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土木工程材料實驗課程教學改革思考
實驗教學是土木工程材料課程重要的實踐教學環(huán)節(jié),通過探討研究型實驗教學模式,調(diào)整更新課程內(nèi)容,在實踐中逐漸形成了應用研究型教學模式以及具有創(chuàng)新教育特色的土木工程材料實驗教學體系.下面是小編搜集整理的相關(guān)內(nèi)容的論文，歡迎大家閱讀參考。
【摘要】材料實驗教學在土木工程專業(yè)教學中起到了培養(yǎng)實踐操作技能的重要作用，根據(jù)新課改要求對材料實驗教學進行改革是提升學生專業(yè)技能的基本要求。本文分析了改革材料實驗課程教學的方法，包括改革課程教學模式，調(diào)動參與實驗的積極性;改革實驗教學設計，提升探索能力;改革教學體系，提高實驗室的開放程度。
【關(guān)鍵詞】材料實驗;土木工程;教學;改革
土木工程材料屬于土建類專業(yè)的基礎課程，該課程的教學內(nèi)容具有概述性的特點，計算與理論推導方面的教學內(nèi)容相對較少，但課程的實踐性較強[1]。為了能夠讓學生牢固掌握概述性工程材料知識，包括防水材料、金屬材料、砂漿材料及膠凝材料等的專業(yè)術(shù)語、基本概念等，則需要應用實驗課程對理論性教學內(nèi)容進行補充。
一、改革課程教學模式，調(diào)動參與實驗的積極性
1.目前多采用灌輸式的教學模式進行實驗教學，灌輸式的教學模式耗時較長，且難以在教學中充分考慮到學生的實際學習需求，因此可嚴重影響學生參與實驗教學的積極性。對此，可以采用塔式課程教學模式對傳統(tǒng)灌輸式模式進行改革，讓學生在基礎設計、對比分析及后期處理教學環(huán)節(jié)中逐步了解材料實驗內(nèi)容、掌握實驗方法及鞏固實驗課程中學習到的工程材料知識。在實驗課程的基礎設計環(huán)節(jié)，應先對學生進行分組，并要求各小組根據(jù)實驗項目設計實驗方案，在實驗前需要求學生上交設計方案，待教師審批后才能讓學生進行實驗。
2.讓學生自主設計材料實驗，可以將被動實驗變?yōu)橹鲃訉嶒灒@對于實驗教學參與度的提升有重要意義[2]。在實驗教學的對比分析環(huán)節(jié)，教師可要求學生對相同批次的材料實驗現(xiàn)象與結(jié)果進行對比分析，以了解實驗結(jié)果不一致的原因，從而有效提升學生對于實驗過程的分析能力與解決實驗難題的能力。在實驗課程的后期處理環(huán)節(jié)，教師需要及時公布實驗設計方案及實驗結(jié)果，并要求學生總結(jié)實驗成果與改進不足。例如，在對膠凝材料基本性質(zhì)進行教學時，教師可以先準備好標號不同的水泥，并指導學生設計實驗方案，隨后讓學生嚴格按照實驗指導說明及方案完成相關(guān)實驗，包括膠砂強度、安定性、凝結(jié)時間、用水量及細度實驗等。在完成實驗后，引導學生結(jié)合理論知識與實驗記錄對膠凝材料特性進行分析，并指導學生總結(jié)實驗結(jié)果，以持續(xù)提升科研能力。
二、改革實驗教學設計，提升探索能力
1.單項實驗教學設計不利于優(yōu)化課程中的材料實驗性質(zhì)，造成實驗性質(zhì)以驗證性材料實驗為主，研究性材料實驗及綜合類材料實驗較少。對此，要注意積極改革實驗教學的設計形式，應用多方案設計形式實驗取代單一方案設計形式實驗，以便讓學生在課程教學中有效提升探索能力。例如，在進行鋼筋實驗時，可以采用以下方法對教學設計進行優(yōu)化。
2.拉伸實驗屬于鋼筋材料檢測中的重要實驗，進行拉伸實驗后可以了解鋼筋的伸長率、抗拉強度及屈服強度指標，在應用傳統(tǒng)教學設計開展實驗時僅需要采用一種鋼筋，這就會導致實驗過程缺乏一定的比對性，也難以讓學生通過實驗了解塑性鋼筋、冷軋鋼筋、冷拔鋼絲及高強鋼絲之間的性質(zhì)差異。對此，教師可以采用八種不同的鋼筋讓學生同時開展實驗，對不同種類鋼筋的伸長率、抗拉強度及屈服強度指標進行分析，以便可以全面了解不同鋼筋塑性性質(zhì)及應用范圍等[3]。再如，可以采用礦物組成實驗、摻量實驗、養(yǎng)護條件實驗、水泥細度實驗等方法檢測水泥實際強度。
3.此外，在改革實驗教學設計的過程中，應注意明確實驗方向，以便可以通過采用具有系統(tǒng)化特征的實驗教學設計全面分析材料性質(zhì)的影響因素。例如，在對混凝土的性質(zhì)實驗進行教學時，可以同時制定以下實驗教學設計，包括粉煤灰的活性與激發(fā)劑的關(guān)系，水泥性質(zhì)及養(yǎng)護溫度的關(guān)系，水泥性質(zhì)與早強劑、緩凝劑之間的關(guān)系等，并在實驗中選擇多種早強劑或緩凝劑，如硝酸銨、三乙醇胺、硫酸鈉、水楊酸、檸檬酸及酒石酸等。
三、改革教學體系，提高實驗室的開放程度
1.由于實驗課程針對了多種專業(yè)，不同的專業(yè)對于實驗課程有不同的要求，在實驗課時相對有限的情況下，應注意根據(jù)專業(yè)教學特點對實驗課程的教學體系進行改革，以便可以使實驗課程中的教學內(nèi)容得以優(yōu)化，從而確保不同專業(yè)的學生能夠在實驗中最大限度地提升相關(guān)知識的掌握程度。例如，可以在教學中將混凝土強度實驗、和易性實驗與砂石實驗結(jié)合在一起，同時增加配合比方面的內(nèi)容，以保證在改革實驗體系后，學生能夠在課堂中進行具有設計性、綜合性的實驗。再如，針對工程管理類專業(yè)，可在瀝青軟化點、延度及針入度實驗中增加混合料性質(zhì)檢測實驗內(nèi)容，包括車轍實驗、馬歇爾實驗、物理指標的測定實驗及材料制備實驗等。
2.對于城市規(guī)劃及建筑學等相關(guān)專業(yè)，可在墻體材料強度等級、抗壓強度、抗折強度實驗的基礎上增設陶瓷磚容重試驗、表觀密度實驗、顯氣孔率實驗、吸水率及外觀質(zhì)量實驗[4]。此外，在對實驗教學進行改革的過程中應注重提高實驗室的開放程度，以便讓學生能夠充分利用課余時間或自主安排時間完成實驗。例如，在進行周期較長、涉及環(huán)節(jié)較多的混凝土強度、性質(zhì)實驗時，可以增加實驗室的開放次數(shù)、延長開放時間，讓學生自主完成實驗。
結(jié)束語
綜上所述，在實驗課程中培養(yǎng)實驗操作技能、了解儀器設備使用方法及提升質(zhì)量驗證能力是重要的教學目標。為了能夠?qū)崿F(xiàn)教學目標，并保證實驗課程的教學質(zhì)量符合素質(zhì)教育要求，則應注意了解目前實驗教學中存在的問題，并根據(jù)課程教學中的不足之處應用具有針對性的改革方法，以期全面改善材料實驗的教學效果。
參考文獻：
[1]姚俊,程華,應衛(wèi)勇.Internet環(huán)境下符合工程理念的在線工程實驗設計及實現(xiàn)[J].實驗室研究與探索,2015,34(2):171-176.
[2]竇德宇,柳春燕,楊麗芬,方向.利用公共實驗平臺開設《生物分離工程》選修課的實驗教學研究[J].科技信息,2014(11):73.
[3]韓延成,杜艷青.基于課堂、實驗、科研項目、真實工程的多元水力學實踐教學模式研[J].課程教育研究,2013(21):164-165.
[4]楊永良,李增華,侯世松,左樹勛.構(gòu)建安全科學與工程實驗教學平臺的探索與實踐[J].實驗室科學,2013,16(1):153-155.
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