论文部分内容阅读
摘 要:实验教学历来是建筑材料课程教学中不可忽视的环节。本文在总结了建筑材料课程实验教学内容庞杂、涉及标准规范多、逻辑性较差等特点的基础上,结合“核心教学法”,在实验教学环节引入竞赛机制,以激发学生的学习兴趣、调动学生学习的主动性和积极性,培养和提高学生的创新意识和研究能力,培养团队精神。在改善实验教学效果的同时,提升课程的整体教学质量。对土木工程类专业技术课程的实践教学是一个非常有益的探索。
关键词:建筑材料 实验教学 竞赛机制 创新意识和能力 团队精神
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2011)07(a)-0016-02
Abstract:Experimental teaching is always the unnegligible part in building materials course.This article summarizes the characteristics of building materials course,such as the numerous and jumbled teaching contents,large numbers of standards and specifications,poor logic and so on.Based on these disadvantages and combined with the "core teaching method ",the contest mechanism is introduced in the teaching link in order to stimulate students’ interest in learning,mobilize their initiative and enthusiasm,cultivate and improve their innovative awareness and research capabilities and foster group spirit.While the experimental teaching effectiveness is improved,the whole teaching quality of courses is also enhanced.So it’s a very useful exploration for the practice teaching of technical course in civil engineering.
Key words:building materials;experimental teaching;contest mechanism;innovative consciousness and capability;team sprite
建筑材料课程的内容繁杂、综合性强、授课时数不断减少的特点,作者在多年的教学实践中,深感创立了“核心教学法”[1],增强了教学内容的系统性,彰显了课程重点,激发了学生的学习兴趣,从而改善了课堂教学效果、提高了教学质量。
建筑材料是一门实践性很强的课程,其实验教学历来是不可忽视的教学环节。在研究课堂教学模式的同时,作者结合“核心教学法”的实践经验,在实验教学内容上做了整合,确立了以“混凝土配合比设计及性能试验”为核心内容的实验教学体系[2]。将水泥、砂、石试验设置为准备试验;砂浆配合比设计及性能测试并入混凝土试验。防水、墙体等其他材料试验及新材料实验观摩穿插在混凝土和砂浆的养护期间进行。如此,实验内容与课堂内容保持一致,不仅保证了实验内容的系统性和独立性,并且与课堂教学内容有很强的互补性。
试验教学的实施方法决定了教学效果,采取简洁、新颖、可操作的教学模式是保证良好的教学试验效果的关键。经过连续两年的本科生实验教学的实践验证,引入竞赛机制,可以极大的调动学生的学习主动性和积极性、培养创新意识和创新能力、培养团队合作意识,显著改善教学效果。因而是行之有效、值得推广的的实验教学方法。
1 建筑材料实验教学的特点
实验课是建筑材料课的重要环节,通过实验,对学生进行基本实验技能的训练,不仅能验证已学材料的性质,还能锻炼动手能力,培养分析问题、解决问题的能力。
建筑材料课程的实验教学内容与课堂教学类似,具有以下特点:
(1)内容庞杂,涉及标准规范多。原则上讲,本门课程的实验课应该涉及到课堂所讲的各种建筑材料,随着建筑材料品种的丰富和增多,建筑材料的范畴越来越广阔,也越来越复杂。涉及到的检测和评定规范随之增加,并且建筑材料的检验操作相对繁琐,工作量较大。这不仅给课堂教学增加了难度,也给实验教学带来了更大的压力。
(2)内容较抽象,逻辑性较差,不易掌握。作为在校学生,缺乏工程实践意识,对主要建筑材料的性能检验和评价概念淡泊,加之实验操作规范性强、逻辑性差,相对抽象,理解和掌握起来有难度。
(3)课时紧张,教学模式相对单一。实验环节的课时一般为12～16学时/学期,通常只能安排4～5次实验课。近年,随着现代化教学手段在实验教学课堂的应用,缓和学时少内容多的矛盾,使讲课内容更加简单明了。如将实验过程通过投影、录像等多种媒体手段呈现在学生面前,便于学生理解,教学效果更理想。
2 建筑材料实验教学竞赛的方案设计及实施
2.1 与课堂教学的结合
根据建筑材料“核心教学法”,课堂教学内容的组织是以“混凝土材料”为重心,辐射到的胶凝材料、骨料、增强材料三个单元,基本涵盖了传统建筑材料的全部内容,如图1所示。在本课程的开课之初,向学生展示本课程的知识体系,使学生对将要学习的内容有个整体的了解,减轻心理上的畏难情绪,提高学习兴趣。
在教学进展过程中,根据课堂教学的进度,适时开展实验教学,以“混凝土配合比设计”为主线,采用竞赛的方式,学生们会更加有学习的积极性和主动性,可以达到巩固课堂教学效果的目的。按实验课时为16学时计,集中安排为5次试验,具体内容设计为:
第一次(3学时):水泥试验:标准稠度用水量、安定性、胶砂强度、凝结时间(演示);
第二次(3学时):砂、石试验:表观密度、堆积密度、密度、含泥量、吸水率、细度模数及级配区等;
第三次(4学时):混凝土與砂浆配合比试验:配合比设计及调整、拌合物工作性、强度试件成型及养护;水泥28d胶砂抗压、抗折强度测定;
第四次(3学时):防水及墙体材料试验;
第五次(3学时):混凝土与砂浆28d强度测定及配合比校核。
2.2 竞赛方案
竞赛结合建筑材料学教学实验,旨在提高学生参加实验教学的积极性和提升教学效果。具体参赛内容和要求如下:
(1)前期试验准备:检验混凝土配合比所用原材料水泥、砂、石的技术指标:包括水泥的强度、需水性、安定性;砂石的密度、表观密度、堆积密度、级配情况和粒径大小等,为混凝土配合比计算做准备。
(2)在指导老师帮助下,进行混凝土配合比设计的理论计算。混凝土性能要求为:强度等级有C20、C25、C35等,参赛组可以自由选择;混凝土坍落度为50～70毫米,混凝土工作性能良好。
(3)实验验证,根据计算的配合比,进行试配,确定“基准配合比”和“实验室配合比”,试配时要考虑砂石的实际含水情况。若工作性不满足要求,在基准配合比阶段进行现场调整。
(4)通过理论计算与实验室验证确定最佳混凝土配合比并进行分析。
3 方案实施
3.1 发布通知
在开课之初即向全体选课学生渗透竞赛的思想,既可以从开始就引发学生的学习兴趣,又可以保证大赛效果。同时,在实验课即将开始即大赛开始之前,借助院系或教务网站发布竞赛通知和详细的组织方案。
3.2 组队报名
本学期选修该课程的学生可自由组队,每个参赛队队4～8人,设队长1人,负责报名和组织参加竞赛。可以按照自然班级组织,也可以跨班组队,鼓励跨专业组队。任课教师可作為指导教师。
3.3 评比和奖励
由课程负责小组及主讲教师构成大赛评委会,按以下内容综合评定各参赛队成绩:
(1)各阶段性实验过程及成果的合理性(30分);
(2)实验报告撰写的规范性、完整性、分析深度(15分);
(3)混凝土配合比理论计算步骤和结果(20分);
(4)混凝土设计性能(配制强度、坍落度)与实验结果的误差分析(20分);
(5)择优组织答辩,回答混凝土配合比相关问题的情况(15分)。
竞赛设一等奖、二等奖、三等奖若干名,颁发奖品和证书。
3.4 实施实例
2008年,作者在建筑材料课程的开课学生中举行了第二届混凝土配合比设计大赛。第一节课程绪论时,介绍完课程知识体系之后,即向学生托出以大赛形式开展的试验教学;并在试验课开课之前,在学院网页上发布了大赛的通知。选课学生很受激励,踊跃组队报名,图2。
报名结束后,以建材教研室课程小组组建的大赛评委会以“配合比设计大赛任务书”的形式发放具体的比赛要求,包括混凝土设计要求,如强度等级、工作性、耐久性的具体要求;原材料的技术性能汇总。而原材料(水泥、骨料等)的规格及技术指标是通过前期试验获得的,由此看出,整个教学实验的内容几乎都在大赛考察之内,而配合比设计只是其中一部分内容,学生若想获得好的比赛成绩,第一次水泥试验、第二次砂石试验就必须认真对待,否则直接影响第三次混凝土配合比设计。同时,学生对于课堂理论知识的学习热情明显提升,使课堂教学效果更加理想。
学生运用课堂所学理论知识,根据设计要求进行研究和讨论设计方案,教师给予适当指导。混凝土实验课前完成初步计算配合比,将计算过程及结果(砂石按照干重)带到实验室,经教师现场初审,并指导修改确定后,再根据砂石含水情况调整后进行试配。试验结束后,学生及时整理数据,队员之间可讨论,但不可抄袭。
全部试验结束后,学生分组处理实验数据,分析试验成果,完成试验任务书。先由各班任课教师初评,给出实验部分成绩用于学生期末成绩考核,然后交评委会总评,对一、二等奖要通过答辩评审最后确定其名次等级。
本次参赛队共计41个,最终评出一等奖5个;二等奖10个;三等奖15个。在学院的支持下,召开了专门的奖励大会,为获奖者颁发了荣誉证书和奖品。
4 “混凝土配合比设计”竞赛的实践总结
《建筑材料学》是土木、水利专业的一门技术基础课,共48学时。其中课堂教学32学时,实验教学16学时。该课程涉及土木工程、工程管理、水利水电、港口与海岸等专业,每年约10个班级开设该课程。自2007年至今共举办了三届“混凝土配合比设计大赛”,每届参赛人数约300人,参赛队40个左右。
通过三届本科生的参赛实践,获得了良好的效果,很大程度上改善了教学效果,受到了学生们的广泛好评。对其实施效果总结如下:
(1)激发学生的专业兴趣,提高学习主动性。
(2)利于调动和激发大学生的创新意识,提高研究问题的能力。
(3)锻炼动手能力,增强团队合作意识。
(4)创新了实践能力培养模式,为土木工程类专业技术课程的实验教学提供了参考。
5 结语
当前,我国部分高校已经就以大学生创新意识和创新能力培养为目标进行了一系列大胆和有益尝试[3],而创新能力中实践能力是最重要的环节。在实验教学环节引入竞赛机制的实践,创新了实践能力培养模式,为土木工程类专业技术课程的实践教学是一个非常有益的探索。
参考文献
[1] 曹明莉,吕兴军.建筑材料学“核心教学法”的探讨和实践[J].大连理工大学.教育与教学研究论文集第22期(校庆60年专辑)2009,7:223～225.
[2] 曹明莉,吕兴军.创新建筑材料学“核心教学法”的思考[J].中国教育导刊,2009,7:24～25.
[3] 徐溢,张玉志.通过本科创新实践活动提高学生综合素质和能力[J].化工高等教育,2007(4):31～33.
关键词:建筑材料 实验教学 竞赛机制 创新意识和能力 团队精神
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2011)07(a)-0016-02
Abstract:Experimental teaching is always the unnegligible part in building materials course.This article summarizes the characteristics of building materials course,such as the numerous and jumbled teaching contents,large numbers of standards and specifications,poor logic and so on.Based on these disadvantages and combined with the "core teaching method ",the contest mechanism is introduced in the teaching link in order to stimulate students’ interest in learning,mobilize their initiative and enthusiasm,cultivate and improve their innovative awareness and research capabilities and foster group spirit.While the experimental teaching effectiveness is improved,the whole teaching quality of courses is also enhanced.So it’s a very useful exploration for the practice teaching of technical course in civil engineering.
Key words:building materials;experimental teaching;contest mechanism;innovative consciousness and capability;team sprite
建筑材料课程的内容繁杂、综合性强、授课时数不断减少的特点,作者在多年的教学实践中,深感创立了“核心教学法”[1],增强了教学内容的系统性,彰显了课程重点,激发了学生的学习兴趣,从而改善了课堂教学效果、提高了教学质量。
建筑材料是一门实践性很强的课程,其实验教学历来是不可忽视的教学环节。在研究课堂教学模式的同时,作者结合“核心教学法”的实践经验,在实验教学内容上做了整合,确立了以“混凝土配合比设计及性能试验”为核心内容的实验教学体系[2]。将水泥、砂、石试验设置为准备试验;砂浆配合比设计及性能测试并入混凝土试验。防水、墙体等其他材料试验及新材料实验观摩穿插在混凝土和砂浆的养护期间进行。如此,实验内容与课堂内容保持一致,不仅保证了实验内容的系统性和独立性,并且与课堂教学内容有很强的互补性。
试验教学的实施方法决定了教学效果,采取简洁、新颖、可操作的教学模式是保证良好的教学试验效果的关键。经过连续两年的本科生实验教学的实践验证,引入竞赛机制,可以极大的调动学生的学习主动性和积极性、培养创新意识和创新能力、培养团队合作意识,显著改善教学效果。因而是行之有效、值得推广的的实验教学方法。
1 建筑材料实验教学的特点
实验课是建筑材料课的重要环节,通过实验,对学生进行基本实验技能的训练,不仅能验证已学材料的性质,还能锻炼动手能力,培养分析问题、解决问题的能力。
建筑材料课程的实验教学内容与课堂教学类似,具有以下特点:
(1)内容庞杂,涉及标准规范多。原则上讲,本门课程的实验课应该涉及到课堂所讲的各种建筑材料,随着建筑材料品种的丰富和增多,建筑材料的范畴越来越广阔,也越来越复杂。涉及到的检测和评定规范随之增加,并且建筑材料的检验操作相对繁琐,工作量较大。这不仅给课堂教学增加了难度,也给实验教学带来了更大的压力。
(2)内容较抽象,逻辑性较差,不易掌握。作为在校学生,缺乏工程实践意识,对主要建筑材料的性能检验和评价概念淡泊,加之实验操作规范性强、逻辑性差,相对抽象,理解和掌握起来有难度。
(3)课时紧张,教学模式相对单一。实验环节的课时一般为12～16学时/学期,通常只能安排4～5次实验课。近年,随着现代化教学手段在实验教学课堂的应用,缓和学时少内容多的矛盾,使讲课内容更加简单明了。如将实验过程通过投影、录像等多种媒体手段呈现在学生面前,便于学生理解,教学效果更理想。
2 建筑材料实验教学竞赛的方案设计及实施
2.1 与课堂教学的结合
根据建筑材料“核心教学法”,课堂教学内容的组织是以“混凝土材料”为重心,辐射到的胶凝材料、骨料、增强材料三个单元,基本涵盖了传统建筑材料的全部内容,如图1所示。在本课程的开课之初,向学生展示本课程的知识体系,使学生对将要学习的内容有个整体的了解,减轻心理上的畏难情绪,提高学习兴趣。
在教学进展过程中,根据课堂教学的进度,适时开展实验教学,以“混凝土配合比设计”为主线,采用竞赛的方式,学生们会更加有学习的积极性和主动性,可以达到巩固课堂教学效果的目的。按实验课时为16学时计,集中安排为5次试验,具体内容设计为:
第一次(3学时):水泥试验:标准稠度用水量、安定性、胶砂强度、凝结时间(演示);
第二次(3学时):砂、石试验:表观密度、堆积密度、密度、含泥量、吸水率、细度模数及级配区等;
第三次(4学时):混凝土與砂浆配合比试验:配合比设计及调整、拌合物工作性、强度试件成型及养护;水泥28d胶砂抗压、抗折强度测定;
第四次(3学时):防水及墙体材料试验;
第五次(3学时):混凝土与砂浆28d强度测定及配合比校核。
2.2 竞赛方案
竞赛结合建筑材料学教学实验,旨在提高学生参加实验教学的积极性和提升教学效果。具体参赛内容和要求如下:
(1)前期试验准备:检验混凝土配合比所用原材料水泥、砂、石的技术指标:包括水泥的强度、需水性、安定性;砂石的密度、表观密度、堆积密度、级配情况和粒径大小等,为混凝土配合比计算做准备。
(2)在指导老师帮助下,进行混凝土配合比设计的理论计算。混凝土性能要求为:强度等级有C20、C25、C35等,参赛组可以自由选择;混凝土坍落度为50～70毫米,混凝土工作性能良好。
(3)实验验证,根据计算的配合比,进行试配,确定“基准配合比”和“实验室配合比”,试配时要考虑砂石的实际含水情况。若工作性不满足要求,在基准配合比阶段进行现场调整。
(4)通过理论计算与实验室验证确定最佳混凝土配合比并进行分析。
3 方案实施
3.1 发布通知
在开课之初即向全体选课学生渗透竞赛的思想,既可以从开始就引发学生的学习兴趣,又可以保证大赛效果。同时,在实验课即将开始即大赛开始之前,借助院系或教务网站发布竞赛通知和详细的组织方案。
3.2 组队报名
本学期选修该课程的学生可自由组队,每个参赛队队4～8人,设队长1人,负责报名和组织参加竞赛。可以按照自然班级组织,也可以跨班组队,鼓励跨专业组队。任课教师可作為指导教师。
3.3 评比和奖励
由课程负责小组及主讲教师构成大赛评委会,按以下内容综合评定各参赛队成绩:
(1)各阶段性实验过程及成果的合理性(30分);
(2)实验报告撰写的规范性、完整性、分析深度(15分);
(3)混凝土配合比理论计算步骤和结果(20分);
(4)混凝土设计性能(配制强度、坍落度)与实验结果的误差分析(20分);
(5)择优组织答辩,回答混凝土配合比相关问题的情况(15分)。
竞赛设一等奖、二等奖、三等奖若干名,颁发奖品和证书。
3.4 实施实例
2008年,作者在建筑材料课程的开课学生中举行了第二届混凝土配合比设计大赛。第一节课程绪论时,介绍完课程知识体系之后,即向学生托出以大赛形式开展的试验教学;并在试验课开课之前,在学院网页上发布了大赛的通知。选课学生很受激励,踊跃组队报名,图2。
报名结束后,以建材教研室课程小组组建的大赛评委会以“配合比设计大赛任务书”的形式发放具体的比赛要求,包括混凝土设计要求,如强度等级、工作性、耐久性的具体要求;原材料的技术性能汇总。而原材料(水泥、骨料等)的规格及技术指标是通过前期试验获得的,由此看出,整个教学实验的内容几乎都在大赛考察之内,而配合比设计只是其中一部分内容,学生若想获得好的比赛成绩,第一次水泥试验、第二次砂石试验就必须认真对待,否则直接影响第三次混凝土配合比设计。同时,学生对于课堂理论知识的学习热情明显提升,使课堂教学效果更加理想。
学生运用课堂所学理论知识,根据设计要求进行研究和讨论设计方案,教师给予适当指导。混凝土实验课前完成初步计算配合比,将计算过程及结果(砂石按照干重)带到实验室,经教师现场初审,并指导修改确定后,再根据砂石含水情况调整后进行试配。试验结束后,学生及时整理数据,队员之间可讨论,但不可抄袭。
全部试验结束后,学生分组处理实验数据,分析试验成果,完成试验任务书。先由各班任课教师初评,给出实验部分成绩用于学生期末成绩考核,然后交评委会总评,对一、二等奖要通过答辩评审最后确定其名次等级。
本次参赛队共计41个,最终评出一等奖5个;二等奖10个;三等奖15个。在学院的支持下,召开了专门的奖励大会,为获奖者颁发了荣誉证书和奖品。
4 “混凝土配合比设计”竞赛的实践总结
《建筑材料学》是土木、水利专业的一门技术基础课,共48学时。其中课堂教学32学时,实验教学16学时。该课程涉及土木工程、工程管理、水利水电、港口与海岸等专业,每年约10个班级开设该课程。自2007年至今共举办了三届“混凝土配合比设计大赛”,每届参赛人数约300人,参赛队40个左右。
通过三届本科生的参赛实践,获得了良好的效果,很大程度上改善了教学效果,受到了学生们的广泛好评。对其实施效果总结如下:
(1)激发学生的专业兴趣,提高学习主动性。
(2)利于调动和激发大学生的创新意识,提高研究问题的能力。
(3)锻炼动手能力,增强团队合作意识。
(4)创新了实践能力培养模式,为土木工程类专业技术课程的实验教学提供了参考。
5 结语
当前,我国部分高校已经就以大学生创新意识和创新能力培养为目标进行了一系列大胆和有益尝试[3],而创新能力中实践能力是最重要的环节。在实验教学环节引入竞赛机制的实践,创新了实践能力培养模式,为土木工程类专业技术课程的实践教学是一个非常有益的探索。
参考文献
[1] 曹明莉,吕兴军.建筑材料学“核心教学法”的探讨和实践[J].大连理工大学.教育与教学研究论文集第22期(校庆60年专辑)2009,7:223～225.
[2] 曹明莉,吕兴军.创新建筑材料学“核心教学法”的思考[J].中国教育导刊,2009,7:24～25.
[3] 徐溢,张玉志.通过本科创新实践活动提高学生综合素质和能力[J].化工高等教育,2007(4):31～33.