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《工程材料》课程教学改革与教学方法的探讨

摘要：文章分析了《工程材料》课程的特点，并结合笔者的经验，分析了《工程材料》课程改革的主要内容，总结了《工程材料》课程行之有效的教学方法。
　　关键词：工程材料；改革；教学方法
　　
　　《工程材料》课是土木建筑类专业重要的专业基础课，在整个课程体系中，起承上启下的作用，是学生接触专业知识较早的一门课程，此课程的内容与学生毕业后从事的工作联系紧密，是一门实践性较强的课程。
　　
　　《工程材料》课的特点
　　
　　知识量大，内容繁杂课程内容涉及很多种材料，然而各种材料之间又缺乏联系，彼此之间差异性很大，使学生在学习过程中面对形形色色的材料，不知道如何理顺知识体系，有些无所适从。
　　缺乏推理性，陈述性的内容多缺少以核心理论、定理、公式等为背景的知识体系，计算的东西少，叙述性的内容多，使得教师授课容易陷入平铺直叙的乏味陈述中。课程内容看似简单，不易引起学生的重视。

　　课程实践性强，试验量大与学生毕业后从事的施工工作有非常紧密的联系。
　　
　　《工程材料》课的改革
　　
　　随着我国高等教育体制改革的发展，对于技能型、创造型人才的培养成为高等职业教育的基本方向。根据我校提出的高职高专学生“理论知识够用，突出实践技能”的培养目标，对《工程材料》课程的改革应该包括以下几个方面：
　　教学重心的转移教学重心应该由以教师为中心的教转为以学生为中心的学，充分发挥学生的主观能动性，改变以往满堂灌的做法，使学生由被动的接受知识变为主动获取知识，提高学生的自学能力。
　　教学内容的整合以应用为核心，以实用、实际、实效为原则，大胆地删掉一些过时的、落后于土木工程发展的旧的知识，引入材料科学的最新研究成果，及时地、有选择地补充最新技术标准、规范和规程，使教学内容处于动态的优化过程中。
　　改变以往“重理论，轻实践”的观念缩减《工程材料》课程理论教学的授课课时量，增加实践性环节的课时，材料试验的课时量由以前的16课时增加到50课时。
　　使用更加先进的教学手段充分利用多媒体教学、参观教学、建材市场实地调查等有效手段，切实提高教学质量。
　　成绩评定与考核方式的转变将《工程材料》课程的考核方式由考查变为考试，同时增设对每个学生的独立试验操作考核，以引导学生重视实践性教学环节。
　　
　　《工程材料》课的教学方法
　　
　　结合多年的教学实践和经验，笔者摸索总结出以下适应《工程材料》课程特点，能够激发学生学习热情和提高学习兴趣的教学方法，在教学中收到了良好的效果。
　　帮助学生理出知识脉络，做到杂而不乱在本课程的绪论部分，就应帮助学生理出知识的脉络。应告诉学生《工程材料》课程中的每种材料学习过程中都有一个知识结构，那就是材料的成分、生产工艺、技术性质、国家和行业标准的规定、试验检测方法、应用。在分章节讲授每种材料的具体内容时，应有意识提醒学生注意知识结构。这样经过前几种材料的讲授，学生基本上就可以形成对知识结构体系的认识和把握能力。
　　利用多媒体教学和实物样品增强学生对材料的直观认识对没有工程经验、根本没有见过某种材料的学生，大谈特谈这种材料的性质如何，怎么检测和使用，他只能根据想象来理解，然后把教材的内容死记硬背，这样的教学肯定效果不好。多媒体投影教学在这个方面弥补了传统教学手段的不足。利用制作好的幻灯片，不但可以使学生看到材料的照片、试验仪器的样子，而且可以将一些工程建设过程中的施工图片介绍给学生，使学生真正体会到《工程材料》课程内容的博大精深。比如讲到混凝土施工时，当学生从投影上看到搅拌机、混凝土搅拌运输车的图片，看到大型工程混凝土泵送施工的场景，看到现场技术人员做坍落度实验的情景，看到正在进行蒸汽养护的构件时，他们对于理论知识的理解也会更加深刻。实物样品可以给学生以更深刻的印象，当他们看到安定性不良的水泥试饼用手都可以掰断时，对国标中安定性不良的水泥要报废的规定就可以很好地理解了。
　　利用故事和工程实例吸引学生兴趣教学中适当穿插小故事和工程实例可以吸引学生兴趣和注意力，使他们对课程内容的印象更加深刻，同时可以帮助学生更好地理解和记忆理论知识。比如讲到钢材，联系“9.11”事件，分析如果世贸大厦是钢筋混凝土结构的话，在飞机的冲击力作用下可能很短时间就会破坏，正是因为它的主体结构是钢材结构，而钢材是一种韧性材料，承受冲击的性能好，所以能在撞机之后为楼内人员提供了宝贵的四十多分钟的撤退时间。而且可以进一步讲到，据专家分析，世贸大厦倒塌的最主要的原因是飞机燃油起火导致钢材超过了耐火极限造成的，从而又联系到钢材的防火问题。学生从故事中了解了钢材。还可引用我国工程建设中因为材料问题导致事故的工程实例，比如重庆彩虹桥等。使学生受到震撼，对材料的质量问题更加重视，这样的教学效果也相当好。
　　加强试验课教学，培养学生探索精神和创新能力试验课教学是加强学生动手能力的重要环节，通过试验，使学生理论与实践相结合，能够更加深刻地理解材料的性质、国家标准的规定，同时，通过试验课培养学生严谨求实的科学态度、探索创新的科学精神。首先，要求学生做试验预习，在上试验课前对操作步骤心中有数；其次，动手试验前，教师演示，重点强调每个试验过程中的注意事项和容易出错的地方；试验每个环节都要求学生参与，保证学完之后能够独立完成试验任务；通过试验考试检查试验课的效果，也给学生一定压力，从而重视试验课的学习。鼓励学生在试验课上大胆质疑，勇于探索，鼓励学生自己设定试验目标进行探究性试验。
　　利用信息技术，追踪行业动向，充实教学内容随着我国加入WTO后与国际接轨步伐的加快，材料的标准、试验规范经常修订，教师必须利用互联网这一快捷、便利的工具，在教学内容上及时补充新知识，贯彻最新的材料标准。教材往往滞后于工程材料的发展，一些新材料、新工艺的应用、先进的检测手段往往很难马上写入教材，这就要求教师需要在这些方面做适当的补充。比如讲混凝土的碱—骨料反应时，可从网上搜集一些国内外碱—骨料反应造成工程质量问题的材料，联系当前我国高速铁路施工中要求做混凝土碱—骨料反应检测试验的资料进行讲授。这样，提高了学生的兴趣，扩大学生的知识面。
　　课程教学的改革是一项系统工程，除了文中提到的教学内容、教学手段、教学方法、成绩评定等之外，还应有很多的方面需要改进和加强，比如，加强教师培训，培养“双师型”教师，提高教师本身的业务素质，提高学校教学管理水平等等，这些都需要我们在今后的教学实践和教学管理工作中不断摸索，逐步提高。