开放式实验模式对建筑材料实验课程改革的

【摘 要】传统高职教育中,建筑材料课程的实验教学主要强调的验证功能,在强调职业技能的今天要面临创新与开放的转变,本文针对传统实验教学存在的不足,提出建立开放式实验模式的思路,改革教学模式,加强学生技能的培养,提高学生分析与解决问题的能力.

【关 键 词】建筑材料实验教学课程改革开放式

【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1006-9682（2012）12-0064-02

一、引言

建筑材料课程是建筑工程类专业的一门基础课程,实验教学是其中不可或缺的一个教学环节.实验不但是对所学理论知识的验证与巩固,也是进行科学研究的一种重要方法,这一环节学生可以学到实验的基本知识、基本技能和基本方法,并且切实提高学生的动手能力及创新意识,增强学生的实际工作能力.

建筑材料实验课程内容包括建筑材料基本性能测试,水泥基本性能测试,混凝土集料性能和强度测试,普通粘土砖强度测试,石灰、沥青、石料等性能测试.完成全部内容所需时间约为20～30学时.虽然这些内容均为建筑工程技术人员必备的,但由于受学时所限,只能完成其中几项内容,一方面,仅靠几学时实验课,学生不可能系统地熟悉建筑工程常用材料的实验知识,另一方面,即使有足够的学时,把课程教学大纲所列出的实验内容全部做一遍,掌握全部操作方法,也不能达到建筑材料课程的最终目标.针对这种情况,对建筑材料课程现有的实验实训教学模式进行改革,探索建立新的实验实训教学模式,是强化培养学生的综合职业能力的重要途径.

二、开放式实验模式的建立

传统的建筑材料实验教学单纯作为理论教学的补充存在着许多问题,如实验课时少,致使学生对仪器设备使用不熟,实验过程中过分依赖实验指导教师,过分依赖实验指导书,对学生的实验积极性启发不够；实验内容多以验证性为主,缺乏综合性与设计性,目前的实验项目几乎没有学生选择的余地和自由发挥的空间,影响了学生对实验课的创新性,学生之间存在的个体差异也使得实验的效果参差不齐.注重学生职业能力的培养,突出与生产实践的联系是本课程的特点.为了达到这一目的,我们在《建筑材料》实训中进行了开放式实验模式的尝试来提高实验教学质量.在提高学生的专业技能的基础上,进一步提高学生的操作技能和社会能力,切实提高学生的职业能力,使学生真正成为专业技能型人才.[1]

开放式实验教学的目的在于改变实验教学模式,使实验室为实验教学提供必要条件,包括实验时间、实验仪器设备、实验场地、实验经费、实验资料、实验指导人员等,部分或全部向实验者有目的地开放,从而为实验者完成某个实验项目提供怎么写作.[2]让学生不受实验室、实验时间和实验内容的限制,独立完成实验,并且通过一些开放的实验项目进行一些初级的探索性研究,提高学生分析问题和解决问题的能力.在这一过程中,学生可以通过自行查阅文献、结合社会实践自行设计一些实验指导书上没有的实验,设计实验到数据结果分析全过程独立完成,教师只是起帮助和指导作用.

三、开放式实验模式的具体实施

1.构建“强化基本实验技能”的实验内容

首先教师根据学校实验条件制作切实可行的实验指导书,结合整体的教学思想使学生获得有关材料性能的测试和品质评定的基本技能.如“材料基本物理性质中密度、吸水率的测定实验”,“水泥标准稠度用水量测定”,“砂筛分实验”等实验.对于这些基础实验要求学生能熟练掌握实验方法,增强感性认识,为做好设计综合性实验奠定基础.在实验准备阶段,让学生参与实验材料的准备、有关实验装置的安装、仪器的调试等工作,使学生全面了解实验的全过程,进一步为学生创造动手操作的机会.实验过程中,教师应引导学生自行分析实验结果与操作技能的内在联系,这一阶段主要强调实验操作的规范化和学生的实践动手能力的培养.[3]

2.开设综合型设计实验

综合性实验的重点在于对学生观察问题、发现问题、分析并解决问题等综合能力的培养.因此必须开设综合性、设计性实验,启发学生的创新思路.在完成第一阶段实验的基础上,由教师给出综合性实验题目（如混凝土强度测定实验）.[4]该实验项目包括：沙、石的表观密度及含水率测试,沙的筛分实验,水泥细度、水泥胶沙强度检验,混凝土配合比设计和混凝土立方体抗压强度测试等实验项目,并要求学生通过实验,探索配制高强度混凝土的方法.学生亦可自主设计其感兴趣的实验项目,进行综合能力的提高训练.如在混凝土强度测定过程中,让学生设计制作三根小梁.混凝土强度等级、截面形状及尺寸大小一致.钢筋配置则分为少筋、适筋、多筋三种情况,要求学生在实验机上观察梁受荷破坏情况,并据此写出观察报告.最后分析讨论钢筋配置差异对构件受力破坏产生的影响.这样,学生对知识的探索很容易被调动起来,同时对不同钢筋用量的配置对使用效果的影响有了深刻印象,学生的主观能动性及对相关学科知识和能力的交叉和互补渗透,为进一步学习《建筑结构》等专业课提供了丰富的感性认识.实验过程可采用研讨式教学,采用自愿结合的方式将全体同学分为若干研讨小组,在实验过程中,让学生从查找资料开始进行积极思考、选定或拟定实验课题,初步设计实验方案,自主完成从准备实验材料、选择实验仪器,到制定、实施实验方案,讨论分析实验结果,最后撰写实验报告的全部实验过程.教师仅在其重点、疑难环节上起指导作用.待实验完成后,由教师组织集中讨论和点评,并评定实验成绩.这一新的教学改革方案,极大地调动了同学们的学习热情和探索、求知的愿望.在独立思考、分工合作的实验过程中,培养了学生实事求是、团结协作、勇于探索、大胆质疑的科学素养,有效地激发了学生的创新思路、创新精神.

除了在实验室进行实验,我们在建筑材料实验教学中适时适度地把实验室转移到工地、生产厂家和质检站等处,安排学生到施工现场进行认识实习,生产实习和顶岗实习.在现场观摩工人师傅拌制砂浆、配制混凝土、加工砖头；参观水泥生产流水线；观察工程师在实验室如何鉴定材料的过程,并请他们讲解相关材料的质量标准.这样,既可提高学生在实践中正确选用与合理使用建筑材料的能力,又可引导学生分析已竣工工程项目由于材料质量带来的质量缺陷,实现专业教育与社会实践紧密结合.3.开展职业技能竞赛

竞赛是激发学生学习动机和提高学生实践技能的一种有效手段,也是激发学生强烈进取心、进而激发起强烈创新意识的好方法.首先,在平时实验组织过程中,应多开展组与组以及个人之间的比赛活动,对学生的实验技能、速度、准确度进行评比,并在这一考核基础上重点考核学生专业知识水平和综合运用能力.其次,开放式的实验模式,还可使学生根据自己的兴趣爱好,组成课外科技兴趣小组,在教师的指导下进行课外科技活动,开展科技竞赛培训,把开放实验室作为学生课外活动的基地,通过课外科技活动,学生既可以学到科学知识,又可以培养实践能力和科技兴趣.

4.开放实验与科研活动相结合

在开放实验模式的条件下,可以鼓励学生参加科研活动,由教师定期公布教学或科研课题研究的基本情况,学生根据自身特长可以自立课题申报项目,或参加教师的科研项目,担当教师教学科研活动的助手,让学生在教师指导下,根据各自的兴趣、爱好和条件,选择不同的课题,独立自主地开展研究,从而培养学生的创新思维和创新能力,并且可以开阔学生的视野,培养专业兴趣,了解专业动态,为以后的工作奠定基础.

四、开放式实验模式的教学效果

实施开放式实验教学模式时,我们要求学生在完成常规的实验报告后,根据实验过程中出现的某一代表性的问题,参照工程技术标准、规范和强制性标准进行分析,并写出具有自己观点的实验结论.学生在整个的实验过程中,基本操作技能、实验设计能力、实验结果分析能力以及最新的技术标准和规范的应用水平、理论联系实际的能力、实验创新能力等都有了显著的提高.[5]

通过开放式实验模式下的教学内容和教学方法的改革,不论是基础实验还是综合设计实验,要求学生必须了解掌握基本实验知识、基本操作原理、基本实验技能以及材料的最新技术标准和规范等内容,而且让学生独立思考,独立做实验.这样,不仅增强了学生的动手能力、加深了对整个材料科学体系的理解,更重要的是培养了学生发现问题、分析和解决实际问题能力,启迪了学生的思维,提高了学生综合应用知识的能力,激发了学生的求知欲、创新意识和创新能力,为学生以后做毕业设计及参加工作打下了良好的基础.

五、结束语

学生的实践动手能力是衡量一所高职院校办学水平的标尺,而实验教学是培养学生实践技能的主课堂,通过开放式实验模式,充分利用实验教学资源,为学生自主学习、个性发展、创新能力培养提供充裕的时间和空间,增强大学生的责任感、自信心,提高创造力,激发他们自主学习的热情,培养适应新时代要求的创新人才是深化教学改革、由被动教育到主动教育、由应试教育到素质教育、全面提高实验教学质量的有效方法.

4徐莹等.建筑材料试验教学创新改革探讨[J].黄河水利职业技术学院学报,2004（1）：74～75

5邵雅静.对提高建筑材料试验教学效果的思考[J].广东水利电力职业技术学院学报,2012（10）：77～79