材料实验土木工程论文

[摘要]“土木工程材料实验”是一门实践性较强的课程。通过依托平台建设对“土木工程材料实验”课程进行教学改革，具体包括：通过“中央与地方共建高等学校”专项资金项目平台、培养方案的修改平台、产学研校企合作平台、科研与实验相结合，建立开放实验室平台。对“土木工程实验”进行改革，改革实验的内容，拓展了实验的场所。下面是小编整理的《材料实验土木工程论文 (精选3篇)》，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助！

材料实验土木工程论文 篇1：

应用型本科院校土木工程材料实验教学改革

摘要：基于应用型本科院校的人才培养目标，分析土木工程材料实验的现状和问题，并以职业、行业发展为导向，提出加强开放实验弥补课程基础实验的不足，培养学生科学探索能力，保持理论教学和实验室操作要求的一致性，完善实验室建设等土木工程材料实验教学改革措施。

关键词：建筑材料;实验教学;开放实验

应用型本科院校主要为地方或区域经济建设与社会发展服务，为提高人才职业竞争力，除了培养少量研究型和技能型人才外，把面向生产、管理、服务一线的应用型人才培养放在首位[1]，更要注重社会化与个性化的统一[2-3]。土木工程材料实验作为土木工程专业实践教学的一部分，要打破原有局限，构建从课堂内系统、综合的实验操作到课外开放的自助式实践训练，形成演示性、验证性、设计性、综合性、研究性、应用性的多层次实验体系[4]，以体现应用型人才的培养目标。

一、土木工程材料实验组成

土木工程材料实验除了土木工程材料课程基础实验外，还包括部分学生为参加学科竞赛而进行的实验，或者与毕业论文相关的实验以及为了创新科研而开展的开放实验。

(一)课程基础实验

各高校土木工程材料实验大致10～18学时，主要包括土木工程材料课程常规实验项目，如材料的密度、表观密度实验;水泥性能实验(标准稠度用水量、凝结时间、胶砂强度测试);混凝土用砂石实验(表观密度、筛分析);混凝土和易性实验;混凝土强度实验;砂浆性能实验;沥青实验(针入度、延度、软化点)。虽然各高校都要求课内开设一定比例的综合性或设计性实验，但受到实验学时数、实验设备和实验场地的限制成效一般。(二)学科竞赛实验

学科竞赛以综合性、设计性实验为主。从2010年开始，“全国大学生混凝土设计大赛”每两年举办一次，面向全国各高校大学生，由全国高等学校建筑材料学科研究会主办。大赛期间，各参赛队现场进行混凝土设计(包括根据现场材料和混凝土工作性进行调整)、试件成型、快速养护、性能测试等实际操作，并对试验结果进行数据处理和设计方案修正。比赛最后阶段，各队根据评委会的提问进行陈述答辩。此外，全国混凝土设计大赛从2010年开始，每年举办一次，邀请各地混凝土生产龙头企业、高等院校参加。2011年的大赛主题为“轻质与高强：普通混凝土强度和容重设计”，设计思想为“以最低容重实现设计强度”。这类大赛的举办促进了课堂理论与实验实践相结合，激发了学生学习积极性，提高了对所学知识的综合运用能力，不仅检验了学生对现代混凝土材料科学和制备技术的掌握程度，也促进了混凝土行业创新性人才的培养。

(三)科研实践类开放实验

开放实验既有教师提供的选题，也有学生自主选题。学生参加开放实验的目的各不相同，或凭个人兴趣，或为参与教师科研课题，也有纯粹为了拿科研创新学分，但开放实验是课程基础实验一种不可或缺的拓展和补充形式，可帮助学生形成创新意识和创新思维，提高专业技能、技术创新能力和综合素质。以土木工程材料为选题做毕业论文的学生一般都需要围绕研究课题开展实验，完成实验方案、实验步骤、实验原材料选择、实验方法确定、实验操作、测试结果与分析全过程。浙江省面向大学生的“新苗计划”就是以课题资助的形式鼓励大学生在校期间开展科技创新。

二、土木工程材料实验存在的问题

(一)课程基础实验学时欠缺

土木工程材料课程基础实验以演示性和验证性实验为主，且目前标准教学班人数均超过30人，甚至达到60人，实验场地、实验设备台套数难以满足教学要求难。演示性实验效果不佳，无法给学生留下深刻的感性认识。而目前各高校对课堂实验部分都要求综合性或设计性实验必须占到一定的比例，综合性或设计性实验往往持续较长时间，且所占学时较多，容易影响其他课程实验内容在教学计划学时内的完成。

(二)课程实验内容不足以体现行业发展和职业导向

随着能源的日益紧张以及对能源战略的重视，新型建筑材料不断更新，土木工程材料不断向绿色化、复合化、多功能化发展。工业废渣在混凝土中被资源化利用;各类高效外加剂在混凝土中广泛使用;传统墙体围护结构粘土砖被新型墙体材料如加气混凝土、轻质小型混凝土砌块、粉煤灰砌块、GRC板等所取代，节能材料迅速发展，而大多数应用型本科院校并未开设相关实验测试内容。

土木工程材料尤其是钢筋混凝土材料的耐久性得到了越来越多的重视，耐久性成为钢筋混凝土结构设计的一个主要内容，也是课堂教学的主要内容之一。学生除了需要巩固对水泥、混凝土、钢材等结构工程材料基本性能检测外，还需要加强建筑工程材料耐久性和工程特殊要求性能等领域的试验检测，主要包括：抗冻融、抗水渗透、抗氯离子渗透、收缩实验、早期开裂、混凝土碳化、混凝土中钢筋锈蚀、抗硫酸盐侵蚀、碱骨料反应等。

(三)实验创新性不足

由于课程基础实验部分学时受限，需要完成的实验教学内容较多，创新较困难。开放实验目前常以教师拟定题目为主，学生自主选题很少，且选题范围不够广泛，创新无从谈起。

实验报告是对知识体系的充分体现，通过确定实验方案、了解操作程序、描述和分析实验结果，达到提高学生分析和解决问题能力的目的。但目前大多数高校土木工程材料课程实验都有配套的实验指导书及实验报告本，学生做完课程实验只需填写实验设备、实验结果即可，不利于学生创新能力的培养，严重影响了开放实验、毕业实习、毕业论文阶段时实习报告、论文报告的独立撰写。同时因为网络化，学生笔头表达能力直线下降，独立撰写的实验报告质量很难满足要求。

(四)开放实验效果不良

开放实验效果难以彰显，主要表现在：大多数学生参加开放实验带有一定的盲目性和被动性，较少考虑提高自身的实践操作能力和科研能力，这既受高等教育不良风气的影响，又与部分学生急功近利的思想有关。真正意义上的实验室“开放”程度还不到位，学生并不能随时进出实验室，实验室的整体管理水平与应用型人才培养目标不协调，实验指导教师与理论授课教师对实验操作或规程要求不一致。

三、土木工程材料实验教学改革措施

(一)加强开放实验，弥补课程基础实验的不足

高等教育的大众化和普及化，使应用型人才培养途径多元化、复合化[5]，越来越多的土木工程毕业生将逐渐由设计单位转向施工、监理、房产、质检等部门，这对学生的实践操作技术要求更高。从建筑材料市场和企业看，国内的合资和外资建材企业越来越多，本土的材料行业小企业不断发展，需要越来越多的销售、检测人才。根据行业和职业需求，为培养学生的工程能力，开放实验应涵盖土木工程材料制备和加工、宏观微观性能检测、质量评定等方面，以小组为单位进行选题，加强学生动手能力、创新合作能力、社会责任感的培养。

部分选择继续攻读硕士学位的学生，需要以综合性实验或设计型实验为核心，通过创新型实验项目培养其综合研究能力。如了解材料微观形貌，水泥基材料不同水化阶段的物相形成、作用机理，矿物掺合料的作用及粉末材料细度等先进测试技术，加深对综合热分析仪、扫描电镜、激光粒度分析仪、压汞法孔结构测定仪等仪器设备的认识和了解，奠定基本的科研实践技能。

针对土木工程材料的发展趋势，在课堂理论教学中要贯彻土木工程可持续发展理念[6]，不断完善传统的土木工程材料测试内容，以满足工程实际需要。把开展矿物掺和料、减水剂、膨胀剂、混凝土耐久性、保温材料的导热系数等测试内容纳入开放实验范畴。

(二)提倡科学探索，提高学生创新能力

要加强综合应用能力和科研训练，将实践教育与科研训练相结合，建立科研促实验教学的模式，激发学生的科学探索精神和创新意识[7-8]。教师通过科研及时掌握本学科的最新动态以及社会对人才培养的要求，更新教学内容，结合行业热点开发开放实验选题，将最前沿的工程技术成果及时引入本科实验教学，使实验内容更具前沿性、设计性、研究性，创新性。

在实验教学中强化科学精神的培养，从科学严谨性、法规权威性、工程技术创新性等方面启发和促进学生科学世界观的形成。鼓励学生在教师设定的开放实验大框架下自行设计实验方案，规范实验操作流程，实事求是地记录实验数据，详细记录实验过程中出版的异常并客观理性分析，独立撰写实验报告。对于随意变更、篡改实验结果的现象可实行一票否决制，取消实验成绩或重做实验。

(三)改进教学环节，改善实验效果

1.重视实验准备

尽可能结合理论教学，提前布置实验任务，使学生全面了解实验方案的设计、实验误差的分析及实验结果的处理方法。对于开放实验，更要重视实验目的和实验过程，结合理论知识和常规数据处理办法，综合分析实验机理和实验结果，并提炼出实验结论或解决思路。2010年全国高校大学生混凝土设计大赛，虽然各组都采用同样的原材料和实验条件，由于配合比设计和调整方法不同，和易性、试块强度及经济性差别很大，只有对相关知识点融会贯通，掌握混凝土强度、和易性、耐久性、经济性的各项影响因素，才有可能进行正确熟练的设计和操作。

2.保持课堂理论教学与实验操作要求的一致性

课堂理论授课教师与实验指导教师对相关实验内容、实验规范、操作要求的掌握和理解必须一致，以免造成理论学习和实验操作的脱节，避免实验室过程中实验操作的随意性。实验员和实验指导教师开展的科研实践相对较少，且以指导课程基础实验为主，随着开放实验的增加，需要经常组织业务培训。新采购的设备要及时提供相应的到货培训，对于一些高端的精密仪器设备，应建立有效的专人负责制度和完善的登记使用与维护制度。

3.加强实验室建设和开放式管理

在满足课程实验教学基础上补充部分科研设备，开创先进的实验教学条件，以保证毕业论文、学科竞赛、开放实验等过程对实验设备、实验室用房及辅助配套设施的要求。同时，要进一步提高资产管理规范化、实验教学信息化、网络化水平，使学生能随时预约并方便地开展实验，提高仪器设备共享程度和利用率。学校除不断加大对硬件设施的投入力度，建设校内实验室外，还可利用校外实践基地，建立校企共享实验室，既可保证教学实验条件，又能降低学校成本。

四、结语

根据行业发展和就业需求，土木工程材料实验要与应用型人才培养目标相吻合。合理组织土木工程材料课程基础实验、学科竞赛、开放实验和创新实践，以构成演示性、验证性、设计性、综合性、研究性、应用性的多层次实验体系。在保证课程基础实验的前提下，要加强开放实验，强化实验室建设和管理，保持课堂理论教学与实验室操作要求的一致性，培养学生科学探索精神，以实现土木工程材料实验教学改革的取得成效。

参考文献：

[1]齐平，朱家勇.应用型本科院校人才培养目标调整及其实现之策略[J].高教论坛，2010(6)：51-53，69.

[2]孙泽平.关于应用型本科院校人才培养改革的思考[J].中国高教研究，2011(4)：55-57.

[3]张兄武，徐宗宁，付保川.本科应用型人才培养改革策略探究[J].教育评论，2011 (2)：12-15.

[4]贾艳东，田傲霜，何秀斌.土木工程专业开放实验教学的探讨[J].实验室科学，2011，14(3)：144-145，149.

[5]张云莲，韩国英.地方院校土木工程特色专业应用型人才培养途径的复合化[J].高等建筑研究，2010，19(4)：28-31.

[6]张云莲，李启令，俞春校.土木工程材料教学中的创新理念[J].山东建筑工程学院学报，2004，10(4)：90-92，98.

[7]金南国，钱匡亮，孟涛.高校土木工程材料实验教学单独设课的探讨[J].实验室研究与探索，2009，28(9)： 111-112，116.

[8]徐文胜，宋象军.土木工程科研成果转化为优质教学资源的探索[J].实验室研究与探索，2010，29(6)： 128-130，139.

Experimental teaching reform of civil engineering materials in application-

oriented universities and colleges

ZHANG Yunlian

(School of Civil Engineering and Architecture， Zhejiang University of Science and

Technology， Hangzhou 310023， Zhejiang Province， P. R. China)

(编辑梁远华)

作者：张云莲

材料实验土木工程论文 篇2：

以平台建设促进“土木工程材料实验”课程教学改革

[摘 要]“土木工程材料实验”是一门实践性较强的课程。通过依托平台建设对“土木工程材料实验”课程进行教学改革，具体包括：通过“中央与地方共建高等学校”专项资金项目平台、培养方案的修改平台、产学研校企合作平台、科研与实验相结合，建立开放实验室平台。对“土木工程实验”进行改革，改革实验的内容，拓展了实验的场所。利用多媒体网络教学，可以提高学生对实验的认识，提高学生对实验的兴趣和创新能力。

[关键词]土木工程材料实验 教学改革 平台建设

一、前言

“土木工程材料实验”是一门实践性较强的课程。我校土木专业于2003年开始招生，为了提高“土木工程材料实验”课程的教学效果，发挥实践性教学应有的作用，我校从建设专业初期就开始不断进行实验教学的改革。新建专业初期，实验硬件建设有待进一步改进。实验教学基地数量少，且不稳定。实验教师队伍比较薄弱，教师缺乏实际工作经验，特别是工程经验。土木工程材料实验项目的安排主要以验证性实验为主，综合性或设计性实验比较少、创新性或研究性实验无或很少，实验项目缺少创新。同时实验作为理论课的一部分考核内容，实验成绩的比例在理论课中占15%-30%。实验考核方式中实验操作比例过小，对不同需求层次的学生无区别对待，创新性实验和研究性实验缺少来源支撑，学生缺少自己动脑筋思考问题的动力，对待实验有走马观花、不重视之嫌，动手能力欠缺。实验室开放程度低，开放制度不完善。在平台建设的过程中，实验教师积极抓住机遇，逐步推进“土木工程材料实验”教学的改革。

二、以“中央与地方共建高等学校”专项资金项目平台促进“土木工程材料实验”教学改革

建立初期实验室的硬件方面较为薄弱，通过“中央与地方共建高等学校”专项资金项目平台建设以及后续实验室的建设，土木工程专业投入近300万元的资金建立了建筑材料实验室、岩工工程实验室、结构工程实验室和工程测量实验室，实验室使用面积共计950m2，极大地改善了实验教学的硬件设施。2012年，我校在积极申报江苏省实验示范中心平台建设的过程中，建立实验教学网站、多媒体教学[2]和网上实验预约系统等融合多种方式的辅助实验教学。建立实验教学网站，教师需要将多媒体课件上传至网上，多媒体资料部分除了上实验课需要讲解的内容外，工程实际案例也成为多媒体建设的重要内容。土木工程建设周期长，学生在实验和实习的过程中不可能将所有过程都观察到，通过多媒体课件可以将工程中的许多方面以图片的形式生动直观地呈现出来，扩展了学生对实验的认识。教学资料共享化，学生在上实验课之前可通过多媒体网络课件对实验内容进行预习，预习部分包括安全预习、实验仪器预习及实验内容的预习。学生随机抽出系统内的题目进行回答，可以对实验的基本要求有个系统的了解。所有这些题目的答案都以选择题的形式出现，学生预习通过之后即可进行实验，基础性实验项目和综合性或设计性实验项目由指导教师安排时间，而研究性或科技创新性实验通过实验平台预习之后预约实验时间，预约成功的学生即可进入实验室做实验。学生在实验过程中，由管理实验室的教师和相应的教师进行管理和实验指导。

三、以培养方案的修改平台，进行“土木工程材料实验”教学改革

在2009年培养方案修改的时候，改革实验课程性质，将“土木工程材料实验”作为独立的课程来设置[1]，修改实验教学大纲，同时改革实验项目，提高综合性实验和设计性实验的比例。

将实验作为独立的必修课程来设置，有利于实验教师在实验安排、实验操作、实验考核等方面进行调整，可以提高学生对实验的重视程度。实验项目分为基础性实验、综合性或设计性实验、研究性或科技创新性实验三种类性，基础性实验面向全体学生，综合性或设计性实验学生至少必须选修一个，研究性或科技创新性实验面向部分学有余力的学生。研究性或科技创新性实验是基础性实验和综合性或设计性实验的有益补充，满足了不同层次学生的需求。对于师资力量薄弱的问题，学校大力引进高层次人才，从职称层次、学源结构等方面，充实了“土木工程材料实验”课程的教师队伍。同时随着新规定的执行及新仪器的发明和出现，学校鼓励实验教师积极学习、培训，并加强对实验教师的考核力度。在实验教师的职业成长过程中，根据学校的总体要求，也实行传、帮、带的制度，使青年教师很快地成长起来。

四、以“产学研为导向，校企业合作”为依托，实验与工程实践相结合，促进实验教学改革

由于近几年学校坚持以产学研为导向，创立校企合作平台，鼓励校企合作，服务地方，实现共赢。[3]学校积极与企业联系，每隔一段时间就会发布一些企业难题，相关专业领域的教师可以积极与企业联系，并进行相应的合作。同时由于科研任务的要求和相应政策的鼓励，使教师在完成教学工作之余，积极开展与企业的合作。本专业的教师积极与校外材料检测相关企业、科研机构联系，并签订长期合作协议，形成稳定的实验教学基地。学生可以通过自愿申报和选拔的方式在业余时间到材料检测单位学习实践，并且在实践之后将自己的经验体会写出来与同学交流。通过具体的实践，学生对实验工作又有了一定的认识。通过教师与企业的合作工作经历，加强了青年教师的工作经验，丰富的工程经验可将教材中单调的概念具体化、形象化，将工程案例融于抽象的理论，同时也有利于提高学生解决实际问题的能力。

五、实验与科研及毕业设计实验相结合，逐步建立开放性实验教学，提高学生的应用能力和创新能力

在2007年本科教学评估和2009年学校更名工作顺利完成后，随着学校将教学性大学定位向教学研究性定位转变，学校对教师的科研有了新的要求。科研的发展除了引进人才外，学校非常注重青年教师的成长，动员教师积极开展科研工作，引导教师进行科研工作，除了政策的鼓励外，积极组织各种科研工作的培训。教师的科研课题包括学校课题和国家课题，都是创新性、研究性实验一个重要部分，同时自我创新实验通过学生积极申报学校的大学生科技创新项目，也成为创新性、研究性实验的一个重要部分。所有申报成功的项目都可以在实验室做实验。由于这些实验项目不一定所有的学生都参加，而能参加这些实验的学生都是相对优秀的学生，并且实验不一定是在规定的课堂上做的，所以需要建立开放的实验室[4]制度，使有兴趣的学生能在课余时间进入实验室做实验。开放性实验室不仅仅是延长实验室的开放时间，更是建立开放的实验室相关政策，除了提供必要的仪器设备和场地外，对传统的实验管理方法也需进行改革，如仪器的管理和使用规定，调动广大教师的积极性，制订多种开放模式，总之有利的政策需要各部门的共同保证。学校积极促进科研团队的组建，积极营造科研活动氛围，并加强对科研团队的考核，提高学生的工程应用能力和创新能力。由于团队的实验主要以教师的科研课题为依托，在科研团队建设的过程中，在一定的条件下，作为鼓励和要求给团队一定面积的实验室，参加团队教师指导的实验在自己团队实验室做，公共实验室给予相应的协助。对于没有参加团队的教师的实验在公共实验室做，实验室的教师也需给予相应的协助。团队实验室的开放和公共实验室的逐步开放，为学生和教师进入实验室做实验提供方便，使学生的应用能力和创新能力得到了提高。当然开放实验室建立的时间比较短，开放的时段和开放内容等方面还需进一步研究。

六、结论

通过教学改革，我校的硬件设施有了很大的改进，同时依托学校的各项制度，通过实验教学内容的改革，学生在实验预习、实验认知方面有了很大的提高，学生做实验的兴趣也提高了。此外，通过开放性实验教学平台的建设，结合学校的科研制度，教师进实验室做实验的热情大大提高了。通过依托教师的科研和毕业设计实验及学生的科技创新实验，创新性实验有了来源支撑，在课余时间做实验的学生人数大大增加。这不仅提高了硬件的利用率，而且也强化了学生对实验的认识程度。依托平台建设，“土木工程材料实验”教学改革的实践逐步得到了落实。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 金南国，钱匡亮，孟涛.高校土木工程材料实验教学单独设课的探讨[J].实验室研究与探索，2009(9)：111-112.

[2] 李友群.多媒体在土木工程材料实验教学中的应用探讨[J].中国教育装备技术，2008(6)：61-62.

[3] 秦建华，曹雨平.高职教育三位一体校企合作模式的探讨与实践[J].江苏工业学院学报，2007(4)：62-65.

[4] 宗翔.“土木工程材料”开放性实验教学的探讨[J].淮南职业技术学院学报，2011(4)：60-62.

[责任编辑：覃侣冰]

作者：李美娟　朱平华(等)

材料实验土木工程论文 篇3：

普通高校土木工程材料实验教学探索

摘要：实验教学有着独特和不可替代的教育功能，但目前普通高校的实验教学效果令人堪忧。文章通过分析土木工程材料實验教学的现状，对目前的实验教学体系进行了反思。以聊城大学土木工程专业为例，从单独开设课程、实验教学方法创新及内容改革和实验考核评价机制三方面着手，对普通高校土木工程材料的实验教学进行了深入探索。

关键词：土木工程材料;实验教学;方法创新;内容改革

土木工程材料是土木工程类专业学生必修的专业基础课，教学目的在于配合其他专业课程，为专业设计和施工提供设计参数，也为后续课程的学习提供必要的基础知识。因为其实践性强的特点，实验教学就成为重要的教学形式。特别是在这门课程开设时，学生还没开始学习材料力学，对材料的力学机理认识不足。单纯依靠课堂讲解，难以理解事物的本质和内在联系。通过实验教学，一是可以让学生直接观察实验现象，从感性上了解材料的技术性能。再者，实验操作锻炼了学生的动手能力，为日后从事实际工程和科研工作奠定了良好的技能基础[1-3]。

然而，由于我国社会发展的特点，我国高等教育一直是“重理论，轻实践”，不重视实验教学。普通高校更是存在实验教学理论缺乏，教学队伍薄弱，实验设备落后等现状[4]。针对这种情况，文章以聊城大学土木工程专业为例，对普通高校土木工程材料的实验教学进行了深入探索。

一、土木工程材料实验教学现状

随着现代土木工程建设的飞速发展，应用型的高校人才受到就业市场的欢迎。既有扎实的专业理论知识，又有良好的动手实践能力，是土木工程专业人才培养的方向。在国家提出高效率教学、减轻学生负担号召的背景下，各高校不断压缩基础专业课程总量，减少实验学时，使实验教学功能受到极大限制[5-8]。因此，在现有条件下如何进行实验教学，使其发挥独特和不可替代的

教育功能，就成为本课程教学改革的一个重要课题。目前，土木工程材料实验教学存在的问题主要有以下几个方面。

(1)实验教学沦为理论课的附庸品[9]。大学的实验教学组织形式可分为三类，即课程中附属的实验教学、单独开设课程的实验教学和学生自选的实验教学。传统的实验教学多为第一类教学，知识的传授主要来源于课堂教学，实验教学处于从属地位。根据调查，多数高校土木工程材料理论课为40学时，实验包含在理论课当中，为10～12学时。实验课程考核比例一般为课堂成绩的20～30%。这种教学组织形式，不能制定宏观而又具体明确的实验教学培养计划，导致实验教学成为理论教学的附庸或辅助手段。

(2)实验教学方法单一，内容陈旧。传统实验步骤一般是教师制定实验内容→学生预习→实验演示→现场操作→填写报告，这种教学方法比较保守和僵化。实验前教师准备好实验设备和材料，排除了可能出现的问题和障碍，每一个实验步骤都详细讲解和示范，这种教学方式束缚了学生的想象和思维，羁绊了学生探索的脚步。况且由于学生基数大，实验教学多为分组进行，分组人数多，漠视了学生的主体性，使学生在实验课程中的主体地位无法实现，学生做实验的积极性严重受挫。

在教学内容上，实验限于教材的内容，并且多为验证性实验，综合和创新性实验较少。操作较简单，学习完全处于被动状态，机械记忆数据，缺少思考。实验缺乏全局性，各实验课程之间前后脱节，简单重复实验现象严重，更谈不上探索创新。

(3)实验考核评价不够合理。传统的考核机制里，学生的实验成绩往往只凭借一份实验报告来评价。因为分组进行，实验数据雷同较多，无法判断到底谁在吃“大锅饭”。而且单凭实验报告，也无法了解学生对实验的掌握情况，更无法了解学生对实验的学以致用情况。

二、 土木工程材料实验教学反思

有效教学可以定义为：教师在科学教育价值观的指导下，采用科学的教学方法和手段，达到预期效果。教学的有效性包含教学效率、教学效果和教学效益三方面的内容，其关键在于教学效益，即学生是否能够在学习过程中提高、完善和发展。实验教学的目的不仅仅是培养学生实践技能，或去验证、创新理论知识，而是要培养学生未来工作或科研的思维习惯。

那么我们该如何去实现这个目标呢?很显然，目前的土木工程材料实验教学很难达到这个要求。从教师层面讲，职业素养、技能水平等影响了教学质量;从学生方面讲，学习态度、理解能力等影响了学习质量。此外一些外界的环境因素，对教学有效性也产生了影响。因此，如何有效进行实验教学成为一个亟需解决的问题，需要对目前的教学进行改革。

三、土木工程材料实验教学改革

聊城大学作为一所普通二本高校，师资力量相对有限，设备水平比较落后。在这种情况下，建筑工程学院对土木工程材料实验教学进行了一系列改革和创新，并取得了较好的效果。

(一) 单独开设课程

将土木工程材料实验单独开设课程，建立自己的独立地位。按照人才培养目标，以实验能力为主线，优化教学方法和内容，发挥实验教学功能的科学性课程体系。这有助于实验教学水平的提高，也对教师和学生提出了更高的要求。单独设课，课程将直接纳入学校的考核系统，教师需投入更大的时间和精力来提升教学质量，学生因为学分的存在，也会产生学习的动力。同时，教师在制定实验内容和计划时也更加灵活，可以根据学生的特点和兴趣开展实验教学。

聊城大学建工学院的做法是，将土木工程材料独立設置课程，共16个学时，1个学分。独立后的实验课程安排在理论课程结束之后，比较连贯，通过实际操作，学生不仅能将理论知识和实验相互联系，同时也能加深印象、强化概念。而且独立设置后的课程不仅仅限于课本要求的实验内容，增加了较多选作的综合和提高型实验内容。这为感兴趣和学有余力的学生提供了实验平台和发挥空间，有助于其科研意识和创新能力的培养。

(二) 教学方法创新、内容改革

在传统教学方法中，学生是以教师、指导书为“程序”，在详细的步骤下机械进行操作。这种教学方法直接抹杀了学生的创造力，也消磨了学生的热情，教学有效性非常低。针对这种情况，我们对传统的教学方法进行了创新。

(1)实验的准备工作不再是单纯的演示，而是利用数值仿真技术对实验过程进行模拟。让学生接触力学，并产生通过实验进行验证的想法。如利用ANSYS软件对钢筋混凝土板受弯破坏进行数值模拟，利用ANSYS的动画捕捉功能，将其破坏过程制作成动画在课堂上播放，观察材料的破坏情况和变形情况。使学生思考这种破坏模式的产生机理，从而使学生从本质上认识其破坏机理，并对力学学习产生兴趣。

(2)转变教师角色，减少示范，不再逐一讲解。只讲明实验的关键点和注意事项，以帮助者和协作者的身份来启发和引导学生。

(3)由于课时有限，单凭上课时间难以满足实验要求。因此开放实验室，保证了学生的实验时间，此外材料与设备的开放，也利于学生对实验室的掌握，熟知其功能。兴趣小组成员利用课余时间，发挥主观能动性，独立开发、设计实验，完成了多篇实验报告和论文。

实验教学内容过于固定，以常规、验证性实验为主，缺乏综合和设计性实验，既无法调动学生的积极性，也限制了学生的创新能力。基于此，结合土木工程专业的特点，将实验内容进行了调整和改革。

实验教学项目调整。将实验内容分为必做和选修两部分，其中必做部分包括4个实验，选修部分包括6个实验。实验时，在必做内容的基础上，让学生自主再选择几项选修实验，满足了不同学生的需求。

实验教学内容改革。同一实验内容，设计多个实验方案。比如钢筋实验，教学大纲是低碳钢的拉伸实验。我们在实验时，选择工程常用的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ钢筋和冷加工的钢筋。通过观察其拉力-变形曲线，来对比不同钢筋的屈服强度、抗拉强度和伸长率值。又比如水泥胶砂强度实验，通过选用不同的水泥，来对比各种水泥之间性能的差异。这样，我们就将简单的验证实验进行了延伸，加深了学生对实验的印象，取得良好的教学效果。

(三) 实验考核评价

实验考核是衡量学生学习有效性的方法，也是最终的成绩依据，因此考评方法应当全面、准确和客观，对实验课的每个阶段都要进行严格的考核。然而，仅仅依靠出勤、实验表现和实验报告来评价的方式不尽合理。学生确实把实验做好了，但会不会应用，在过去的评价系统中无法体现。由于学生缺少实践锻炼，对实际问题思考过少，理论脱离实际，即使身边的简单现象也无法做出科学解释。虽然做过实验，但面对实践中的小问题也束手无策，成为实验教学的悲哀。

因此，在实验考核评价中，我们加入了应用这一条。具体操作方法是让学生从周围的环境中发现问题，并找到通过实验的解决之道。通过应用小论文的方式提交，设计一个实验方案来解决这个问题，由教师做出评价。虽然这些方案比较简单，而且有很多不嚴谨的存在，但是作为本科生已是学以致用的良好途径。

比如有的学生发现同样是混凝土路面，下雨时不同部位其渗水情况不同。思考原因——在路基质量相同的条件下，有可能是混凝土施工过程中不同部位施工水平不均造成的渗透性不同。提出实验方案——制作两组抗渗试件，同样的材料及配合比，一组人工振捣成型且施工水平一般，一组机械振捣成型且施工质量较高，进行抗渗实验，比较结果。

有的学生发现在国家全面禁止使用焙烧黏土砖的同时，很多工地仍在使用，并称之为“黄河淤泥黏土砖”。思考原因——黄河淤泥黏土砖原材料取自黄河淤泥，与一般的黏土砖不同，淤泥中可能存在较多的有机质，其力学性能值得怀疑。提出实验方案——随机抽取两组焙烧黏土砖，一组是黄河淤泥黏土砖，一组是一般黏土砖，进行抗压和抗折实验，进行对比。

最终的考核评价：

实验成绩=出勤(10%)+实验表现(30%)+实验报告(30%)+应用小论文(30%)。

四、 结语

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。

文章以聊城大学建筑工程学院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，从课程设置、教学方法与内容、考核评价三个方面，探索了普通二本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，实现真正意义上的教学相长。

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(編辑 周 沫)

作者：倪振强