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土木工程材料課程教學(xué)創(chuàng )新
土木工程材料是土木工程專(zhuān)業(yè)的基礎必修課. 在其有限的教學(xué)課時(shí)內實(shí)現對大學(xué)生創(chuàng )新思維的培養是該課程教學(xué)改革的關(guān)鍵突破口. 下面是小編搜集整理的相關(guān)內容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要：土木工程材料是土木工程專(zhuān)業(yè)的基礎必修課。在其有限的教學(xué)課時(shí)內實(shí)現對大學(xué)生創(chuàng )新思維的培養是該課程教學(xué)改革的關(guān)鍵突破口。在理論教學(xué)中引入網(wǎng)絡(luò )數據資源，將學(xué)術(shù)前沿、雙語(yǔ)教學(xué)及創(chuàng )新引導集為一體，在此基礎上，建立配套的實(shí)驗教學(xué)設計方法及大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗基地，可以實(shí)現土木工程材料課程理論創(chuàng )新與實(shí)踐創(chuàng )新的統一。
關(guān)鍵詞：高校;土木工程材料;創(chuàng )新人才“土木工程材料”
1.作為土木工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎課，不僅與混凝土結構設計原理、高等建筑結構等專(zhuān)業(yè)課緊密相連，更與學(xué)生未來(lái)的工作或深造密不可分。該課程的主要教學(xué)任務(wù)是培養學(xué)生合理選擇和正確使用土木工程材料的能力，使學(xué)生掌握常用土木工程材料的檢測手段、實(shí)驗原理、驗收中的規定，了解材料在儲運中應注意的問(wèn)題以及防護的原則，了解材料的發(fā)展趨勢。土木工程材料的課程特點(diǎn)是知識面廣、內容龐雜、學(xué)科交叉大、邏輯性差、理論性強、實(shí)踐性也強[1]，一味地采用“填鴨式”教學(xué)，會(huì )讓學(xué)生感到枯燥、乏味，驗證性試驗的開(kāi)設更讓學(xué)生收獲甚少。
2.根據國家《“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃》[2]，創(chuàng )新型人才是我國未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵，創(chuàng )新能力的培養是在平時(shí)的教育和學(xué)習中一點(diǎn)一滴積累而成，高校各專(zhuān)業(yè)各課程的創(chuàng )新能力培養是創(chuàng )新人才培養的基礎，在課程教學(xué)中為本科生參加科研活動(dòng)創(chuàng )造條件，突出培養各級在校學(xué)生的科學(xué)精神、創(chuàng )造性思維和創(chuàng )新能力，更是創(chuàng )新人才培養的關(guān)鍵環(huán)節。土木工程材料的課程教學(xué)包括理論教學(xué)、實(shí)驗教學(xué)及實(shí)踐教學(xué)三部分，理論教學(xué)僅32學(xué)時(shí)，實(shí)驗教學(xué)僅8學(xué)時(shí)，實(shí)踐教學(xué)為課外完成部分，已有的教學(xué)內容安排頗為緊張，在此基礎上，增加額外的學(xué)習內容，只會(huì )讓課程更加冗長(cháng)，影響學(xué)生的學(xué)習興趣�；诖�，在內蒙古科技大學(xué)校級教改項目的支持下，筆者就如何在有限的教學(xué)課時(shí)下最大限度地引導學(xué)生創(chuàng )新思路的培養進(jìn)行了探索。
一、土木工程材料理論教學(xué)的創(chuàng )新切入點(diǎn)
(1)數據庫資源與理論教學(xué)的結合
了解學(xué)科發(fā)展前沿是創(chuàng )新能力培養的基礎。在網(wǎng)絡(luò )信息化社會(huì )，可利用資源豐富，但思維活躍的大學(xué)生卻無(wú)法最大限度地利用網(wǎng)絡(luò )資源。將圖書(shū)館的數據庫資源、谷歌或百度的學(xué)術(shù)數據庫資源與理論教學(xué)相結合，不但可提高學(xué)生的學(xué)習興趣，引導其創(chuàng )新思維，更可為其深造打下基礎。例如，混凝土的耐久性章節，混凝土的耐久性包括哪些內容;如何評價(jià)混凝土的耐久性;實(shí)際工程中如何提高混凝土的耐久性�？赏ㄟ^(guò)以下方式化解知識的乏味。
第一，進(jìn)入中國知網(wǎng)搜索首頁(yè)，輸入關(guān)鍵詞“混凝土耐久性”時(shí)，搜索結果中《混凝土材料耐久性指標研究》和《混凝土耐久性的研究、應用和發(fā)展趨勢》正是對課堂內容的補充和擴展，《吉林省西部地區鹽漬土環(huán)境下混凝土耐久性研究》《減水劑對混凝土耐久性影響的研究進(jìn)展》等論文在課堂上不用打開(kāi)詳細瀏覽，只需使學(xué)生了解題目，并進(jìn)行引導，例如基于《吉林省西部地區鹽漬土環(huán)境下混凝土耐久性研究》，提出內蒙古冬季凍害環(huán)境下混凝土的耐久性研究問(wèn)題，讓學(xué)生作為課堂作業(yè)完成;或者基于《減水劑對混凝土耐久性影響的研究進(jìn)展》，引導學(xué)生思考已學(xué)的幾種減水劑對混凝土耐久性的影響;或者在學(xué)生掌握基本知識的基礎上，根據學(xué)生感興趣的問(wèn)題引導其參加大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)踐活動(dòng)。
第二，為打開(kāi)學(xué)生的學(xué)習思維，可用互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)頁(yè)輔助學(xué)習。如百度學(xué)術(shù)、谷歌學(xué)術(shù)等。學(xué)生可根據被引量的高低明確當前的研究熱點(diǎn)，并可根據相關(guān)搜索詞擴展混凝土耐久性的相關(guān)知識點(diǎn)，并與課堂內容緊密相連，如鋼筋銹蝕，混凝土碳化、滲透性等都是混凝土耐久性的研究?jì)热荨?/p>
(2)學(xué)術(shù)前沿與理論教學(xué)的結合
在不增加現有教學(xué)課時(shí)的基礎上，將學(xué)術(shù)前沿與基礎知識教學(xué)融會(huì )貫通，是提高學(xué)生學(xué)習興趣，培養學(xué)生創(chuàng )新意識的有效途徑。當代大學(xué)生課外知識面廣，好奇心強，將課堂中提到的學(xué)術(shù)前沿與課外創(chuàng )造相連，更能培養其研究與創(chuàng )新能力。例如在功能性及綠色智能化土木工程材料章節，除傳統的防水、保溫隔熱、吸聲隔聲及綠色建材外，可引入目前研究較熱但未進(jìn)入教材內的自修復混凝土、導電混凝土、融雪化冰混凝土等�；炷磷鳛槭褂昧孔畲蟮某兄亟Y構材料，加入自修復粘結劑，可使其對損傷破壞產(chǎn)生自修復和再生的功能，具備機敏特性，成為智能混凝土;加入導電纖維或填料，使其具備壓敏或拉敏特性，可作為功能元件，用于結構健康監測或交通探測;對該種混凝土通電后，使其具備電熱特性，用于融雪化冰，可解決因撒布除冰鹽導致的混凝土耐久性降低的問(wèn)題，還可解決機場(chǎng)跑道的安全問(wèn)題。這些新穎的學(xué)術(shù)前沿知識不會(huì )增加教學(xué)課時(shí)，但卻能將混凝土的各項性能，如物理性能、力學(xué)性能、耐久性等緊密結合在一起，有助于學(xué)生掌握基礎知識的同時(shí)，拓寬其視野。當然，此部分知識點(diǎn)的講授更不適合于灌溉式教學(xué)，除采用前述中提到的中國知網(wǎng)數據庫資源或者百度學(xué)術(shù)資源引導學(xué)生探索外，還可采用課間播放視頻的方式進(jìn)行，如TED演講視頻———一種自我修復的瀝青，及融雪化冰混凝土試驗視頻等。
(3)雙語(yǔ)教學(xué)與理論創(chuàng )新的結合
為使學(xué)生接觸到最新的科學(xué)知識，雙語(yǔ)教學(xué)已成為大學(xué)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)改革的趨勢。但限于土木工程材料的教學(xué)課時(shí)，只能在課件中標示出專(zhuān)業(yè)詞匯，此時(shí)，將專(zhuān)業(yè)詞匯與百度或谷歌學(xué)術(shù)檢索相結合成為啟發(fā)學(xué)生創(chuàng )新意識的重要突破點(diǎn)�？蓪⑾嚓P(guān)知識搜索結果中的一篇文章作為學(xué)生的課堂作業(yè)，讓其進(jìn)行翻譯并思考。
二、土木工程材料實(shí)驗教學(xué)的創(chuàng )新切入點(diǎn)
土木工程材料實(shí)驗教學(xué)在該課程中占有舉足輕重的地位，更是培養學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )造能力的源泉。將理論教學(xué)與實(shí)驗教學(xué)合并，加強實(shí)驗教學(xué)的綜合性和開(kāi)放性的同時(shí)[3-4]，更應探索創(chuàng )新性實(shí)驗設計方法及大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗基地的建立。
(1)探索實(shí)驗設計方法
在要求學(xué)生掌握基本實(shí)驗技能的同時(shí)，綜合利用已有知識，創(chuàng )造性地進(jìn)行實(shí)驗是該課程實(shí)驗教學(xué)改革的目的，使已經(jīng)開(kāi)設的驗證性實(shí)驗項目逐步向綜合性和設計性實(shí)驗項目轉變。目前，內蒙古科技大學(xué)土木工程材料課程實(shí)驗環(huán)節的規劃已根據創(chuàng )新性思路進(jìn)行調整，主要內容如下。
第一，水泥基本性能實(shí)驗。在確保學(xué)生準確掌握水泥膠砂強度、標準稠度用水量、凝結時(shí)間、體積安定性基本概念與規范操作的基礎上，征集學(xué)生在試驗過(guò)程中有疑義的問(wèn)題如攪拌速度、養護溫濕度、水泥水化進(jìn)程等，讓學(xué)生在完成試驗報告的過(guò)程中查閱相關(guān)資料解答其中感興趣的問(wèn)題。
第二，增設特種水泥的實(shí)驗。此部分為開(kāi)放性實(shí)驗，不占用實(shí)驗學(xué)時(shí)。如油井水泥，對比分析并討論實(shí)驗效果的不同，進(jìn)而引導有想法的學(xué)生探討油井水泥應用中存在的問(wèn)題及其解決措施。
第三，在砂石實(shí)驗部分，增加標準砂細度模數的測定，并增加不同細度模數砂的設計試驗。如連續級配、間斷級配及單粒級設計，并將其用于配制同等級別的混凝土，對比性能指標的變化，引導學(xué)生分析現象。
第四，在混凝土配合比設計部分，除普通混凝土外，鼓勵學(xué)生利用實(shí)驗室現有條件嘗試制備特種混凝土，如泡沫混凝土、智能混凝土等。
第五，在混凝土強度實(shí)驗部分，不同組的學(xué)生可制作不同尺寸的試件，或同尺寸不同配合比的試件，進(jìn)行對比研究。
第六，加設開(kāi)放試驗環(huán)節。鼓勵學(xué)生實(shí)踐新思路、新想法。并為可行性較強的實(shí)驗思路落實(shí)條件。為保證實(shí)驗改革部分達到預期效果，能夠真正促進(jìn)學(xué)生創(chuàng )新思維的開(kāi)發(fā)，將此部分放入作業(yè)考核環(huán)節，以作業(yè)成績(jì)計入最終綜合測評成績(jì)。
(2)建設大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗基地
創(chuàng )新型人才是指能夠利用所學(xué)知識解決實(shí)際工程問(wèn)題，并對現場(chǎng)新的工程情況的解決做出有突破性、創(chuàng )造性貢獻的人才。有目的地對其進(jìn)行訓練與鍛煉，是大學(xué)生成長(cháng)為創(chuàng )新型人才的必經(jīng)之路。全國大學(xué)生節能減排社會(huì )實(shí)踐與科技競賽、全國混凝土設計大賽等賽事的舉行為學(xué)生的創(chuàng )新提供了練武之地，與此同時(shí)，學(xué)校還設立了大學(xué)生科技創(chuàng )新基金等鼓勵大學(xué)生的創(chuàng )新�；诖�，土木工程材料課程可完成由理論引導到實(shí)踐參與的創(chuàng )新人才培養一體化設計，并已經(jīng)初見(jiàn)成效。在不影響土木工程材料現有教學(xué)大綱的基礎上，充分發(fā)揮理論教學(xué)及實(shí)驗教學(xué)在創(chuàng )新型人才培養中的作用，是土木工程材料課程改革的要點(diǎn)。數據庫資源的利用，可在激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣的基礎上，使其掌握基本的知識檢索方式，更可拓寬其知識范圍;開(kāi)放式地引入學(xué)術(shù)前沿，可在激發(fā)大學(xué)生創(chuàng )造能力的同時(shí)，為其深造打下良好的基礎;雙語(yǔ)教學(xué)的引入可將大學(xué)生創(chuàng )新平臺與世界同行發(fā)展接軌;在理論引導的同時(shí)，探索創(chuàng )新型實(shí)驗設計方法及大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗基地的建立顯得尤為重要。
參考文獻：
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[3]徐松芝，劉嘉誠，林曉蘭等.土木工程材料課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].揚州大學(xué)學(xué)報：高教研究版，2014，(S1).
[4]董素芬.工程造價(jià)專(zhuān)業(yè)土木工程材料課程教學(xué)改革分析[J].黑龍江教育：高教研究與評估，2012，(9)
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