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摘要：分析了传统道路建筑材料实验教学中存在的问题，就加强学生创新能力的培养，提出了改革实验教学内容、优化实验课程体系、建立设计性实训项目等改革举措。
关键词：建筑材料；实验教学；创新能力
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）34-0215-02
道路建筑材料课程是交通土建专业群的核心课程之一，是交通土建类专业唯一的一门全面介绍材料知识的课程，其主要任务是学习交通土建建筑物中常用的各种材料的性能、检测方法、质量控制和应用的一门课程，是交通土建类专业的必修课。它与毕业生的主要就业岗位——试验检测员直接对应，是获取“公路工程试验检测员”职业证书的必备知识和技能，是与就业密切相关的一门重要课程。然而，长期以来，道路建筑材料实验课在教学内容上只重视了传统的实验：物理性能和力学性能指标的实验，忽略了设计性实验。
为了响应教育部制订的《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》（教高[2006]16号）等职业教育文件的要求，紧紧围绕高等职业技术教育培养目标“以服务为宗旨，以就业为导向，走产学结合的发展道路，培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才”。同时为了适应用人单位对创新型人才的需求，积极调动学生对实践课程的兴趣和主动性，道路建筑材料实验必须朝着培养学生的动手能力、创新意识和创新能力的方向发展，这也是材料课教学改革亟待解决的问题。
一、传统材料实验教学模式的弊端分析
传统的道路建筑材料教学模式采用“教师讲授——教师演示——学生动手实验”模式。这种模式由实验教师讲解本次实验的原理、仪器的使用和材料的试验检测方法，并提出数据处理的要求，然后让学生按照实训教材中的操作步骤完成材料性能的检测。这种实验教学模式在培养学生按部就班地进行试验仪器的操作、熟悉实验方法等方面发挥了重要的作用。它的优点是对材料实验的基础知识、基本检测方法、常用仪器的使用介绍比较全面具体，有利于学生系统掌握相关的知识点。弊端在于：
1.学生的学习缺乏主动性。传统实验教学模式，教师处于实验教学的中心地位，是实验仪器使用的传播者和材料检测知识的灌输者，学生只是被动地接受知识，按照老师的要求去做就完成了任务，不需要太多的思考，缺乏主动探求知识的过程和乐趣，不利于学生的积极性和主观能动性的发挥。
2.学生的创新能力培养缺乏途径。创新能力的培养往往产生于学生主动探求知识的过程中，实验是使学生获得感性认知的重要来源，材料实验为学生提供一种主动探寻的环境，容易引起和发现问题，一些具有探索能力的学生往往能在实验中发现一些新的规律、新的现象，从而产生新的创造思维，进而产生创新的想法。而传统实验教学模式，学生只能按照老师规定的步骤进行操作，缺乏主动探寻和独立思考的过程，不利于培养学生的创新能力。
3.不利于学生工程素质的培养。道路建筑材料实验的检测过程是一种综合的能力培养过程，通过对材料实验现象的观察、分析和对各种物理、力学指标的检测，培养学生驾驭实验仪器和运用所学知识的能力，包括自学能力、动手能力、思维判断能力和初步的根据工程需要进行实验设计的能力。而传统的试验教学模式无论从教学内容到教学方式均没有给学生留出充分的创新空间。学生只是简单地模仿教师的操作过程机械地进行，不利于学生个人潜能的发挥和工程素养的形成。
二、建筑材料实验教学改革初探
实践教学是高等职业教育教学中非常关键的重要环节，它在培养学生实践动手能力、主观能动性和创新能力方面是其它教学环节无法代替的。实践教学是理论教学与职业能力培养相结合的产物，是职业能力培养被融入课程教学过程的具体表现。因此，实践教学与理论教学是两个同等重要的教学环节，随着用人单位对高素质技能型人才的要求日益提高，实践教学也越来越受到职业院校教学部门的重视。因此，实验教学必须从理论教学中解放出来，有它自己的独立教学途径和方法，针对道路建筑材料实验教学存在的上述问题，我校在建筑材料实验教学中实施以下改革措施：
1.优化整合实验教学内容，建立合理的实验课程体系。教学改革前的道路建筑材料实验教学内容主要是常用建筑材料物理、力学指标检测实验，水泥技术性能实验，混凝土的粗、细集料技术指标检测实验，普通混凝土物理指标、力学性能检测实验，钢筋拉伸实验，沥青技术性质实验、沥青混合料力学性能指标检测实验等，这些大部分是检测技术指标是否符合国家技术规范要求，是否能在某一工程应用。我们学校从2005年开始在教学过程中逐步进行改革，通过多种形式的实验教学安排，对学生的实验教学进行不同层次的划分。一是各种材料技术指标的检测实验。根据道路建筑材料课程教学标准的基本要求，我们安排了28个基本实验，这些基本实验对学生理解、掌握道路常用建筑材料的基本性能和检测要求起到了非常重要的作用，规定每个学生必做，达到巩固课堂知识、理论联系实际的目的。二是工程应用性实验。主要安排了水泥混凝土配合比设计和沥青混合料配合比设计两个内容，采用实训周的形式完成。
2.增加设计性实验，培养学生的创新能力。实验教学是培养学生的设计思维、创新能力、工程素养和动手能力。为了达到这样的目标，必须在实验教学内容中创新，改变以单一的材料性能指标检测性实验为主的局面，拓宽学生知识面和思维方法，进行满足具体工程项目的设计性实验。由于工程材料设计性实验项目是一个基于工程需要、满足工程环境和条件的材料设计活动，过程本身能促进学生积极思考、积极探索，主动发现实验中的问题、解决工程中材料的选择和应用问题。例如：在实验过程中把原来粗集料、砂、水泥、混凝土等相对独立的技术指标检测内容，整合为某个工程设计需要的混凝土配合比，要求学生根据工程结构使用性能的需要，通过计算，试验检测、性能评定、调整材料用量在检测各项指标等步骤，最后得出水泥混凝土配合比。这些综合性、设计性实验的开设，均要求学生进行工程资料的收集、原材料的选择、原材料技术性能指标的测定，实验方案的制定，实验过程的操作、实验数据测试与处理，实验结果分析与判断等全部内容，这样不但加深了学生对道路建筑材料知识的理解掌握、熟悉工程设计性实验的方法和步骤，而且有利于把书本所学的知识应用到工程实践中，真正做到学有所用，有利于学生的职业能力和创新能力的培养。 3.调整实验的时间和课时，建立开放性实验室。改革前道路建筑材料实验大纲设置的实验课时为32节，每次试验只有两节课，有些技术指标检测实验等待的时间较长，如水泥安定性检测等，两节课时间根本无法完成该实验，这样不但影响实验教学的效果，还可能耽误下面的课程上课时间。因此，考虑对某些实验项目采用开放式教学是比较合理的，学生可以利用课余时间去做那些需要较长时间才能完成的实验项目。学生利用课余时间首先和实验老师预约；根据个人兴趣每个实验小组自由组合，小组人数为3-5人；实验方案由学生自己制定，经实验老师检查合格后就可以进入实验室进行实验；实验完成后应认真填写实验报告、分析试验结果。开放式实验教学可以培养学生的动手能力和创新能力，能更加有效地调动学生学习的积极性和主动性。
4.丰富课程网络资源，建设良好的实验教学环境。充分利用课程网络资源是提高教师的教学效率的重要手段，也是实施全开放实验教学的一个必要环节。近年来，我们非常重视网络资源建设，建设了《道路建筑材料检测与应用》国家精品课程，课程所有的资源都己经上网，如系列实验教材及指导，实验仪器使用，电子教案，课堂录像，实验与实训视频，部分设计型实验的模拟仿真，习题库及习题解答等等。丰富的网络课程资源能为学生的自主学习创造条件，为我们的实验教学提供了一种新的环境和工具，同时也有利于学生的自学，在实验教学中真正体现了学生自学为主，教师引导为辅的教学理念。
总之，通过道路建筑材料实验课的改革，既保证所有学生都能掌握最基本的材料技术指标检测技能，也能兼顾兴趣更强的学生对学习内容的更多需求；同时根据工程需要的设计性实验课程的设置增强了对学生创新能力的培养，拓展了学生的创新思维和锤炼技能的机会，加快了学生工程素养的形成，提高了实验教学的效果。
参考文献：
[1]米文瑜.设计性实验教学的研究与实践[J].教育与职业，2009，（23）.
[2]张爱玲.《土木工程材料》课程实验教学与教改[J].中国科教创新导刊，2011，（17）.
[3]张秀成.深化实验教学改革？摇提高土建类学生的动手和创新能力[J].安阳工学院学报，2008，（06）.
[4]姜玉松，吕渊.土木工程开放性实验的做法与体会[J].安徽理工大学学报（社会科学版），2007，（01）.
[5]王美，刘强.建筑材料实验教学改革初探[J].中国科教创新导刊，2007，（22）.
[6]王宝民.建筑材料教学中如何培养大学生创新能力[J].土木建筑教育改革理论与实践，2008，（8）.
[7]梁红，林维秋，孙凯霞，李海婴，王海涛.大学生创新能力培养的物理实验教学模式的研究[J].林区教学，2010，（03）.
[8]王艳飞.浅析高职院校《建筑材料》的课程改革[J].中国科教创新导刊，2008，（12）.
作者简介：李永成（1971.1-），湖南邵东人，副教授。专业方向：路桥工程技术。
关键词：建筑材料；实验教学；创新能力
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）34-0215-02
道路建筑材料课程是交通土建专业群的核心课程之一，是交通土建类专业唯一的一门全面介绍材料知识的课程，其主要任务是学习交通土建建筑物中常用的各种材料的性能、检测方法、质量控制和应用的一门课程，是交通土建类专业的必修课。它与毕业生的主要就业岗位——试验检测员直接对应，是获取“公路工程试验检测员”职业证书的必备知识和技能，是与就业密切相关的一门重要课程。然而，长期以来，道路建筑材料实验课在教学内容上只重视了传统的实验：物理性能和力学性能指标的实验，忽略了设计性实验。
为了响应教育部制订的《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》（教高[2006]16号）等职业教育文件的要求，紧紧围绕高等职业技术教育培养目标“以服务为宗旨，以就业为导向，走产学结合的发展道路，培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才”。同时为了适应用人单位对创新型人才的需求，积极调动学生对实践课程的兴趣和主动性，道路建筑材料实验必须朝着培养学生的动手能力、创新意识和创新能力的方向发展，这也是材料课教学改革亟待解决的问题。
一、传统材料实验教学模式的弊端分析
传统的道路建筑材料教学模式采用“教师讲授——教师演示——学生动手实验”模式。这种模式由实验教师讲解本次实验的原理、仪器的使用和材料的试验检测方法，并提出数据处理的要求，然后让学生按照实训教材中的操作步骤完成材料性能的检测。这种实验教学模式在培养学生按部就班地进行试验仪器的操作、熟悉实验方法等方面发挥了重要的作用。它的优点是对材料实验的基础知识、基本检测方法、常用仪器的使用介绍比较全面具体，有利于学生系统掌握相关的知识点。弊端在于：
1.学生的学习缺乏主动性。传统实验教学模式，教师处于实验教学的中心地位，是实验仪器使用的传播者和材料检测知识的灌输者，学生只是被动地接受知识，按照老师的要求去做就完成了任务，不需要太多的思考，缺乏主动探求知识的过程和乐趣，不利于学生的积极性和主观能动性的发挥。
2.学生的创新能力培养缺乏途径。创新能力的培养往往产生于学生主动探求知识的过程中，实验是使学生获得感性认知的重要来源，材料实验为学生提供一种主动探寻的环境，容易引起和发现问题，一些具有探索能力的学生往往能在实验中发现一些新的规律、新的现象，从而产生新的创造思维，进而产生创新的想法。而传统实验教学模式，学生只能按照老师规定的步骤进行操作，缺乏主动探寻和独立思考的过程，不利于培养学生的创新能力。
3.不利于学生工程素质的培养。道路建筑材料实验的检测过程是一种综合的能力培养过程，通过对材料实验现象的观察、分析和对各种物理、力学指标的检测，培养学生驾驭实验仪器和运用所学知识的能力，包括自学能力、动手能力、思维判断能力和初步的根据工程需要进行实验设计的能力。而传统的试验教学模式无论从教学内容到教学方式均没有给学生留出充分的创新空间。学生只是简单地模仿教师的操作过程机械地进行，不利于学生个人潜能的发挥和工程素养的形成。
二、建筑材料实验教学改革初探
实践教学是高等职业教育教学中非常关键的重要环节，它在培养学生实践动手能力、主观能动性和创新能力方面是其它教学环节无法代替的。实践教学是理论教学与职业能力培养相结合的产物，是职业能力培养被融入课程教学过程的具体表现。因此，实践教学与理论教学是两个同等重要的教学环节，随着用人单位对高素质技能型人才的要求日益提高，实践教学也越来越受到职业院校教学部门的重视。因此，实验教学必须从理论教学中解放出来，有它自己的独立教学途径和方法，针对道路建筑材料实验教学存在的上述问题，我校在建筑材料实验教学中实施以下改革措施：
1.优化整合实验教学内容，建立合理的实验课程体系。教学改革前的道路建筑材料实验教学内容主要是常用建筑材料物理、力学指标检测实验，水泥技术性能实验，混凝土的粗、细集料技术指标检测实验，普通混凝土物理指标、力学性能检测实验，钢筋拉伸实验，沥青技术性质实验、沥青混合料力学性能指标检测实验等，这些大部分是检测技术指标是否符合国家技术规范要求，是否能在某一工程应用。我们学校从2005年开始在教学过程中逐步进行改革，通过多种形式的实验教学安排，对学生的实验教学进行不同层次的划分。一是各种材料技术指标的检测实验。根据道路建筑材料课程教学标准的基本要求，我们安排了28个基本实验，这些基本实验对学生理解、掌握道路常用建筑材料的基本性能和检测要求起到了非常重要的作用，规定每个学生必做，达到巩固课堂知识、理论联系实际的目的。二是工程应用性实验。主要安排了水泥混凝土配合比设计和沥青混合料配合比设计两个内容，采用实训周的形式完成。
2.增加设计性实验，培养学生的创新能力。实验教学是培养学生的设计思维、创新能力、工程素养和动手能力。为了达到这样的目标，必须在实验教学内容中创新，改变以单一的材料性能指标检测性实验为主的局面，拓宽学生知识面和思维方法，进行满足具体工程项目的设计性实验。由于工程材料设计性实验项目是一个基于工程需要、满足工程环境和条件的材料设计活动，过程本身能促进学生积极思考、积极探索，主动发现实验中的问题、解决工程中材料的选择和应用问题。例如：在实验过程中把原来粗集料、砂、水泥、混凝土等相对独立的技术指标检测内容，整合为某个工程设计需要的混凝土配合比，要求学生根据工程结构使用性能的需要，通过计算，试验检测、性能评定、调整材料用量在检测各项指标等步骤，最后得出水泥混凝土配合比。这些综合性、设计性实验的开设，均要求学生进行工程资料的收集、原材料的选择、原材料技术性能指标的测定，实验方案的制定，实验过程的操作、实验数据测试与处理，实验结果分析与判断等全部内容，这样不但加深了学生对道路建筑材料知识的理解掌握、熟悉工程设计性实验的方法和步骤，而且有利于把书本所学的知识应用到工程实践中，真正做到学有所用，有利于学生的职业能力和创新能力的培养。 3.调整实验的时间和课时，建立开放性实验室。改革前道路建筑材料实验大纲设置的实验课时为32节，每次试验只有两节课，有些技术指标检测实验等待的时间较长，如水泥安定性检测等，两节课时间根本无法完成该实验，这样不但影响实验教学的效果，还可能耽误下面的课程上课时间。因此，考虑对某些实验项目采用开放式教学是比较合理的，学生可以利用课余时间去做那些需要较长时间才能完成的实验项目。学生利用课余时间首先和实验老师预约；根据个人兴趣每个实验小组自由组合，小组人数为3-5人；实验方案由学生自己制定，经实验老师检查合格后就可以进入实验室进行实验；实验完成后应认真填写实验报告、分析试验结果。开放式实验教学可以培养学生的动手能力和创新能力，能更加有效地调动学生学习的积极性和主动性。
4.丰富课程网络资源，建设良好的实验教学环境。充分利用课程网络资源是提高教师的教学效率的重要手段，也是实施全开放实验教学的一个必要环节。近年来，我们非常重视网络资源建设，建设了《道路建筑材料检测与应用》国家精品课程，课程所有的资源都己经上网，如系列实验教材及指导，实验仪器使用，电子教案，课堂录像，实验与实训视频，部分设计型实验的模拟仿真，习题库及习题解答等等。丰富的网络课程资源能为学生的自主学习创造条件，为我们的实验教学提供了一种新的环境和工具，同时也有利于学生的自学，在实验教学中真正体现了学生自学为主，教师引导为辅的教学理念。
总之，通过道路建筑材料实验课的改革，既保证所有学生都能掌握最基本的材料技术指标检测技能，也能兼顾兴趣更强的学生对学习内容的更多需求；同时根据工程需要的设计性实验课程的设置增强了对学生创新能力的培养，拓展了学生的创新思维和锤炼技能的机会，加快了学生工程素养的形成，提高了实验教学的效果。
参考文献：
[1]米文瑜.设计性实验教学的研究与实践[J].教育与职业，2009，（23）.
[2]张爱玲.《土木工程材料》课程实验教学与教改[J].中国科教创新导刊，2011，（17）.
[3]张秀成.深化实验教学改革？摇提高土建类学生的动手和创新能力[J].安阳工学院学报，2008，（06）.
[4]姜玉松，吕渊.土木工程开放性实验的做法与体会[J].安徽理工大学学报（社会科学版），2007，（01）.
[5]王美，刘强.建筑材料实验教学改革初探[J].中国科教创新导刊，2007，（22）.
[6]王宝民.建筑材料教学中如何培养大学生创新能力[J].土木建筑教育改革理论与实践，2008，（8）.
[7]梁红，林维秋，孙凯霞，李海婴，王海涛.大学生创新能力培养的物理实验教学模式的研究[J].林区教学，2010，（03）.
[8]王艳飞.浅析高职院校《建筑材料》的课程改革[J].中国科教创新导刊，2008，（12）.
作者简介：李永成（1971.1-），湖南邵东人，副教授。专业方向：路桥工程技术。