文/周云開(kāi)、張敏、閆健 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 廣東廣州 510640
結(jié)合工程質(zhì)量檢測(cè)的土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討
文/周云開(kāi)、張敏、閆健 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 廣東廣州 510640
土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程是工科院校土木工程專業(yè)教學(xué)中重要的基礎(chǔ)課程之一。本文針對(duì)華南農(nóng)業(yè)大學(xué)土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的現(xiàn)狀,詳細(xì)分析教學(xué)中存在的問(wèn)題,提出了實(shí)驗(yàn)課程與“建筑工程質(zhì)量檢測(cè)”的工程實(shí)踐相結(jié)合,從課程的實(shí)踐指導(dǎo)意義、教學(xué)模式、課程的輻射作用等方面進(jìn)行改革,實(shí)現(xiàn)滿足社會(huì)需求的復(fù)合型人才培養(yǎng)的目標(biāo),符合學(xué)院的人才培養(yǎng)特色。
土木工程材料實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革;建筑工程質(zhì)量檢測(cè)
材料和力學(xué)是土木工程專業(yè)的兩大核心。其中,土木工程新材料的出現(xiàn)直接導(dǎo)致土木工程專業(yè)發(fā)生了三次歷史性的飛躍:公元前十一世紀(jì)的西周初期出現(xiàn)的“瓦”和公元前五世紀(jì)至公元前三世紀(jì)戰(zhàn)國(guó)時(shí)的“磚”使人類第一次沖破了天然建筑材料的束縛,人們開(kāi)始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等;十九世紀(jì)初開(kāi)始,鋼材的大量應(yīng)用是土木工程的第二次飛躍,隨著冶煉技術(shù)的提高,有了鋼拱、桁架、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)等,結(jié)構(gòu)形式進(jìn)入了百花爭(zhēng)艷的時(shí)代;十九世紀(jì)20年代,發(fā)明了波特蘭水泥,混凝土隨后問(wèn)世,快速地促使土木工程進(jìn)入了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土占統(tǒng)治地位的歷史時(shí)期。相應(yīng)地,新的施工技術(shù)和工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的發(fā)展,離不開(kāi)對(duì)新材料的研發(fā)和材料性能,因此,土木工程材料的檢驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)思路、數(shù)據(jù)處理和評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)在本科教學(xué)中顯得特別重要,本校2012年的人才培養(yǎng)方案,已把《土木工程材料實(shí)驗(yàn)》獨(dú)立開(kāi)課,滿足了社會(huì)需求的創(chuàng)新型、研究型、綜合型人才的培養(yǎng)要求。
1.1課程重要性認(rèn)識(shí)不足
傳統(tǒng)的觀念認(rèn)為,土木工程材料實(shí)驗(yàn)(簡(jiǎn)稱“建材實(shí)驗(yàn)”)教學(xué)僅僅是為了讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中提高對(duì)材料或材料性能的感性認(rèn)識(shí),身為教育者的老師也依照如此的觀念來(lái)制定教學(xué)大綱,以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,學(xué)生依葫蘆畫(huà)瓢地操作,在僅有的幾個(gè)學(xué)時(shí)里完成實(shí)驗(yàn)課程。2014年的秋季課程結(jié)束后,針對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,在2013級(jí)學(xué)生中開(kāi)展了“土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程體會(huì)”的問(wèn)卷調(diào)查,圖1為關(guān)于實(shí)驗(yàn)課程實(shí)用性的調(diào)查結(jié)果,收回398份問(wèn)卷中,僅20%的學(xué)生認(rèn)為材料實(shí)驗(yàn)有一定的實(shí)用性。對(duì)于“沒(méi)實(shí)際用途”的課程,對(duì)于僅僅幫助理論知識(shí)理解的課程,對(duì)于機(jī)械般地按部就班操作的課程,自然很難讓學(xué)生們重視。
實(shí)際上,建材實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)用性很強(qiáng),它是與人類安全息息相關(guān)的“建筑工程質(zhì)量檢測(cè)”的指導(dǎo)課程,是幫助畢業(yè)生投入工程檢測(cè)行業(yè)的基礎(chǔ)課程。在如今百花齊放的土木工程行業(yè)里,建筑工程質(zhì)量檢測(cè)是工程安全的指揮棒,為建筑工程項(xiàng)目的建設(shè)和發(fā)展保駕護(hù)航。建材實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容涵蓋了工程質(zhì)量檢測(cè)的環(huán)境、檢驗(yàn)方法、檢測(cè)思路和數(shù)據(jù)處理等知識(shí),是學(xué)生打開(kāi)“建筑工程質(zhì)量檢測(cè)”大門的鑰匙,有助于理論知識(shí)與工程實(shí)踐的緊密結(jié)合,有利于培養(yǎng)學(xué)生“嚴(yán)格、嚴(yán)肅、嚴(yán)密”的專業(yè)素養(yǎng)。
1.2學(xué)分比例低、課程考核方法單一
2014年土木工程專業(yè)的培養(yǎng)方案要求學(xué)生修滿不少于160學(xué)分,其中實(shí)驗(yàn)必修課學(xué)分共2.5個(gè),建材實(shí)驗(yàn)0.5學(xué)分,占總學(xué)分0.3%,理論課與實(shí)驗(yàn)課的學(xué)分比例如此懸殊,是長(zhǎng)久以來(lái)教學(xué)過(guò)程中“重理論輕實(shí)驗(yàn)”的根源。
另外,師生比過(guò)低的原因下,土木工程材料實(shí)驗(yàn)的考核往往是綜合每次實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)得來(lái)的,且同組成員的成績(jī)基本一致,未能體現(xiàn)個(gè)體的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)的差異,考核方式的單一性不利于提高學(xué)生的自主動(dòng)手意識(shí)。實(shí)驗(yàn)課程不必參加期末統(tǒng)一考試,學(xué)生會(huì)忽略對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的綜合溫故過(guò)程,各種檢驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)手段未能被徹底消化而轉(zhuǎn)化成個(gè)體的專業(yè)素養(yǎng)。
1.3實(shí)驗(yàn)人員缺乏再培訓(xùn)
學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的認(rèn)識(shí),關(guān)鍵在于實(shí)驗(yàn)教師的引導(dǎo)。因此,實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的建設(shè)是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的一個(gè)重要組成部分。事實(shí)上,實(shí)驗(yàn)室建設(shè)資金主要用于購(gòu)置新設(shè)備、引進(jìn)新技術(shù)、實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)建設(shè)等硬件設(shè)施,忽略了實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的繼續(xù)教育。新材料、新檢驗(yàn)方法、新評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn),需要實(shí)驗(yàn)教師及時(shí)更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)手段,才能讓課程教學(xué)與時(shí)俱進(jìn)。提高實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的整體業(yè)務(wù)素養(yǎng),一方面,鼓勵(lì)實(shí)驗(yàn)人員參加培訓(xùn)、外出深造、進(jìn)修和學(xué)習(xí)交流;另一方面,在高校與企業(yè)合作的良好環(huán)境下,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與建筑工程質(zhì)量檢測(cè)接軌,豐富實(shí)驗(yàn)人員的社會(huì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
1.4實(shí)驗(yàn)資源公開(kāi)度不足
在上述的調(diào)查問(wèn)卷中,反映出一個(gè)問(wèn)題:學(xué)生不知道實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源是開(kāi)放使用的。實(shí)驗(yàn)課時(shí)很有限,短時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒄莆諆x器工作原理、熟悉實(shí)驗(yàn)步驟、動(dòng)手實(shí)踐,“走過(guò)場(chǎng)”的結(jié)果不可避免。如何提高實(shí)驗(yàn)室資源的利用率,加強(qiáng)學(xué)生的基本訓(xùn)練、提高實(shí)驗(yàn)技能和自主創(chuàng)新意識(shí),是土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革該考慮的重要問(wèn)題。
“頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳”的改良方針不適用于建材實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革,如何提升建材實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性是根本的環(huán)節(jié)。而社會(huì)對(duì)多樣性人才的需要是高校教學(xué)改革的出發(fā)點(diǎn),只有把教學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合,才能達(dá)到教學(xué)改革的目標(biāo),筆者根據(jù)多年的社會(huì)實(shí)踐和教學(xué)經(jīng)驗(yàn),提出來(lái)“課堂實(shí)驗(yàn)與課外實(shí)踐緊密結(jié)合,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的社會(huì)適應(yīng)性”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革觀念?!敖ㄖこ藤|(zhì)量檢測(cè)工作”是與土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程最緊密的社會(huì)實(shí)踐,通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)“授之以漁”的過(guò)程,學(xué)生加深對(duì)質(zhì)檢工作的認(rèn)識(shí),有利于拓寬就業(yè)面,從而提高學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的自覺(jué)能動(dòng)性。
2.1工程質(zhì)量檢測(cè)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合
建筑工程質(zhì)量檢測(cè)是指依據(jù)國(guó)家有關(guān)法律、法規(guī)、工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)文件,對(duì)建設(shè)工程的材料、構(gòu)配件、設(shè)備,以及工程實(shí)體質(zhì)量、使用功能等進(jìn)行測(cè)試確定其質(zhì)量特性的活動(dòng)。其中,建筑材料檢測(cè)(如水泥、砂、石子、混凝土、鋼鋼材、砌體等材料)是建筑工程檢測(cè)中最重要、最基本的項(xiàng)目。如何把實(shí)驗(yàn)教學(xué)和工程質(zhì)量檢測(cè)有機(jī)的結(jié)合,同時(shí)突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐性,筆者擬從以下六個(gè)方面的問(wèn)題著手:
(1)根據(jù)檢測(cè)的相關(guān)規(guī)范要求,及時(shí)更新檢測(cè)用儀器和檢測(cè)方法與工程質(zhì)量檢測(cè)保持一致;
(2)教學(xué)內(nèi)容突出建材檢測(cè)的目的和工程實(shí)踐中的重要性;
(3)在鼓勵(lì)教學(xué)與企業(yè)結(jié)合發(fā)展的推進(jìn)下,建立校外教學(xué)實(shí)踐基地,也解決了學(xué)校的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地和設(shè)備不足的問(wèn)題。
2.2基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與自選實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的課程形式
在課程內(nèi)容設(shè)置方面,采用基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與自選實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的模式。經(jīng)過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的基本實(shí)訓(xùn)后,學(xué)生可根據(jù)不同的專業(yè)或興趣,靈活地選擇“自選實(shí)驗(yàn)”部分,一方面提高學(xué)生的自主能動(dòng)性,另一方面經(jīng)過(guò)思考、選擇的過(guò)程學(xué)生加深對(duì)課程的理解和認(rèn)識(shí)。
2.3結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展科技創(chuàng)新
課程授予學(xué)生檢測(cè)的手段和方法,這不能隨著課堂的結(jié)束而遺忘,為了鞏固知識(shí),需創(chuàng)造條件鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)拓科技創(chuàng)新活動(dòng)或教師的科研項(xiàng)目,如學(xué)校評(píng)定獎(jiǎng)學(xué)金的條例當(dāng)中,凡參與學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目并結(jié)題的,給予加分的獎(jiǎng)勵(lì),以此逐步提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),同時(shí)有利于提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。另外,鼓勵(lì)各年級(jí)的學(xué)生一起組隊(duì),高年級(jí)的幫扶低年級(jí)學(xué)生更早地參與實(shí)踐活動(dòng)中,傳承良好的科技創(chuàng)新習(xí)慣,同時(shí)促進(jìn)創(chuàng)新活動(dòng)的延續(xù)性。
2.4建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)
借助實(shí)驗(yàn)示范中心的平臺(tái),土木工程實(shí)驗(yàn)建立了學(xué)習(xí)網(wǎng)站,并于校園網(wǎng)鏈接,全校師生可共享本學(xué)院的實(shí)驗(yàn)資源,了解每一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的功能,及相關(guān)儀器的簡(jiǎn)介,可以實(shí)現(xiàn)的實(shí)踐或?qū)嶒?yàn)項(xiàng)目,學(xué)生也通過(guò)留言的形式促進(jìn)師生溝通交流,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上答疑。
伴隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的網(wǎng)絡(luò)的建立,規(guī)范實(shí)驗(yàn)室預(yù)約的手續(xù),通暢開(kāi)放程序,學(xué)生可以便捷地了解各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備和功能,并預(yù)約實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科技創(chuàng)新活動(dòng),提高實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的開(kāi)放利用率。
21世紀(jì),中國(guó)面臨經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型,經(jīng)濟(jì)的全球化、信息大爆炸等新挑戰(zhàn),大學(xué)生除了需要具備一定的專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)技能,還應(yīng)提高自身的綜合、分析、創(chuàng)新能力。實(shí)踐教學(xué)對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生的專業(yè)技能、創(chuàng)新能力等起著重要作用。結(jié)合工程質(zhì)量檢測(cè)的土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,重在提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)知程度,起輻射作用,提高學(xué)生自主創(chuàng)新意識(shí)。
[1]張玲玲.土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究[J].科技信息,2012,(9).
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周云開(kāi),出生于1983年,女,廣東南海人,工作單位:華南農(nóng)業(yè)大學(xué);職務(wù):實(shí)驗(yàn)員;職稱:實(shí)驗(yàn)師;碩士研究生;主要研究“廢棄建筑材料的循環(huán)再生”和“高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革”;
張敏,出生于1980年,女,陜西銅川,工作單位:華南農(nóng)業(yè)大學(xué);博士研究生,講師;主要研究“基于智能無(wú)線傳感器的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)研究”。
閆健,出生于1964年,女,河北石家莊,工作單位:華南農(nóng)業(yè)大學(xué);碩士研究生,高級(jí)實(shí)驗(yàn)師;主要研究“建筑水循環(huán)和中水原理方向”。
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