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土木工程材料課程教學(xué)體系構(gòu)建
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摘要：從理論教學(xué)體系、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、學(xué)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(xué)體系的構(gòu)建。在課程教學(xué)體系構(gòu)成要素中，提出在本課程中開展研究型學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)并指導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)研究活動(dòng);在土木工程材料課程的強(qiáng)化建設(shè)中，提出課程建設(shè)目標(biāo)。結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，提出了一些新觀點(diǎn)，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(xué)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(shí)用性強(qiáng)，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(shí)點(diǎn)之間的連貫性較差，學(xué)生普遍感到枯燥乏味并因此對課程失去興趣，教學(xué)效果受到嚴(yán)重影響[1]。由于這門課實(shí)踐性極強(qiáng)，因此，合理安排課內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)可在某種程度上彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足，提高教學(xué)效果。由于以往該課程的實(shí)驗(yàn)多是驗(yàn)證性的，且學(xué)時(shí)少，無課程實(shí)習(xí)，所以教學(xué)效果較差[2]。為此，對于該課程的教學(xué)應(yīng)以拓寬學(xué)生知識(shí)面，增強(qiáng)其適應(yīng)能力，提高其綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神為目標(biāo)。并以此目標(biāo)構(gòu)建土木工程材料課程教學(xué)體系。
1.改善理論教學(xué)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(xué)、建筑力學(xué)、化學(xué)等課程為基礎(chǔ)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，同時(shí)又與建筑學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)、建筑施工、建筑工程經(jīng)濟(jì)等課程有著密切的聯(lián)系，所以在整個(gè)教學(xué)過程中，土木工程材料的教學(xué)肩負(fù)著使學(xué)生具備常用建筑工程材料的基本知識(shí)，為在建筑工程實(shí)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(biāo)的辦學(xué)方針，要求學(xué)生掌握適度專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)的同時(shí)，具備一定的工程實(shí)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(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。所以，土木工程材料這門課程應(yīng)兼顧理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段上改革創(chuàng)新，在此基礎(chǔ)上，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法。
1.2 精心設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建理論教學(xué)體系
土木工程材料課程內(nèi)容龐雜，毗鄰知識(shí)多。如何根據(jù)課程特點(diǎn)，組織好教學(xué)內(nèi)容，使主線分明，簡潔明了，激發(fā)學(xué)生對該課程的興趣，是精選教學(xué)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(xué)都會(huì)有一定的關(guān)聯(lián)，授課時(shí)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(jī)地結(jié)合，使教學(xué)內(nèi)容突出重點(diǎn)，點(diǎn)面結(jié)合。
1.2.1 突出重點(diǎn)、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(xué)生自學(xué)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(shí)必須抓住“重點(diǎn)”，突破“難點(diǎn)”，系統(tǒng)講授“基本理論”。精選內(nèi)容的原則是既要保證學(xué)生學(xué)到最必需的知識(shí)，打好扎實(shí)的基礎(chǔ)，又要有一定的時(shí)間與精力去獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，以利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。同時(shí)課程教學(xué)內(nèi)容還要有一定的廣度，避免過窄，使教學(xué)的對象具有一定的建材知識(shí)面。應(yīng)該突出兩個(gè)重點(diǎn)，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(xué)性質(zhì)，不僅要清楚基本概念，還要把這些概念與工程實(shí)際緊密結(jié)合，為學(xué)生分析解決實(shí)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(dāng)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(diǎn)。同時(shí)，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(xué)。如木材、裝飾材料等。
1.2.2 加強(qiáng)理論
土木工程材料是建立在相關(guān)專業(yè)學(xué)科基礎(chǔ)上的綜合性學(xué)科，就整個(gè)土木工程材料課程而言，物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、力學(xué)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(xué)中，可以以材料科學(xué)的觀點(diǎn)去充實(shí)課程的基礎(chǔ)理論知識(shí)，在重點(diǎn)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(xué)生認(rèn)識(shí)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(shí)。同時(shí)，不斷提高教師自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)，完善知識(shí)結(jié)構(gòu)，豐富文化底蘊(yùn)，加快知識(shí)更新，儲(chǔ)備豐富的有關(guān)材料研究和應(yīng)用的實(shí)例，是精選教學(xué)內(nèi)容、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、改善教學(xué)效果的必要條件。
1.2.3 追蹤前沿
為了使學(xué)生更好地掌握基本理論知識(shí)，了解學(xué)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(xué)內(nèi)容。在教學(xué)中，對當(dāng)前大量使用的傳統(tǒng)材料，要介紹其成熟的理論和實(shí)踐應(yīng)用經(jīng)驗(yàn);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(shí)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(xué)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(shí)，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(jí)公路使用的新型路面材料等，以使學(xué)生對國內(nèi)外的材料發(fā)展動(dòng)態(tài)有個(gè)基本的了解，以保證教學(xué)始終追蹤學(xué)科發(fā)展前沿。其次要及時(shí)地將教學(xué)研究和科研成果引入教學(xué)中，讓學(xué)生了解老師的科研情況及成果，以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)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(shí)與前沿知識(shí)的內(nèi)在關(guān)系;處理好經(jīng)典理論知識(shí)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(shí)將相關(guān)知識(shí)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(shí)際應(yīng)用，貫穿始終。采用這條主線編排教學(xué)內(nèi)容，使之章節(jié)分明，詳略得當(dāng)，具有系統(tǒng)性。要求學(xué)生了解前沿知識(shí)，并及時(shí)查閱相關(guān)資料，掌握其特點(diǎn)，與基礎(chǔ)知識(shí)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(shí)要求學(xué)生用掌握的專業(yè)知識(shí)來分析解決相關(guān)問題[4]。
1.3 不斷改進(jìn)教學(xué)手段和教學(xué)方法
《土木工程材料》作為一門實(shí)踐學(xué)科，其中涉及的材料種類繁多、內(nèi)容龐雜，而課內(nèi)學(xué)時(shí)又非常有限，因此必須進(jìn)行教學(xué)手段與教學(xué)方法改革。
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