摘要：《土木工程材料》作为土木工程专业的一门专业基础课，是一门理论和实践并重的课程，实验教学是本课程的重要教学环节。“内容多而课时少、学生多而仪器少”是目前实验教学中的普遍现象，教学过程又往往过多重视理论与结果而忽视实践。本文结合土木工程材料实验课程教学存在的问题，从教学内容、教学方式方法、考核评价体系、教学手段等方面探讨土木工程材料实验课程的教学改革。改革调整可以提高实验教学效果，激发学生兴趣，提高学生的自主性、独立性、创新性，培养学生的工程应用能力，塑造学生为应用型综合人才。
关键词：实验课程；教学理念；考核方式；教学手段
《土木工程材料》是我院的学科必修课，是土木工程专业的专业基础课程，是一门理论和实践并重的课程。通过课程学习，学生可以获得有关工程材料的性质与应用的基本知识和必要的基本理论，获得建筑材料试验的基本技能训练。实验教学是本课程的重要教学环节，学生通过课程可以实验熟悉、验证及巩固《土木工程材料》课程的理论知识，增加感性认识，熟悉实验常用设备、掌握基本实验技能的基础上进行科学研究的基本训练，培养分析问题和解决问题的能力。长期以来，许多土木专业的《土木工程材料》课程以教师讲解实验目的、方法、步骤，演示实验项目操作的方式进行，学生按部就班地操作实验。学生缺乏实验锻炼，很难巩固相应的理论知识，缺乏分析问题和解决问题能力，缺乏创新意识，很难适应社会对应用型人才的需求。本文结合《土木工程材料》实验课程教学存在的问题，从教学内容、教学方式方法、考核评价体系、教学手段等方面探讨土木工程材料实验课程的教学改革。
一、存在问题
1.教学内容不新
（1）实验内容陈旧。教学内容没有跟上土木工程材料的发展，如实验材料仅涉及常规土木工程材料（如河沙、水泥、钢筋、混凝土等），没有相关新材料、新理念、新技术的实验。再生骨料混凝土成为土木工程界研究的热点，因再生骨料的特点与天然骨料有较大区别，相关性能的测试方法也与天然骨料有较大差别，但《土木工程材料》的相关教学及实验并未涉及该方面的知识及相应性能的测试方法。（2）实验教学方式陈旧。由于学生人数多、实验仪器少，受实验场地和教学经费的限制，大多数土木专业实验仍以演示性和验证性为主，实验组的人数达到6个甚至更多，实验往往先由教师示范性操作一遍，学生照着实验指导书并在教师的指导下重复验证相关实验，被动地记忆实验内容，这不利于学生进行发散思维，缺乏分析问题和解决问题的能力。
2.考核机制不合理
土木工程材料实验课程作为必修部分，学生只有完成了相应的实验内容后才能参加土木工程材料课程的考试。学生人数较多而实验设备较少，在学时少的情况下，教师为了课程进度要求，学生分组人数往往较多。这种情况下一个组内只有部分学生会认真按照教师的要求做实验，而其余部分学生在实验过程中较少参与甚至不参与。由于人数有限，教师很难完全把控学生现场的实验状况。教师在考核时往往忽视学生的实践操作，只要学生正常出勤，相关实验能够完成，不出差错，实验考勤就是满分。学生实验成绩依据最终提交的实验报告评定，但实验报告往往格式一致，缺少主观内容，缺乏学生可讨论或思考的内容。同一组实验报告往往类似，同组同学之间互相抄袭的现象严重，教师评定成绩时很难界定学生真实的实践能力，单凭实验报告评测成绩，整组学生实验成绩都相差不多，很难通过实验成绩促使学生提高实验积极性，难以将实验与课程理论内容相结合，更不用说思考实验过程中出现的一些现象和问题。
3.教学烦琐，实验时间难以把控
受大环境影响，学校相关部门不重视实验课程，特别是工程类的实验课程，意识不到工程类实验课程教学过程烦琐、实验周期长，部分院校未招聘相应的实验教师，实验课程需由任课老师充当。随着高校教学改革中课程体系的调整，许多课程的总学时被压缩，而土木工程材料课程也难幸免。例如，我校土木工程专业本科人才培养方案规定土木工程材料课程总学时为40学时，其中讲授32学时，实验8学时，实验课时数被严重压缩。而土木工程材料实验内容较多、实验烦琐、实验周期长，再加上实验室仪器设备不足，学生需要分批进行，原本2个学时的实验课变成4个学时。有些实验需要学生多次往返实验室，如混凝土成型实验、混凝土搅拌需要1个学时时间，养护1天后拆模并放入养护室要一个学时，而立方体试块的强度测试也要一个学时，整个实验完成下来往往需要不止2个学时的时间，但学时计算时仍以2个学时计算。在学时数受限的情况下，教师只能精简实验内容，学生难以对常见的土木工程材料的相关性能进行实验，该部分内容通过课程讲解或PPT图片展示的形式教授，学生靠抽象思维建立实验过程，很难与实际相结合。
二、实验课程教学改革内容
1.践行先进的教学理念
实验教学不应是教师手把手地教、学生机械性地学，而应注重学生分析问题和解决问题能力的培养，注重能够让学生了解本实验的目的与作用，让学生能够依此进行创新。实验课程的安排可增加自学知识、实验提问讨论部分。教师可以在实验课之前布置实验任务和内容，学生利用课余时间掌握实验方案、相关仪器的操作和实验内容、结果分析。学生可在实验过程中记录实验出现的问题或相关现象，可以是关键知识点或综合性知识，或者一些扩展性知识，在实验讨论环节与教师讨论，使学生扩展知识面、调动学生的积极性、培养学生独立思考问题和激发学生的创新能力。实验过程应注重学生兴趣的培养，使每个学生都有动手的机会和意愿。教师在实验过程中应主要把握实验的安全而减少对学生实验操作的干涉，应注重学生对实验过程的观察，引导学生对实验过程中的现象进行合理解释与分析，针对问题找出原因及提出改善措施。实验提问讨论过程中教师通过了解和提问学生在实验过程中做什么，在组别中分工是什么、任务是什么，针对学生实验过程中出现的现象进行提问，了解学生对相关知识的掌握程度，促使学生在实验前能够对内容有所了解，调动学生积极性、主动性，帮助学生在动手实验操作的过程中提高自己的应用能力和创新能力。
2.优化课程学习与考核方式
改变以往单一的考核模式，重视实验过程，改变只以实验报告确定实验成绩的方式，重视学生在实验过程中学到的知识，利用实验成绩引导学生学习，重视实验操作，培养学生实践技能、分析问题及解决问题的能力，促使学生由被动学习向主动学习转变。具体可将实验成绩定为以下几个部分：一是实验完成时间。实验时间主要考查学生实验前是否有预习，是否了解了实验内容、仪器设备。二是实验操作。实验操作主要考查学生的动手操作能力，是否具有独立性，是否懂得提取实验数据，是否敢于实践创新，同时也考察学生的合作情况和操作熟练程度。三是实验卫生。实验卫生主要考核学生是否有责任意识，对于实验是否认真，对待实验是否严谨，实验卫生是良好实验习惯的表现。四是实验讨论。实验讨论在于考查学生是否具有独立思考的意识，是否善于把握实验及实验中相关现象，同时也是对学生积极主动学习的一种考量。五是实验报告。实验报告主要考查学生分析问题、解决问题的能力，考查学生对实验结果数据的处理能力。提交的实验报告可不拘泥于形式，但内容应能体现小组成员的分工内容，应有每个学生对实验操作过程的理解和体会，同时能对实验数据结果有一定的分析和总结。各部分占比参考如下：实验完成时间占比10%，考评时只作为鼓励措施，给分不能太低；实验卫生占比10%，给分时可根据各组卫生情况适当拉开差距；实验操作占比20%，实验讨论20%，实验报告占比40%。
3.实现教学手段多样化
课时较少且部分内容耗时长、步骤复杂，仪器较少或者需要精密仪器、设备暂缺的实验，可以通过多媒体教学的方式，通过动画演示、视频录像以及虚拟仿真模拟的方式增加学生的感性认识，宏观了解整个实验过程。完善实验课程指导书，加强实验指导书和相关课程教材的建设。另外，开设网络课程，利用网络课程平台上传资料，供学生随时下载和在线学习。弥补实验课时少而未在课堂上实践的实验内容，提升学生的自主学习能力，扩展教学内容。针对我校的情况，利用教师的科研项目或者大学生创新创业训练项目、学院科研平台项目等开展综合性、创新性和设计性的试验项目，开放实验室，让感兴趣的小组可以利用课余时间进行相关问题的探索和研究（兴趣小组的数目根据项目使用仪器设备的条件确定）。教师在设计项目的过程中应让学生掌握课程实践内容及操作技能，掌握相关的材料性能的检测和结果分析。实验成绩以最终上交的实验报告给定，但应体现学生对该实验项目的理解程度、该项目的研究意义背景、解决该项目所用的实验仪器及实验方法介绍、对试验中出现的现象和问题及试验结果的分析、所做的试验解决了什么样的问题、对该项目的展望等内容。
三、结论
为适应新建本科院校改革，走地方性、应用型、开放式发展道路，满足我校培养“通结构、长施工、专材料”的复合性创新性应用型人才的目标。土木工程专业作为福建江夏学院的特色专业和重点建设专业，实践环节作为土木工程专业学生与社会衔接的重要环节，相关课程改革是很有必要的。本文针对土木工程材料实验课程存在的问题，结合自身在课程教学中的总结，从课程的教育理念、课程学习与考核、教学手段等方面进行改革探索。改革调整可以提高实验教学效果，激发学生兴趣，提高学生的自主性、独立性、创新性，培养学生的工程应用能力，塑造学生为应用型综合人才。
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