应用型特色名校建设理念下的《土木工程材料》课程改革初探

摘要：地方本科高校培养应用型人才是国家人才培养战略调整的重要举措，而土木工程专业更强调对学生工程应用能力的培养。本文结合土木工程专业《土木工程材料》课程的教学，分析了应用型本科院校《土木工程材料》课程教学中存在的问题，从教学内容、实践环节及教学方法和手段等方面进行了一定的探索与实践，为探索应用型人才培养的教学模式提供了一些启示。

关键词：土木工程材料；课程建设；应用型人才；特色名校建设

项目来源：青岛农业大学应用型人才培养特色名校建设工程校级精品课程建设项目

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：

根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《山东省中长期教育改革和发展规划纲要（2011-2020年）》，以及《山东省高等教育内涵提升计划（2011-2015年）》（鲁教高字[2011] 1号）的要求，为加强对高等学校的分类指导，强化内涵和特色发展，提高人才培养质量，发挥名校带动作用，增强高等教育服务本区域经济社会发展的能力，“十二五”期间山东省在地方高校中遴选一批应用基础型、应用型和高素质技能型人才培养特色名校，进行重点建设。2012年，青岛农业大学成为了山东省应用型人才培养特色名校首批立项建设单位，而建筑工程学院的土木工程专业是我校重点建设的十五个专业之一。

《土木工程材料》课程是土木工程专业的专业基础课程之一，为学生学习房屋建筑学、混凝土结构原理、土木工程施工、建筑工程经济管理等后续专业课奠定了工程材料基础知识，在土木工程人才培养中发挥构建学生专业基础知识的作用。因此，如何通过对该课程不断的改革和优化，以期达到应用型人才培养目标是课程教学工作者必需长期坚持的工作。[1]-[3]

一、《土木工程材料》课程教学中存在的问题

1.教学内容繁杂、逻辑衔接较差

土木工程材料课程内容繁杂，涉及工程中众多工程材料，包括水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料、混凝土、建筑砂浆、建筑钢材、木材等10多类材料。对于每一种材料在建筑过程中均有所体现，同時每一种材料又是相对独立的，各类材料之间缺乏横向联系，叙述性内容偏多，知识点之间衔接不紧密，逻辑性较差。因此要求学生能够全面掌握各种建筑材料，灵活使用。对于长期以来适应逻辑推理的学习与思维方法，且对于建造过程又缺乏实际体验的学生来说，会感觉课堂教学枯燥无味，难以调动学生的学习兴趣。导致学习积极性不高，这种状况在某种程度上也影响了教学效果。

2.教材内容相对滞后、且版本多难以统一

近年来，土木工程领域新材料、新技术不断涌现，各类技术标准不断推陈出新。同时， 由于教材的编制和出版周期较长，教材的内容往往滞后于技术标准的推出，落后于工程实际。 另外，目前《土木工程材料》教材版本多，有些教材内容叙述性强，概念偏多，有些理论推导及公式类内容较多，而有些则偏重工程实际，对材料的结构组成、理论分析方面叙述偏少。因此，在教材的选择上存在一定的困难。

3.教学方法单一、已不适应教学目标的要求

《土木工程材料》课程按照主要的工程材料划分章节、组织教学进程，缺乏灵活性和适应性。使得学生学习起来单调乏味，学习兴趣和积极性差，易使学生对课程理解不深、应用不灵活，最终导致材料的选择和使用方面知识和能力的欠缺，甚至认为“材料课的学习就是背诵记忆”。尤为重要的是学生很难掌握课程的重点，总感觉所有的内容似乎都是重点、都需要掌握，学生认为这门课程既难以记忆又难以理解，从而产生厌学心理。另外，由于《土木工程材料》课程内容涉及材料的性能检测及工程应用，实践性强，应用强，传统的教学方法和手段不能充分展示材料的外观特征、技术性质指标及工程应用，也会影响教学效果。

4.考核内容及形式过于单一

闭卷的书面考试仍然是目前最主要、有时甚至是唯一对学生考核的形式。由此造成了学生“考前背，考后忘”的现象。

5.综合性、设计性实验周期长，开设繁琐

传统的材料试验都是随着课程进度而进行的课 中实验，这种模式的优势是实验与理论课同步进行，有助于学生对知识的及时消化和理解，但是由于受时间所限，只适合开设一些耗时短的验证性实验，而综合性、设计性实验往往由于过程繁琐、费时费力、周期长而受到限制。

因此，传统的《土木工程材料》课程体系和教学模式远不能适应应用型人才培养的需要，必须进行全方位改革。

二、《土木工程材料》课程教学改革与实践

1.优化教学内容

《土木工程材料》课程教学内容应紧跟行业发展动态，保持教学内容的先进性。可以适时讲授土木工程领域新材料、新技术、新标准。如在第二章“建筑金属材料”里，介绍日本已开发出LY225钢、LY100钢，美国生产出屈服点高达690N/mm2的可焊接合金钢板；在第四章“水泥混凝土及砂浆”里，讲解国内外混凝土技术新进展。通过向学生传授新知识、新信息，可以开阔学生视野，培养学生的创新意识。

2.积极参与教材编写，实时更新教材

由于材料科学的自身特点（如发展快、新技术、新材料层出不穷），使得教材必需适时更新，需要选择版本较新且内容具有前瞻性的教材。因此，本教研组作为副主编单位积极与其他高校合作， 强调应用型人才的培养目标，结合土木工程专业方向学生的定位，编写了内容新颖、知识面广、不断融入新型材料内容、相对系统、注重基础知识并且与工程实际联系紧密的教材。该教材是普通高等教育“十二五”规划教材，由科学出版社出版。

3.改革教学方法和教学手段

《土木工程材料》课程内容涉及材料种类繁多，不同材料有不同的外观特征、性能特点和适用范围，单纯的板书教学效果不佳，只有通过采用立体化的教学方法和手段才能收到良好的效果。

（1）采用案例教学法

应用型本科院校培养的目标是应用技能型人才。在教学内容中不断融入工程实例，结合课程内容特点及学校对学生的的培养目标，在知识传授过程中注意基本理论知识与工程具体实践的相结合。引导学生用分析和发展的思路来看待现有的材料，掌握各种材料的性能，并正确使用各种土木工程材料，做到举一反三，从而激发学生的创新精神。例如，讲解混凝土掺和料这一节时，先列举各种掺和料在大型工程中的应用，如粉煤灰在三峡大坝中的应用。然后让同学们观看粉煤灰、矿渣及硅灰的微观照片，并比较三者问的相貌特征差异。采用表格的形式给出三者的化学组成和矿物组成，引导学生进一步思考，当这三种掺和料用于水泥混凝土时，对混凝土流动性、强度的影响等。

（2）合理有效利用先进教学手段

《土木工程材料》课程涉及材料种类繁多，知识面广，作为一门专业基础课，开课时间较早，学生又是初次接触专业知识，感性认知较少，教师授课也很难调动学生的兴趣；另外有些材料的性状特点等需要很多时间解释，如果辅以现代多媒体和网络教学的手段，通过计算机动态模拟并配合适当的声、光、图和文字等，使学生在课堂上获得最直观、最形象、最生动的知识， 可以调动学生学习的兴趣和积极性，并且能够提高学习效率。但多媒体等的使用容易使部分学生思想不集中，应将多媒体和传统的板书相结合授课是最理想的教学方法。还有，教师个人可建立自己的教学网站，通过教学网络，在课余时间与学生进行网上互动和答疑。

4.革新考评方式

在考核方式上，改变传统的、单一的闭卷考试模式，实施过程性考核与终结性考核相结合模式。虽然学生成绩构成仍为：考勤10%/平時20%/考试70%，但体现了“以能力考核为核心，知识、能力相结合”的原则，其中平时成绩包括课堂讨论、课堂答辩、小测验等内容，闭卷考试注重能力考核，增加与实践相结合的综合案例题型。例如“某工程实际施工中，石灰砂浆粉刷过的墙壁出现了鼓包开裂现象，试分析原因并提出如何防止这样的现象再次出现”、“某大体积的混凝土工程，浇注两周后拆模，发现挡墙有多道贯穿型的纵向裂缝，试分析其原因。”等与实际工程相关联的内容。

5. 加强实验教学环节，注重学生能力培养

《土木工程材料》是一门实践性很强的课程，实践性教学环节是该课程中又一重要组成部分，起着理论课不能替代的作用。为了提高教学效果，在实验教学环节上也要不断改革和探索。首先，优化实验教学内容，削减验证性实验，整合综合性实验，增加设计性实验，开辟应用研究型实验，逐步形成“基本型实验一综合型实验一应用研究型实验”多层次递进式的实验教学体系。例如开设混凝土强度试验时，让学生选择所配混凝土的品种以及强度标号并计算混凝土的配合比，按照实验规范成型混凝土试件，测定其强度。这样可以让学生利用所学配合比的知识设计混凝土，做到学以致用，同时还提高了学生的动手能力。其次，授课教师可以拟定一些试验研究题目供学生参考和选择，或让学生参与到科研或科技开发活动中，提高学生的自主性和科研水平。例如，学生以目前研究比较热门的高性能混凝土为试验对象，自己配制混凝土并检测其强度和耐久性。

三、结语

“应用型人才培养”是我国未来大多数高等学校发展的趋势，其本质是工程能力、实践能力的培养，《土木工程材料》是土木工程专业重要的一门专业基础课，是本专业工程能力、实践能力培养的窗口及平台。只有根据“应用型人才培养”的目标与要求，对《土木工程材料》课程教学内容进行调整，采用以培养学生自主研究性学习能力、综合分析能力、实践能力、创新能力与团队协作能力为目标的教学方法和复合式考核方法，并在教学过程中强化学生工程能力的培养和综合素质的养成，才能培养出复合型、高素质、满足未来需要的优秀工程应用型人才。相信通过广大教师的不懈努力，《土木工程材料》课程的教学水平会有更大的提高。

参考文献：

[1]安明喆，余自若.土木工程材料教学中学生实践能力的培养[J]. 高等建筑教育，2010，19（1）：102-105.

[2]刘焕阳，韩延伦.地方本科高校应用型人才培养定位及其体系建设[J].教育研究，2012（12）：67-70.

[3]刘红艳，朱朝艳.应用型本科院校的土木工程材料课程改革实践[J].辽宁工业大学学报（社会科学版），Vo1.3，No.3， 2012（6）：119-121.

作者简介：全洪珠（1968年7月-）男，朝鲜族，籍贯：黑龙江省鸡西市，职称：副教授，学历：工学博士，研究方向：绿色生态混凝土、再生混凝土。