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[摘 要]对建筑材料实验课程进行教学改革，增设了符合社会发展需要的新型建筑材料的实验教学内容和综合性实验内容，并与指导教师的研究课题相结合，培养学生的工程意识。通过教学改革，提高了学生的动手能力、实验技能，也促进了学生创新思维的培养，强化了学生的工程意识。
[关键词]建筑材料 实验教学 改革
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）07-0163-02
建筑材料实验是一门与理论课程既相互依存，又相互独立的实践教学课程，通过建筑材料实验课程的设置，一方面可以加深学生对理论课程的理解，另一方面还可以强化学生的动手能力，掌握必要的工程技术、测量方法以及先进设备和仪器的使用方法。它的主要任务是对建筑施工过程中使用的各种建筑材料进行性能实验，从而对之进行科学评定，以便在建筑设计和施工中合理的选材。[1] [2] [3]建筑材料是建筑工程类专业一门专业技术基础课程，是一门实践性很强的应用型课程，建筑材料实验课程是将建筑材料理论知识与实际应用联系起来的纽带，是实施科学教育的重要途径[4] [5] [6]，建筑材料实验操作技能是建筑各领域如试验员、检验员、监理员、工程技术员等工种必要的职业能力之一，从我校毕业的学生很大一部分也都从事上述的工作。作为一所地方本科应用型人才培养的高等学校，尤其是作为土木工程专业而言，无论学生毕业后从事工程技术人员、实验员还是监理员等工作，都需要掌握建筑材料实验的操作技能。实验室是学校实践环节的重要基地，做好实践性教学，不仅可以提高学生的观察动手能力和分析解决问题能力，还能培养学生的创新思维和工程意识[7] [8] [9]，因此加强教学的实验环节，对于培养高素质的应用型人才具有重要意义。[10]
一、建筑材料实验教学改革的必要性
（一）教学内容陈旧
建筑材料是社会上使用最广泛的材料，随着社会的发展，对于建筑材料的使用，仍然以传统的水泥和混凝土为主，不过建筑新材料、新技术、新工艺也不断涌现，比如发泡混凝土、相变混凝土、干混砂浆以及轻质混凝土、增强钢筋、高性能混凝土、新型防水材料、新型装饰材料等都在各工程中不断被使用。为了减少环境污染，一些新型水泥材料如粉煤灰、矿渣等也不断被使用以替代原有水泥组分，这些新型材料的使用，对建筑材料实验提出了更高的标准和要求。并且，随着技术的进步，原有的一些实验方法、国家标准也不断的变革更新，这些都对建筑材料实验提出了更高的要求。这就要求对现有的建筑材料实验课程进行改革，不但要对重要材料实验项目的实验方法不断更新以适应当前的社会需求，同时要及时补充新型材料的实验方法和测试技术的学习，并且要培养学生分析问题、解决问题的能力，以便在今后的工作中能够不断顺应科学进步和技术发展的要求。
（二）学生动手能力差，无法达到课程预期效果
传统的教学方法主要是老师讲解，学生做一些验证实验，课后交一份实验报告。由于实验条件限制，多名学生一组，并且实验项目固定，以传统的水泥、混凝土各项实验为主，学生只需要按照实验教材的操作步骤进行实验即可，不需要学生在课前进行预习，也无法在实验中发挥其主观能动性，实验过程中由于几名学生一组，部分学生动手能力得不到锻炼，实验报告抄袭现象严重。此外，通过对我校毕业生调查了解到，学生毕业后往往不知道如何将学到的知识应用到工作中，而当面对新材料、新工艺出现的新问题时更是不知所措，由此可以判断传统实验课程达不到预期效果。
（三）综合性实验比重偏小
综合性实验是指运用多方面的技能、知识，多种实验方法，涉及多学科的培养和提高学生综合运用知识、实验技能和掌握分析方法的实验教学过程。而设计性实验是指指导教师选定实验内容，由学生自主制订实验方案、实验方法，选定实验设备并书写实验报告。综合性和设计性实验可以提高学生自主实验能力、组织能力和综合素质，对于培养应用型、综合型人才具有重要意义。当前建筑材料实验以验证性实验为主，学生通过阅读实验指导书就能知道实验的全部过程，学生在实验过程中也完全处于被动的模仿学习状态，不需要学生进行思考，当然就不利于学生的主动学习，也无法激发学生的探索欲望和学习热情。
二、建筑材料实验改革的内容
（一）改革教学内容
传统的实验教学内容以水泥、混凝土的性能实验为主，对于新型材料的实验内容很少，为了适应社会的进步，在以水泥、混凝土为主的建筑材料实验基础上，增设了高性能混凝土材料实验、相变混凝土性能实验和发泡混凝土性能实验，并且还增设了新型装饰材料性能实验。为了保证在有限的教学课时内充分开展实验教学任务，采取必修和选修实验内容相结合的教学方法，对基础的、主要的建筑材料以必修形式进行，而对新的一些建筑材料以选修的方式进行，不选学的学生不必书写实验报告，但是在进行实验操作的时候，分组进行，也允许他们进行旁听，如有疑问还可以由指导老师加以讲解，使学生能够对当前社会上新出现的、新发展的建筑材料有一定的感性认识，并且在实验指导书中全部的实验内容都加以介绍，以便学生在今后的工作、学习中如果遇到相关的知识可自行学习。
（二）增加综合性实验比重
传统的实验任务简单分散，不利于学生知识体系的完善，为了提高学生的自主实验能力，把原来水泥、骨料、混凝土、砂浆、外加剂、掺合料6项相对独立的实验内容，整合为某个工程需要的混凝土、砂浆配合比2个模块。由原来的分散实训活动改为集中教学活动，增加了实训周，避免了试验的间断性。将学生分成若干小组，每个小组3～5人，要求学生自行设计实验方案和确定实验方法，并且对每名学生在小组的分工加以明确，从而确保在实训过程中每名学生都得到一定程度的锻炼。另外，为了适应施工现场复杂的环境，在实训中鼓励学生在建筑材料性能测试中发挥自己的聪明才智，用一些简单的实验方法测定材料的性能，或者提出一些简便的实验方法模拟国家标准中要求的材料检测方法，如果有学生提出了合理的实验改进方法，则给予一定的成绩评定奖励。通过这样的手段，激发了学生的创造力和想象力。比如有的同学就对抗压强度这个实验提出了简单可行的实验操作方法，在施工现场使用砂子和漏斗模拟匀加力过程，可以对水泥试块进行粗略的强度测定，虽然这样实验的精度还有待提高，不过对于学生创新性的培养具有重要意义。 （三）提高动手能力，参加工程实践
在教学过程中，发现部分学习能力强的学生学有余力，因此可让这部分学生参与到教师的课题研究中。虽然由于学生的知识储备还不足，在课题研究中仅能起到很小的作用，但是通过课题研究，让学生了解到工程实践，提高了学生的动手能力，也在实验过程中由学生亲自动手操作一些实验设备，对一些实验数据进行整理、归纳、总结。由于是一个实际研究课题，参与到课题研究中的学生普遍有一种自豪感，学习热情也普遍较高，从而激发了更多的学生参与进来。在实验过程中，需要查阅大量的资料，也无形中提高了学生的文献查阅能力和分析、解决问题的能力，对以后的学习和工作都起到了很好的促进作用。
三、改革成效
对我校土木工程专业2011-2012级共约200名学生进行教学改革效果评测，证明收效显著，主要体现在以下几个方面：一是新的建筑材料实验课程充分考虑了土木工程专业对材料知识及技能的需要，补充了必要的实验项目，新增了选修项目体系，满足社会需求;二是丰富了教学内容，调动了学生的学习热情，培养了认真的学习态度，学生动手能力和分析、解决问题的能力也得到了锻炼;三是满足了不同层次的学生学习需求，也培养了学生的创新思维和工程意识;四是突出了重点材料、新材料的学习和实验技能，使学生能够密切关注建筑材料发展的动向，为今后的自主学习创造了条件。
四、结论
为了适应社会发展对建筑材料性能实验的要求，在对传统建筑材料实验课程进行分析的基础上，提出了改革教学内容，增加综合性实验课程比例和与工程实践相结合的教学改革方法，结果证明，通过教学改革，学生的实验操作技能得到了提高，创新思维得到了发展，工程意识得到了锻炼。
[ 注 释 ]
[1] 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（5）.
[2] 吴华忠.建筑材料课程教学改革探析[J].边疆经济与文化，2011（10）.
[3] 陈兵，吴雪萍，王菁.特色实验在建筑材料课程教学中的应用[J].实验研究与探索，2012（6）.
[4] 李春红，秦怀泉.建筑材料实验教学改革探讨与实践[J].东莞理工学院学报，2009（5）.
[5] 张永满，籍凤秋，康拥政.道路建筑材料综合型、设计性实验教学改革的探讨与实践[J].吉林教育，2009（12）.
[6] 王倩.把培养学生创新能力作为建筑材料实验教学改革的目标[J].连云港职业技术学院学报，2007（1）.
[7] 鄢朝勇，叶建军.《土木工程材料学》课程的教学方法研究[J].襄樊学院学报，2011（8）.
[8] 刘淑梅，吕平.土木工程材料实验教学改革与效果分析[J].青岛建筑工程学院学报，2002（1）.
[9] 吴芳，杨长辉.土木工程材料课程教学改革研究[J].高等建筑教育，2006（4）.
[10] 吴永明，施斌，何军拥.能力培养与开放式建筑材料试验教学改革[J].广东建材，2009（6）.
[责任编辑：钟 岚]
[关键词]建筑材料 实验教学 改革
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）07-0163-02
建筑材料实验是一门与理论课程既相互依存，又相互独立的实践教学课程，通过建筑材料实验课程的设置，一方面可以加深学生对理论课程的理解，另一方面还可以强化学生的动手能力，掌握必要的工程技术、测量方法以及先进设备和仪器的使用方法。它的主要任务是对建筑施工过程中使用的各种建筑材料进行性能实验，从而对之进行科学评定，以便在建筑设计和施工中合理的选材。[1] [2] [3]建筑材料是建筑工程类专业一门专业技术基础课程，是一门实践性很强的应用型课程，建筑材料实验课程是将建筑材料理论知识与实际应用联系起来的纽带，是实施科学教育的重要途径[4] [5] [6]，建筑材料实验操作技能是建筑各领域如试验员、检验员、监理员、工程技术员等工种必要的职业能力之一，从我校毕业的学生很大一部分也都从事上述的工作。作为一所地方本科应用型人才培养的高等学校，尤其是作为土木工程专业而言，无论学生毕业后从事工程技术人员、实验员还是监理员等工作，都需要掌握建筑材料实验的操作技能。实验室是学校实践环节的重要基地，做好实践性教学，不仅可以提高学生的观察动手能力和分析解决问题能力，还能培养学生的创新思维和工程意识[7] [8] [9]，因此加强教学的实验环节，对于培养高素质的应用型人才具有重要意义。[10]
一、建筑材料实验教学改革的必要性
（一）教学内容陈旧
建筑材料是社会上使用最广泛的材料，随着社会的发展，对于建筑材料的使用，仍然以传统的水泥和混凝土为主，不过建筑新材料、新技术、新工艺也不断涌现，比如发泡混凝土、相变混凝土、干混砂浆以及轻质混凝土、增强钢筋、高性能混凝土、新型防水材料、新型装饰材料等都在各工程中不断被使用。为了减少环境污染，一些新型水泥材料如粉煤灰、矿渣等也不断被使用以替代原有水泥组分，这些新型材料的使用，对建筑材料实验提出了更高的标准和要求。并且，随着技术的进步，原有的一些实验方法、国家标准也不断的变革更新，这些都对建筑材料实验提出了更高的要求。这就要求对现有的建筑材料实验课程进行改革，不但要对重要材料实验项目的实验方法不断更新以适应当前的社会需求，同时要及时补充新型材料的实验方法和测试技术的学习，并且要培养学生分析问题、解决问题的能力，以便在今后的工作中能够不断顺应科学进步和技术发展的要求。
（二）学生动手能力差，无法达到课程预期效果
传统的教学方法主要是老师讲解，学生做一些验证实验，课后交一份实验报告。由于实验条件限制，多名学生一组，并且实验项目固定，以传统的水泥、混凝土各项实验为主，学生只需要按照实验教材的操作步骤进行实验即可，不需要学生在课前进行预习，也无法在实验中发挥其主观能动性，实验过程中由于几名学生一组，部分学生动手能力得不到锻炼，实验报告抄袭现象严重。此外，通过对我校毕业生调查了解到，学生毕业后往往不知道如何将学到的知识应用到工作中，而当面对新材料、新工艺出现的新问题时更是不知所措，由此可以判断传统实验课程达不到预期效果。
（三）综合性实验比重偏小
综合性实验是指运用多方面的技能、知识，多种实验方法，涉及多学科的培养和提高学生综合运用知识、实验技能和掌握分析方法的实验教学过程。而设计性实验是指指导教师选定实验内容，由学生自主制订实验方案、实验方法，选定实验设备并书写实验报告。综合性和设计性实验可以提高学生自主实验能力、组织能力和综合素质，对于培养应用型、综合型人才具有重要意义。当前建筑材料实验以验证性实验为主，学生通过阅读实验指导书就能知道实验的全部过程，学生在实验过程中也完全处于被动的模仿学习状态，不需要学生进行思考，当然就不利于学生的主动学习，也无法激发学生的探索欲望和学习热情。
二、建筑材料实验改革的内容
（一）改革教学内容
传统的实验教学内容以水泥、混凝土的性能实验为主，对于新型材料的实验内容很少，为了适应社会的进步，在以水泥、混凝土为主的建筑材料实验基础上，增设了高性能混凝土材料实验、相变混凝土性能实验和发泡混凝土性能实验，并且还增设了新型装饰材料性能实验。为了保证在有限的教学课时内充分开展实验教学任务，采取必修和选修实验内容相结合的教学方法，对基础的、主要的建筑材料以必修形式进行，而对新的一些建筑材料以选修的方式进行，不选学的学生不必书写实验报告，但是在进行实验操作的时候，分组进行，也允许他们进行旁听，如有疑问还可以由指导老师加以讲解，使学生能够对当前社会上新出现的、新发展的建筑材料有一定的感性认识，并且在实验指导书中全部的实验内容都加以介绍，以便学生在今后的工作、学习中如果遇到相关的知识可自行学习。
（二）增加综合性实验比重
传统的实验任务简单分散，不利于学生知识体系的完善，为了提高学生的自主实验能力，把原来水泥、骨料、混凝土、砂浆、外加剂、掺合料6项相对独立的实验内容，整合为某个工程需要的混凝土、砂浆配合比2个模块。由原来的分散实训活动改为集中教学活动，增加了实训周，避免了试验的间断性。将学生分成若干小组，每个小组3～5人，要求学生自行设计实验方案和确定实验方法，并且对每名学生在小组的分工加以明确，从而确保在实训过程中每名学生都得到一定程度的锻炼。另外，为了适应施工现场复杂的环境，在实训中鼓励学生在建筑材料性能测试中发挥自己的聪明才智，用一些简单的实验方法测定材料的性能，或者提出一些简便的实验方法模拟国家标准中要求的材料检测方法，如果有学生提出了合理的实验改进方法，则给予一定的成绩评定奖励。通过这样的手段，激发了学生的创造力和想象力。比如有的同学就对抗压强度这个实验提出了简单可行的实验操作方法，在施工现场使用砂子和漏斗模拟匀加力过程，可以对水泥试块进行粗略的强度测定，虽然这样实验的精度还有待提高，不过对于学生创新性的培养具有重要意义。 （三）提高动手能力，参加工程实践
在教学过程中，发现部分学习能力强的学生学有余力，因此可让这部分学生参与到教师的课题研究中。虽然由于学生的知识储备还不足，在课题研究中仅能起到很小的作用，但是通过课题研究，让学生了解到工程实践，提高了学生的动手能力，也在实验过程中由学生亲自动手操作一些实验设备，对一些实验数据进行整理、归纳、总结。由于是一个实际研究课题，参与到课题研究中的学生普遍有一种自豪感，学习热情也普遍较高，从而激发了更多的学生参与进来。在实验过程中，需要查阅大量的资料，也无形中提高了学生的文献查阅能力和分析、解决问题的能力，对以后的学习和工作都起到了很好的促进作用。
三、改革成效
对我校土木工程专业2011-2012级共约200名学生进行教学改革效果评测，证明收效显著，主要体现在以下几个方面：一是新的建筑材料实验课程充分考虑了土木工程专业对材料知识及技能的需要，补充了必要的实验项目，新增了选修项目体系，满足社会需求;二是丰富了教学内容，调动了学生的学习热情，培养了认真的学习态度，学生动手能力和分析、解决问题的能力也得到了锻炼;三是满足了不同层次的学生学习需求，也培养了学生的创新思维和工程意识;四是突出了重点材料、新材料的学习和实验技能，使学生能够密切关注建筑材料发展的动向，为今后的自主学习创造了条件。
四、结论
为了适应社会发展对建筑材料性能实验的要求，在对传统建筑材料实验课程进行分析的基础上，提出了改革教学内容，增加综合性实验课程比例和与工程实践相结合的教学改革方法，结果证明，通过教学改革，学生的实验操作技能得到了提高，创新思维得到了发展，工程意识得到了锻炼。
[ 注 释 ]
[1] 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（5）.
[2] 吴华忠.建筑材料课程教学改革探析[J].边疆经济与文化，2011（10）.
[3] 陈兵，吴雪萍，王菁.特色实验在建筑材料课程教学中的应用[J].实验研究与探索，2012（6）.
[4] 李春红，秦怀泉.建筑材料实验教学改革探讨与实践[J].东莞理工学院学报，2009（5）.
[5] 张永满，籍凤秋，康拥政.道路建筑材料综合型、设计性实验教学改革的探讨与实践[J].吉林教育，2009（12）.
[6] 王倩.把培养学生创新能力作为建筑材料实验教学改革的目标[J].连云港职业技术学院学报，2007（1）.
[7] 鄢朝勇，叶建军.《土木工程材料学》课程的教学方法研究[J].襄樊学院学报，2011（8）.
[8] 刘淑梅，吕平.土木工程材料实验教学改革与效果分析[J].青岛建筑工程学院学报，2002（1）.
[9] 吴芳，杨长辉.土木工程材料课程教学改革研究[J].高等建筑教育，2006（4）.
[10] 吴永明，施斌，何军拥.能力培养与开放式建筑材料试验教学改革[J].广东建材，2009（6）.
[责任编辑：钟 岚]