土木工程材料教学革新

所属栏目:土木工程论文 发布日期:2018-11-21 13:50:25 论文作者:佚名
1当前土木工程材料实验教学的现状1.1材料种类繁多,学时有限,实验内容有待精选土木工程材料种类繁多,包含了建设过程中涉及的各种材料,理论课中讲授的材料包括金属材料、非金属材料、高分子材料以及复合材料等多种材料,每种材料又有多种不同的性能

1当前土木工程材料实验教学的现状

1.1材料种类繁多,学时有限,实验内容有待精选

土木工程材料种类繁多,包含了建设过程中涉及的各种材料,理论课中讲授的材料包括金属材料、非金属材料、高分子材料以及复合材料等多种材料,每种材料又有多种不同的性能测试.内容庞杂而散乱,另一方面,为适应素质教育的需要,土木工程专业课程学时一再压缩,我校土木工程材料课程学时压缩为32学时,其中实验学时仅为8学时,显然不能满足所有材料实验的要求。即便是常规的材料实验也不能满足要求。

1.2实验教学结构稳定但内容陈旧

水泥、混凝土依然是当今建筑界最主要的建筑材料,而且在将来的相当长的时间里仍然是如此。故土木工程材料实验教学结构稳定,但内容却较为陈旧,致使教学实验与时代脱节,在一定程度上影响了学生的学习兴趣。因此,在掌握土木工程材料的基础性能实验外,可适当添加相关新材料、新理念、新技术的实验。例如目前人们普遍关心的混凝土耐久性问题,添加剂对混凝土性质的影响,以及建筑材料生产应用带来的生态问题等,可以考虑设计相当的综合性实验内容,加入到已有的实验教学中,使土木工程材料实验教学内容与时俱进。

1.3验证性实验与综合设计性实验比例失调

传统的实验教学内容以验证性实验为主,使学生通过动手实践。熟悉仪器操作,了解规范的实验步骤,是学生对材料获取感性认识的重要途径。同时也是综合设计性实验的基础,但是这类实验主要是验证理论的正确性或达到理论的再现性。学生多半是根据规范按部就班完成实验,缺乏创新和综合。为了达到增强学生自主创新的教学目的。部分院校进行了实验教学的改革。取消验证性实验的教学,直接采用综合设计性实验的方式。由于缺少基本训练和实践依托,效果并不理想。因而如何调整验证性实验和综合设计性比例,使学生既能得到足够的实验技能和规范的训练,又能从验证性实验中获得灵感和启发,有创意的完成综合设计性实验任务,是土木工程材料实验教学改革应当思索的重要问题。

2土木工程材料实验教学改革措施

针对土木工程材料实验教学的现状,笔者根据多年教学实践,提出了土木工程材料实验教学改革的几点具体措施。

2.1优化土木工程材料实验教学过程

土木工程材料课是一门实用性很强的专业课,只有通过相当强度的实验才能使学生对土木工程材料有一个感性的认识,并对其相关规范、检验方法和评价标准有初步的了解和掌握。因而,为达到此教学目的,可从以下几个方面入手对土木工程材料实验教学过程进行优化,以提高教学效果。

2.1.1重视实验预习

为了使学生在上课之前了解并掌握实验的全过程,避免在亲自操作过程中出现手忙脚乱,不按操作规程去做等现象,可根据教学大纲要求的实验项目,制定一套土木工程材料实验指导书。在实验前,让学生在预习实验指导书的基础上,给同学们放录像再进一步预习,实验课上教师再做重点讲解。这样通过文字和影像相结合的方法使学生进一步掌握实验方法和实验步骤,为动手实验打下基础。同时,通过看录像,直观、形象的了解实验的全过程。

2.1.2改平行实验组为交叉实验组

受实验仪器设备、教学时间等条件限制,土木工程材料实验都是分组进行,即4~6名同学为一组,共同完成实验项目。且为了保证实验结果的精确度,实验要求每个实验需做2个平行组。根据这种分组实验教学模式严重影响着实验进度和实验效果。一方面,由于小组人员多,动手能力差的学生不敢动手,担心自己操作不正确;依赖性强的学生不愿动手,只是在旁观看。每组真正动手做实验的一直都是那么几个人,很多同学失去动手锻炼的机会。一方面,大家同时完成所有实验项目所需的学时太长。针对此类问题,可将平行实验组改为交叉实验组,即依然保持4~6名同学为一大组,使用相同的实验材料。每一大组再分为2小组,每一小组单独进行实验。由于每一小组只有2~3人,所以可以很好地解决学生独立实验的问题。而实验完毕,两个小组的实验数据共享,也可以解决实验精度的问题。

2.1.3加强实验课后的巩固

按传统的实验教学模式,实验课一结束,实验教学任务也就完成。这样教学模式的直接后果就是使学生过早遗忘所学知识。为了进一步巩固学生所学知识,可尽量创造条件让学生参与一些实验室创新项目或教师工程实验任务,使他们能够熟悉工程实验的全过程。学校还可以与当地工程单位实验室联系,实验课结束后,让学生与他们共建,既可以让学生帮他们做一些力所能及的事情,又可以锻炼学生的实验技能。

2.2合理配置与优化实验教学资源

实验室是高校人材培养的重要基地,也是培养教师掌握新知识、新技术,提高实验技能的场所。为了有利于学生素质教育的提高,充分调动学生的积极性,为学生顺利融入社会创造必要的条件,应对实验室教学资源进行合理配置与优化:(1)优化实验室教学环境,为合理开设土木工程材料实验课提供基础保证;(2)发挥实验室的规模效应,构建跨学科、跨专业的实验中心,实现资源共享,充分利用实验室直接的、有效的资源,积极发挥其功能;(3)在经费投入不足的情况下,做到修旧利废,对于损坏的仪器设备,管理人员亲自动手维修,并经常对仪器进行检查和测试,做好使用、检查和维修纪录,对于落后的实验设备进行更新;(4)充分利用学院网络、电气化教学资源,建立土木工程材料实验课课件,使教学手段变得丰富多样;(5)开放实验室充分利用实验室资源。

2.3开放实验室,增设探索性综合实验内容

传统的土木工程材料实验课绝大部分都为验证性实验。一般模式为:教师先介绍实验原理、目的、仪器设备、注意事项等,学生再按教师或教材所讲的步骤重复实验,读取数据,验证规律、公式或性质。这种教学模式实质上是以教师为中心。学生处于一种被动从属的地位,缺乏实验主动性和兴趣性;以验证理论为目的,实验内容单一,实验数据量少。分析无对比性,不能对课堂理论融会贯通进行分析;不利于提高学生发现问题和解决问题的能力。随着科学技术的突飞猛进,各种新型材料也在不断应用于土木工程中。所以,在原来基本教学实验的基础上,可开发一些探索性综合实验内容,如:废弃混凝土的再生利用、各种添加剂对混凝土性质的影响,各种不同胶凝材料混凝土性质的对比实验等。将这些实验项目上网供学生自由选择,由学生自由组合(可不分专业、不分年级),实验课外进行,时间与实验指导教师协商确定,尽可能发挥学生的学习自主性。按照要求完成实验,并写出实验报告或论文的,一般可以获得课外活动学分0.5~1学分。这样,不仅可以提高学生的学习兴趣、实践能力,而且让学生懂得科学实验的严谨性、复杂性、严密性,培养学生的严肃、认真的科学态度,使全面素质教育在实验中落到实处。

3结论

通过对土木工程材料实验教学进行改革,不仅开放了实验室,给学生创造了一个更宽松的学习环境,让学生在实验过程中丰富和巩固了理论知识,确立和强化了工程回归意识,激发了学生的求知欲。而且实验室仪器设备使用率提高了,科研项目开发出来了,科研效益和社会效益充分展现出来了。但在取得教学效果的同时也存在着一些问题:实验室开放后,实验室的管理复杂化;实验室老师和指导老师的工作量加大,实验室经费大量短缺,相关政策需要不断的完善等,这都需要在实践中妥善处理才能使实验室完全开放,充分发挥其作用。

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