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摘要：《土木工程材料》作为土木工程及相近专业的专业基础课，在课程体系中占据重要位置，而教学中为使学生更为直观地学习、理解到材料的性能及特点，课程具有很强的实践性，实验必不可少。在应用型大学转型发展的背景下，传统的验证性实验存在一定的缺陷，且已无法满足应用型大学对学生能力培养的要求。本文对土木工程材料实验教学现状和常见问题进行分析，对土木工程材料实验教学改革问题进行深入的探究，旨在提出与时俱进的教学改革措施。
关键词：应用型；土木工程实验；教学
1、土木工程材料实验简介
1.1课程基础实验
传统的土木工程专业的实验课程以验证性实验为主，一般设置10~18学时，涵盖材料的基本物理性质（密度、表观密度的测定等）、水泥性能实验（标准稠度用水量、胶砂强度测试等）、混凝土相关实验（混凝土用砂石实验、混凝土和易性实验、混凝土强度实验等）、沥青实验等综合性实验。与传统本科相比，应用型本科是在“校企合作、工学结合”的基础上，以应用为教学重点，目标在于培养高素质应用型、技术技能型、复合型人才。因此应用型本科土木工程实验应在传统的实验设置基础上敢于研究、勇于创新，并能让学生能够具有解决工程实际问题的能力，使教学能够取得较好的经济和社会效益。
2、传统实验教学常见问题
2.1实验基础课时
传统高校土木工程材料基础实验课时大致为10~18学时，受实验课时数的限制，无法将课程涉及实验一一开展，只能从中选取5到8个以演示性和验证性为主的实验，而目前各高校对课堂实验部分都要求课内开设一定比例的综合性或设计性实验，综合性或设计性实验往往持续较长时间，且所占学时较多，容易影响教学计划学时内的其他实验的开展。在实验学时数受限制的情况下，即使以验证性实验进行开展，然而部分实验完整的实验过程时间偏长，要求每个学生都完整地完成所有实验是不现实的。
2.2实验教学内容
《土木工程材料》传统实验教学中实验内容大多以验证性实验进行开展，实验内容仍是以砂、石、水泥、混凝土和钢筋等旧有材料的基本性能为主，较少或没有实验涉及到新材料、新技术，内容陈旧，跟不上工程应用的发展脚步。同时土木工程材料教学安排时间较早，由于学生掌握的知识深度和广度不够，这在一定程度上影响了学生的学习兴趣。此外，目前国内大多数高校土木工程材料实验课开展模式基本为学生在教师的指导下按照实验指导书要求被动地、机械地验证所学理论，学生缺乏主动性和创新性。
2.3教学时间安排
土木工程材料实验课时较少，教学时间安排有课内实验和课外实验，而大部分高校实验课以课内实验为主，即与课程教学进度同步，部分则以课外专周形式在期末开展。课内实验课时一次为2~4个学时，实验基本与课程教学同步，学生可以更直观、深切地掌握相关材料性能，而部分土木工程材料实验内容繁多，耗时久，如水泥性能实验，从普通水泥净浆的搅拌，到水泥初凝，再至水泥终凝，耗时需7h左右，根本无法在课内2个学时完成。课外实验则统一安排在期末，学生对于部分实验内容已经遗忘，而如混凝土性能实验，则实验周期长，从初期混凝土试块制作，养护、脱模、再次养护至抗压强度实验，整个实验长达一月，临近期末无法放在课外专周，故为了取得较好地教学效果，仍以课内实验为主。
2.4 实验教学学生安排及考核机制
目前土木工程专业标准教学班人数大致设置在30~60人之间，在一次课内实验2个学时，以及实验场地、实验设备台套数等条件受限情况下，实验多采用小组形式进行，以3~6人为一组，学生人数较多，实验过程则会出现部分学生积极参与实验，而部分学生则不愿动手，实验效果不佳。此外实验过程中场地大且学生多，环境杂乱，教师难以评定学生实验表现，只要正常出勤完成实验，考勤就是满分。因此学生实验成绩考核以实验报告为主，同组学生的实验结果大同小异，难以判断是否抄袭，以致实验成绩不能真实反映学生实验的状态[5]。
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2.5 实验教学仪器设备
目前应用型本科院校多数是在专科学校的基础上进行重组或者合并而升格的本科院校受传统观念的影响实验教学不受重视，实验室设备相当陈旧且量少，而部分实验未开展又导致仪器设备闲置，造成资源浪费。长期下来，由于学生对设备违规操作、设备超负荷超期服务，设备老化等都影响到实验教学的开展。同时，应用型本科院校面临着教育部本科教学水平评估，为了顺利通过教学水平评估，在学校资金有限的条件下，几乎把能用上的资金全部投入到学校扩建（如图书馆、学生宿舍等）上，而投入到实验室建设上的资金很少，造成实验室的设备得不到应有的更新，实践教学严重受到影响[1]。
2.6实验教师配备
应用型本科院校受传统观念影响，在资金有限的情况下，实验教师队伍的建设没有得到领导的重视，实验教师和实验教辅人员都严重缺失，多数情况下由理论教师指导实验，而一个实验教师甚至需要管理多个实验室的各项工作，每天需要花费大量的时间在各种重复性工作，无法顾及到各个实验室的运转，即时解决问题，实验教学易受影响。此外实验教师除担任教辅工作外，还需负责仪器设备安装、维修等琐事，定位不合理，且得到继续教育的机会少之又少。
3、实验教学课程优化探讨
当前应用型本科实验教学改革的重点应落实在工程的实际应用方面，因此，为较好地完成实验改革，需从以下几方面入手：
（1）在不影响教学计划的前提下，合理地安排实验教学课时，根据培养计划、工作、社会需求，对实验内容进行适当删减，课内实验与课外实验相结合，以取得较好的教学效果；
（2）实验内容与工程应用紧密联系，以市场为导向，建立校企合作试验基地，尽可能将新材料、新技术、新概念运用到实验，让学生能了解行业实际情况以及现有的技术水平，与时俱进。例如例如钢筋拉伸实验开展时，可考虑不同小组对不同级别的钢筋进行实验，并加以对比。同时可考虑用新型材料开展实验，增加相关装修装饰等功能性材料的实验，保温材料、防水涂料等使用越来越广，其性能也逐渐引起重视。此外还可考虑工程实际条件测砂石的各种密度、混凝土坍落度等，开设自密实混凝土研究。
（3）改变原来传统的验证性、演示性的为主的教学模式，改革成设计性、综合性的实验，增加科研实践类开放实验，加强学生主动性。如设计不同工程条件进行分组，利用已测过材料参数设计混凝土或者钢筋混凝土实验。在实验过程中，学生不仅更加深刻了解材料参数测试实验重要性，还可以在实验准备、设计计算、操作、试配调整、结果处理中与实际工程进行对比，提高了他们分析解决工程应用问题的能力[2]。而开放实验室，学生的实验时间有所增加，也利于学生掌握实验，发挥主观能动性，独立开发、设计实验[3]。
（4）制定有效的考核评价机制，真实合理地对小组内各成员进行考核评价，评价主要包括理论知识、方案编制、实验动手操作、分析讨论、实际应用五个方面。考核执行过程中需将实验结束后的分析、讨论，并学会应用放在最重要的位置，让学生能够把所学应用到实际，学会从实际中发现问题，并通过实验找到解决之道[4]。实验考核评价模式：
实验成绩=出勤（10%）+实验表现（30%）+实验报告（30%）+应用小论文（30%）。
（5）加强实验室建设，增加实验教学资源，实验室场地和实验设备是实验教学的硬件设施，是提高实验教学质量的基础。土木工程材料的发展日新月异，这就要求土木工程材料实验设备也要与时俱进，不断更新，才能满足实际的教学需要。新建地方应用型本科院校是我国近年来教育结构进行调整的产物，办学历史不长，实验室设备的管理体系迫切需要得到改革和完善。
（6）建设一支配置合理、有特色的“双师型”实验教师队伍。作为新建地方应用型本科院校，培养综合素质较高的高级应用型人才是其生存和可持续发展之本。实验教师是培养高级应用型人才的组织者和执行者，是提高实验教学质量的主体。
4、结束语
土木工程材料实验课是土木工程专业学生直观认识建筑材料、了解其技术性能的重要途径，对于培养创新应用型土木工程专业人才意义非凡。但目前在普通高校的教学中，由于教学理念偏颇，师资力量薄弱和实验资源限制等问题，导致实验教学陈旧落后，脱离实践，失去了应有的教育意义。
文章以新建应用型本科院校的土木工程材料实验教学为背景，以实验教学的有效性为基础，从实验课时、教学内容与模式、考核评价、实验室建设等方面探索了应用型本科院校土木工程材料实验教学的改革与创新。试图在当前条件有限的情况下，最大功效地发挥实验教学的效益，并提高教师和学生的素质，培养学生的科学探索精神和开拓创新能力，实现真正意义上的教学相长。
参考文献
[1]肖辉辉．新建地方应用型本科院校实验室建设研究[J]．实验科学与技术，2013，11（3）：156-160．
[2]田尔布，王逢朝．新建本科院校土木工程材料课程教学改革研究[J]．河北工程大学学报，2013，30（3）：124-125．
[3]倪振强．普通高校土木工程材料实验教学探索[J]．高等建筑教育，2017，26（2），115-118.
[4]李滟浩．基于应用型转型的土木工程材料实验教学改革探索[J]．现代交际，2016（7）：213-213.
[5]张云莲．应用型本科院校土木工程材料实验教学改革[J]．高等建筑教育，2012，21（5）：114-117.
论文作者:陈凤
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/29
标签：土木工程论文; 材料论文; 学生论文; 实验教学论文; 本科论文; 混凝土论文; 院校论文; 《建筑学研究前沿》2017年第20期论文;