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土木工程材料實驗課程教學(xué)改革思考
實驗教學(xué)是土木工程材料課程重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),通過探討研究型實驗教學(xué)模式,調(diào)整更新課程內(nèi)容,在實踐中逐漸形成了應(yīng)用研究型教學(xué)模式以及具有創(chuàng)新教育特色的土木工程材料實驗教學(xué)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(xué)在土木工程專業(yè)教學(xué)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(xué)進(jìn)行改革是提升學(xué)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(xué)的方法，包括改革課程教學(xué)模式，調(diào)動參與實驗的積極性;改革實驗教學(xué)設(shè)計，提升探索能力;改革教學(xué)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(xué);改革
土木工程材料屬于土建類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，該課程的教學(xué)內(nèi)容具有概述性的特點，計算與理論推導(dǎo)方面的教學(xué)內(nèi)容相對較少，但課程的實踐性較強(qiáng)[1]。為了能夠讓學(xué)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(yīng)用實驗課程對理論性教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充。
一、改革課程教學(xué)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(xué)模式進(jìn)行實驗教學(xué)，灌輸式的教學(xué)模式耗時較長，且難以在教學(xué)中充分考慮到學(xué)生的實際學(xué)習(xí)需求，因此可嚴(yán)重影響學(xué)生參與實驗教學(xué)的積極性。對此，可以采用塔式課程教學(xué)模式對傳統(tǒng)灌輸式模式進(jìn)行改革，讓學(xué)生在基礎(chǔ)設(shè)計、對比分析及后期處理教學(xué)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(xué)習(xí)到的工程材料知識。在實驗課程的基礎(chǔ)設(shè)計環(huán)節(jié)，應(yīng)先對學(xué)生進(jìn)行分組，并要求各小組根據(jù)實驗項目設(shè)計實驗方案，在實驗前需要求學(xué)生上交設(shè)計方案，待教師審批后才能讓學(xué)生進(jìn)行實驗。
2.讓學(xué)生自主設(shè)計材料實驗，可以將被動實驗變?yōu)橹鲃訉嶒�，這對于實驗教學(xué)參與度的提升有重要意義[2]。在實驗教學(xué)的對比分析環(huán)節(jié)，教師可要求學(xué)生對相同批次的材料實驗現(xiàn)象與結(jié)果進(jìn)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(xué)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(shè)計方案及實驗結(jié)果，并要求學(xué)生總結(jié)實驗成果與改進(jìn)不足。例如，在對膠凝材料基本性質(zhì)進(jìn)行教學(xué)時，教師可以先準(zhǔn)備好標(biāo)號不同的水泥，并指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案，隨后讓學(xué)生嚴(yán)格按照實驗指導(dǎo)說明及方案完成相關(guān)實驗，包括膠砂強(qiáng)度、安定性、凝結(jié)時間、用水量及細(xì)度實驗等。在完成實驗后，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合理論知識與實驗記錄對膠凝材料特性進(jìn)行分析，并指導(dǎo)學(xué)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(xué)設(shè)計，提升探索能力
1.單項實驗教學(xué)設(shè)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(xué)的設(shè)計形式，應(yīng)用多方案設(shè)計形式實驗取代單一方案設(shè)計形式實驗，以便讓學(xué)生在課程教學(xué)中有效提升探索能力。例如，在進(jìn)行鋼筋實驗時，可以采用以下方法對教學(xué)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化。
2.拉伸實驗屬于鋼筋材料檢測中的重要實驗，進(jìn)行拉伸實驗后可以了解鋼筋的伸長率、抗拉強(qiáng)度及屈服強(qiáng)度指標(biāo)，在應(yīng)用傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計開展實驗時僅需要采用一種鋼筋，這就會導(dǎo)致實驗過程缺乏一定的比對性，也難以讓學(xué)生通過實驗了解塑性鋼筋、冷軋鋼筋、冷拔鋼絲及高強(qiáng)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(xué)生同時開展實驗，對不同種類鋼筋的伸長率、抗拉強(qiáng)度及屈服強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行分析，以便可以全面了解不同鋼筋塑性性質(zhì)及應(yīng)用范圍等[3]。再如，可以采用礦物組成實驗、摻量實驗、養(yǎng)護(hù)條件實驗、水泥細(xì)度實驗等方法檢測水泥實際強(qiáng)度。
3.此外，在改革實驗教學(xué)設(shè)計的過程中，應(yīng)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(xué)設(shè)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(jìn)行教學(xué)時，可以同時制定以下實驗教學(xué)設(shè)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(hù)溫度的關(guān)系，水泥性質(zhì)與早強(qiáng)劑、緩凝劑之間的關(guān)系等，并在實驗中選擇多種早強(qiáng)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(xué)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(yīng)注意根據(jù)專業(yè)教學(xué)特點對實驗課程的教學(xué)體系進(jìn)行改革，以便可以使實驗課程中的教學(xué)內(nèi)容得以優(yōu)化，從而確保不同專業(yè)的學(xué)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(xué)中將混凝土強(qiáng)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(xué)生能夠在課堂中進(jìn)行具有設(shè)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(biāo)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(xué)等相關(guān)專業(yè)，可在墻體材料強(qiáng)度等級、抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度實驗的基礎(chǔ)上增設(shè)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(xué)進(jìn)行改革的過程中應(yīng)注重提高實驗室的開放程度，以便讓學(xué)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(jìn)行周期較長、涉及環(huán)節(jié)較多的混凝土強(qiáng)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(xué)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(shè)備使用方法及提升質(zhì)量驗證能力是重要的教學(xué)目標(biāo)。為了能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，并保證實驗課程的教學(xué)質(zhì)量符合素質(zhì)教育要求，則應(yīng)注意了解目前實驗教學(xué)中存在的問題，并根據(jù)課程教學(xué)中的不足之處應(yīng)用具有針對性的改革方法，以期全面改善材料實驗的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)：
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[2]竇德宇,柳春燕,楊麗芬,方向.利用公共實驗平臺開設(shè)《生物分離工程》選修課的實驗教學(xué)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(xué)實踐教學(xué)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(xué)與工程實驗教學(xué)平臺的探索與實踐[J].實驗室科學(xué),2013,16(1):153-155.
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