土木工程材料实验课程创新性研究

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摘要:土木工程材料实验课程是土建类专业学生了解土木工程材料的重要途径之一，其改革与创新对于土木工程学科建设具有重要意义。文章针对之前实验课程中存在的一些不足，结合“新工科”建设的发展目标，从实验内容调整、学生创新能力培养和考核方法优化这三个方面，对土木工程材料实验课程的教学方法进行了探讨，为今后实验课程的改革与创新提出了一些建设性的思路。

关键词:新工科；土木工程材料；实验；创新性

1实验内容的调整

长江师范学院是地方应用型本科高校，土木工程材料实验课程应以创新能力、实践能力的培养为主。基于此，对原有的实验内容做出了适当调整，减掉了应用面较窄、专业属性过强的烧结多孔砖和石油沥青试验，增加了水泥基本性质和混凝土配合比设计所占的篇幅，着重加入了混凝土性能测试的内容。由于土木工程材料在不断更新和发展，其试验标准、规范和操作方法亦有较大变化，需及时对实验内容进行更新，如金属拉伸试验中，钢筋抗拉强度在200～1000MPa之间时，从原来的应修约到5MPa改为现在的1MPa[3]；2018年起，GB175—2007《通用硅酸盐水泥》中取消了32.5强度的水泥，相应实验中使用的水泥需采用42.5强度及以上[4]。对于验证性试验，如水泥胶砂强度试验，可将1年前预留的试样和新制备的试样进行强度对比，让学生更加直观地感受龄期对水泥水化强度的影响。通过试验内容的优化和调整，可使土木工程材料实验课程的知识体系更加完整，重点更加突出，符合当今土木工程学科发展对专业实践能力的要求。

2学生创新能力的培养

对学生创新能力的培养，不仅可以通过提高创新性实验的比重来实现，也可以体现在验证性实验中。如混凝土配合比设计中，通常都会直接给出集料的表观密度、含水率、粒径等指标，学生通过相关要求和参数计算即可。而现在作为“协助者”，教师可以只提供原料，而不告诉学生指标，让学生自己进行检测。通过烘干前后的质量差计算含水率，通过筛分试验得到集料的粒径，通过李氏瓶和电子天平测出集料的表观密度。相比直接给出参数，这样更能启发学生的思维。土木工程材料试验课程一般安排在大二的第一学期，大二是学生进行科技创新的黄金时间，因为大一需要适应学习环境并学习基础课，而大三开始专业课难度增加，又要抽出时间准备考研。由于“挑战杯”、“创新创业”和“互联网+”等科技创新实践项目通常给学生提供的项目经费较少，土木工程实践创新相对较难实现，而土木工程材料创新性研究则是一个比较好的切入点。可供选择的研究内容包括高性能混凝土的制备、与建筑材料相关的工程病害防治措施、提高建筑材料耐久性的研究、建筑废弃物的资源化利用等方面。以建筑废弃物资源化利用为例，可以在周边废弃建筑或者建筑垃圾填埋点收集实心砖、空心砖、混凝土块、砌筑砂浆、瓦片、瓷砖等建筑废弃物，通过破碎和筛分得到再生骨料，然后用这些再生骨料对混凝土或水泥砂浆的骨料进行部分替代[5]。而且，以往做完试验后的废料通常都是堆积，然后做为垃圾进行集中处理。但是结合建筑废弃物的资源化利用的方向，还可以将检测抗折强度和耐压强度后的混凝土试样进行收集、破碎，作为混凝土再生骨料进行利用。学生通过创新项目的锻炼，动手能力和科研能力都会有一个显著的提高。

3考核方式的优化

以往在开始试验之前，均由试验老师讲述试验指导书中的详细内容，并示范具体的操作过程。在试验过程中，如果学生只是单纯地重复试验指导书中的操作步骤，容易导致实验结果千篇一律，也无法避免试验报告数据的雷同现象。现在，是让学生提前预习实验指导书，对学生进行随机提问，并对平时成绩进行考核，从而促进学生试验前的预习，并通过自己对指导书的理解来进行试验，帮助学生独立思考。试验结果一定要实事求是，如果结果不符合要求，需要重点分析原因，并对试验过程中出现的问题进行总结，不能随意篡改试验结果。除此之外，还要对试验过程进行考核，包括操作是否规范和认真程度、学生之间的配合、数据记录详实与否、试验原料浪费与否、是否注意试验安全、是否爱护试验设备、试验后实验室卫生保持情况等。

4结语

随着土木工程学科的发展，如何培养“新工科”背景下土木工程专业的高素质复合型人才，提高学生的实践和创新能力，是各工科院校需要考虑的重点。土木工程材料实验课程的改革与创新研究同样要结合土木工程学科的发展，在实验内容上不断补充最新的研究进展，在教学方法上以实验理论为基础，注重学生实践能力的培养，提高学生解决实际工程问题的能力，最终为社会输送更多专业实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的优秀技术人才。

参考文献:

[1]钟登华.新工科建设的内涵与行动[J].高等工程教育研究,2017(03):7-12.

[2]黄谦,蔡姣.土木工程材料实验教学改革探讨[J].河南建材,2018(01):222+225..

[3]刘鹏鹏,叶又,魏一凡.金属材料高应变速率拉伸试验的应用及现状[J].理化检验(物理分册),2018,54(09):25-30.

[4]赵新军.全面取消32.5水泥完全可行[J].中国水泥,2018,194(07):59-60.

作者：赵亮 李永强 姚爽 单位：长江师范学院土木建筑工程学院