土木工程材料

《土木工程材料》课程教学方法探讨

摘 要:《土木工程材料》课程是土建类专业一门重要的专业基础课。结合作者的教学实践,就《土木工程材料》课程的教学方法作了探讨,力求在少学时、高要求条件下获得良好的教学效果。

关键词:《土木工程材料》课程,教学方法

在高校土建类专业各门课程中,《土木工程材料》课程是一门重要的专业基础课。其教学目的,就是为学生提供合理选择、正确使用土木工程材料的基本知识,培养学生应用土木工程材料的能力。由于土建类专业及《土木工程材料》课的特点,学生在学习这门课时往往不太重视,学习不得要领,许多学生都认为只要学好几大力学及专业课就够了。同时由于该课程叙述性内容较多,理论推导及计算部分较少,学生的学习兴趣也受到了一定影响。为了提高教学质量,使学生能更好地学习本课程,本文对《土木工程材料》课程的教学方法进行探讨。

一、《土木工程材料》课程特点

《土木工程材料》是土建类专业一门较重要的专业基础课,其教学目的是为工程应用服务,教学内容必须满足土建类各专业的需要。鉴于其研究内容,《土木工程材料》课程有其自身的一些特点。

第一、涉及的材料品种多,该课程包括建筑用无机胶凝材料、金属材料、防水材料等10多类,上百个材料品种,涉及面广,内容复杂,且各类材料自成体系,各章之间几乎没有联系;

第二、教材内容偏重于叙述性,主要是与各类材料、工程密切相关的试验资料、实践经

验和技术标准,概念多,经验性的内容多,理论推导及计算部分较少,学生在学习中常感枯燥乏味,提不起兴趣;

第三、材料科学发展很快,需要补充最新的品种和技术,近20年来,土木工程材料无论是在质量上或是在品种上都有了突飞猛进的发展,新技术、新品种层出不穷,各种新材料新技术因其技术含量高、可持续发展性强,是今后工程应用的必然趋势,所以也须花一定的学时让学生掌握。教学改革后,该课程学时数削减至36学时,实验学时也减至8学时,用这么少的学时,教材内容、新材料和新技术要面面俱到地讲授是不切实际的。因此必须突破传统的教学观念、教学方式,结合本课程的特点,制订出合适的教学模式。

二、结合课程的特点,制订出合适的教学模式

随着建筑技术的发展,新材料、职称论文新技术不断问世,如何在有限的学时内,使土木工程各专业方向的学生能够掌握必须的材料基本知识,培养学生的实践和创新的能力,这是在《土木工程材料》课程的教学中值得深入探讨的问题。为了能改变目前土木工程材料课不尽人意的现状,必须结合《土木工程材料》课程自身的特点,拓宽教学内容,改革传统的教学思想、教学方法和教学手段。

(一)正确把握教学内容,明确教学重点

教学内容是衡量教学质量高低的关键性指标,正确把握教学内容是提高教学质量和效率的重要前提。要正确把握教学内容必须认真钻研教材,处理好教材与教学内容的关系,对教材内容进行有益的深化和适当的扩展。把当前的新材料、新技术、新标准、新规范、新观念、新法规和本学科发展动态及时充实到教学中来。使教学内容有一定先进性;同时要加强教学内容与实际工程的横向联系,增强理论教学内容与实践教学内容的联系。《土木工

程材料》主要研究各种材料组成、制造工艺、物理力学性质、检验方法、保管及应用等,由于授课时数有限,必须有所侧重。应根据专业特点,结合预期的社会需求,通过授课达到利用很少的学时,引导学生初步建立对土木工程材料的正确思维,达到为工程应用服务的教学目的。因此我们把教学重点放在材料的组成、结构与性能的关系上,通过对材料的组成和结构的分析,推导出材料的性质和应用,了解材料改性的途径,了解材料使用环境、设计参数、施工技术对材料性能的影响,从而能够针对不同的工程,合理选用材料,掌握材料性能检测和质量控制的方法原理。土木工程材料虽然种类繁多,但结合专业的特点,应该突出与土木工程专业密切相关的结构材料。结构材料能否被正确使用,将直接影响建筑物的质量,所以把水泥、混凝土、钢材、防水材料列为重点。

(二)增强授课内容的系统性、条理性

由于教材内容偏重于叙述性,主要是与各类材料、工程密切相关的试验资料和实践的总结及技术标准,初学者往往感觉内容繁杂,无条理可循,找不到重点,因此,在备课时一定要明确每堂课讲授的内容、重点,教学目的。通过仔细钻研教材,增强授课内容的系统性、条理性,帮助学生理清思路,注意用普遍联系的观点分析各种材料在组成、性能和应用上的共性和特性,加强课程内各部分内容之间的系统联系。在介绍各类材料时,要遵循这样的一条主线来介绍:建筑材料的性能是其组成和结构的宏观反映,而原料和生产(施工)工艺又决定了组成、结构,可以表示如下:引导学生顺着这条主线去学习,从而感觉思路清晰,有一定条理可循,学习内容、目标明确,并且培养了同学们分析、解决材料问题的能力,提高了综合素质。

(三)充分调动学生的学习积极性

传统的教学思想比较注重教师对活动的决定作用,轻视学生在学习活动中的主动性、积极性。而根据社会发展和教育现代化的要求所发展起来的主体性教学思想,强调教师通过启

发、引导学生内在的教育需求,培养学生自主的、能动的、创造性地进行认知和实践活动。因此,教学过程中必须提高学生在课堂教学中的地位,学生是学习的主体。在课堂讲授过程中,应尽量采用多种不同的教学方式或方法,通过课前复习,课后预习调动学生的学习积极性,讲课时适当穿插提问、设疑,启发学生主动地、积极地进行正确思维,同时鼓励学生随堂提问,让学生参与讨论,发表观点,这样一来,既活跃了课堂气氛,又激发学生的学习兴趣,培养他们分析解决实际问题的能力。

(四)大力发展和应用现代化的教学手段

土木工程材料的发展日新月异,新材料、新技术、新工艺、新产品层出不穷,因此,课堂讲授的内容应具有很强的适应性、先进性和适度的超前性。《土木工程材料》教材中的大部分内容是介绍有关的标准,目前,材料技术标准不断修订及向国际标准靠拢,土木工程材料有多项标准经过修订,而在现有的教材中,甚至是最新版本,也只是部分经过修改,不能全部反映土木工程材料的最新变化,如教师未能掌握最新标准,其授课内容只能是过时的、陈旧的。因此,就要从有关期刊、网站、报纸等不同的媒介获取有关的信息,及时掌握有关的最新标准,同时利用互联网查找国内外有关土木工程材料方面的文章,获取相关信息和,以及各种材料的最新发展动态,通过综合可以作为教材各章内容的补充,从而克服教材的局限性。现代化的教学手段是教学改革的方向之一,它具有图、文、声、动、实的立体信息效应,除了在教学中继续使用幻灯、录像电视、动态投影等现代化教学手段以外,还要大力发展和应用计算机辅助教学,计算机仿真投影等先进的教学手段,把CAI这种现代化教学手段引入到土木工程材料课教学实践中来,通过这些现代化的辅助手段,充分调动学生学习的兴趣和积极性。

(五)重视实验课

实验是《土木工程材料》教学的重要环节,在教学时间上也安排了近1/4学时的实验课,

因此,要十分重视上好实验课,通过实验课的教学活动,培养学生的动手能力以及分析和解决实际问题的能力。要通过实验培养学生的创新能力还必须进一步更新充实实验内容,新开设计性选题实验,例如,给定几种不同的原材料,要求配制不同强度等级、不同性能的混凝土实验,老师只规定实验任务和要求,提供原材料和实验设备,由学生自行拟订实验方案,实验、分析处理数据、编写实验报告。同时,在实验内容安排上也作改进,把几个有关的实验与习题内容结合起来,成为一套完整的、有连贯性的综合实验。例如把砂、石实验与混凝土实验及混凝土配合比计算结合在一起。学生通过实验,不仅能验证已学的材料性质,而且还能锻炼动手能力,培养分析问题、解决问题的能力。过去学生习惯于依赖老师的演示和指导书上的实验步骤来完成实验,只是简单的重复,所以造成学生不动脑筋去考虑实验的步骤,实验数据获得的手段等,这样不利于学生各方面能力的培养。此外,还可开发计算机模拟实验教学软件,用来模拟实际操作。《土木工程材料》既是一门专业基础课,又是一门应用技术课,实践性很强。

随着科技的发展各种新材料不断涌现,《土木工程材料》教学需要不断更新,教师只有努力学习,不断总结教学经验,才能获得良好的教学效果。