徐曉陽(yáng)， 于 敏， 但文蛟， 袁 玲， 馬 露， 韓 意， 肖昕迪， 葉 煥

(安徽科技學(xué)院 建筑學(xué)院，安徽 蚌埠 233000)

0 引言

土木工程材料是一切建筑的基本組成，對(duì)土木工程專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，土木工程材料課程的學(xué)習(xí)就顯得尤為重要.土木工程材料試驗(yàn)課程是理論課程學(xué)習(xí)的補(bǔ)充和延伸，試驗(yàn)操作是學(xué)生升華所學(xué)理論知識(shí)的手段，試驗(yàn)課的開展能為學(xué)生后期進(jìn)行科學(xué)研究奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)[1].目前，高校土木工程材料試驗(yàn)課的實(shí)施效果并不理想，普遍存在著教學(xué)方法陳舊、試驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)安排不協(xié)調(diào)、試驗(yàn)創(chuàng)新性不足以及試驗(yàn)室和試驗(yàn)儀器利用率不高等諸多問(wèn)題.針對(duì)上述問(wèn)題，國(guó)內(nèi)部分高校學(xué)者作了相關(guān)探討.高俊麗[2]結(jié)合國(guó)內(nèi)外教學(xué)特點(diǎn)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了改革，提出了創(chuàng)新性試驗(yàn)項(xiàng)目的教學(xué)設(shè)計(jì).劉穎[3]等從試驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和師資隊(duì)伍建設(shè)方面提出建立多維一體的試驗(yàn)教學(xué)新體系.金莉[4]創(chuàng)建了較完整的試驗(yàn)考核評(píng)價(jià)體系.米文瑜等[5]對(duì)土木工程材料試驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,提出了學(xué)教并重的新型試驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)模式.本文結(jié)合土木工程材料試驗(yàn)課教學(xué)現(xiàn)狀，從整合試驗(yàn)項(xiàng)目、引入智慧課堂授課模式和建立學(xué)生助教模式三個(gè)方面進(jìn)行相關(guān)探討，為應(yīng)用型大學(xué)試驗(yàn)課教學(xué)的有效開展提供借鑒思路.

1 土木工程材料試驗(yàn)課教學(xué)存在的問(wèn)題

1.1 常規(guī)試驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)不足

常規(guī)試驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)安排不能滿足土木工程材料試驗(yàn)的要求.當(dāng)前，國(guó)內(nèi)高校土木工程材料試驗(yàn)課大多為12～16學(xué)時(shí)不等.縱觀土木工程材料試驗(yàn)項(xiàng)目可知，從試驗(yàn)件制備到最終材料的試驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)參數(shù)的確定，常規(guī)教學(xué)課時(shí)安排是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的.以水泥常規(guī)試驗(yàn)為例，普通硅酸鹽水泥標(biāo)初凝時(shí)間、終凝時(shí)間及體積安定性測(cè)定試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)長(zhǎng)分別約為6±2 h、10±2 h、24±2 h，常規(guī)的試驗(yàn)教學(xué)課時(shí)安排是無(wú)法滿足水泥技術(shù)參數(shù)測(cè)定的，導(dǎo)致學(xué)生很少能夠真正獲取有效數(shù)據(jù)，更談不上針對(duì)材料的技術(shù)參數(shù)提出相應(yīng)的創(chuàng)新理論試驗(yàn)及方法.

1.2 授課形式陳舊

土木工程材料試驗(yàn)課的常規(guī)授課形式為教師先針對(duì)試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行原理介紹，然后進(jìn)行教學(xué)演示，最后學(xué)生分小組進(jìn)行試驗(yàn).土木工程材料試驗(yàn)儀器大多體積較大、質(zhì)量較重、位置固定難以移動(dòng)，因此在進(jìn)行試驗(yàn)演示時(shí)會(huì)因?qū)W生圍觀而以演示教師為中心形成教學(xué)圈，教學(xué)圈后面的學(xué)生基本看不到規(guī)范完整的操作.雖然教師盡量放慢講解速度，但因?qū)W生知識(shí)掌握程度不同及對(duì)試驗(yàn)關(guān)注度和關(guān)注點(diǎn)不同，部分學(xué)生難以及時(shí)跟上授課進(jìn)度.再加上授課班級(jí)過(guò)多，教師重復(fù)性地講解、操作試驗(yàn)儀器會(huì)導(dǎo)致教學(xué)資源浪費(fèi)，教學(xué)效果也不理想.

1.3 師資力量匱乏

近年來(lái)，開放式試驗(yàn)室制度的提出為高校學(xué)生利用試驗(yàn)室進(jìn)行獨(dú)立創(chuàng)新試驗(yàn)提供了可能，但是真正能夠?qū)嵤┑耐苌伲科湓蛑饕峭聊竟こ滩牧舷嚓P(guān)研究所涉及的儀器操作要求較高，且試驗(yàn)所需時(shí)間不確定，需要有經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)教師從旁指導(dǎo)，而高校教師及相關(guān)人員的數(shù)量配備、工作時(shí)間很難符合要求.一流高校和重點(diǎn)研究機(jī)構(gòu)可以采用聘用二年級(jí)研究生的方式解決專業(yè)教師缺乏的問(wèn)題.但是，大部分普通本科高校的可用研究生數(shù)量相對(duì)比較匱乏，或沒有招收相關(guān)專業(yè)全日制研究生的資格，因此很難補(bǔ)充教學(xué)相關(guān)人員，更談不上在常規(guī)試驗(yàn)項(xiàng)目的運(yùn)行上開放試驗(yàn)室了.

2 解決對(duì)策

2.1 分級(jí)整合試驗(yàn)項(xiàng)目，調(diào)整考核標(biāo)準(zhǔn)

將試驗(yàn)項(xiàng)目分為一級(jí)常規(guī)試驗(yàn)、二級(jí)專業(yè)方向綜合性試驗(yàn)和三級(jí)自主式試驗(yàn).一級(jí)常規(guī)試驗(yàn)，具體包括砂石密度、表觀密度和堆積密度測(cè)定試驗(yàn)，砂石篩分試驗(yàn)，水泥常規(guī)試驗(yàn).一級(jí)試驗(yàn)作為基礎(chǔ)試驗(yàn)，主要鍛煉學(xué)生基本動(dòng)手能力、儀器操作能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑囼?yàn)態(tài)度，是必做試驗(yàn).二級(jí)專業(yè)方向綜合性試驗(yàn)，包括混凝土試驗(yàn)和瀝青材料試驗(yàn)，由房建方向和路橋方向?qū)W生完成，也是必做試驗(yàn).一級(jí)和二級(jí)試驗(yàn)項(xiàng)目和要求分別見表1和表2(見54頁(yè)).三級(jí)自主式試驗(yàn)，包括固定試驗(yàn)和創(chuàng)新項(xiàng)目試驗(yàn).其中：固定試驗(yàn)包括混凝土特性影響試驗(yàn)和瀝青特性影響試驗(yàn)，分別針對(duì)房建和路橋方向的學(xué)生；創(chuàng)新項(xiàng)目包括每年獲得批準(zhǔn)的大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目和學(xué)生參與的教師科研項(xiàng)目.三級(jí)試驗(yàn)需要學(xué)生具有深厚的理論基礎(chǔ)知識(shí)和創(chuàng)新思維，為選做項(xiàng)目.選做固定試驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)生，要求針對(duì)試驗(yàn)項(xiàng)目提供詳細(xì)的試驗(yàn)研究目的、試驗(yàn)方案和預(yù)期成果，經(jīng)教師評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)后再實(shí)施試驗(yàn).選做創(chuàng)新項(xiàng)目試驗(yàn)的學(xué)生則依據(jù)使用開放式試驗(yàn)室的管理規(guī)定，填寫使用申請(qǐng)單和規(guī)范使用儀器安全承諾書后，方能在申請(qǐng)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn).試驗(yàn)課不固定學(xué)時(shí)，由學(xué)生自主選擇時(shí)間，依據(jù)試驗(yàn)參數(shù)測(cè)定所需要的時(shí)間要求自行在學(xué)習(xí)通平臺(tái)上預(yù)約完成.考核以完成試驗(yàn)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定為判定合格的依據(jù).

表1 一級(jí)試驗(yàn)項(xiàng)目和要求

表2 二級(jí)試驗(yàn)項(xiàng)目和要求

2.2 引入智慧課堂授課模式，提高授課效率

引入智慧課堂授課模式，由“填鴨”式教學(xué)向自由討論、答疑解惑式教學(xué)轉(zhuǎn)換.將教師從大量的重復(fù)性工作中解放出來(lái)，將工作重心轉(zhuǎn)為對(duì)試驗(yàn)操作過(guò)程的答疑和試驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定，并有針對(duì)性地對(duì)選做創(chuàng)新試驗(yàn)的學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo).將一級(jí)和二級(jí)試驗(yàn)項(xiàng)目指導(dǎo)書、試驗(yàn)視頻上傳至學(xué)習(xí)通軟件，學(xué)生可以通過(guò)手機(jī)終端預(yù)習(xí)試驗(yàn)項(xiàng)目并觀看視頻，提前熟悉試驗(yàn)?zāi)康摹⒃囼?yàn)儀器和試驗(yàn)原理，完成平臺(tái)測(cè)驗(yàn)后才能到試驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)際操作.這種教學(xué)模式既可以提高學(xué)時(shí)利用效率，也可以更好地完成過(guò)程性考核的評(píng)定.以水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量試驗(yàn)為例，學(xué)生必須先觀看學(xué)習(xí)通平臺(tái)的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度試驗(yàn)視頻，在10 min內(nèi)完成試驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)測(cè)驗(yàn)，測(cè)驗(yàn)包括試驗(yàn)原理、儀器構(gòu)成、操作步驟和安全注意事項(xiàng)等內(nèi)容.設(shè)定100分為合格成績(jī)，不及格自動(dòng)打回重做，成績(jī)合格后才能進(jìn)行試驗(yàn)操作.

2.3 建立學(xué)生助教模式，助力開放式試驗(yàn)室制度的實(shí)施

為順利實(shí)施開放式試驗(yàn)室制度，可建立學(xué)生助教制度，將能夠熟練操作儀器的高年級(jí)學(xué)生編入學(xué)生助教導(dǎo)師庫(kù).對(duì)于一級(jí)和二級(jí)試驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生可在學(xué)生助教的指導(dǎo)下完成相關(guān)試驗(yàn)操作以及數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理.對(duì)于三級(jí)試驗(yàn)項(xiàng)目，可建立學(xué)生個(gè)人學(xué)習(xí)臺(tái)賬，將臺(tái)賬學(xué)時(shí)計(jì)入學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練學(xué)時(shí)和課程考核評(píng)定中，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能.學(xué)生助教模式的建立，使得試驗(yàn)教學(xué)資源和師資得到了較好地分配和利用，且效果顯著.例如電液伺服拉壓試驗(yàn)機(jī)使用率由30次/學(xué)期提高到了80次/學(xué)期，梁柱測(cè)試系統(tǒng)使用時(shí)間由每學(xué)期10 d提高到了每學(xué)期50 d，開放式試驗(yàn)室制度的實(shí)施切實(shí)提高了高價(jià)值儀器的使用率.

3 結(jié)語(yǔ)

上述措施很好地解決了常規(guī)試驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)不能滿足試驗(yàn)項(xiàng)目要求、授課效率低下以及師資力量匱乏的問(wèn)題，避免了重復(fù)性試驗(yàn)對(duì)教學(xué)資源的浪費(fèi)，優(yōu)化了教師的授課時(shí)間，豐富了師資結(jié)構(gòu)，保證了開放式試驗(yàn)室制度的有效實(shí)施.