浅议大学土木工程材料课程改革与实践

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1、浅议大学土木工程材料课程改革与实践［摘要］土木工程材料课程是应用型本科高校土木工程类专业基础核心课程。本文在省级大规模在线开放课程建设的基础上总结了近年来在教学内容、教学方法、能力培养、教学效果等方面进行的有益探索和实践。实践表明，通过课程改革，课堂教学内容得以充实和更具条理，学生视野得到了拓宽，学习兴趣得以激发，对学生综合能力的提高起到了一定的促进作用,为“土木工程材料”的教学改革提供借鉴，有利于推进地方应用型高水平大学的建设。［关键词］土木工程材料；课程改革；工程意识；创新能力面对机遇与挑战，学校要求以专业特区为抓手，引领一流应用型学科专业群的建设；突破体

2、制瓶颈，全方位开展校企合作；进一步深化教学改革，推进人才培养模式的创新；注重能力提升，强化高水平师资队伍的建设；拓宽办学渠道，加强应用型人才培养的国际交流与合作。以此为契机，土木工程材料课程作为皖西学院土建类专业基础核心课程，又是2016年度省级精品开放课程之大规模在线开放课程(M00C)示范项目，本课程在一流应用型人才培养模式改革过程中大胆进行了改革。基于土木工程材料课程在专业人才培养体系中的基础核心课程地位，其教学目的是使学生掌握主要土木工程材料的性质、用途、制备、使用方法和质量检测与控制方法，了解工程材料性质与结构的关系，以及材料性能改善的途径。通过课程

3、的学习，学生应能够针对不同的工程进行合理的选用材料，并能与后续专业课程密切结合，了解材料与设计参数以及施工方法之间的相互关系［1,2］。本文结合省级大规模在线开放课程(MOOC)的初期建设，以皖西学院土木工程专业人才培养特区为例，总结了在一流应用型人才培养模式改革过程中土木工程材料课程进行的教学改革。1土木工程材料课程改革的必要性土木工程材料课程内容繁多、叙述性强，导致教师在讲授的过程中容易照本宣科；而各类材料的介绍又自成体系，缺乏横向联系，使得整体逻辑性不强，导致学生认为土木工程材料的学习就是死记硬背，不会做到融会贯通、举一反三，难以激发学生的学习主动性和创

4、造性［3］。同时，随着现代社会大型工程、新型建筑和新的设计、施工技术的应用，建材工业也出现了新的面貌，新材料层出不穷，新品种日新月异，老规范不断被更新。土木工程材料实验是课程理论部分的重要补充，通过实验锻炼学生的动手能力和培养工程师素养，学会用实验来验证材料的基本性能和质量检测方法，从而学会运用所学的理论知识和实验方法解决工程实际问题[4]。实验项目主要包括：水泥的基本性质试验、混凝土用骨料试验、普通混凝土试验、普通混凝土配合比设计、砂浆配合比设计以及石油沥青试验等[5-6]o而传统的实验教学过程中，学生主要学习常规的土木工程材料性能检测，与工程实际联系不紧密

5、，学生处理工程实际问题的能力训练不够，达不到应有的实验效果。课程的教育模式已经不能满足当前我校“专业人才培养特区”建设目标，亟需对课程进行改革。2深化课程内容和教学方法改革，加强学生工程意识传统的土木工程材料课程内容主要分为九个教学单元，包括：土木工程材料的基本性质、无机胶凝材料、水泥混凝土与砂浆、钢材、砌筑材料、木材、沥青及沥青混合料、合成高分子材料及其他工程材料等[5-7]o课程内容各自独立成章，相互关联性差。为适应地方应用型本科专业人才培养目标，将课程的教学单元整合成如下五个模块：土木工程材料的基本性能、胶凝材料'水泥基复合材料、建筑钢材和建筑功能材料。

6、每个模块在教学过程中通过引入工程实例，将其和其他模块的知识点联系起来。比如现在的高层建筑用到的大流动性高强度混凝±,大流动性是混凝土的和易性指标，是为了提高混凝土的泵送能力，要想得到大流动性混凝土，最直接有效的方法是加大水灰比，但这样做的后果又会导致混凝土的内部孔隙率增大,内部结构发生变化，从而使混凝土的强度降低，因此，需要通过其他手段来提高混凝土的流动性，同时通过多渠道增大混凝土的强度。通过与工程实例相结合，把学生的学习积极性充分调动起来。胶凝材料是土木工程材料的核心内容，传统的土木工程材料课程分气硬性胶凝材料、水泥和沥青及沥青混合料三个独立单元，在教学过程

7、中，通过整合三部分内容，利用类比方法将其融合到一起，如图1所示。利用MOOC的线上资源优势，结合胶凝材料在道桥上的应用发展史和实例展示，使学生对胶凝材料的性质和应用有了更为直观的理解和掌握。而胶凝材料是后续专业课如钢筋混凝土基本原理、结构设计等的重要基础,必须要掌握好，才会用起来得心应手。在教学过程中，注重多种教学方法的灵活应用［2］。如讲解六大通用硅酸盐水泥的特性和应用的时候，可以使用类比法，将知识点进行横向拓展，先将水泥按照掺混合料的多少划分为掺少量混合料的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和掺大量混合料的矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥、复合硅酸盐水泥两大类;再

8、通过列表进行对比讲解，掺混合料少的两种