潘長春
通過分析土木工程材料實驗教學現(xiàn)狀,從培養(yǎng)學生綜合創(chuàng)新意識出發(fā),努力實踐土木工程材料實驗新思路,對土木工程材料實驗課程教學進行探討,提出了優(yōu)化實驗教學措施。
土木工程材料 實驗課程 綜合創(chuàng)新
一、引言
隨著我國建筑、交通和煤礦行業(yè)的快速發(fā)展,土木工程人才激增,對土木工程人才培養(yǎng)提出了更高要求。既要有扎實的專業(yè)理論,又要有良好的實踐能力,才能滿足社會主義現(xiàn)代化建設需要。土木工程本科教學實踐證明,高水平實驗教學有助于學生掌握基礎知識、增強感知和提高實踐能力。
《土木工程材料》課程是土建類專業(yè)基礎課,由理論、實驗兩個環(huán)節(jié)組成,其實驗課是學生實踐的主要渠道?;谖倚W吭酵聊竟こ處熑瞬排囵B(yǎng)計劃及土木工程專業(yè)本科教育評估要求,結合土木工程實驗教學示范中心的建設目標,原驗證性實驗教學已不適應人才培養(yǎng)的要求,需要對實驗教學進行革新。
二、土木工程材料實驗課程特點及現(xiàn)狀
1.實驗項目多,周期長,學時少
由于土木工程材料種類多,實驗項目多,內容繁雜,授課周期長。鑒于我校土木工程材料課程學時少(32學時),專業(yè)課難以完成,往往壓縮實驗課時(8學時),連常規(guī)材料實驗都難滿足,更何況進行所有材料實驗。比如水泥、混凝士等材料研究是做試件、養(yǎng)護、測試,而且測試組數(shù)多,所以實驗周期長。因此,在實驗教學中必須著重考慮學時問題,統(tǒng)籌合理安排,以保障正常實驗課程的進行。
2.內容陳舊,缺乏聯(lián)系實際,創(chuàng)新少
目前,土木工程材料實驗課以驗證性實驗為主,缺乏綜合設計實驗項目,不利于培養(yǎng)學生綜合創(chuàng)新能力。且建筑材料水泥、混凝土性能實驗研究模式單一,內容陳舊,導致學生學習興趣低。因此,在做材料基礎性能實驗時,要適當添加新材料、新技術的實驗,充實實驗內容,加強創(chuàng)新能力培養(yǎng)。例如人們關心的高性能混凝土問題,摻加外加劑對混凝土性質的影響,以及使用帶來的環(huán)境問題等。
3.學生多,師資不足,儀器設備少
由于擴招導致實驗師資隊伍緊缺,在職工所占比例過低,專任教師偏少,實驗教師身兼數(shù)職,負擔重,精力不足,嚴重影響教學質量;加之設備儀器硬件設施有限,一般是大班上課,教師演示,學生看,操作機會少,導致學生動手能力差。鑒于集體上課,學生不重視,嚴重影響教學效果。師資、設備是實踐教學的基礎,加大投入,提高意識,實驗教學質量才能上高臺。
4.實驗教學評價體系、規(guī)章制度不完善
在實驗室建設中往往重視物的投入,忽視人的作用,實驗室不單是設備儀器和實驗大樓,實際上是資源的集合體。多數(shù)高校對教師評價以科研、論文為主體,教師時間和精力主要放在科研上,缺乏合理教學評價。特別是擴招后學生數(shù)量大幅增加,師資、設備儀器、實驗室管理紛亂,一定程度上影響了實驗教學。只有合理配置教學資源、提高教學質量,滿足培養(yǎng)綜合創(chuàng)新人才的要求,才能建好實驗教學評價體系。
三、土木工程材料實驗課程的優(yōu)化措施
1.優(yōu)化實驗教學內容和教學模式
土木工程材料課程涵蓋專業(yè)較多,教學中必須結合專業(yè)自身,優(yōu)化教學內容。如將原來“砂石實驗”與“混凝土和易性—強度”綜合,并與混凝土配合比設計結合,使之成為一個綜合設計實驗。以“綜合設計”模式替代“驗證”模式,打破教學形式呆板,學生處于被動狀態(tài)。針對道橋、建筑、給排水專業(yè)分別增設“瀝青混合料”“木磚性能”“管材性能”實驗等。由于實驗學時少,且有些實驗持續(xù)時間長,無法保證課內全部完成。采取課內、外實驗相結合模式,利用課余時間完成實驗,擴大學生視野。
與理論教學相比,實驗教學操作性強,更宜采用多媒體教學,既可以提高學生興趣,又能把校內、外實習基地相結合,使學生切身體會實際問題,突出實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2.加強綜合創(chuàng)新性實驗
土木工程材料實驗大都是水泥、砂石等常規(guī)試驗,如水泥細度、標準用水量、砂石篩分實驗等。在把握基本實驗原則下,強調綜合,鼓勵創(chuàng)新。綜合創(chuàng)新實驗的重要特征是發(fā)揮學生主體性,內容要有深度。例如,混凝土配合比實驗整合了粗、細骨料性能,拌合物和易性調整、立方體抗壓強度等多項實驗,涉及多個知識點,成為一個完整、連貫性很強的綜合設計試驗。在上述實驗基礎上,針對建筑研究熱點,就再生混凝土、無損檢測、建筑節(jié)能等內容,提倡學生進行實驗研究。由老師出題,學生選題,并獨立完成實驗各項步驟,以此加強創(chuàng)新能力的培養(yǎng),增強學生專業(yè)認識,繼而實現(xiàn)提高教學質量目標。
3.建立新的實驗教學評價體系
以往實驗教學都統(tǒng)一納入理論教學中,對實驗教學沒有任何評價,只要學生考好試就能拿高分,嚴重影響了實驗質量。對此,完善實驗教學評價體系,教師依學生實驗表現(xiàn)和成果,綜合評價實驗成績,再按一定比例計入最終成績,該制度的實施鼓舞了學生對實驗的興趣,主動和教師聯(lián)系做實驗,不但掌握了理論知識,而且提高實驗技能。教學中教師和學生是主體,尤其是學生,最有資格評判教學質量。同時師生在教學中角色不同,對問題的判斷也不同。因此,宜采用學生、同行、領導及教師自我進行綜合評價,以實現(xiàn)教學質量評價可靠度。實驗教學質量評價體系中設有教風、業(yè)務能力、教學文本、教學質量、教學管理、教學改革六項指標,促成了以考查實驗教師教學質量為核心的新體系建立。
4.加強實驗室建設與實驗教學資源的投入
設備是實驗教學改革的基礎,是提高實驗教學質量的硬件。士木工程材料品種多,材料發(fā)展日新月異。因此,實驗室還應設置更新材料樣品,便于直觀教學。增置多媒體設備,方便演示,使學生充分了解實驗過程和方法,拓展學生知識面,達到實驗教學的基本要求。同時加強管理,健全體制,我院實驗中心實行院、系兩級管理,學院負責指導,中心實行主任負責制。要建設好實驗室,充分發(fā)揮實驗培養(yǎng)學生創(chuàng)新功能,不僅需要儀器設備,更需建設一支高水平、高素質、結構合理的實驗隊伍,盡量保持實驗隊伍的穩(wěn)定。通過學習、考察等方法讓教師接觸工程實踐,深入單位學習,提高實驗隊伍的素質??傊?,實驗室建設將是一個不斷完善的過程。
四、結語
實驗教學是高等教育中培養(yǎng)學生實踐和創(chuàng)新能力的重要途徑,是完成高等教育人才培養(yǎng)目標的重要教學環(huán)節(jié)。鑒于土木工程材料實驗課存在的一些問題,如何有效地組織和實施實驗教學。近年來,筆者以培養(yǎng)學生綜合設計創(chuàng)新能力為目標,不斷優(yōu)化教學內容和模式,完善實驗教學評價體系,加強實驗室建設投入,使學生科學實驗能力及教學質量得以提高。
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