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土木工程材料課程建設研究
根據土木工程專(zhuān)業(yè)新規范,結合《土木工程材料》的課程特點(diǎn),進(jìn)行了課程建設研究與實(shí)踐,以培養造就厚基礎、寬口徑、高素質(zhì)和具有創(chuàng )新能力的綜合型人才。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:近幾十年來(lái),隨著(zhù)我國城鄉基礎建設的大規模開(kāi)展,建設人才市場(chǎng)持續升溫,建筑人才的培養模式也適應市場(chǎng)和崗位的需求有了較大調整,F在的土木工程專(zhuān)業(yè)涵蓋了建筑工程、基礎工程、道路工程、橋梁工程、隧道及地下工程、給排水工程、港口工程和水利水電工程等多個(gè)專(zhuān)業(yè)[1]。高等學(xué)校按照統一的人才標準進(jìn)行培養,已不能夠完全適應社會(huì )和不同用人單位對不同專(zhuān)業(yè)、不同崗位人才的需求;诖,2011年9月,新的《高等學(xué)校土木工程本科指導性專(zhuān)業(yè)規范》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)新規范)頒布實(shí)施。新規范以土木工程專(zhuān)業(yè)教育為基礎,以核心知識為載體,以推動(dòng)教學(xué)內容和課程體系改革為切入點(diǎn),提出本科教學(xué)質(zhì)量的最低要求,為土木工程專(zhuān)業(yè)教育和辦學(xué)基本條件提供了指導意見(jiàn)。新規范執行以后,教學(xué)的設計和組織變得更加重要,各高校應該根據具體的生源、師資和畢業(yè)生就業(yè)方向等情況進(jìn)行相應的教學(xué)改革和教學(xué)管理。
一、課程定位與特點(diǎn)
1.1課程定位
《土木工程材料》是在第3學(xué)期開(kāi)設的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎課,新規范規定總學(xué)時(shí)為48,其中包括36個(gè)理論學(xué)時(shí)、12個(gè)實(shí)驗學(xué)時(shí)。該課堂的先修課程為《大學(xué)物理學(xué)》、《理論力學(xué)》、《普通化學(xué)》,后續課程有《鋼筋混凝土結構設計原理》、《建筑施工》等。該課程的教學(xué)目的是使學(xué)生掌握主要工程材料的性質(zhì)、用途、使用方法、檢測和質(zhì)量控制方法,并獲得主要土木工程材料試驗方法的基本技能,為工程設計、施工和管理等工作提供合理選擇正確的使用材料的基本知識,為后續課程的學(xué)習及課程設計、畢業(yè)設計等實(shí)踐環(huán)節提供必要的土木工程材料基本知識。
1.2課程特點(diǎn)
《土木工程材料》的特點(diǎn)是:涉及面廣、內容龐雜,各章基本沒(méi)有聯(lián)系,缺乏系統性;工程應用性強,經(jīng)驗性?xún)热荻,概念多,?zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)多,邏輯性較差,看似簡(jiǎn)單易懂,實(shí)則不宜把握[2]。上述特點(diǎn)使學(xué)生普遍感到該課程枯燥,學(xué)習興趣和積極性差,學(xué)生對課程往往理解不深,應用不靈活,分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力欠缺,影響了教學(xué)效果。該課程是一門(mén)實(shí)踐性較強的專(zhuān)業(yè)基礎課,如何在傳統教學(xué)內容的基礎上改善教學(xué)方法,合理設置教學(xué)環(huán)節,充分調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的積極性,以提高教學(xué)效果,培養出高能力、高素質(zhì)的工程技術(shù)人才,是我們應該在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索的問(wèn)題。1.3教學(xué)目標與內容根據新規范的要求,該課程的教學(xué)目標體現在以下三個(gè)方面:
1)掌握主要土木工程材料的基本知識和基本理論。新規范規定了該課程必修的土木工程材料基本性質(zhì)、無(wú)機膠凝材料、水泥混凝土與砂漿、鋼材、砌筑材料、木材、瀝青及瀝青混合材料、合成高分子材料和其他工程材料共9個(gè)核心知識單元,每個(gè)知識單元又包括若干個(gè)知識點(diǎn),并規定了需要“掌握”、“熟悉”和“了解”的知識點(diǎn)的具體內容。
2)掌握主要土木工程材料試驗方法的基本技能。強化實(shí)踐是新規范要求的重點(diǎn),新規范明確規定了6個(gè)必須掌握的實(shí)驗知識點(diǎn)和技能點(diǎn)。
3)具備一定的創(chuàng )新能力。新規范對創(chuàng )新提出了明確的原則要求,強調對學(xué)生創(chuàng )新思維、創(chuàng )新方法和創(chuàng )新能力的培養,使學(xué)生具備科學(xué)研究的初步能力。
二、課程建設
2.1師資建設
較強的師資力量是提高課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。理想的課程師資隊伍應該在職稱(chēng)、學(xué)歷方面滿(mǎn)足合理的比例,深厚的專(zhuān)業(yè)理論知識、豐富教學(xué)經(jīng)驗和工程實(shí)踐經(jīng)驗是土木工程材料課程教學(xué)對教師素質(zhì)的基本要求,因此合理的梯隊建設對保證教學(xué)質(zhì)量至關(guān)重要。在土木工程材料課程教學(xué)方面,我校構建了合理的教學(xué)團隊,11人均具有該課程的教學(xué)經(jīng)歷和經(jīng)驗,其中包括教授5人(其中1人為黃河學(xué)者),副教授2人,講師2人,實(shí)驗師2人。學(xué)歷結構:博士5人,碩士6人。我校還積極對青年教師進(jìn)行專(zhuān)業(yè)和工程實(shí)踐培訓,提供國內外交流學(xué)習的機會(huì ),不斷創(chuàng )造條件提升教師素質(zhì),逐步形成了一支以主講教師負責、結構合理、人員穩定、學(xué)術(shù)及教學(xué)水平都比較高的優(yōu)秀的師資隊伍。
2.2教學(xué)資源建設
2.2.1教學(xué)文件的修訂與完善新規范頒布后,相應的教學(xué)文件,例如教學(xué)大綱、實(shí)驗大綱、授課教案、實(shí)驗指導、習題庫及試卷庫等均應根據專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和就業(yè)方向等作相應調整。應該根據新規范修訂教學(xué)大綱,明確課程的教學(xué)目的、要求,教學(xué)內容的深度與廣度,有科學(xué)的學(xué)時(shí)分配和進(jìn)度安排,有明確的能力培養要求及培養措施。教案編寫(xiě)要依據大綱要求,遵守教學(xué)基本規范和程序。課堂教學(xué)內容要系統、完整、不斷更新,及時(shí)反映本學(xué)科的學(xué)術(shù)進(jìn)展,并注重理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的緊密聯(lián)系,注重學(xué)生自學(xué)能力的培養。根據新規范中規定的核心知識單元和核心實(shí)踐單元建立配套習題庫和試卷庫,實(shí)現教考分離機制,以形成教學(xué)質(zhì)量的可持續提高。
2.2.2教材建設教材的編排是否科學(xué)合理,是否與專(zhuān)業(yè)方向對口,是否符合最新相關(guān)規范,能否反映行業(yè)前沿與動(dòng)態(tài)等,都會(huì )直接影響教學(xué)效果。我校一直重視教材和相關(guān)教輔材料的建設,一線(xiàn)教師積極積累教學(xué)素材和資料,積極參與各類(lèi)統編、自編教材的編寫(xiě)工作。例如,由白憲臣教授主編的《土木工程材料》、《土木工程材料實(shí)驗》已分別被列為住建部和國家“十二五”規劃教材,張承志教授編著(zhù)的《商品混凝土》、《建筑混凝土》等專(zhuān)著(zhù)也在教學(xué)中發(fā)揮了重要作用。目前,《土木工程材料》、《土木工程材料實(shí)驗》已經(jīng)根據新規范完成了再版的統稿工作。
2.2.3精品課程建設精品課程資源可以成為學(xué)生課堂學(xué)習的延伸和補充!锻聊竟こ滩牧稀窞槲倚P<壘氛n程,配有豐富和完善的課程資料,比如課程概況、教學(xué)大綱、教學(xué)課件、教學(xué)視頻、習題庫等,便于學(xué)生課下查閱,充分利用網(wǎng)絡(luò )平臺實(shí)現優(yōu)質(zhì)資源的共享,鞏固課堂教學(xué)效果。
2.2.4實(shí)驗、實(shí)習和實(shí)踐條件建設目前很多高校存在的突出問(wèn)題是教學(xué)重理論,實(shí)驗、實(shí)習和實(shí)踐環(huán)節的儀器、設備和場(chǎng)地等硬件設施欠缺較多,不能滿(mǎn)足新規范對加強學(xué)生實(shí)踐能力培養的要求。依據新規范我校積極加強實(shí)驗、實(shí)習和實(shí)踐條件建設,2014年共完成總價(jià)值300余萬(wàn)元的相關(guān)設備的購置工作,新增河南三建、河南省祁灣建筑公司兩個(gè)教學(xué)實(shí)踐基地,“混凝土工程生產(chǎn)實(shí)訓基地”也已順利投入使用。
2.3教學(xué)內容與方法改革
根據新規范規定的核心知識單元、知識點(diǎn)及要求學(xué)習深度和推薦學(xué)時(shí),結合國內外工程材料的發(fā)展趨勢,對教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行講解,并及時(shí)調整部分教學(xué)內容,構建以知識單元為主的新的課程體系,使課程體系和教學(xué)內容進(jìn)一步體現基礎性、科學(xué)性和前瞻性,既能達到培養學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,又可使學(xué)生掌握工程材料方面的基礎知識,了解新方法、新技術(shù)及其發(fā)展趨勢。
1)教學(xué)內容應貼合當前工程應用實(shí)際和需求。比如,關(guān)于混凝土配合比設計的教學(xué)內容,目前絕大多數教材僅介紹以砂、石、膠凝材料與水為組分的普通混凝土的配合比設計方法和基本理論,但在實(shí)際工程中,為了調節混凝土的性能、降低造價(jià)以及適應不同工程要求和環(huán)境等,除上述四組分之外,一般都要添加化學(xué)外加劑和礦物摻合料等其他組分。另外,工程中應用的混凝土早已實(shí)現了泵送化,因此,完全按照傳統教材教學(xué)內容講授必然導致與工程實(shí)際脫節。鑒于此,教學(xué)內容應增加反應工程實(shí)際應用的信息。比如增加泵送混凝土、高性能混凝土等內容,在進(jìn)行混凝土強度設計的同時(shí)重點(diǎn)介紹耐久性設計的指標和方法等。
2)教學(xué)內容應能反映土木工程材料發(fā)展動(dòng)態(tài)。比如,在教學(xué)中介紹目前土木工程材料的研究熱點(diǎn)及輕質(zhì)高強材料、保溫隔熱墻體材料、儲熱材料、綠色建筑材料等。讓學(xué)生了解當前土木工程材料發(fā)展的瓶頸以及社會(huì )可持續發(fā)展對土木工程材料發(fā)展提出的新要求。
3)教學(xué)內容應涵蓋新規范規定的知識單元和知識點(diǎn)的基本內容,并力求覆蓋面廣、重點(diǎn)突出,并兼顧與不同專(zhuān)業(yè)其他主干課程的內容銜接。教學(xué)方法。進(jìn)一步推進(jìn)創(chuàng )新課堂建設,強化教學(xué)方法改革,倡導啟發(fā)式、討論式、情景式、問(wèn)題式以及協(xié)作互動(dòng)式教學(xué)方法。好的教學(xué)方法有利于培養學(xué)生科學(xué)思維能力和創(chuàng )新精神,特色鮮明,效果顯著(zhù),符合素質(zhì)教育要求。比如,積極采用現代化教學(xué)手段,研制與新規范規定知識單元和知識點(diǎn)相配套的多媒體課件,使用多媒體課件、錄像等手段,引入Flash動(dòng)畫(huà)講解相關(guān)試驗,將教學(xué)內容立體化,表現形式多樣化,加強學(xué)生感性認知,提高學(xué)習效率。多媒體課件的使用在加大教學(xué)信息量的同時(shí)增加了材料圖片和實(shí)驗視頻,有利于學(xué)生對理論和實(shí)驗方法、實(shí)驗內容的掌握。結合建筑材料在實(shí)際中的應用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣,以案例講解引出理論知識,易于學(xué)生理解。
2.4強化實(shí)踐教學(xué)、學(xué)科競賽與科研活動(dòng)
土木工程材料是一門(mén)實(shí)踐性非常強的課程,實(shí)驗教學(xué)在教學(xué)計劃中占有相當大的比重。實(shí)踐性教學(xué)的成功與否直接關(guān)系到本課程教學(xué)效果的好壞。實(shí)踐教學(xué)體系由課內實(shí)驗、創(chuàng )新性實(shí)驗等環(huán)節組成,將傳統驗證性實(shí)驗與發(fā)展創(chuàng )新性實(shí)驗有機結合,并對實(shí)踐和實(shí)驗教學(xué)模式進(jìn)行“角色”轉變,使教師的“角色”從傳統的信息提供者變?yōu)閷W(xué)生求知過(guò)程中的合作者和引導者,即由“教”師變?yōu)?ldquo;導”師,在“教”與“學(xué)”中找到最佳的結合點(diǎn),實(shí)現了個(gè)別化交互與協(xié)作學(xué)習的教學(xué)環(huán)境,充分發(fā)揮學(xué)生的認知主體作用。
1)課內基礎實(shí)驗教學(xué)方面。將傳統的教學(xué)方式改為教師指導,預習、實(shí)驗方案制訂,實(shí)驗材料和儀器準備,實(shí)驗過(guò)程完成,實(shí)驗數據和結果分析,實(shí)驗報告撰寫(xiě)等全部由學(xué)生獨立完成。學(xué)生在實(shí)驗過(guò)程中發(fā)現問(wèn)題,通過(guò)與教師交流,分析問(wèn)題,及時(shí)解決問(wèn)題,全面提升學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)驗技能。
2)創(chuàng )新性實(shí)驗方面。鼓勵學(xué)有余力的學(xué)生參與創(chuàng )新性實(shí)驗研究,結合本專(zhuān)業(yè)研究動(dòng)態(tài)與教師的研究方向,選擇內容新、難度適中和可操作性強的實(shí)驗題目,指導學(xué)生參與科學(xué)研究,鼓勵學(xué)生參加各種材料競賽活動(dòng)。經(jīng)過(guò)積極組織和指導,2013和2014年度我校有5項創(chuàng )新性實(shí)驗項目獲得國家級大學(xué)生創(chuàng )新項目立項。
3)學(xué)科競賽方面。每年組織“混凝土材料設計大賽”,參加兩年一次的“全國大學(xué)生混凝土材料設計大賽”,為培養、提升學(xué)生創(chuàng )新能力搭建平臺。2012年和2014年度我校代表隊分獲第二屆和第三屆“蘇博特”杯全國大學(xué)生混凝土材料設計大賽“實(shí)踐技能獎”和“團體三等獎”。
三、結論
土木工程材料是一門(mén)理論與實(shí)驗、實(shí)踐并重的課程,土木工程材料課程建設是一個(gè)全方位、多層次的系統工作;谕聊竟こ虒(zhuān)業(yè)新規范的課程建設,土木工程材料教學(xué)應以轉變教育思想、更新教育觀(guān)念為先導,以?xún)?yōu)化知識結構、重視能力培養為出發(fā)點(diǎn),以實(shí)施素質(zhì)教育、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展為目標,以培養學(xué)生創(chuàng )新精神、實(shí)踐能力為重點(diǎn),以整體優(yōu)化課程結構、構建新的知識體系為主線(xiàn),及時(shí)更新教學(xué)內容,加強課程建設,逐步實(shí)現課程建設的系統化、立體化、科學(xué)化和現代化,培養造就厚基礎、寬口徑、高素質(zhì)和具有創(chuàng )新能力的綜合型人才。
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