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土木工程專業(yè)材料實(shí)驗(yàn)課程優(yōu)化創(chuàng)新的論文范文
摘 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)是土木工程材料課程重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。文章針對目前土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題，從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面提出了改革建議，旨在達(dá)到提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量從而培養(yǎng)創(chuàng)新型、高素質(zhì)土木人才的目的。
關(guān)鍵詞:土木工程材料，實(shí)驗(yàn)教學(xué)，改革創(chuàng)新。
土木工程材料是土建專業(yè)必修的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，課程內(nèi)容包含理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分。 該課程在大學(xué)二年級下學(xué)期開設(shè)，土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)對于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動手能力、創(chuàng)造性思維、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度和綜合素質(zhì)有著重要作用，同時(shí)對于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動性和科研熱情也起著決定性作用。 目前，土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程是包含在理論課程中，學(xué)時(shí)較少，一般為 6 至 10 學(xué)時(shí)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容繁多，涉及到水泥、砂、石、混凝土、砂漿、瀝青六個(gè)大項(xiàng)，因此要在這么短的學(xué)時(shí)內(nèi)完成以上實(shí)驗(yàn)內(nèi)容幾乎不可能，教學(xué)效果也不理想。 不僅如此，實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容也主要為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在開始前已知道實(shí)驗(yàn)結(jié)果，只需按照實(shí)驗(yàn)教材或?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)書操作，缺乏探索性和挑戰(zhàn)性，因而學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高，不利于培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題的能力。 此外，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限且學(xué)生較多，多數(shù)情況下是多名學(xué)生分成一組參與實(shí)驗(yàn)，這樣就存在一兩名學(xué)生操作設(shè)備，其余學(xué)生“旁觀”的現(xiàn)象，而實(shí)驗(yàn)課考核的方式多以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，因此許多學(xué)生便相互抄寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，使得實(shí)驗(yàn)課“流于形式”，這對培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力毫無裨益。 如何在學(xué)時(shí)少、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多的情況下提高土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程的有效性，達(dá)到培養(yǎng)高素質(zhì)工程技術(shù)人才的目的是教育改革的一個(gè)重要課題，對此作者作了一些思考，從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改革方面提出如下建議。
1 改革與創(chuàng)新。
1.1 優(yōu)化驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
如前所述，目前的土木工程材料實(shí)驗(yàn)多以驗(yàn)證性為主，內(nèi)容和形式過于單一，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。然而， 一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)對于學(xué)生學(xué)習(xí)材料性能知識、掌握材料測試基本方法是有必要的，因此必須對現(xiàn)有驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革和創(chuàng)新，其中應(yīng)注重兩個(gè)原則：一是把實(shí)驗(yàn)的主動性交還給學(xué)生，二是注重激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性。 例如，在進(jìn)行“水泥膠砂強(qiáng)度”實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以選用新出廠和放置 3 個(gè)月且結(jié)塊的水泥，將學(xué)生分為兩大組分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，大組內(nèi)有若干小組進(jìn)行相同實(shí)驗(yàn)。 首先，學(xué)生具有好勝心，希望自己組比別人組的試塊強(qiáng)度大一些，這樣便保證了他們學(xué)習(xí)的主動性和積極性，會更加認(rèn)真地做好每個(gè)實(shí)驗(yàn)，并不斷反思試塊制作過程中存在的問題。 其次，使用不同水泥進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的大組之間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比，發(fā)現(xiàn)后者水泥制作的膠砂試件強(qiáng)度低于前者水泥，這便能引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會水泥的存放時(shí)間是影響水泥性能的重要因素。
1.2 增加綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生動手能力。
為更好調(diào)動學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)課的積極性和培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力，在該教學(xué)中可增加設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)。 如將水泥、砂、石、混凝土和砂漿實(shí)驗(yàn)合并，作為 1 個(gè)“混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”，讓學(xué)生熟悉配合比設(shè)計(jì)全過程；為讓學(xué)生了解高性能混凝土不僅有高的強(qiáng)度， 而且有良好的和易性，可以增設(shè)“高性能混凝土和易性實(shí)驗(yàn)”，通過該實(shí)驗(yàn)學(xué)生能掌握高性能混凝土和易性的調(diào)節(jié)方式，熟知高效減水劑與活性礦物摻合料對高性能混凝土和易性的影響；為讓學(xué)生重視固廢的綜合利用以及新材料的研發(fā)，可以增加“活性礦物摻合料活性激發(fā)實(shí)驗(yàn)”,讓學(xué)生掌握常用活性摻合料和激發(fā)劑的種類以及活性激發(fā)的基本原理，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。 這樣，不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、實(shí)踐能力，而且讓學(xué)生懂得科學(xué)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性、復(fù)雜性、嚴(yán)密性，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，使全面素質(zhì)教育在實(shí)驗(yàn)中落到實(shí)處。
1.3 增加研究探索性實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新熱情。
隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，各種新型材料也在不斷應(yīng)用于土木工程中。 所以，在原來基本教學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，可開發(fā)一些探索性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如:廢棄混凝土的再生利用、透水性水泥混凝土的設(shè)計(jì)、新型水性防水材料， 混凝土緩凝劑對水泥性質(zhì)影響、養(yǎng)護(hù)溫度對水泥性質(zhì)影響、激發(fā)劑對粉煤灰活性的影響實(shí)驗(yàn)等。 將以上實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目公示在學(xué)院教務(wù)或科研系統(tǒng)，供學(xué)生自由選擇，學(xué)生可不分專業(yè)、不分年級自由組合（一般 4 至 6 人），與實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師協(xié)商確定實(shí)驗(yàn)時(shí)間并在課外進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，盡可能發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，教師只扮演“協(xié)助”的角色。 學(xué)生按照要求完成實(shí)驗(yàn),并寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告或論文的，最終給予適當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)。此外，很多學(xué)生對本專業(yè)教師的科研項(xiàng)目感興趣，愿意投身到研究中。 針對此類情況，課題組教師結(jié)合相關(guān)新型材料研究及材料耐久性等問題積極申請學(xué)校每年一次的大學(xué)生科研訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，學(xué)院也進(jìn)行立項(xiàng)，吸引對土木工程材料研究有興趣的學(xué)生參加到研究中。 這種方式可以讓學(xué)生更多了解認(rèn)識材料的知識，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力以及開展基礎(chǔ)研究的能力。
1.4 充分利用多媒體教學(xué)。
對于基本土木工程材料實(shí)驗(yàn)，其中一個(gè)較為突出的問題就是許多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容難以描述，再加上課程緊縮和設(shè)備有限，只能提供部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由學(xué)生操作，那么如果通過多媒體演示亦可輔助達(dá)到其他難以操作的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)是圖像、圖片、文字、聲音與教師講解的有機(jī)結(jié)合，可以大幅度縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間并拓展實(shí)驗(yàn)空間，同時(shí)也能保證每個(gè)學(xué)生都能直觀地看清實(shí)驗(yàn)操作。 此外，運(yùn)用多媒體教學(xué)也可以擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，拓展學(xué)生視野，讓學(xué)生及時(shí)接觸到無法在課堂完成而在實(shí)際工程又常用的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)測試技術(shù)和新型材料。
多媒體實(shí)驗(yàn)課件的形式有很多， 可由 Power-Point 軟件制作的多張幻燈片組成，可使用通用繪圖軟件繪制各種說明圖、示意圖等圖形，可使用 FlashMX 軟件制作出逼真的演示動畫，可利用 Photoshop處理現(xiàn)場拍攝或從因特網(wǎng)下載的圖片為課件制作提供二維素材， 可使用 3D Max 制作出逼真的三維素材。 此外，多媒體實(shí)驗(yàn)課件中最重要的一環(huán)便是動畫設(shè)計(jì)，其中圖像的采集可使用數(shù)碼相機(jī)拍攝土木工程材料實(shí)驗(yàn)操作的全過程， 隨后采用 GIF 和Flash 軟件來制作動畫。
利用多媒體技術(shù)進(jìn)行土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使實(shí)驗(yàn)課變得生動、形象，既方便了老師的教學(xué)，又增加了學(xué)生們學(xué)習(xí)的興趣。
2 結(jié)語。
土木工程材料實(shí)驗(yàn)課是學(xué)生直觀認(rèn)識建筑材料、了解材料性能及質(zhì)量控制的重要途徑，也是培養(yǎng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的重要手段。 改革并創(chuàng)新土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)對于培養(yǎng)創(chuàng)新型、高素質(zhì)的土木人才具有重要意義。
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