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土木工程材料課程教學體系構(gòu)建
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摘要：從理論教學體系、實驗教學體系、學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和課程建設(shè)等方面探討了土木工程材料課程教學體系的構(gòu)建。在課程教學體系構(gòu)成要素中，提出在本課程中開展研究型學習，鼓勵并指導(dǎo)學生開展科學研究活動;在土木工程材料課程的強化建設(shè)中，提出課程建設(shè)目標。結(jié)合教學實踐，提出了一些新觀點，并介紹了已經(jīng)取得的若干初步成果。
關(guān)鍵詞：土木工程材料;教學體系;構(gòu)建
室土木工程材料課程是土建類相關(guān)專業(yè)的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，課程實用性強，與專業(yè)緊密相關(guān)。長期以來，由于課程理論部分涉及的各類材料間缺乏必要的橫向聯(lián)系，知識點之間的連貫性較差，學生普遍感到枯燥乏味并因此對課程失去興趣，教學效果受到嚴重影響[1]。由于這門課實踐性極強，因此，合理安排課內(nèi)實踐環(huán)節(jié)可在某種程度上彌補課堂教學的不足，提高教學效果。由于以往該課程的實驗多是驗證性的，且學時少，無課程實習，所以教學效果較差[2]。為此，對于該課程的教學應(yīng)以拓寬學生知識面，增強其適應(yīng)能力，提高其綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神為目標。并以此目標構(gòu)建土木工程材料課程教學體系。
1.改善理論教學體系
1.1 土木工程材料課程的地位與作用
土木工程材料是以高等數(shù)學、建筑力學、化學等課程為基礎(chǔ)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，同時又與建筑學、建筑結(jié)構(gòu)、建筑施工、建筑工程經(jīng)濟等課程有著密切的聯(lián)系，所以在整個教學過程中，土木工程材料的教學肩負著使學生具備常用建筑工程材料的基本知識，為在建筑工程實踐中具有合理選擇與使用建筑工程材料的能力，并為后續(xù)課程打下基礎(chǔ)的使命[3]。結(jié)合我院以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主要目標的辦學方針，要求學生掌握適度專業(yè)基礎(chǔ)理論知識的同時，具備一定的工程實踐能力，為適應(yīng)未來就業(yè)環(huán)境和自主創(chuàng)業(yè)打下堅實基礎(chǔ)。所以，土木工程材料這門課程應(yīng)兼顧理論知識與實驗驗證，在教學內(nèi)容、教學方法和教學手段上改革創(chuàng)新，在此基礎(chǔ)上，充分調(diào)動學生學習的主觀能動性，鼓勵學生自主設(shè)計實驗內(nèi)容，創(chuàng)新實驗方法。
1.2 精心設(shè)計課程教學內(nèi)容，構(gòu)建理論教學體系
土木工程材料課程內(nèi)容龐雜，毗鄰知識多。如何根據(jù)課程特點，組織好教學內(nèi)容，使主線分明，簡潔明了，激發(fā)學生對該課程的興趣，是精選教學內(nèi)容首先考慮的問題。雖然每一種土木工程材料的性能各異，但相互之間都存在著一定的聯(lián)系，因此，每堂課所教的內(nèi)容不是孤立的，前后教學都會有一定的關(guān)聯(lián)，授課時必須考慮內(nèi)容的過渡與銜接，應(yīng)與本專業(yè)開設(shè)的相關(guān)課程有機地結(jié)合，使教學內(nèi)容突出重點，點面結(jié)合。
1.2.1 突出重點、刪繁就簡
根據(jù)專業(yè)性質(zhì)，確定課程內(nèi)容和要求，分清主次，哪些是必須講深講透的，哪些是適合學生自學的，哪些內(nèi)容應(yīng)該刪減，哪些內(nèi)容必須更新;各章講授時必須抓住“重點”，突破“難點”，系統(tǒng)講授“基本理論”。精選內(nèi)容的原則是既要保證學生學到最必需的知識，打好扎實的基礎(chǔ)，又要有一定的時間與精力去獨立思考、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，以利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力。同時課程教學內(nèi)容還要有一定的廣度，避免過窄，使教學的對象具有一定的建材知識面。應(yīng)該突出兩個重點，即材料的基本性質(zhì)與結(jié)構(gòu)材料。材料的基本性質(zhì)是研究材料具有的共性的問題，通過研究如何充分利用材料的各種性質(zhì)來滿足建筑物各部位的要求，對這部分內(nèi)容應(yīng)較詳盡講授材料的微觀結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)與力學性質(zhì)，不僅要清楚基本概念，還要把這些概念與工程實際緊密結(jié)合，為學生分析解決實際問題打下理論基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)材料能否正確使用，直接影響建筑物的安全，應(yīng)圍繞當前土木工程中應(yīng)用最普遍的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等方面考慮，把水泥、混凝土及鋼材三章列為重點。同時，將土木工程中使用較少的材料、敘述性的部分以及先后課程重疊覆蓋部分的內(nèi)容刪減，或安排自學。如木材、裝飾材料等。
1.2.2 加強理論
土木工程材料是建立在相關(guān)專業(yè)學科基礎(chǔ)上的綜合性學科，就整個土木工程材料課程而言，物理、化學、數(shù)學、力學等都是它的基本理論，各類材料又有各自的基本理論。在教學中，可以以材料科學的觀點去充實課程的基礎(chǔ)理論知識，在重點章節(jié)中，應(yīng)盡可能以基本理論為綱領(lǐng)，覆蓋全章內(nèi)容，深入淺出地闡明問題，為學生認識和掌握材料性質(zhì)及應(yīng)用的途徑和方法提供必要的基礎(chǔ)理論知識。同時，不斷提高教師自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)，完善知識結(jié)構(gòu)，豐富文化底蘊，加快知識更新，儲備豐富的有關(guān)材料研究和應(yīng)用的實例，是精選教學內(nèi)容、提高學生學習興趣、改善教學效果的必要條件。
1.2.3 追蹤前沿
為了使學生更好地掌握基本理論知識，了解學科前沿發(fā)展方向，必須深化課程內(nèi)容設(shè)置，精心組織教學內(nèi)容。在教學中，對當前大量使用的傳統(tǒng)材料，要介紹其成熟的理論和實踐應(yīng)用經(jīng)驗;對不斷涌現(xiàn)的新材料、新技術(shù)和新的研究成果要有選擇地及時向?qū)W生介紹。首先在課程內(nèi)容設(shè)置上要求新，就是將最新的材料方面的科技信息安排在教學內(nèi)容中，如近年來高性能混凝土發(fā)展迅速，在講述混凝土這一章時，就應(yīng)增加高性能混凝土的制備、使用性能及國內(nèi)外應(yīng)用高性能混凝土的現(xiàn)狀等內(nèi)容;再如節(jié)能建筑使用的保溫隔熱材料;高等級公路使用的新型路面材料等，以使學生對國內(nèi)外的材料發(fā)展動態(tài)有個基本的了解，以保證教學始終追蹤學科發(fā)展前沿。其次要及時地將教學研究和科研成果引入教學中，讓學生了解老師的科研情況及成果，以激發(fā)學習興趣，提高教學效果。第三是注重前后內(nèi)容的銜接，就是處理好課程內(nèi)容中基礎(chǔ)知識與前沿知識的內(nèi)在關(guān)系;處理好經(jīng)典理論知識與現(xiàn)代理論的關(guān)系;處理好課程內(nèi)容的詳略安排。在授課時將相關(guān)知識理成一條主線：即各種土木工程材料的制備—→各種土木工程材料的組成—→各種土木工程材料的建筑性能—→各種土木工程材料在建筑工程中的實際應(yīng)用，貫穿始終。采用這條主線編排教學內(nèi)容，使之章節(jié)分明，詳略得當，具有系統(tǒng)性。要求學生了解前沿知識，并及時查閱相關(guān)資料，掌握其特點，與基礎(chǔ)知識聯(lián)系起來，理解其理論上的發(fā)展和應(yīng)用上的創(chuàng)新，同時要求學生用掌握的專業(yè)知識來分析解決相關(guān)問題[4]。
1.3 不斷改進教學手段和教學方法
《土木工程材料》作為一門實踐學科，其中涉及的材料種類繁多、內(nèi)容龐雜，而課內(nèi)學時又非常有限，因此必須進行教學手段與教學方法改革。
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