工程材料实践教学分析

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1明确课程知识和技能培养规格，细化教学标准

高职教育实践中有三个大的难题：一是何谓理论知识“适度、够用”？二是如何达到学生的职业技能满足迅速符合企业岗位要求的水平？三是如何避免因教师水平变动导致授课内容和标准出现较大衰减的危险[1]？我们的做法是：通过本课程在专业课程体系中的定位，在职业能力分析的基础上，与实践专家、同行学者共同开发科学、实用、适应我校学生特点的《土木工程材料课程标准》。通过教学日记检查、听课、统一考试等方式检查课程标准的执行情况。

1.1《土木工程材料》课程在专业课程体系中的定位

根据建筑工程技术专业的职业能力，《土木工程材料》是为培养材料员或见证取样员的工程材料的试验和检测、进场材料的质量控制与验收、工程材料项目管理等能力而设置的核心职业基础课程。

1.2《土木工程材料》课程的职业能力定位

与中职生、本科生相比，建筑工程技术专业高职生在“材料员”岗位上的职业能力包括专业能力、方法能力（工作方法、学习方法）和社会能力（行为规范、价值观），其中，专业能力的界限是：

（1）熟知各种材料的技术性能、质量标准、规格、价格、产地、用途，遵循价廉物美的原则，合理选择符合特定土木工程项目建筑技术指标要求的材料；

（2）熟练掌握工程材料的检测方法和标准，对购入的工程材料实施检测，确保购入的材料符合建筑工程要求；

（3）负责进场材料的质量验收、记录、标识工作，对进场的施工材料实施质量控制，并使之处于合格状态，确保工程顺利进行；

（4）参与土木工程材料质量通病纠正预防措施的初步编制。参与土木工程材料质量大检查及项目质量事故处理分析，编制整改措施。

2改革实践教学体系，实现课程从理论思维培养

向能力训练的转变我们教学团队通过减少验证性实验，增加设计性和综合性实验，通过安排创新实验，通过加强个性化试验数据处理，通过注重工程应用，追踪材料新发展，和结合课外科技活动，延伸和深化实验教学，改革实践教学体系，实现课程从理论思维培养向能力训练的转变。

2.1减少验证性实验，增加设计性和综合性实验

传统的实验教学模式主要是一些经典的验证型实验项目，这种实验项目只是让学生知道该怎么去操作实验设备和验证理论课上学习的知识。对学生实验技能的提高和进行创新性实验毫无裨益，其后果必然是学生对实验缺乏神秘感和兴趣。设计性和综合性实验的思路是：教师先给定实验要达到的性能指标，学生根据指标要求进行原材料性能检验和选择,再进行配合比设计等工作，并根据每一次的实验结果进行总结和实验调整。具体来说，学生在实验过程中可按以下四个阶段进行：

（1）实验准备阶段。根据实验任务和目的，查阅相关文献资料，撰写综述以明确重点和难点，为设计实验方案莫定基础。

（2）制定方案阶段。初步设计实验方案（包括：实验原理、实验示意图、实验仪器及材料、实验步骤等），经过讨论修改，确定最合理、可行的实验方案。

（3）组织实施阶段。根据实验方案，完成实验操作，记录实验数据，并进行数据处理，最终得到实验结果。

（4）总结报告阶段。主要是撰写实验报告（包括：实验结果的可信性；实验设计实施的成败得失、经验教训、心得体会等）。

在整个实验过程中，教师仅在其重点、疑难环节上起指导和释疑作用。对学生提出的具体实验方案进行审核，待实验完成后，由教师组织集中讨论，对学生的整个实验过程进行点评，并评定实验成绩。这种新的教学改革，极大地调动了学生的学习热情和探索求知的愿望。在独立思考、分工合作的实验过程中，培养了学生实事求是、团结协作、勇于探索、大胆质疑的科学作风,更有效地激发了学生的创新精神。

2.2安排创新实验

在完成课内的测验小任务和综合测试项目外，鼓励学有余力的学生自我设计创新型或研究型实验，实验本身不以简单的重现已发现的规律为目的，而在于设计新的系统，研究新的方法，运用新型材料、解决实际问题。其效果是：学生的设计能力、创新能力以及分析问题、解决问题的综合应用能力得到极大提高。

2.3加强个性化试验数据处理

传统的试验报告格式化的特点常常带来千篇一律的弊端，也给学生互相抄袭带来便利。改革措施是：让学生在传统试验报告的基础上，根据试验过程中出现的问题、解决问题的方法以及试验结果自行设计个性化的试验报告。如果可能，再对试验项目的设计提出一些意见建议。改革的效果是：调动学生对试验课的学习积极性和参与程度；培养学生的创新精神；促进教师本身的进步。

2.4注重工程应用，追踪材料新发展

土木工程材料是工程建设的物质基础，因此，在课程设计中，设置的材料工程应用案例追踪的作业任务，要求学生收集本地区以及国内外典型工程中材料应用实例，撰写案例或制作声像作品，重点分析材料的组成构造、性能指标与工程应用之间的因果关系。同时，提醒学生关注新材料、新技术、新标准、新理念的发展，动态汇集这些信息。在可能的情况下，让学生到企业生产一线或工程现场进行观摩。这样既体现教学内容的前瞻性和先进性，也可培养学生的创新思维和自学能力。

2.5结合课外科技活动，延伸和深化实验教学

通过指导学生参加科研课题活动，土木工程材料的实践教学的时间和空间得以延伸。2010年6月份以来，组织、指导部分学生参与泉州市重点项目课题（2010G7）和福建省教育厅课题（JA11329）。实践证明：这是一种融知识传授、能力培养、素质教育为一体的有效的教学模式。

3实施多元化教学方法，提高理论知识教学环节的学习效果

课程教学团队实施工程录像教学法、实际案例教学法、分析讨论式教学法和启发对比式教学法等多元化教学方法，理论知识教学环节的学习效果得到明显的提高。

3.1工程录像教学法

土木工程对“六大员”的工程实践能力的要求，是全方位的、是体现在建设全过程的。但是，在目前的土木工程专业教学中，有限的实践教学环节与亟待加强学生的实践能力形成一对矛盾。为此，在现有的理论教学中发挥多媒体教学的优势，利用多媒体课件形象生动、知识量密集的特点，将大量工程录像、工程实景图片资料适时地插入到课堂教学中，最大限度地缓解了教学时数少与教学内容多以及缺乏实践教学环节等矛盾。工程录像教学法能使学生不出课堂就可获得最真实、最全面的信息，极大地拓宽了学生的知识面,取得最优化的教学效果。

3.2实际案例教学法

土木工程材料课程是一门实践性很强的学科，实际工程案例是其教学活动中一项不可缺少的教学材料。以实际案例作为媒介，把现实的土木工程中的相关问题带进课堂，让大家对一些实际生活中必须面对的棘手问题进行讨论。从提出问题入手，鼓励学生进行理论分析，再将所学理论知识应用于案例分析和计算，这样，既能帮助学生很快地理解理论知识，缩短理论与实际的距离，又能培养学生对具体问题的分析能力。

3.3分析讨论式教学法

分析讨论式教学法是在教师的指导下，以讨论方式完成学生自学、自讲的一种教学方法。通常我们针对一些具有启发性或争论性的问题先让学生展开自由讨论，然后在教师统一指导下组织大家讨论发言。具体采用两种实施形式：一种是在课前布置讨论话题并提出方向性的问题，让学生带着问题去看书、查阅相关资料，然后在上课时组织大家讨论并发言；另一种是在课堂上就某一综合性问题布置思考题，把全班学生随机分成几组，进行小组讨论，由每个小组选出一个代表到台上发言。这样的“教与学”使学生真正成为学习的主人，教师也在此过程中发现学生学习中的疑难问题，从而使教学更有针对性。

3.4启发对比式教学法对比法就是将具有可比性的两个或多个不同对象进行系统的比较和研究，得出研究对象的本质、特点和规律。这样做的结果可以大大地提高学生学习的积极性，使学生主动运用已有的理论基础知识，对新知识进一步深化理解、强化记忆。

4构建多形式的课程资源开发渠道，促进师生授课方式和学习方式的积极转变

4.1教师开发

目前，笔者已编著并正式出版了四大系列教材：①土木工程材料系列：《土木工程材料》、《土木工程材料检测实训》、《土木工程材料工程实践与应用》、《土木工程材料实用技术手册》和《土木工程材料学习指导•典型题解•习题•习题解答》；②建筑水电工程材料系列：《建筑水电工程材料》、《建筑水电工程材料安装操作实训》和《建筑水电工程材料学习指导》；③建筑装饰材料系列：《建筑装饰材料》、《建筑装饰材料安装操作实训》和《建筑装饰材料学习指导•典型题解•习题•习题解答》；④市政工程材料系列：《市政工程材料》、《市政工程材料学习辅导及习题解答》等书籍。四大系列教材适应了当前国内高等职业院校教学改革的需要，教材体系新，教学内容新颖、信息量大、结构合理、叙述严谨、逻辑性强，教学方法和手段先进，反映了我们团队近年来在课程建设与改革等方面的最新研究成果和学科最新进展，是一套高质量、有特色的教材，具有推广使用价值。

4.2学生开发

积累源自学生自己的课程资源，如具有典型意义的创新试验、个性化的试验报告、学生的调研报告、讨论教学时学生准备的讨论稿等，用于此后的课程教学，因贴近学生实际而产生亲切感，也能达到激发后届学生的挑战意识。4.3师生互动中开发在“互动教学”、“对话教学”的过程中也会不断涌现和生成大量课程资源[2]。这种课程资源在教师备课时往往无法预料和估计，它具有瞬时性的、不可预料性和不可重复性。尤其重要的是学生的“错误”、学生的“差异”也是一种课程资源。因而，在教学过程中，即时做好记录已经成为本课程教学团队的工作习惯。这类课程资源的另一重要开发途径是：从历次学生提交的作业中筛选出具有典型意义的（可能是好作品、也可能是坏作品）作品，师生共同评点，然后整理汇编，这些可作为经典案例用于历届教学。

5完善教学设施设备，为人才培养创造良好环境

5.1现代教学手段的运用

（1）精品课程网站的建设：本课程自校级精品课程立项以来，课程网站已进行三次实质性修改建设，现在的《土木工程材料》精品课程网站不仅能起到教学示范作用，更重要的是能成为指导学生主动地、创造性学习的有效平台，使不同层次的学生通过资源共享，能够自我完善知识体系。（2）多媒体课件的制作：现有制作的《土木工程材料》多媒体课件具有系列化、技术先进、内容丰富、设计精巧、适用面广等特点。每个课件均涵盖本课程的全部教学内容，内容丰富，信息量大。精心制作检测实训文件，150多张工程图片，丰富了教学内容。将书本和传统板书难以展示的材料检测方法与技巧等内容，形象、直观地展示出来。通过直观的演示、人机交互、实时操作，直观、形象、生动地描述教学内容，结合启发式等教学方法，促进学生积极思考，激发学生的注意力和学习兴趣。（3）工程录像的收集与制作：目前《土木工程材料》教学采用的工程录像题材涉及古今中外，如《走近地中海》、《建筑中的庞然大物》、《世界遗产在中国》、《乡土建筑文化》、《中国古建筑：百集文献纪录片》、《为中国而设计：西方建筑大师与中国当代建筑》、《百姓故事：鸟巢》、《青藏铁路》、《混凝土工操作技能》等系列建筑工人操作技能VCD。同时，课程教学团队借助我校信息传播与策划专业的技术力量，合作拍摄以泉州市土木工程为题材的工程录像，这既为本课程提供反映泉州市环境影响的土木工程用料素材，也为信息传播与策划专业提供了实训机会和题材。

5.2实验及实训条件

（1）检测实训室的建设：检测实训作为实践环节中最基本的一环，相对于课堂理论教学，具有直观性、实践性、探索性、启发性等特点，具有课堂理论教学和其它形式教学所不能替代的作用。目前，我校已投资140万元，建成“十大”检测实训室———工程材料性能检测实训室、建筑石料检测实训室、砌体材料检测实训室、水泥检测实训室、普通混凝土和砂浆检测实训室、钢材检测实训室、管材检测实训室、沥青检测实训室、沥青混合料检测实训室和功能材料检测实训室。“十大”检测实训室的投入使用，使得课堂理论教学得到延续、补充和深化。通过检测实训，不但使学生得到基本实验实训技能的训练，还培养学生进行科学实验实训的能力，培养学生实事求是的科学态度，养成一丝不苟的严谨作风和敏锐的观察力。与此同时，还可以在设备仪器的整个调试运行过程中影响到学生的思维方法和工作作风，养成勇于探索，不怕困难、不怕挫折的良好科学素养。

（2）校外实训基地建设：校外实训基地是使学生岗位技能形成的必备场所。目前，已建设的28家校外实训基地，按双方合作紧密程度不同可分为两种类型：一是27家“协作型”基地。这种基地具有构建成本低，实训内容多样、真实感强的优点。但稳定性相对较差，需要专业教师长期不懈地与企业保持联系。二是1家“合作型”基地。2008年挂牌成立建筑工程学院。学院主要建设内容包括：人才培养方案、教学质量标准、双师教学团队、科研团队、校内外实训基地、毕业生就业、建设系统培训中心、技术开发和社会服务等八个方面。学生通过在校外实训基地的生产一线的工作和学习，熟悉职业标准、行业规范，了解企业文化，逐步养成了团队协作能力、与人沟通能力和组织协调能力，促进了从个体从学生———职业人———社会人的较色转换。

6特色与创新点

通过以上五个方面的改革与实践，本课程在以下几方面已处于国内高等职业院校同类课程的领先水平：

（1）率先构筑了以培养学生正确选材和合理用材能力为目标的理论课程新体系、以培养岗位职业能力为中心的参与式教学新体系和检测实训与实践教学新体系；

（2）在高职高专院校率先建立了《土木工程材料》课程网站；网站功能强大，承载着整个课程理论教学和实践教学的各个教学环节、教学内容、立体化教材等，教学资源丰富，信息量大。网络课堂可以实现网上学习、网上答疑、网上自测、师生互动、信息等功能；

（3）实施多元化教学方法，提高理论知识教学环节的学习效果；

（4）保持教学内容的鲜活性。及时将国内外上最新最前沿的内容引入到课堂教学中，保证了课程内容的时新性；

（5）开创了高职高专院校关于《土木工程材料》课程教材立体化的先河。《土木工程材料》特色教材、《土木工程材料》多媒体课件、《土木工程材料检测实训》实训教材、《土木工程材料检测实训》多媒体课件、《土木工程材料工程实践与应用》、《土木工程材料实用技术手册》和《土木工程材料学习指导•典型题解•习题•习题解答》学习辅导教材将陆续上网公布。