建筑材料实验课程教学改革的探讨与实践

2022-09-11

《建筑材料》是我校土木工程、农业水土工程、工程管理的专业基础课程。作为一门实践性很强的课程, 其实验教学是课程教学中重要的实践环节, 是其不可缺少的一部分。随着土木工程技术的飞跃发展, 建筑材料的日新月异, 新结构、新材料、新工艺的涌现, 都离不开科学实验。实验是将理论知识与实际应用联系起来的纽带, 是实施科学素质教育的重要途径。而传统的教学环节把实验教学看成理论教学的附属, 实验教学是为理论课程服务的。实践证明这是不对的, 实验教学不仅能提高课堂教学的教育教学功能, 而且能培养学生的观察和动手能力、分析和解决问题的能力, 促进学生创新意识和创新思维的形成度。所以, 加强实验教学的独立性, 全面改革实验教学方法, 对全面提高学生的综合素质有着极其重要的意义。

在高校进行教学改革, 全面推进素质教育的形势下, 为实现我校的教学培养创新性实用性人才的目标。实验教学就必须得到足够的重视、必须进行改革。实验教学不单只是教给学生一些现成的知识, 而更重要的是要学生掌握常用建筑材料的试验方法和应用, 以及原材料、生产工艺与结构性质、应用、运输、验收和储藏等, 使学生在今后的工作中, 能利用这些知识, 解决实际工程技术问题, 更好的适应复杂的工作环境。

1 建筑材料实验教学改革的必要性

1.1 传统教学方法的弊端

教学方法落后。过去建筑材料实验教学方法就是教师讲解, 学生做实验, 课后交一本实验报告, 这已经满足不了当今社会对人才的需求, 通过对我校毕业生进行调查发现许多毕业生工作后不知如何将在学校学到的知识应用到实践中去, 特别随着是面对一些新材料、新技术的问题更不知从何下手。同时, 知识更新速度很快, 当有些实验设备、方法、手段进入课本以后就已经滞后于现代化生产了, 而且国家标准、规范、实验方法也在不断更新, 传统的教学方法已不能满足新时期教学目标, 应根据学生的自身特点与社会的需求改革教学方法。

实验教学本身缺乏独立性。建筑材料实验课依附于建筑材料课, 也就是说实验课程为建筑材料课服务的, 本身缺乏独立性。实验教学的目的是让学生巩固建筑材料课程的某个理论、概念和方法, 或是验证某个理论的正确性。学生动手做实验, 虽然整个实验过程做大量的工作, 但最终实验结果只交一个实验报告, 学生的实践能力、创新能不能得到充分的培养与锻炼, 不能实现培养实用性的目标。

实验教学学时少, 我校的建筑材料实验教学仅为16学时, 实验内容涉及材料基本物理性质试验、建筑钢材试验、水泥技术性能试验、混凝土骨料试验、普通混凝土稠度、强度试验、建筑砂浆稠度、分层度、抗压强度试验、烧结普通红砖抗压强度试验, 石油沥青试验, 木材试验等十多个实验, 平均每个实验不到2学时的时间, 很难保证实验教学过程中基本理论、实验技能与研究方法的传授, 学生也没有充分的时间学习、理解、掌握所学到的内容, 实验效果达不到预期的要求, 学生缺少独立思考、自己动手的能力。

2.2 实验教学改革的必要性

建筑材料是一个丰富多彩、飞速发展的领域, 随着建筑科学的发展, 各种新材料、新技术、新工艺不断涌现。在一些重点工程和大型工程中, 新型装饰材料、流态混凝土、高性能混凝土、新型玻璃、双钢筋 (现代增强钢筋) 、新型防水材料等各种新型材料已经得到了广泛的应用, 对建筑材料试验提出了更高要求和标准。所以实验课程应添加这部分新的内容, 丰富材料实验教学体系。改革后的实验教学应重点突出与强化新型材料及重要材料的测试技术的学习, 侧重学生独立实践能力的培养, 提高学生提出问题并分析解决问题能力, 以顺应社会需求、科学技术发展的要求。由此可见, 建筑材实验课程教学改革是必要的。

3 建筑实验教学的改革的具体措施

近些年来, 高校加快了教学改革的步伐, 不断调整压缩学时。因此, 要在有限的学时内传达给学生更多的建筑材料实验方面的知识和信息, 采用传统的授课方式显然满足不了要求。所以有必要打破传统的单一实验课程教学方法, 采取了一系列方法 (具体见2.1~2.5) 提高教学效率、拓宽专业知识面、增加适应性、提高学生综合素质、培养创新能力等。

3.1 改进实验教学方法

传统的教学方法学习气氛枯燥且内容繁多, 学生做实验缺乏积极、主动性, 缺乏进一步研究的兴趣。根据本专业教学特点与要求, 教学方法改革可采取以下措施。

明确建筑材料教学的目的与内容。建筑材料试验是工程施工的一部分, 试验结果是拟用的材料能否用于工程的依据, 也是工程竣工验收的技术资料, 所以其教学目的就是让学生掌握实验的基本理论及方法, 培养学生的动手能力与实践创新能力, 使学生在参加工作后能将理论与实践结合, 会选择、使用、鉴定建筑材料。教学内容不仅包括当今建筑工程中常用的各种建筑材料, 还应包括根据科技的发展添加一部分新材料、新技术的实验方法。

合理分组。由于实验设备、时间有限, 根据建材材料试验的特点, 实验小组以3~4人一组为最为适宜。原因一人数少了, 每个同学都必须根据各自的分工分别动手操作, 不存在个别学生有偷懒的情况, 同时也便于教师辅导、监督和检查。原因二3~4人一组, 每个人负责实验的一部分, 大家相互讨论, 发表自己的意见, 也可锻炼学生的团队合作精神。

3.2 利用实验视频进行演示

建筑材料课程紧缩和设备有限, 很多实验内容难以描述。而通过实验视频进行演示可辅助达到其他难以操作的实验目的。视频集文字、图形、声音、图片、图像、影像等于一体, 可通过多种感觉媒体刺激学生的感觉器官, 既能有效解决实验内容多、实验课时少的矛盾, 又能提高学生实验的兴趣, 显著提高教学效果。所以实验授课教师应准备一些适合的实验视频, 在授课过程中结合所讲内容将实验视频播放给学生观看。例如混凝土这一章, 混凝土和易性 (包括流动性、黏聚性和保水性) 的测定是本章重要的实验, 如果只通过口头讲述或者图片展示, 学生可能一时无法理解, 通过观看混凝土和易性的实验视频, 将实验流程、实验操作步骤、过程以及注意事项用文字和动画的形式演示出来, 学生能很容易掌握混凝土的和易性的实验操作方法及其指标——坍落度。不仅可以增强教学的直观性、形象性和生动性, 有很强的真实感和表现力, 对提高课堂教学质量和效率、活跃课堂气氛产生了良好效果。

3.3 建立开放式建材实验教学模式

为了提供给学生提供从实验时间到实验空间, 从内容设计、准备、预试到实际操作与实验结果评价的一个较宽松、自由的时间、空间和条件, 需要建立开放性实验室, 并逐步完善它。建立开放式建材实验, 学生就可以利用课余时间自己到实验室做实验, 既可提高仪器设备的利用率, 又能验证书本上的基本理论、基本观点, 提高学生学习的兴趣, 培养解决实际问题的能力。同时学生可以根据自己的一些设想、自选项目或竞赛类课题, 随时到实验室进行实验, 培养学生的创新思维、动手操作能力。

3.4 建立网络虚拟实验室

实验教学可以培养学生创新能力和工程实践能力, 巩固和加深对理论知识的理解。随着现代教育技术、仿真技术与多媒体技术的迅速崛起与发展, 网络虚拟实验室的建立已成为可能, 网络虚拟实验室就是融合网络技术, 利用虚拟技术在外观上模仿现实中的设备, 再利用仿真技术模拟元器件的自身特性及实验设备的性能, 并能真切的反映实验流程与步骤的一种虚拟的实验室。学习者能通过计算机对虚拟的仪器进行操作, 达到像现实中操作真实仪器相同的目的。网络虚拟实验室能很大程度地辅助实验教学, 为实验教学提供了一个求。独特、经济的教学环境, 改变了传统的教育

模式, 使得教与学的方式发生了革命性的变化。

3.5 把课堂搬到施工现场, 做到教学实验与工程实践相结合

由于建筑工程中许多材料都是在现场配制的, 材料的质量、配合比将直接影响到施工方法和工程的质量, 因此实验课教学应重视与工程实例相结合。为了实现学校与社会需求的接轨, 应从三个方面着手提高学生的实践能力。首先, 学校应专门成立的建筑材料实验室, 满足建筑材料实验教学的要求。第二, 建立校外实习基地, 选择条件好的施工企业作为实习基地, 让学生走出校门, 去工程施工现场, 按施工规范抽取材料样品, 拿到实验室进行加工, 按试验规程操作, 并将试验结果进行处理。第三, 聘请校外理论水平高、实践经验丰富的专家指导学生的实践。不仅缩短课堂学习与工程实践之间的距离, 真正实现从感性认识到理性认识的飞跃, 而且也为学生毕业后在施工和设计中合理选择建筑材料打下基础, 提高学生的工程责任感和对工程实践的适应能力。

4 结语

经改革后实验课程教学的知识更具备直观性, 内容更丰富, 不仅可以培养学生动手操作能力、学习的主观能动性, 还可以锻炼实践创新能力和实事求是的团队工作精神, 使学生掌握了材料试验的操作技能, 了解了工程中材料试验的全过程, 把书本知识和工程实践紧密地结合起来, 实现从书本知识到应用知识的转变, 以适应社会需

摘要：建筑材料实验教学是《建筑材料》课程的重要组成部分, 本文针对传统教学方法的弊端, 提出对实验教学进行改革, 具体阐述了教学改革的基本思路, 提出了改进实验教学方法, 利用实验视频进行演示, 建立开放式建材实验教学模式, 把课堂搬到施工现场, 实验教学与工程实践相结合的新实验教学方法, 为促进建筑材料实验课程教学质量的提高提供了保证, 为国内相关院校的建筑材料试验教学课程改革提供了参考。

关键词：建筑材料,实验教学,教学改革