導(dǎo)語：土木工程材料課程教學(xué)改革措施一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：科技的迅猛發(fā)展對土木工程專業(yè)學(xué)生的綜合能力提出了更高的要求。該文通過分析土木工程材料課程在傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問題，提出面向新工科建設(shè)的教學(xué)改革探索方案。該文提出基于多元化教學(xué)、模塊式教學(xué)、探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課程思政教學(xué)等方法，結(jié)合組內(nèi)組外考核評價體系來激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)熱情、完善學(xué)生的知識體系、培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力、提高學(xué)生的職業(yè)道德素質(zhì)，從而培養(yǎng)出面向未來的新工科人才。

關(guān)鍵詞：土木工程材料；新工科；教學(xué)改革；人才培養(yǎng)

1引言

為了迎接21世紀(jì)的科技革新，響應(yīng)我國教育改革的戰(zhàn)略規(guī)劃，我國高等院校都進(jìn)行了工程教育改革，以培養(yǎng)面向未來、面向世界的應(yīng)用型、創(chuàng)新型高素質(zhì)工程人才[1-3]。新工科建設(shè)作為一項(xiàng)涉及面廣、影響力大且具備行業(yè)特色的教學(xué)改革工程，對我國高等教育的發(fā)展具有重大的引領(lǐng)作用。新工科是指工程學(xué)科的革新與新生，新工科的建設(shè)主要包括：本學(xué)科人才團(tuán)隊(duì)的搭建、學(xué)術(shù)研究的開展及專業(yè)人才的培養(yǎng)[4-5]。本著以人為核心的理念，人才的培養(yǎng)應(yīng)是本學(xué)科建設(shè)面向行業(yè)未來發(fā)展、推動產(chǎn)業(yè)革新的關(guān)鍵[6]?；谟萌藛挝粚θ瞬判枨蟮姆治觯聊竟こ填I(lǐng)域的學(xué)生應(yīng)具備“活學(xué)活用”與“技術(shù)革新”的能力，如解決工程疑難問題、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和與時俱進(jìn)的能力[7]。近年來，隨著我國城鄉(xiāng)建設(shè)政策的推進(jìn)，該領(lǐng)域不僅對人才的需求量與日俱增，而且對人才的要求也不斷提高，主要體現(xiàn)在從單一的技術(shù)型、管理型、研究型人才逐步轉(zhuǎn)向應(yīng)用型、復(fù)合型和創(chuàng)新型高素質(zhì)人才。土木工程材料作為土木工程專業(yè)中最重要的基礎(chǔ)課程之一，課程內(nèi)容偏理論化，尤其體現(xiàn)在材料組成、結(jié)構(gòu)、制備方法與性能的關(guān)系上。因此，該課程主要以講授的形式為主，較少培養(yǎng)學(xué)生關(guān)于材料應(yīng)用與材料創(chuàng)新等方面的能力[8]。由此可知，開展土木工程材料的教學(xué)改革是土木工程專業(yè)革新的重要組成部分，也是適應(yīng)新工科建設(shè)要求的必然選擇[8-10]。

2土木工程材料課程教學(xué)存在的問題

2.1教學(xué)內(nèi)容陳舊，知識拓展不夠

傳統(tǒng)的土木工程材料教學(xué)內(nèi)容往往缺乏對土木工程材料課程的前瞻性與系統(tǒng)性的考慮[4]，沒有結(jié)合新型建材和新型建筑等發(fā)展動態(tài)，沒有闡述材料與施工、結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系以及土木工程材料的創(chuàng)新性研究熱點(diǎn)等。而新工科建設(shè)的要點(diǎn)之一是“面向未來發(fā)展”。因此，我國高等學(xué)校需充分發(fā)揮科學(xué)研究的引領(lǐng)作用，將土木工程材料方面的前沿內(nèi)容帶入課題。同時，高等學(xué)校還需將最新的國家政策與行業(yè)發(fā)展趨勢融入課堂，如“十四五”規(guī)劃對建筑行業(yè)在低碳環(huán)保方面提出了更高的要求，提出“加快推動綠色低碳發(fā)展”；建筑行業(yè)針對我國最新的發(fā)展規(guī)劃，將降低碳排放量、生態(tài)保護(hù)及智能建造等作為近五年的發(fā)展重點(diǎn)[11]。通過讓學(xué)生了解行業(yè)的未來發(fā)展方向，從而引領(lǐng)學(xué)生探索、啟發(fā)學(xué)生思考，培養(yǎng)具有推動行業(yè)發(fā)展的綜合性卓越人才。

2.2教學(xué)模式老化，知識系統(tǒng)性不強(qiáng)

土木工程材料課程具有理論性強(qiáng)、應(yīng)用性強(qiáng)、課時少而內(nèi)容繁多等特點(diǎn)，課堂上教師一般側(cè)重于講授課本中的內(nèi)容，因受制于教學(xué)任務(wù)、教學(xué)活動而難以與新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)相契合[12]。一方面，傳統(tǒng)教學(xué)中土木工程材料課程各章節(jié)的內(nèi)容繁多但關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，該課程包括石材、石膏、水泥、砂漿、混凝土、裝飾材料等多達(dá)幾十種材料。另一方面，該課程與其他相關(guān)課程之間的關(guān)聯(lián)性較弱，學(xué)生較難形成系統(tǒng)記憶，如材料力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)、土木工程施工等課程中也包含了土木工程材料的基礎(chǔ)知識。但是，在實(shí)際工程中，從規(guī)劃、設(shè)計(jì)到施工，各個環(huán)節(jié)都需要知識的系統(tǒng)性，因此，有必要加強(qiáng)土木工程材料課程中各章節(jié)及其與其他課程之間的聯(lián)系，從而幫助學(xué)生形成系統(tǒng)記憶。

2.3缺乏創(chuàng)新能力培養(yǎng)要求

土木工程材料的教學(xué)主要包括課堂授課與實(shí)驗(yàn)授課[13-14]。目前，大部分高校的人才培養(yǎng)“重理論，輕實(shí)踐”。因此，該課程采用理論與實(shí)驗(yàn)分開教學(xué)的模式，沒有達(dá)到理論與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場示范教學(xué)的目標(biāo)。在實(shí)踐操作部分，通常以教師為中心進(jìn)行理論講授式教學(xué)，學(xué)生被動地執(zhí)行教師的指令，忽略了培養(yǎng)學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、自主解決問題、開展探索性研究的能力，難以激發(fā)學(xué)生的求知探索欲。該特點(diǎn)也會使得學(xué)生難以“活學(xué)活用”與“自主創(chuàng)新”。但是創(chuàng)新才是推動行業(yè)向前躍進(jìn)的主要驅(qū)動力，新工科人才培養(yǎng)的主要目標(biāo)之一就是培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的新型工程科技人才[15-17]。因此，有必要培養(yǎng)學(xué)生的自主思考能力與自主執(zhí)行能力，啟發(fā)學(xué)生從本質(zhì)上思考問題，使其成為一名“懂機(jī)理、會創(chuàng)新”的人才。

2.4考核方式單一

目前，土木工程材料以理論教學(xué)為主、以實(shí)踐性教學(xué)為輔。因此，在評定成績時，實(shí)驗(yàn)部分成績所占的比重比理論部分成績低。再者，實(shí)驗(yàn)部分的成績評定一般是基于實(shí)驗(yàn)報(bào)告和出勤情況，差異化小。一般來說，實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)時會采用分組形式，由于是多人一起完成實(shí)驗(yàn)，因此，同組組員的實(shí)驗(yàn)報(bào)告一般較為相似，難以在成績上體現(xiàn)差異性，易導(dǎo)致學(xué)生對實(shí)驗(yàn)不重視[15]。對實(shí)驗(yàn)的不重視會使得學(xué)生的動手能力得不到充分的鍛煉，不利于土木工程專業(yè)學(xué)生的就業(yè)及職業(yè)發(fā)展。因此，如何調(diào)動學(xué)生的積極性值得我們深入思考。

2.5缺乏思政教育

傳統(tǒng)的課程教學(xué)方式包括土木工程材料的教學(xué)方式，僅講授課堂知識，缺乏傳統(tǒng)文化與社會主義核心價值觀的融入，致使少數(shù)建筑工程從業(yè)人員職業(yè)素質(zhì)較低，為了縮短工期、降低成本，采用了不當(dāng)方式，導(dǎo)致工程事故的發(fā)生，嚴(yán)重的工程事故還會造成多人傷亡[18]。例如：2007年8月，由于鳳凰堤溪沱江大橋的主拱圈砌筑材料未滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，致使發(fā)生坍塌事故，造成44人死亡；2016年11月，宜春豐城電廠三期在建項(xiàng)目因混凝土強(qiáng)度未達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致冷卻塔坍塌，造成74人死亡。由此可見，工程事故的發(fā)生嚴(yán)重威脅到人們的生命與財(cái)產(chǎn)安全，有必要加強(qiáng)土木工程專業(yè)學(xué)生的思政教育，強(qiáng)化學(xué)生的愛國意識與職業(yè)責(zé)任心。一方面，土木工程專業(yè)的學(xué)生是支撐我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的中堅(jiān)力量，是保障基礎(chǔ)設(shè)施質(zhì)量安全的核心，是服務(wù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高人們生活水平的基石。另一方面，土木工程材料是決定工程質(zhì)量及其服役壽命的重要前提。因此，在向土木工程專業(yè)學(xué)生講授土木工程材料課程時，應(yīng)同時傳遞專業(yè)知識中所蘊(yùn)含的社會主義核心價值觀，激發(fā)學(xué)生的愛國情懷，提高學(xué)生的職業(yè)道德素質(zhì)，從而保障工程的質(zhì)量與安全。

3新工科背景下土木工程材料課程的改革措施

針對土木工程材料課程現(xiàn)狀中存在的問題，結(jié)合新工科背景下土木工程領(lǐng)域的人才培養(yǎng)要求，提出以下五點(diǎn)改革措施：

3.1提高教師的綜合素質(zhì)，推行多元信息化教學(xué)，增加知識儲備

教師可以通過以下三個方面的教學(xué)調(diào)整來提高學(xué)生的綜合性素質(zhì)，以培養(yǎng)具有推動行業(yè)發(fā)展的綜合性卓越人才。第一，教師要積極開展科學(xué)研究，如建筑工程病害種類與防治方法、固體廢棄物建材資源化利用、新型建筑材料等方面的課題，將學(xué)術(shù)科研上取得的成果融入本科教學(xué)。第二，教師應(yīng)充分利用飛速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)[19]為課程的教授提供更多的可能性與便利，及時掌握全球的研究動態(tài)與熱點(diǎn)，將新政策、新材料和新技術(shù)的發(fā)展融入理論教學(xué)、案例教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，豐富課程的內(nèi)容與形式，提高學(xué)生的積極性，同時讓學(xué)生掌握建筑行業(yè)的發(fā)展方向。第三，該課程的教授還要注重學(xué)生對理論知識的掌握程度，通過講授實(shí)際工程案例，讓學(xué)生分析出存在的問題以及解決問題的方法，而不僅僅是書面及課堂上的教學(xué)。

3.2采用模塊式教學(xué)，幫助學(xué)生建立完整的知識體系

土木工程材料課程需教授的內(nèi)容較多，但課時有限，建議采用模塊式教學(xué)[20]。根據(jù)難易與重要程度，將課程內(nèi)容分為若干部分。對于基礎(chǔ)理論部分，可通過“線上線下結(jié)教改教法合”的形式開展。線上通過慕課自主學(xué)習(xí)基礎(chǔ)理論課程，由此實(shí)現(xiàn)第一模塊知識學(xué)習(xí)。線下教師講解重點(diǎn)難點(diǎn)、知識的應(yīng)用及關(guān)聯(lián)實(shí)踐性，并通過討論、考核、答辯等形式對學(xué)生進(jìn)行考查，幫助學(xué)生更深入地掌握土木工程材料課程的知識要點(diǎn)，并建立屬于自己的知識體系。3.2.1以人為本，開展探索性實(shí)驗(yàn)課程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力打破土木工程材料課程僅開展驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)教育模式，將實(shí)驗(yàn)課程分為驗(yàn)證性與探索性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生先通過驗(yàn)證性基礎(chǔ)試驗(yàn)的學(xué)習(xí)，掌握測試方法、測試原理等基礎(chǔ)技能。而后，“以學(xué)生為主，以教師為輔”，開展探索性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，引發(fā)學(xué)生的好奇心進(jìn)而增強(qiáng)他們的自主學(xué)習(xí)動力。根據(jù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生在知網(wǎng)、萬方等數(shù)據(jù)庫中查閱文獻(xiàn)資料，了解課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，并基于研究現(xiàn)狀設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，鼓勵學(xué)生獨(dú)立完成所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案、分析所獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、自主創(chuàng)新的能力。3.2.2實(shí)施“組內(nèi)組外”評價考核體系針對目前土木工程材料課程的實(shí)驗(yàn)成績難以體現(xiàn)差異化的問題，可實(shí)施“過程”與“結(jié)果”的雙重考核制度?；趯W(xué)生的貢獻(xiàn)程度開展組內(nèi)評分與組分評分，將該評分計(jì)入“過程”環(huán)節(jié)的成績，將最終的實(shí)驗(yàn)報(bào)告計(jì)入“結(jié)果”環(huán)節(jié)的成績，而后匯總形成最終的實(shí)驗(yàn)成績，以此來建立實(shí)驗(yàn)成績差異化的考核機(jī)制。通過差異化考核機(jī)制的建立，可激發(fā)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的積極性，進(jìn)而提高學(xué)生的動手能力。同時，提高學(xué)生的動手積極性，還有利于強(qiáng)化學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的思考，有助于學(xué)生建立所學(xué)理論知識與實(shí)踐之間的聯(lián)系。3.2.3提高學(xué)生的職業(yè)道德素質(zhì)土木工程學(xué)科是一門服務(wù)于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提供人類生活所需場所或通道的重要學(xué)科[21]。工程質(zhì)量的把控直接關(guān)系到人類的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，教師要將思政融于課堂，強(qiáng)化學(xué)生的愛國意識與責(zé)任意識，讓學(xué)生清楚地認(rèn)識到自己須對自己的設(shè)計(jì)、工程及使用人的安全負(fù)責(zé)，立志成為一名高素質(zhì)的新時代工程師。

4結(jié)語

根據(jù)以上研究內(nèi)容可知，為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科技進(jìn)步，開展土木工程材料課程的教學(xué)改革是培養(yǎng)新工科背景下土木工程專業(yè)高素質(zhì)人才的重要組成部分。因此，探索教學(xué)改革機(jī)制，進(jìn)而提高學(xué)生“活學(xué)活用”與“自主創(chuàng)新”的能力是高校須關(guān)注的核心問題。本文通過分析土木工程材料課程傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的不足，提出通過提高教師的綜合素質(zhì)、推行多元信息化與模塊式教學(xué)、開展探索性實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)施“組內(nèi)組外”評價考核體系與課程思政等方式，幫助學(xué)生建立完整的知識體系，從而培養(yǎng)出具有較高職業(yè)素養(yǎng)與創(chuàng)新意識的復(fù)合型新工科人才。

作者：李靜 兀婷 陳正 余波 黃瑩 單位：廣西大學(xué)土木建筑工程學(xué)院