生學(xué)習(xí)探索的積極性,不利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。
(三)學(xué)生重“考”不重“學(xué)”
以期末考試成績?yōu)槲ㄒ换蛑饕獦?biāo)準(zhǔn),即所謂的“一卷定乾坤”,這導(dǎo)致學(xué)生只重視考試而忽視了學(xué)習(xí)的過程,助長了學(xué)生“平時不用功,考前再使勁,考試忙作弊,考后全遺忘”的不良學(xué)風(fēng)。 歸結(jié)原因,還是因為考試內(nèi)容單一、考試方法呆板,機械記憶就可以成為考試成功的關(guān)鍵,不少學(xué)生期末考試前開始加班加點,通過各種方法舞弊,但求期末考試過關(guān)。可見,采用傳統(tǒng)的期末考試的方法作為考核手段,難以全面反映出該課程的教學(xué)效果,容易對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣產(chǎn)生不良影響,阻礙了該課程教育教學(xué)的發(fā)展,亟須進行改革。
二、考試模式改革的理念及思路
課程考核無疑是高等學(xué)校教學(xué)工作的重要環(huán)節(jié),其不僅要重視認(rèn)知目標(biāo)領(lǐng)域的前三個層次(知識、領(lǐng)會和運用)的考核,而且更應(yīng)該突出對后三個層次(分析、綜合和評價)的評價。應(yīng)基于過程性原則、激勵性原則、多元化原則和能力性原則,注重對學(xué)習(xí)過程的考查和學(xué)生能力的評價,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和自主性為目標(biāo),以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力為核心,建立多樣化、高效和易操作的考核評價方式,以促進學(xué)生自主性和研究性學(xué)習(xí)。
根據(jù)社會對土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)需求,針對土木工程材料課程的具體特點,在對該專業(yè)基礎(chǔ)課程傳統(tǒng)考試存在的問題深入分析的基礎(chǔ)上,筆者提出了采取筆試、設(shè)計型課題考試相結(jié)合及選題報告等方式結(jié)合的新型考核方式,這有利于更加全面、準(zhǔn)確地評價教師的教與學(xué)生的學(xué)。
三、考試模式改革方案
(一)課程考試內(nèi)容改革
1.基礎(chǔ)知識考核。精煉明確每章的知識點,特別是每章的重點難點,結(jié)合本課程教學(xué)模式,設(shè)置《每章考試題》,《每章考試題》多為客觀題。《每章考試題》在每章結(jié)束后下發(fā),主要考查學(xué)生的基本概念、理論、原理等基礎(chǔ)知識,通過《每章考試題》可以檢查學(xué)生對所學(xué)知識點的掌握程度,讓學(xué)生及時查缺補漏,該部分成績將是最終成績的一部分。2.綜合能力考核。以土木工程材料中的普通混凝土試驗室配合比設(shè)計,熱拌瀝青混合料的配合比設(shè)計兩大設(shè)計問題為主線,結(jié)合工程實例創(chuàng)設(shè)問題情境,要求學(xué)生運用所學(xué)知識,找出引發(fā)工程問題的原因、解決問題所用的理論、解決問題的可行辦法、提出解決問題新思路,再結(jié)合具體的實驗課進行具體的試驗驗證等。3.改革期末考試的考題形式。減少選擇題、填空題等不利于考查學(xué)生能力的題型,盡可能增加分析題、簡答題等題型,重點考查學(xué)生運用綜合知識解決實際問題的能力。
(二)考試方法
將考核方式分為過程考核和期末考核兩部分。其中,過程考核又分為課堂考核和綜合考核兩部分。課堂考核:采用《每章考試題》、課堂表現(xiàn)(包括教師提問、學(xué)生課堂討論、小組討論等)、課后作業(yè)、小論文、專題PPT匯報等多元考核評價方式。綜合考核:可采用課堂回答、撰寫論文、配合比設(shè)計、調(diào)研報告等形式。期末考核:根據(jù)題目可采用閉卷、開卷、半開半閉(帶標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程及規(guī)范等)、撰寫論文、配合比設(shè)計等形式。
(三)成績評定
各部分成績擬定比例:最終成績=章考試題×10%+課堂表現(xiàn)×15%+課后作業(yè)×10%+綜合考核×15%+期末考核×50%,實際的比例可根據(jù)試點情況做適當(dāng)調(diào)整。
(四)考試改革的保障
新型考核方式要求任課教師更有責(zé)任心,付出更多的勞動。為保證新的考核方式得到有效的實施,任課教師需要進行學(xué)生上課出勤情況和課堂表現(xiàn)情況的統(tǒng)計,并做到公平公正。同時,輔導(dǎo)員和班主任應(yīng)配合考試改革,加強學(xué)生對土木工程材料課程考試改革的必要性和重要性的認(rèn)識,這有助于學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度,積極正確對待考試改革,從而使課程考核改革取得實實在在的成效。另外,也建議學(xué)校和院系制定合理的激勵政策,鼓勵任課教師全心投入到專業(yè)課程考核模式的改革和實踐中。
四、考試改革的實施情況及效果
2015-2016學(xué)年土木工程材料被列為學(xué)院考試改革試點課程,2015-2016學(xué)年第1學(xué)期,課程在土木工程2014級4個班120名學(xué)生中試點實施,參與教師3人,輔助參與教師2人。
總體實施效果:大大提高了學(xué)生日常學(xué)習(xí)的積極性和主動學(xué)習(xí)的興趣,課堂教學(xué)效果也得到很大提升。現(xiàn)場答辯式的課堂控制考核鍛煉了學(xué)生主動解決問題的能力以及理論聯(lián)系實際的能力,增強了學(xué)生團隊協(xié)作、匯報組織、語言表達、隨機應(yīng)變的能力,有利于學(xué)生綜合素養(yǎng)的提高。
教師和學(xué)生改變了生硬的教學(xué)及學(xué)習(xí)模式,學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決現(xiàn)場實際問題的能力得到了培養(yǎng),土木工程專業(yè)本科生教育教學(xué)效果得到提升。這切合了我校“三三三”制培養(yǎng)模式,尤其是對教學(xué)方式的三性――學(xué)習(xí)性、研究性、開放性起到了積極的助推作用,也是對本科教學(xué)辦學(xué)定位的三型――精英型、特色型、研究型的具體落實。
五、結(jié)語
考試改革是教學(xué)改革的重要組成部分,對提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)創(chuàng)新性人才、推動“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式具有重要意義。土木工程材料作為學(xué)生首先接觸的專業(yè)基礎(chǔ)課程,其教學(xué)質(zhì)量不但對實現(xiàn)土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)十分重要,而且其教學(xué)效果將直接影響學(xué)生對后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)信心和學(xué)習(xí)熱情。筆者結(jié)合我校的實際情況,對土木工程材料課程考試模式的改革進行了一些探討,以期激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)榮譽感,為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ),為我國土木工程界培養(yǎng)更多優(yōu)秀的工程技術(shù)和管理人才。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 劉華東.構(gòu)建“三三三”培養(yǎng)體系 推進本科教育邁向更高目標(biāo)[J].中國高等教育,2012(18):34-36.
篇12
1 土木工程材料
隨著科學(xué)技術(shù)的進步和建筑工業(yè)發(fā)展的需要,一大批新型土木工程材料應(yīng)運而生,,而社會的進步、環(huán)境保護和節(jié)能降耗及建筑業(yè)的發(fā)展,又對土木工程材料提出了更高的要求。因而,今后一段時間內(nèi),土木工程材料將向以下幾個方向發(fā)展。
復(fù)合化。單一的材料往往難以滿足要求,復(fù)合材料應(yīng)運而生。所謂復(fù)合技術(shù)是將有機和有機、有機和無機、無機和無機材料在一定的條件下,按適當(dāng)?shù)谋壤龔?fù)合。然后經(jīng)過一定的工藝條件有效地將幾種材料的優(yōu)良性結(jié)合起來,從而得到性能優(yōu)良的復(fù)合材料。
多功能化。隨著人們生活水平的提高,對材料的功能的要求越來越高,要求新型材料從單一功能向多功能方向發(fā)展。即要求材料不僅要滿足一般的使用要求,還要求兼具呼吸、電磁屏蔽、防菌、滅菌、抗靜電、防射線、防水、防霉、防火、自潔智能等功能。
2 土木工程材料現(xiàn)狀及要求
與以往相比,當(dāng)代土木工程材料的物理力學(xué)性能也已獲得明顯改善,隨著現(xiàn)代陶瓷與玻璃的性能改進,其應(yīng)用范圍也有明顯的變化。例如水泥和混凝土的強度、耐久性及其他功能均有所改善。隨著現(xiàn)代陶瓷與玻璃的性能改進,其應(yīng)用范圍與使用功能已經(jīng)大大拓寬。此外,隨著技術(shù)的進步,傳統(tǒng)的應(yīng)用方式也發(fā)生了較大變化現(xiàn)代施工技術(shù)與設(shè)備的應(yīng)用也使得材料在工程中的性能表現(xiàn)比以往好為現(xiàn)代土木工程的發(fā)展奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。盡管目前土木工程材料在品種與性能上已有很大的進步,但與人們對于其性能要求的期望值還有較大差距。首先工程中的性能表現(xiàn)比以往好為現(xiàn)代土木工程的發(fā)展奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。盡管目前土木工程材料在品種與性能上已有很大的進步,但與人們對于其性能要求的期望值還有較大差距。
2.1 從土木工程材料的來源來看:
鑒于土木工程材料的用量巨大,尤其在應(yīng)用方面,經(jīng)過長期使用的不斷累積,單一品種或數(shù)個品種的原材料來源已不能滿足其持續(xù)不斷的發(fā)展的需求。尤其是歷史發(fā)展到今天,以往大量采用的粘土磚瓦和木材等已經(jīng)給社會的可持續(xù)發(fā)展帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。論文參考網(wǎng)。從另一方面來看,由于人們對于各種建筑物性能的要求不斷提高,傳統(tǒng)建筑材料的性能也越來越不能滿足社會發(fā)展的需求。為此,以天然材料為主要材料的時代即將結(jié)束,取而代之的將是各種人工材料,這些人工材料將會向著再生化、利廢化、節(jié)能化和綠色化等方向發(fā)展。
2.2 從土木工程對材料技術(shù)性能要求的方面來看:
技術(shù)性能的要求也越來越多,各種物理性能指標(biāo)的要求也越來越高,從而表現(xiàn)為未來建筑材料的發(fā)展具有多功能和高性能的特點。具體來說就是材料向著輕質(zhì)高強、多功能、良好的工藝性和優(yōu)良耐久性的方向發(fā)展。
3 新型土木工程材料——綠色建材
土木工程材料行業(yè)對資源的利用和對環(huán)境的影響都占據(jù)著重要的位置,在產(chǎn)值、能耗、環(huán)保等方面都是國民經(jīng)濟中的大戶,為了保證源源不斷地為工程建設(shè)提供質(zhì)量可靠的材料,避免新型材料的生產(chǎn)和發(fā)展對環(huán)境造成危害,因此“綠色建材”應(yīng)運而生。目前正在開發(fā)的和已經(jīng)開發(fā)的綠色建材和準(zhǔn)綠色建材主要以下幾種:
3.1 利用廢渣類物質(zhì)為原料生產(chǎn)的建材,這類建材以廢渣為原料生產(chǎn)磚、砌塊、材板及膠凝材料,其優(yōu)點是節(jié)能利廢,但仍需依靠科技進步,繼續(xù)研究和開發(fā)更為成熟的生產(chǎn)技術(shù),使這類產(chǎn)品無論是成本上,還是性能方面真正能達到綠色建材標(biāo)準(zhǔn)。
3.2 利用化學(xué)石膏生產(chǎn)的建材產(chǎn)品,用工業(yè)廢石膏代替天然石膏,利用先進的生產(chǎn)工藝和技術(shù)可生產(chǎn)各種土木建筑材料產(chǎn)品。這些產(chǎn)品具有石膏的許多優(yōu)良性能,開辟石膏建材的新來源,并且消除了化工廢石膏對環(huán)境的危害,符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
3.3 利用廢棄的有機物生產(chǎn)的建材產(chǎn)品,以廢塑料、廢橡膠及廢瀝青等可生產(chǎn)多種土木工程材料,如防水材料、保溫材料、道路工程材料及其他室外工程材料。這些材料消除了有機物對環(huán)境的污染,還節(jié)約了石油等資源,符合在資源可持續(xù)發(fā)展方面的基本要求。
3.4 利用來源廣泛的地方材料為原料,利用高科技生產(chǎn)的低成本健康建材,不同的地區(qū)都可能有來源豐富、不同種類的地方材料,根據(jù)這些地方的性質(zhì)和特點,利用現(xiàn)代技術(shù),可生產(chǎn)各種性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些復(fù)合性材料也是綠色建材的發(fā)展方向。
4 土木工程材料的發(fā)展趨向
眾多現(xiàn)象表明進入21世紀(jì)以后,在我國甚至是全世界范圍內(nèi),土木工程材料的發(fā)展應(yīng)具有以下的一些趨向:
研制高性能材料,例如研制輕質(zhì)、高強、高耐久性、優(yōu)異裝飾性和多功能的材料,以及充分利用和發(fā)揮各種材料的特性,采用復(fù)合技術(shù),制造出具有特殊功能的復(fù)合材料。
充分利用地方材料,盡量減少天然資源,大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物作為生產(chǎn)土木工程材料的資源,以及保護自然資源和維護生態(tài)環(huán)境的平衡。
材料生產(chǎn)中不得使用有損人體健康的添加劑和顏料,如甲醛、鉛、鎘、鉻及其化合物等,同時要開發(fā)對人體有益的材料,如抗菌、滅菌、除臭、除霉、防火、調(diào)溫、消磁、防輻射、抗靜電等。
總結(jié):土木工程材料的發(fā)展的過程是隨著社會生產(chǎn)力一起進行的,它和工程技術(shù)的進步有著不可分割的聯(lián)系。工程中選材料時通過對環(huán)境的影響對后來人的影響來決定土木工程材料的好換,在未來,基于材料原有的性質(zhì)的基礎(chǔ)上,“可持續(xù)發(fā)展”將是衡量建筑工程的一把尺子。
篇13
材料實驗;土木工程;教學(xué);改革
土木工程材料屬于土建類專業(yè)的基礎(chǔ)課程,該課程的教學(xué)內(nèi)容具有概述性的特點,計算與理論推導(dǎo)方面的教學(xué)內(nèi)容相對較少,但課程的實踐性較強[1]。為了能夠讓學(xué)生牢固掌握概述性工程材料知識,包括防水材料、金屬材料、砂漿材料及膠凝材料等的專業(yè)術(shù)語、基本概念等,則需要應(yīng)用實驗課程對理論性教學(xué)內(nèi)容進行補充。
一、改革課程教學(xué)模式,調(diào)動參與實驗的積極性
目前多采用灌輸式的教學(xué)模式進行實驗教學(xué),灌輸式的教學(xué)模式耗時較長,且難以在教學(xué)中充分考慮到學(xué)生的實際學(xué)習(xí)需求,因此可嚴(yán)重影響學(xué)生參與實驗教學(xué)的積極性。對此,可以采用塔式課程教學(xué)模式對傳統(tǒng)灌輸式模式進行改革,讓學(xué)生在基礎(chǔ)設(shè)計、對比分析及后期處理教學(xué)環(huán)節(jié)中逐步了解材料實驗內(nèi)容、掌握實驗方法及鞏固實驗課程中學(xué)習(xí)到的工程材料知識。在實驗課程的基礎(chǔ)設(shè)計環(huán)節(jié),應(yīng)先對學(xué)生進行分組,并要求各小組根據(jù)實驗項目設(shè)計實驗方案,在實驗前需要求學(xué)生上交設(shè)計方案,待教師審批后才能讓學(xué)生進行實驗。讓學(xué)生自主設(shè)計材料實驗,可以將被動實驗變?yōu)橹鲃訉嶒灒@對于實驗教學(xué)參與度的提升有重要意義[2]。在實驗教學(xué)的對比分析環(huán)節(jié),教師可要求學(xué)生對相同批次的材料實驗現(xiàn)象與結(jié)果進行對比分析,以了解實驗結(jié)果不一致的原因,從而有效提升學(xué)生對于實驗過程的分析能力與解決實驗難題的能力。在實驗課程的后期處理環(huán)節(jié),教師需要及時公布實驗設(shè)計方案及實驗結(jié)果,并要求學(xué)生總結(jié)實驗成果與改進不足。例如,在對膠凝材料基本性質(zhì)進行教學(xué)時,教師可以先準(zhǔn)備好標(biāo)號不同的水泥,并指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案,隨后讓學(xué)生嚴(yán)格按照實驗指導(dǎo)說明及方案完成相關(guān)實驗,包括膠砂強度、安定性、凝結(jié)時間、用水量及細(xì)度實驗等。在完成實驗后,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合理論知識與實驗記錄對膠凝材料特性進行分析,并指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)實驗結(jié)果,以持續(xù)提升科研能力。
二、改革實驗教學(xué)設(shè)計,提升探索能力
單項實驗教學(xué)設(shè)計不利于優(yōu)化課程中的材料實驗性質(zhì),造成實驗性質(zhì)以驗證性材料實驗為主,研究性材料實驗及綜合類材料實驗較少。對此,要注意積極改革實驗教學(xué)的設(shè)計形式,應(yīng)用多方案設(shè)計形式實驗取代單一方案設(shè)計形式實驗,以便讓學(xué)生在課程教學(xué)中有效提升探索能力。例如,在進行鋼筋實驗時,可以采用以下方法對教學(xué)設(shè)計進行優(yōu)化。拉伸實驗屬于鋼筋材料檢測中的重要實驗,進行拉伸實驗后可以了解鋼筋的伸長率、抗拉強度及屈服強度指標(biāo),在應(yīng)用傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計開展實驗時僅需要采用一種鋼筋,這就會導(dǎo)致實驗過程缺乏一定的比對性,也難以讓學(xué)生通過實驗了解塑性鋼筋、冷軋鋼筋、冷拔鋼絲及高強鋼絲之間的性質(zhì)差異。對此,教師可以采用八種不同的鋼筋讓學(xué)生同時開展實驗,對不同種類鋼筋的伸長率、抗拉強度及屈服強度指標(biāo)進行分析,以便可以全面了解不同鋼筋塑性性質(zhì)及應(yīng)用范圍等[3]。再如,可以采用礦物組成實驗、摻量實驗、養(yǎng)護條件實驗、水泥細(xì)度實驗等方法檢測水泥實際強度。此外,在改革實驗教學(xué)設(shè)計的過程中,應(yīng)注意明確實驗方向,以便可以通過采用具有系統(tǒng)化特征的實驗教學(xué)設(shè)計全面分析材料性質(zhì)的影響因素。例如,在對混凝土的性質(zhì)實驗進行教學(xué)時,可以同時制定以下實驗教學(xué)設(shè)計,包括粉煤灰的活性與激發(fā)劑的關(guān)系,水泥性質(zhì)及養(yǎng)護溫度的關(guān)系,水泥性質(zhì)與早強劑、緩凝劑之間的關(guān)系等,并在實驗中選擇多種早強劑或緩凝劑,如硝酸銨、三乙醇胺、硫酸鈉、水楊酸、檸檬酸及酒石酸等。
三、改革教學(xué)體系,提高實驗室的開放程度
由于實驗課程針對了多種專業(yè),不同的專業(yè)對于實驗課程有不同的要求,在實驗課時相對有限的情況下,應(yīng)注意根據(jù)專業(yè)教學(xué)特點對實驗課程的教學(xué)體系進行改革,以便可以使實驗課程中的教學(xué)內(nèi)容得以優(yōu)化,從而確保不同專業(yè)的學(xué)生能夠在實驗中最大限度地提升相關(guān)知識的掌握程度。例如,可以在教學(xué)中將混凝土強度實驗、和易性實驗與砂石實驗結(jié)合在一起,同時增加配合比方面的內(nèi)容,以保證在改革實驗體系后,學(xué)生能夠在課堂中進行具有設(shè)計性、綜合性的實驗。再如,針對工程管理類專業(yè),可在瀝青軟化點、延度及針入度實驗中增加混合料性質(zhì)檢測實驗內(nèi)容,包括車轍實驗、馬歇爾實驗、物理指標(biāo)的測定實驗及材料制備實驗等。對于城市規(guī)劃及建筑學(xué)等相關(guān)專業(yè),可在墻體材料強度等級、抗壓強度、抗折強度實驗的基礎(chǔ)上增設(shè)陶瓷磚容重試驗、表觀密度實驗、顯氣孔率實驗、吸水率及外觀質(zhì)量實驗[4]。此外,在對實驗教學(xué)進行改革的過程中應(yīng)注重提高實驗室的開放程度,以便讓學(xué)生能夠充分利用課余時間或自主安排時間完成實驗。例如,在進行周期較長、涉及環(huán)節(jié)較多的混凝土強度、性質(zhì)實驗時,可以增加實驗室的開放次數(shù)、延長開放時間,讓學(xué)生自主完成實驗。
四、結(jié)束語
綜上所述,在實驗課程中培養(yǎng)實驗操作技能、了解儀器設(shè)備使用方法及提升質(zhì)量驗證能力是重要的教學(xué)目標(biāo)。為了能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)目標(biāo),并保證實驗課程的教學(xué)質(zhì)量符合素質(zhì)教育要求,則應(yīng)注意了解目前實驗教學(xué)中存在的問題,并根據(jù)課程教學(xué)中的不足之處應(yīng)用具有針對性的改革方法,以期全面改善材料實驗的教學(xué)效果。
參考文獻:
[1]姚俊,程華,應(yīng)衛(wèi)勇.Internet環(huán)境下符合工程理念的在線工程實驗設(shè)計及實現(xiàn)[J].實驗室研究與探索,2015,34(2):171-176.
[2]竇德宇,柳春燕,楊麗芬,方向.利用公共實驗平臺開設(shè)《生物分離工程》選修課的實驗教學(xué)研究[J].科技信息,2014(11):73.