为进一步提高土木工程材料课程的教学质量，笔者进行了大量的调查研究和文献分析，对南昌大学土木工程材料课程进行教学改革，并获得了省级和校级教改课题的支持。本文从教学内容、教学模式、教学方法三个方面阐述土木工程材料课程的教学改革情况，并进行了教学改革的效果评价。
一、教学内容的改革
土木工程材料种类繁多，各类自成体系，教学内容大多数是叙述性和分析性内容;同时，土工工程材料发展迅速，新材料层出不穷，以致学生在土木工程材料课程学习中难以抓住重点，出现什么都学、什么都学不好的情况。为了进一步提高土木工程材料课程的教学质量，增强学生课程学习效果，笔者从教材编写、授课内容编排、课时分配等三个方面对土木工程材料课程的教学内容进行改革。
(一)教材编写
2013年，南昌大学与其他兄弟院校编写出版了教材《土木工程材料》[12]。新编教材充分考虑到现有教材的不足，强化混凝土章节内容，增加了轻质混凝土、高性能混凝土、纤维混凝土、再生混凝土、大体积混凝土、喷射混凝土、活性粉末混凝土等新型混凝土的相关知识;根据实际教学情况，弱化部分章节，将石材、木材、合成高分子材料等章节内容进行相应删减;紧跟土木工程材料发展趋势，增加建筑节能材料章节;设置案例，在各章节中多设案例，引导学生用理论知识分析问题，与实践相结合。
(二)授课内容编排
根据土木工程材料课程特点，对授课内容进行重新编排，力求做到以下几点：突出重点内容，授课时以水泥、混凝土、沥青、沥青混合料为主要重点，以土木工程材料基本性质、气硬性胶凝材料、建筑钢材、新型墙体材料、建筑节能材料为次要重点，同时兼顾建筑功能材料、合成高分子材料、砂浆、石材、木材等;体现专业特点，注意授课内容与不同专业方向的有机融合，土木工程工民建方向专业重点突出水泥与混凝土的内容，土木工程道桥方向专业则要求掌握沥青混合料的配合比设计;水利水电工程专业则要求详细讲解大体积混凝土及其施工;紧跟土木工程材料发展趋势，更新教学内容，授课时将土木工程新材料(如新型混凝土、新型墙体材料)、新技术(如隧道盾构技术、大型混凝土构件预制技术)以及教师自身科研课题成果引入课堂教学中;结合工程应用，将国内外典型工程(如新型混凝土技术在三峡大坝、杭州湾跨海大桥应用)融入课堂教学中。
(三)课时分配
土木工程材料课程是一门理论性、实践性、实验性都非常强的课程，而土木工程材料课程的学时有限，在教学中合理分配课时是保证土木工程材料课程教学质量的关键。南昌大学的土木工程材料课程共48学时，其中课堂授课32学时，实践2学时，实验14学时，具体安排见表1。
二、 教学模式的构建
目前，土木工程材料课程的教学模式一般包括理论教学和实验教学两部分。笔者在重视理论教学的基础上，强调提高学生的实验实践能力。在土木工程材料课程中，除进行理论教学和实验教学改革外，还适当增加了实践教学环节。
(一)理论教学
土木工程材料课程需要让学生了解并掌握土木工程材料的组成、结构、生产、工艺、性能与应用的基本理论知识，为此，有必要将木工程材料课程的基本理论知识重组为土木工程材料的组成与结构、生产与工艺、性能与应用三大块进行统一讲授。同时可采用多媒体结合板书的方法进行理论教学，以达到缩减课时、增强教学效果的目的。
(二)实验教学
土木工程材料课程中现有的实验项目基本上是验证性实验，难以激发学生的学习兴趣和研究热情，因此在实验教学改革时，除了开展水泥实验、砂石实验、普通混凝土实验、沥青实验等验证性实验外，还设计了综合性实验和创新性实验。综合性实验是在设定原材料的基础上，进行不同强度等级、不同坍落度要求的高性能混凝土实验。创新性实验是让学生自选材料和自行设计实验。创新性实验前先将学生分为3～4个组并确定实验题目，要求小组同学查阅资料、集中讨论后完成创新性实验，比如减水剂与水泥相容性实验、缓凝剂对混凝土凝结时间影响实验、不同等级矿物掺合料对混凝土强度影响实验等。通过开展综合性实验和创新性实验，激发学生的研究热情，提高学生的自学能力。
(三)实践教学
在理论教学和实验教学的基础上，积极进行土木工程材料课程实践教学的探索与实践。组织学生到预拌混凝土搅拌站了解混凝土的生产运输过程，认知新拌混凝土的和易性，熟悉混凝土配合比设计，或组织学生到施工现场见识混凝土的浇注养护，了解建筑钢材的性能和加工，实现理性认识到感性认识的提升，从而大大提高了教学效果。
三、教学方法的改革
在教学方法上，土木工程材料课程教师在课堂上一般采用多媒体和板书相结合的授课方式进行教学，学生基本上都是被动接受知识，很少对土木工程材料进行更深入的思考。鉴于这一缺陷，笔者在课堂教学中，增加视频播放与课堂讨论环节，提供了网络辅助教学，完善考核方法。
(一)视频播放与课堂讨论
为让学生对土木工程材料的研究和发展有更深入的了解，特别是引导学生对土木工程材料进行更深层次的思考，笔者充分利用多年从事教学和科研工作的优势，特别制作了一段50分钟左右关于材料在仿生、智能领域研究和发展的视频资料，要求
学生提前自行观看，同时在课堂上也组织学生利用1个学时观看视频资料，之后用1个学时让学生走上讲台发表观后感想。
(二)网络辅助教学
网络辅助教学是高校数字化建设的重要体现，也是教师授课质量评价的重要组成部分。网络辅助教学为学生与教师之间搭建了一个很好的交流平台。教师可将很多相关的文档、幻灯片、视频资料上传到网络辅助教学平台上，让学生自行下载。学生也可在网络辅助教学平台向教师提问，教师可定期查看和回答学生问题。在教学方法上，网络辅助教学是对课堂授课方式的一种补充。
(三)考核方法
土木工程材料课程考核方法采用课堂考勤与课堂讨论、实验实践(报告)、期中考试(开卷)、期末考试(闭卷)四种形式相结合的全程考核方法，其中四种形式占总成绩的比例分别为15%、15%、20%和50%。四种形式相结合的全程考核方法，注重培养学生的自主学习能力和独立思考能力，全面评价学生的学习水平和课程的教学效果，对改变传统的一考定成绩、加强教学过程管理、分阶段检验教学效果、改革考试方法具有积极的意义。
四、教学改革的效果评价
土木工程材料课程经过上述教学内容、教学模式、教学方法的改革，可以让学生更好地掌握土木工程材料的理论知识，强化学生的自学能力，增强学生科研动手能力，提高学生创新能力，取得了良好的效果。
(1)授课内容：教师讲课内容有主次之分，学生学习理论知识不仅简单轻松，而且也更有针对性。对此教师可以适当减少理论课时，让学生有更多的时间进行实验实践。
(2)上课形式：在课堂上播放相关视频并进行课堂讨论，引导学生自主学习并积极发言，既能提高学生的表达能力，也能帮助学生对土木工程材料发展进行更深层次的思考，激发学生的创新思维，有利于学生养成独立思考问题的习惯。
(3)实验实践环节：除了部分验证性实验项目之外，还增设了综合性实验和创新性实验。综合性实验可以让学生在最短的时间内见识到各种不同要求的混凝土，创新性实验可以激发学生的研究热情。
(4)考核方法：采用上述四种形式相结合的全程考核方法，提高了学生上课的积极性，也有利于全面评价学生的学习水平和课程学习效果。
五、 结语
土木工程材料课程是集理论、实验、实践于一体的课程，学好土木工程材料，对于后续课程的学习具有重要的作用。鉴于土木工程材料课程本身的特点和学时的限制，要提高教学效果，使学生掌握土木工程材料知识，学会合理运用土木工程材料，必须从教材编写、授课内容编排、课时分配等教学内容，理论教学、实验教学、实践教学等教学模式，以及视频播放与课堂讨论、网络辅助教学、考核方法等教学方法三个方面进行土木工程材料课程的教学改革。本文对土木工程材料课程教学改革的思考，在教学实践中已得到了实施，同时也需要在教学实践中不断充实和完善。参考文献：
[1] 苏达根，张志杰，张慧珍，等.《土木工程材料》课程改革刍议[J].理工高教研究，2004，23(3)：86-87.
[2] 杨医博，梁松.《土木工程材料》课程教学改革的设想与实践[J].北京大学学报：哲学社会科学版，2007(S2)：104-105.
关键词：土木工程材料，发展趋势
0引言
随着人类文明及科学技术的发展，土木工程材料的不断进步与改善。现代土木工程中，尽管传统的土、石等材料的主导地位已逐渐被新型材料所取代。目前，水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土已是不可替代的结构材料；新型合金、陶瓷、玻璃、有机材料及其他人工合成材料各种复合材料等在土木工程折中占有愈来愈重要的位置。
1 土木工程材料现状及要求
与以往相比，当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善，随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善。随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外，随着技术的进步，传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步，但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。首先工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步，但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。
1.1 从土木工程材料的来源来看
鉴于土木工程材料的用量巨大，尤其在应用方面，经过长期使用的不断累积，单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天，以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。论文参考网。从另一方面来看，由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高，传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此，以天然材料为主要材料的时代即将结束，取而代之的将是各种人工材料，这些人工材料将会向着再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。
1.2 从土木工程对材料技术性能要求的方面来看
技术性能的要求也越来越多，各种物理性能指标的要求也越来越高，从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。
1.3 从土木工程材料应用的发展趋势来看
为满足现代土木工程结构性能和施工技术的要求，材料应用也向着工业化的方向发展。例如，水泥混凝土等结构性能向着预制化和商品化的方向发展，材料向着半成品或成品的方向延伸，材料的加工、贮存、使用、运输及其他施工技术的机械化、自动化水平不断提高，劳动强度逐渐下降。这不仅改变着材料在使用过程中的性能表现，也逐渐改变着人们对于土木工程使用的手段和观念。
2新型土木工程材料——绿色建材
土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要的位置，在产值、能耗、环保等方面都是国民经济中的大户，为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料，避免新型材料的生产和发展对环境造成危害，因此“绿色建材”应运而生。目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种：
第一、利用废渣类物质为原料生产的建材，这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料，其优点是节能利废，但仍需依靠科技进步，继续研究和开发更为成熟的生产技术，使这类产品无论是成本上，还是性能方面真正能达到绿色建材标准。
第二、利用化学石膏生产的建材产品，用工业废石膏代替天然石膏，利用先进的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能，开辟石膏建材的新来源，并且消除了化工废石膏对环境的危害，符合可持续发展战略。
第三、利用废弃的有机物生产的建材产品，以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料，如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染，还节约了石油等资源，符合在资源可持续发展方面的基本要求。
第四、利用各种代木材料，用其他废料制造的代木材料在生产使用中不会有害人的身体健康，利用高兴技术使其成本和能耗降低，将是未来绿色建材的主要发展方向。
第五、利用来源广泛的地方材料为原料，利用高科技生产的低成本健康建材，不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料，根据这些地方的性质和特点，利用现代技术，可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。
3 土木工程材料的发展趋向
众多现象表明进入21世纪以后，在我国甚至是全世界范围内，土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向：
研制高性能材料，例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料，以及充分利用和发挥各种材料的特性，采用复合技术，制造出具有特殊功能的复合材料。
充分利用地方材料，尽量减少天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源，以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。论文参考网。
节约能源，采用低能耗、无环境污染的生产技术，优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。论文参考网。
材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料，如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等，同时要开发对人体有益的材料，如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。
产品可循环在再生和回收利用，无污染废弃物，以防止二次污染。
总结：总而言之，土木工程材料往往标志一个时代的特点。土木工程材料的发展的过程是随着社会生产力一起进行的，它和工程技术的进步有着不可分割的联系。工程中选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换，在未来，基于材料原有的性质的基础上，“可持续发展”将是衡量建筑工程的一把尺子。
参考文献：
[1]《土木工程材料》中国建材工业出版社 王福川著
[2]《土木工程材料》重庆大学出版社 彭小芹主编
[3]《土木工程材料》武汉理工大学出版社 陈志源、李启令主编
[4]《土木工程概论》武汉理工大学出版社 罗福午著
[5]《土木工程材料》天津大学出版社 阎西康、赵方冉、伉景富、韩龙军
[关键词]土木工程材料；教学模式；科研项目；创新
土木工程学科历来是国家经济建设的支柱产业和支柱学科之一，随着科技的发展及时代的需求，社会对土木工程专业人才也提出了更高的要求，土木工程专业的学生必须具有良好的实践能力及创新能力。《土木工程材料》作为土木工程专业的一门重要专业基础课，具有基础性、实践性强的特点，且与其他公共基础课及专业课紧密衔接，起着承上启下的作用，是学生接触专业知识的桥梁。后续的各门专业课几乎都要涉及“土木工程材料”的内容，在土木工程专业人才培养方案中占有重要地位。笔者在多年的教学中发现土木工程材料种类繁多，从无机到有机，从金属到非金属，各种材料的成分、性质差异很大，各种材料相对独立、联系较少、综合性强、系统性差、跳跃性大，所以学生难以建立概念，易感到枯燥乏味，学习兴趣不高，导致教学难度加大。因此，研究与探索对现有土木工程材料传统教学模式的改革与创新，探索科研实践、课堂教学与工程能力培养有机结合的教学模式，从而为学生进一步学习土木工程专业基础课及创新能力的培养具有重要的意义。
1 土木工程材料课程与科研项目相结合教学模式的必要性
土木工程材料的发展日新月异，新材料、新技术、新工艺、新产品层出不穷，因此，课堂讲授的内容应具有很强的适应性、先进性和适度的超前性。授课教师若掌握各种材料的最新研发动态，并能结合在研科研项目，将其作为教材内容的补充，从而克服教材内容的局限性。在传统的教学模式下，学生对教学内容的工程背景不了解，缺乏基本的感性认识，学生对土木工程材料课程与后续专业课程之间的关系不了解，更不[楚土木工程材料课程对今后所从事的工作的重要性和意义。此外，土木工程材料课程具有教学内容繁多，且各章节内容相对独立，逻辑性不强，叙述性知识多等特点。采用传统的课程教授方法使学生很难分清主次，且学生学习时易感枯燥。笔者除进行日常教学外，还承担了较多的科研工作，研究领域涉及新型绿色胶凝材料及其混凝土、高性能混凝土及其应用、普通混凝土高性能化研究、混凝上掺合料、新型墙体材料、高性能减水剂等，其中很多成果己经应用于工程中，并取得了良好的经济效益。若将科研成果与日常教学相结合，不仅能提高课堂授课效果，使学生知识层次更丰富，还有益于推进现有土木工程材料课程教学模式的改革创新与实践。
2 嵌入科研项目的土木工程材料课程教学改革探究
根据笔者多年的教学经验和上述探索，构建出嵌入科研项目的土木工程材料课程教学模式，如图1所示。
2.1 根据土木工程材料技术的新发展，不断优化课程内容
《土木工程材料》课程具有理论性、实践性和应用性很强，且同时材料科学、新技术、新理论发展很快等特点，因此教师在对课程的授课内容中应重视土木工程材料课程体系结构的基础性、系统性、先进性、技能性和前沿性。在课堂的教学中，教师可将经典的土木工程材料理论与现代材料技术相互结合，这样一方面可以加强经典理论与现代应用技术体系的联系，另一方面可以加深学生对重要基本概念和理论以及新材料应用技术的理解。此外，还可根据课程章节适当引入典型的工程实例，开阔学生的视野。除了结合工程实际案例外，特别注意及时引进新材料和新技术，以及教学团队近年取得的高水平研究成果。经典理论和工程实际案例的引入，有助于提高学生的学习兴趣，能更好地将理论专业知识与实际工程应用结合起来，增强理论联系实际的能力。
2.2 结合科研项目创新改进理论课程的教学方法
以往的填鸭式教学方式往往导致学生学习的内动力不足，学生的兴趣和求知欲望不高，因此如何激发学生的学习兴趣是课程改革必须解决的一个重要课题。为了丰富教学手段，应在教学方法中加以创新，培养和调动学生学习兴趣。把一些已有的科研成果或科研项目引入教学过程中，有目的、有计划地使学生掌握和具备一些基本的科研能力，使学生能逐渐熟悉和掌握解决实际问题的基本科学方法；通过教学培养学生的智能，着力培养思维方法；结合教学开展科研，通过对学生进行科学思维的训练，使学生从接受知识逐渐转向探索问题、解决问题，进而培养学生的创造性和独立工作能力，使学生感觉到基础理论课的重要性，从而激发他们对基础理论课程的学习热情。
2.3 改革与加强实践教学，突出培养创新意识与工程能力
土木工程材料课程的教学目的是让学生能够熟练掌握各种建筑材料的性能、用途、制备和使用方法，以便在设计和施工中合理地选择和正确地使用。因此，如何在土木工程材料课程中培养学生的实践能力和创新能力显得尤为重要。为提高学生的参与度，提高学生的实践能力，学院对实践教学大纲进行了改革， 开设了开放实验，增设设计型、研究型和综合型实验，同时注重理论课与实践环节的有机结合。此外，针对部分学生对教师的科研项目比较感兴趣的情况，结合土木工程材料课程教学的基础理论和方法，指导老师根据其国家基金项目、校级课题等科研项目合理确定本科毕业设计课题，让学生直接参与部分科研工作。整个过程学生通过参与课题研究，锻炼了动手能力，提高了学习能力，协助老师解决与研究项目相关的科学难题，培养学生应用所学知识解决科研问题的能力及创新意识，为学生今后从事科学研究打下基础。
3 结语
针对当前土木工程材料课程教学模式的特点和存在的问题进行分析，提出并构建与科研项目相结合的《土木工程材料》课程教学模式，包括根据土木工程材料技术的新发展，不断优化课程内容；结合科研项目创新改进理论课程的教学方法；改革与加强实践教学等方面。通过这些方面的改革能够极大地激发学生的学习积极性，培养学生的实践能力和创新能力，同时也能提高学生的科研水平和兴趣。这对人才培养和课堂教学质量具有重要的意义。
参考文献
[1] 吴芳.重庆大学“土木工程材料”课程教学改革研究与实践[J].土木建筑教育改革理论与实践，2009.
[2] 徐松芝，刘嘉诚，林晓兰，彭涛.土木工程材料课程教学改革与实践[J].扬州大学学报（高教研究版），2014（s1）.
[3] 吴东云.基于创新型人才培养的《土木工程材料》课程教程模式探究[J].河北工程大学学报（社会科学版），2012（29）.
[4] 高英力.土木工程材料课程理论与实验共融教学模式的构建[J].高等建筑教育，2010（19）.
[5] 李书进，厉见芬.土木工程材料课程实践教学探讨[J].高等建筑教育，2008（17）.
土木工程材料种类繁多，各类自成体系，教学内容大多数是叙述性和分析性内容;同时，土工工程材料发展迅速，新材料层出不穷，以致学生在土木工程材料课程学习中难以抓住重点，出现什么都学、什么都学不好的情况。为了进提高土木工程材料课程的教学质量，增强学生课程学习效果，笔者从教材编写、授课内容编排、课时分配等三个方面对土木工程材料课程的教学内容进行改革。
(一)教材编写
2013年，南昌大学与其他兄弟院校编写出版了教材《土木工程材料》。新编教材充分考虑到现有教材的不足，强化混凝土章节内容，增加了轻质混凝土、高性能混凝土、纤维混凝土、再生混凝土、大体积混凝土、喷射混凝土、活性粉末混凝土等新型混凝土的相关知识;根据实际教学情况，弱化部分章节，将石材、木材、合成高分子材料等章节内容进行相应删减;紧跟土木工程材料发展趋势，增加建筑节能材料章节;设置案例，在各章节中多设案例，引导学生用理论知识分析问题，与实践相结合。
(二)授课内容编排
根据土木工程材料课程特点，对授课内容进行重新编排，力求做到以下几点:突出重点内容，授课时以水泥、混凝土、沥青、沥青混合料为主要重点，以土木工程材料基本性质、气硬性胶凝材料、建筑钢材、新型墙体材料、建筑节能材料为次要重点，同时兼顾建筑功能材料、合成高分子材料、砂浆、石材、木材等;体现专业特点，注意授课内容与不同专业方向的有机融合，土木工程工民建方向专业重点突出水泥与混凝土的内容，土木工程道桥方向专业则要求掌握沥青混合料的配合比设计;水利水电工程专业则要求详细讲解大体积混凝土及其施工;紧跟土木工程材料发展趋势，更新教学内容，授课时将土木工程新材料(如新型混凝土、新型墙体材料)、新技术(如隧道盾构技术、大型混凝土构件预制技术)以及教师自身科研课题成果引入课堂教学中;结合工程应用，将国内外典型工程(如新型混凝土技术在三峡大坝、杭州湾跨海大桥应用)融入课堂教学中。
(三)课时分配
土木工程材料课程是一门理论性、实践性、实验性都非常强的课程，而土木工程材料课程的学时有限，在教学中合理分配课时是保证土木工程材料课程教学质量的关键。南昌大学的土木工程材料课程共48学时，其中课堂授课32学时，实践2学时，实验14学时。
二、教学模式的构建
目前，土木工程材料课程的教学模式一般包括理论教学和实验教学两部分。笔者在重视理论教学的基础上，强调提高学生的实验实践能力。在土木工程材料课程中，除进行理论教学和实验教学改革外，还适当增加了实践教学环节。
(一)理论教学
土木工程材料课程需要让学生了解并掌握土木工程材料的组成、结构、生产、工艺、性能与应用的基本理论知识，为此，有必要将木工程材料课程的基本理论知识重组为土木工程材料的组成与结构、生产与工艺、性能与应用三大块进行统一讲授。同时可采用多媒体结合板书的方法进行理论教学，以达到缩减课时、增强教学效果的目的。
(二)实验教学
土木工程材料课程中现有的实验项目基本上是验证性实验，难以激发学生的学习兴趣和研究热情，因此在实验教学改革时，除了开展水泥实验、砂石实验、普通混凝土实验、沥青实验等验证性实验外，还设计了综合性实验和创新性实验。综合性实验是在设定原材料的基础上，进行不同强度等级、不同坍落度要求的高性能混凝土实验。创新性实验是让学生自选材料和自行设计实验。创新性实验前先将学生分为3～4个组并确定实验题目，要求小组同学查阅资料、集中讨论后完成创新性实验，比如减水剂与水泥相容性实验、缓凝剂对混凝土凝结时间影响实验、不同等级矿物掺合料对混凝土强度影响实验等。通过开展综合性实验和创新性实验，激发学生的研究热情，提高学生的自学能力。
(三)实践教学
在理论教学和实验教学的基础上，积极进行土木工程材料课程实践教学的探索与实践。组织学生到预拌混凝土搅拌站了解混凝土的生产运输过程，认知新拌混凝土的和易性，熟悉混凝土配合比设计，或组织学生到施工现场见识混凝土的浇注养护，了解建筑钢材的性能和加工，实现理性认识到感性认识的提升，从而大大提高了教学效果。
三、教学方法的改革
在教学方法上，土木工程材料课程教师在课堂上一般采用多媒体和板书相结合的授课方式进行教学，学生基本上都是被动接受知识，很少对土木工程材料进行更深入的思考。鉴于这一缺陷，笔者在课堂教学中，增加视频播放与课堂讨论环节，提供了网络辅助教学，完善考核方法。
(一)视频播放与课堂讨论
为让学生对土木工程材料的研究和发展有更深入的了解，特别是引导学生对土木工程材料进行更深层次的思考，笔者充分利用多年从事教学和科研工作的优势，特别制作了一段50分钟左右关于材料在仿生、智能领域研究和发展的视频资料，要求学生提前自行观看，同时在课堂上也组织学生利用1个学时观看视频资料，之后用1个学时让学生走上讲台发表观后感想。
(二)网络辅助教学
网络辅助教学是高校数字化建设的重要体现，也是教师授课质量评价的重要组成部分。网络辅助教学为学生与教师之间搭建了一个很好的交流平台。教师可将很多相关的文档、幻灯片、视频资料上传到网络辅助教学平台上，让学生自行下载。学生也可在网络辅助教学平台向教师提问，教师可定期查看和回答学生问题。在教学方法上，网络辅助教学是对课堂授课方式的一种补充。
(三)考核方法
土木工程材料课程考核方法采用课堂考勤与课堂讨论、实验实践(报告)、期中考试(开卷)、期末考试(闭卷)四种形式相结合的全程考核方法，其中四种形式占总成绩的比例分别为15%、15%、20%和50%。四种形式相结合的全程考核方法，注重培养学生的自主学习能力和独立思考能力，全面评价学生的学习水平和课程的教学效果，对改变传统的一考定成绩、加强教学过程管理、分阶段检验教学效果、改革考试方法具有积极的意义。
四、教学改革的效果评价
土木工程材料课程经过上述教学内容、教学模式、教学方法的改革，可以让学生更好地掌握土木工程材料的理论知识，强化学生的自学能力，增强学生科研动手能力，提高学生创新能力，取得了良好的效果。
(1)授课内容
教师讲课内容有主次之分，学生学习理论知识不仅简单轻松，而且也更有针对性。对此教师可以适当减少理论课时，让学生有更多的时间进行实验实践。
(2)上课形式
在课堂上播放相关视频并进行课堂讨论，引导学生自主学习并积极发言，既能提高学生的表达能力，也能帮助学生对土木工程材料发展进行更深层次的思考，激发学生的创新思维，有利于学生养成独立思考问题的习惯。
(3)实验实践环节
除了部分验证性实验项目之外，还增设了综合性实验和创新性实验。综合性实验可以让学生在最短的时间内见识到各种不同要求的混凝土，创新性实验可以激发学生的研究热情。
(4)考核方法
采用上述四种形式相结合的全程考核方法，提高了学生上课的积极性，也有利于全面评价学生的学习水平和课程学习效果。
五、结语
关键词：土木工程材料；教学内容；试验能力；混凝土外加剂
中图分类号：G420文献标志码：A文章编号：10052909（2012）06007603一、土木工程材料内容体系的历史变革
随着社会经济、科技的发展，中国高校土木类专业土木工程材料课程内容体系经历了三个发展阶段。
第一阶段（1953—1978年），引进与消化阶段。由于建国之初，国内经济和科技水平较低，无先例可循，早期教材采用翻译版的苏联教材［1］。此后期出现自编教材，基本沿用苏联的内容体系，教学内容侧重于石材、矿物胶料、烧结材料、金属、沥青等材料的生产、性质与使用。
第二阶段（1979—1999年），自主编制与发展阶段。随着改革开放、高考恢复、科技水平提高、与欧美科技文化交流深入，以及现代材料学分析方法的引入，教材对建筑材料进行了明确分类［2］，阐明了材料组成、结构与性能的本构关系理论，具有重要意义。配合当时土木类人才培养方案，出现了建筑材料、道路建筑材料、水工建筑材料等课程名称，以适应不同的专业需要。
第三阶段（2000年至今），改革与调整阶段。为了培养适应社会发展需要的人才，国家在20世纪90年代末对专业设置方案进行了调整，把原来的建筑工程、道路桥隧、给水排水、水利水电、港口工程等专业合并为土木工程专业。2000年，出现了以土木工程材料命名的教材［3］。新的土木工程材料教材出现了较大变化。一是内容有较大的包容性，在原来建筑材料基础上增加了沥青混合料、高分子材料、纤维增强材料、高性能混凝土，建筑功能材料有较大扩展；二是内容出现了层次性，有高等学校教学版、有应用型普通高等学校版；三是内容体系出现了不同的组织方式，有按递进式组织顺序，如材料基础基体材料结构及结构增强材料复合材料材料的选择与评价［4］，也有按并列式顺序，如材料基础无机胶凝材料无机复合材料有机胶凝材料与复合材料金属材料功能材料材料试验；四是教材编写走向大众化，原来只有少数名校师资才有能力编写教材，到如今教材编写日益走向大众化、平民化。二、土木工程材料教学内容体系存在的问题
12高等建筑教育2012年第21卷第6期
张新胜，胡习兵，马远荣土木工程材料教学体系建设探讨
（一）土木工程材料教学内容的丰富性与教材篇幅的有限性
“大土木”概念的提出使土木工程材料的内容变得更加丰富。如：路面工程中的沥青混合料、路基与地基中水泥石灰稳定粒料材料、房屋建筑工程中的保温隔热及其他建筑功能材料、隧道工程中的速凝材料、水工建筑材料的防腐设计与控制等。由于需要学习的内容多，而课堂教学时间有限，造成了教材编写时要删除许多重要的教学内容，造成了内容体系的不完整，专业宽口径教育理念难以体现。
（二）土木材料的发展性与教学内容的滞后性
土木工程材料的新发展丰富了土木工程材料内容体系。如：传统混凝土，包括水泥、粗、细骨料、水四大组分。由于混凝土外加剂能使混凝土性能和功能得到显著改善和提高，因此，被称为混凝土的第五组分，是混凝土技术的重大突破。当今，外加剂技术日新月异，聚羧酸系高性能外加剂普遍应用，对此大部分教材都未提及。对于外加剂部分内容，目前教材只停留在一般性介绍这个层次，对外加剂对水泥的适应性机理、外加剂的合理掺量、外加剂与混凝土性能的联系、外加剂的检测等内容未作详细介绍。同时，对于一些外加剂对混凝土的负面影响有必要在教材中交代清楚，防止滥用和误用。
近年来，为了调节和改善水泥的性能，提高水泥产量，综合利用工业废渣，在磨制水泥时基本都加入了一定比例的天然或人工无机矿物质混合材料。在混凝土配制时，常直接用磨细的无机矿物质材料取代部分水泥，称为掺合料，使其成为混凝土的第六组分。20世纪90年代以来，中国对第六组分开展了广泛研究，有学者提出六组分设计法。双掺或多掺法在个别行业得到广泛应用，并经实践证明具有较好的效果和意义，这些内容值得引入教材加以阐述和学习。
对于土木工程中的功能材料，如合成高分子材料、装饰性材料、绝热保温材料、复合材料、绿色材料等内容，近年来发展较快，教材为缩短篇幅，对压缩精简内容在课堂中一般不作深入讲解，仅停留在概念介绍的层面，使得这部分内容的教学显得抽象空洞。
（三）教学中存在的问题
土木工程材料教学目的在于使学生掌握主要土木工程材料的性质与应用，明确工程材料性质与材料结构的关系，为实现和改善材料的功能进行一定的材料设计，在工程中能对材料进行检测和质量控制。材料的结构与构造、材料的参数与性质、材料的设计与配制、现场的检测与控制等环节具有很强的实际操作性。环境条件不同，材料选用不同，设计目标差异很大，这就要求该课程应偏重于材料及其在工程中的应用。目前，土木工程材料在应用教学方面存在以下问题。
一是，重理论轻应用。土木工程材料教材内容体系主要集中阐述各种材料的性能特点与技术性质，工程应用虽有介绍，但结合实际工程特别是典型工程的案例实践不多。如：混凝土的配合比与试配，即是同一配合比，在不同的地方材料或环境条件下，三参数相同，配出的混凝土性能会大不相同。或者说，实现同一目标的混凝土，在不同环境条件下，配合比会有较大区别。由此可以看出具体工程试配的重要性，同时也说明混凝土设计不是仅凭三参数就可以决定混凝土的多组分，配合比设计需与具体组成材料环境条件相结合。
二是，教材提供的部分参数不一定合理。如在混凝土坍落度的选择上，由于现代机械化施工的普及，从实际工程应用看，教材提供的数据较少，在实际工作中难以借鉴。如在混凝土试配过程中，强度对水灰比非常敏感，水灰比变化0.01，强度就会有一个等级的差别。对于确定的试验室配合比，由于试验室的试验小样与现场大样存在差异，在实施时需要结合现场情况作调整，建议引入砂率、水灰比的界限值概念。
三是，教材中试验与检测内容科学性、规范性有待提高。如水泥的细度试验，教材未讲清楚试验结果修正的问题，结果使得同一批次的水泥，不同的试验组，试验结果差别很大，与实际不符。又如混凝土试验，试验室养护条件不到位，学生试验结果缺少说服力。这些在一定程度上影响了学生科学工作态度和规范化操作习惯的养成。
要使教材内容对工程实际有科学的指导作用，需要对教材中的不合理概念、理论、经验数据进行修改和更正，加强材料的工程应用与试验方面的调整与教学［5］。
三、教学内容及其体系的分解、增减、深化和建设
土木工程材料是土木工程中建造各类工程设施所用材料的总称。材料种类繁多，涉及的学科领域广，形成了庞大的土木材料内容体系，以至于目前的教材只能对其作定性的定义。要建设完善土木工程材料教学内容体系，需要对内容体系进行适当分解、深化、组合和重构。笔者建议从以下几个方面着手。
（一）教学内容体系的扩展与组织
为满足国家建设形势发展对土木工程专业人才的要求，需拓宽学生知识面。土木工程材料课程的教学要在建筑工程专业、道路工程专业材料课程内容的基础上进行必要补充。如：增加高性能混凝土一章，内容包括高强度混凝土、大流动性混凝土、掺混合料混凝土、水泥净浆等设计、生产、检测；针对道路工程增加无机结合料、土工材料、速凝材料等内容；针对材料的耐久性，增设材料耐久性设计与控制章节。
内容组织方式上可分册设置教学内容，上册设置土木工程材料各专业方向的共性内容，下册安排高性能混凝土、新型土木材料（宜淡化“新型”二字）、沥青混合料、无机稳定材料、土木材料的防腐与控制等内容，根据专业方向的不同要求学生分阶段有选择地进行选修学习。
（二）教学内容的分解
由于水泥混凝土章节含有水泥的选择、集料的性能要求、混凝土的和易性、混凝土力学及变形性能、耐久性、外加剂、混凝土的配比和检测评定内容，内容篇幅长，课时量大，造成各章教学学时相差悬殊。笔者建议把集料部分与石材一起单独设章，充分体现集料在水泥混凝土、沥青混合料和水泥稳定粒料等复合材料中的地位，对集料材料性能与应用可充分阐述。同样，沥青和沥青基复合材料也可分为两章，以适应不同专业方向选修需要。
（三）教学内容体系的深化
对于高性能、高强混凝土而言，外加剂的性能与质量决定了混凝土的性能和质量，因此有必要深化混凝土外加剂的教学内容，增加外加剂与水泥的相溶性理论［6］、外加剂选择与检测方法等教学内容。此外，适当增加储能调温新材料原理、性能、设计与应用等建筑节能新技术、新材料的介绍。通过收集整理土木工程各条战线上资深专家学者的理论成果、应用经验，认真组织教材编写，使教学内容既有一定的深度和可操作性，又可分析和解决工程实际问题提供指导。
（四）加强应用与试验检测内容建设
结合工程实例和试验检测部分内容，突出土木工程材料基本性能与工程应用教学，重点培养学生的工程概念与工程材料应用能力。加大工程材料应用例题设置，通过讲述实际工程案例，帮助学生全面理解和掌握材料的基本性能与工程应用特性。对于试验部分教学内容，应规范试验程序、改善试验条件、增加部分新试验，培养学生科学、客观、规范、严谨的思维方法。
参考文献：
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关键词：土木工程材料；改革；毕业设计
“土木工程材料”n程是土木工程等专业必修的技术基础课，同时，也是为混凝土结构、钢结构、材料力学等专业课的学习打下良好的坚实基础。土木工程材料课程的学习内容是介绍土木工程材料的基本性质、应用范围、检测方法，了解材料的性质、结构以及改善的途径，使学生在以后的学习工作中合理选择并且使用土木工程材料，并为学生今后从事土木工程专业技术工作提供基础理论和技能训练。随着建筑行业专业经营模式的变化，社会对创新型、综合型人才的需求量日益增大，土木工程材料课在工程建设中的重要性就体现出来。为适应大土木培养的要求，传统的以验证性实验为主的教学模式已经不能满足人才培养的需要，我们需要对土木工程材料课进行改革和创新，并且及时调整教学内容。
一、土木工程材料教学现状
土木工程材料课程的涉及内容种类繁多，材料之间的逻辑性不强，而学时相对偏少，记忆内容偏多，导致学生对材料课程理解不深。考试结束，学生就会忘得一干二净，最终使得学生在材料的选择使用方面知识欠缺，给以后工作带来困难。
随着当今世界科学技术的飞快发展，新材料、新工艺层出不穷。随着社会分工的细化，建筑行业的分工也在细化，国内专门从事新材料开发与提供施工服务的企业已参与到设计与施工中。但是，水泥和混凝土依旧是当今社会中经常使用的材料，并且在将来的相当长的一段时间里占据着重要的地位。所以土木工程材料实验教学结构相对稳定，对理论课程的依赖性比较强，致使实验课程和时代脱节，降低了学生的求知欲。
传统的实验教学模式就是先由实验教师讲解实验任务和实验过程，然后学生按教师的要求分组进行验证性实验。实践证明，这种“验证式”的实验教学模式难以激发学生自主学习的兴趣，已经不适应当前以素质教育为核心，以培养学生创新能力为重点的高等教育体制。
现如今，随着土木工程类高等院校课程的调整，材料实验课程的课时相对较少，学生很难去做一些有意义、具有综合性和设计性的创新型实验，不但减少了学生的试验次数，也很难激发起学生做实验的兴趣。
二、实践教学改革措施
1.优化实践教学大纲
实践教学是实验课中最为重要的环节，学生通过做实验来验证书本中的理论。为了增强学生的动手能力，并培养学生养成严谨的科学态度，锻炼学生进行科研的能力。我们积极进行实验教学的改革和实践，及时调整更新实验课程内容。针对上述现状，我们进行了如下改革，并且取得了良好的效果。
将教学内容提前发放给学生自习，在实验课时教师做重点以及难点的讲解，通过预习和讲解，减少赘述时间，从而使学生拥有更多的时间去做实验。实验前不再重复讲述课程内容，节省了时间，更多的是提高学生们的动手实践能力。
增加实验内容。由于实验课大幅减少了实验内容的讲授环节，实验时间大为增加。在原来实验内容的基础上，增加钢材实验多方案设计、水泥性质多方案实验、混凝土性质多方案设计等实验，使实验内容能够覆盖大多数的材料。
增加了设计性实验。改变之前的验证模式，将水泥、砂、石、混凝土和砂浆实验合并起来，作为2个设计性实验。通过设定混凝土和水泥砂浆的各类指标，让学生对原材料进行性能检验、配合比设计等任务，并根据实验的结果进行经验总结。
为进一步提高学生的动手时间能力，根据我校提出的实验课程要具有“演示性”“验证性”“设计性”和“综合性”的要求，提出了开放土木工程材料实验室，设立综合性实验课程。初步设想开设综合性实验课程，配合各类专业课进行综合性实验。
随着科技生产力的提高，各种新型材料也在不断应用于工程实际当中。所以，在之前实验的基础上，可以增加一些有意义的实验内容，提高学生们的兴趣。可以组织一些实验设计大赛，鼓励学生们积极参加，内容形式不限，发挥学生的自主性和积极性。按照要求完成实验比赛内容，并写出实验报告或论文的，可以得到课外活动学分1～3分。这样，不但激发了学生学习的积极性，锻炼了学生发现问题解决问题的能力，而且并且培养了学生的科学精神和创业精神，也促进了老师与学生的相互提高。
2.开设研究型毕业论文设计选题
学生参加研究型项目需要和学生自身的能力一致，所布置的任务或者实验不要超出学生的能力范围，找不到切入点，这样也不能达到预期的目的。将横向课题或者纵向课题加入到土木工程材料实验课中去，授课老师在课外花更多时间和精力去指导学生们进行科研项目，并给学生提供实验所需的材料及其设备，使学生能够从中得到能力的锻炼和提升。根据其纵向或横向课题确定毕业论文选题。通过参与科研项目的研究，学生可以协助老师解决与科研项目相关的科学难点，并且为自己以后的毕业设计选题确立方向，为以后的毕业设计做良好的铺垫。
三、结语
通过对土木工程材料实践教学进行改革，优化实践教学大纲，学生课前自主预习，减少赘述时间，增加做实验时间和实验内容，增加设计性实验，鼓励学生参加，并给出相应的奖励。在土木工程材料教学实践过程中，将科研项目和实验教学有机结合，指导学生参与授课老师的科研项目活动，让学生不但能够很快的理解并吸收知识，而且锻炼了学生们的动手能力，使学生们真正学到相关的专业知识，从而圆满完成教学任务。
参考文献：
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关键词：CDIO；土木工程材料；创新实践；团队合作
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）24-0059-02
当前，我国工程教育的主要弊端，就是人才培养轻实践、轻能力和轻创新，忽视团队协作精神。如何构建基于工程能力、实践能力和创新能力培养为核心的人才培养新体系和新模式，是当前及今后一段时期我国高等工程教育专业教学改革和课程体系改革的主要方向和目标。CDIO模式实现了创新能力的培养。在《土木工程材料》教学中探索CDIO模式与改革，就是要适应国际工程教育的新理念、新模式和新思想的发展，通过以团队合作的项目形式，从构思、方案设计、试验运行、成果展示，进而实现理论和实践的有机协调和统一，实现对学生综合能力、团队合作能力的培养，创新精神和综合素质的提高。
一、以项目为牵引和主线，建立课程教学新体系
以土木工程材料课程实践与理论学习相结合，构建课程教学内容。《土木工程材料》课程涉及内容广，各章节之间逻辑关系不很严密，为此，首先对理论教学进行改革。改革的思路和出发点就是以项目为牵引和主线，整合课程体系结构，通过构建“公路路面结构层材料设计”项目组织理论教学的授课内容和结构安排。课程教学围绕无机结合料稳定材料组成设计、水泥混凝土组成设计、沥青混合料组成设计三大模块进行，将土木工程材料基础知识贯穿其中，使学生在掌握土木工程材料基础知识的同时，明确材料之间的联系，了解了材料在工程中的作用。同时从社会环境和工程环境出发，引导学生了解绿色建材，即资源、能源消耗低，对环境、对人身友好无害，可以循环利用的建筑材料，以及高性能材料等，扩展学生的知识面。
二、改革实践教学环节，加强工程能力培养
CDIO专业计划的一个重要内容就是为学生提供基于项目的动手机会，提供设计――实现的实践场所非常重要。根据卓越工程师教育培养计划制定的《土木工程材料》课程教学大纲，在课程教学环节中安排了两周课程实践周和一周项目实践周。“基于CDIO模式下的土木工程材料课程教学改革”在2011年被列为黑龙江省高等教育教学改革工程重点项目。我校在2010级道路桥梁与渡河专业遴选了两个卓越工程师试点班，土木工程材料课程的教学改革结合卓越工程师试点专业人才培养计划在试点班实施。该试点班的课程实践周分别于2011―2012学年第一学期的第十一周、第十五周，项目实施周于第十九周以集中训练的模式进行，集中训练的模式为学生提供了模拟工程实际的实践场所。
三、CDIO理念贯穿始终，四阶段实现教学目标
基于CDIO模式的“土木工程材料”的课程教学改革目标，既包括专业知识要求，又强调能力提升要求：即要求学生在学习实践土木工程材料基本知识的基础上，训练从可持续发展的角度选择、评估、设计和开发土木工程材料的能力。为此，在教学过程中始终将CDIO理念贯穿其中，通过以下四阶段具体实施。
第一阶段为“C”（构思）阶段，在理论教学和课程实践周进行过程中，以项目为牵引，引导学生以团队的形式构思一项研发项目。学生在理论课学习和实践周试验的过程中，根据资源优化进行了自由组合，组建了四个实践创新团队。每个团队对所选的项目进行总体构思，分别确定了项目的方向为水泥混凝土和沥青混合料。
第二阶段为“D”（设计）阶段，要求学生在各团队确定的项目内容和方向的基础上，通过查阅参考文献和团队内讨论，确定设计方案。四个团队分别构思设计了（1）C60混凝土的配制与抗渗性研究；（2）泵送混凝土坍落度经时损失研究；（3）掺加氧化铁的彩色沥青混合料配合比设计；（4）大空隙沥青混合料抗冻性研究四个项目。在构思和设计阶段，每个学生都表现出积极参与、积极思考、积极专研的学习态度，多次进行讨论，并且邀请专业老师参与研讨，给予学术上的指导。方案内容主要包括项目的基本思路、材料的基本性能、配合比设计、实验方法，以及预期达到的目标。以“掺加氧化铁的彩色沥青混合料配合比设计”团队为例，学生主动邀请建筑学专业的老师给予色彩上的指导，最终确定项目预期达到的目标：（1）通过试验确定等同于国际标准色卡（CMYK）色彩体系中（C0/M0-100/Y20/B0-100）范围内两种颜色的氧化铁适宜掺量；（2）通过试验确定满足路用要求的上述两种颜色的彩色沥青混合料配合比，供缓解行车疲劳、美化环境使用。
第三阶段为“I”（实施）阶段，理论课程和课程实践结束后，学生利用一周的项目实践周对构思和设计的项目进行实施。根据方案中设计的实验方法，各团队获得相应的试验数据，并对试验结果进行分析、改进和创新。
第四阶段为“O”（运行）阶段，各团队将实验过程中获得的实验结果进行内部讨论、研究，团队之间交流，确定原来构思中的缺陷，进一步修改后再设计、实践、运作其项目，最后对完成的研发项目成果进行展示。指导教师参与整个过程。学生在项目实施的过程中会遇到难题，以及一次一次的失败，学生在这些困难和失败面前没有放弃，而更加激发了挑战的激情和勇气，通过查阅文献、研讨、交流，再设计、再实践，磨炼了学生的意志，培养了学生的创新能力，提高了学生综合运用知识的能力以及团队协作能力。特别值得一提的是，在教学改革试点的两个班级中，通过土木工程材料的学习，激发了学生对土木工程设计及试验的兴趣，上面四个团队构思的创新项目都被列入2012年黑龙江工程学院大学生创新训练计划，并批准立项，其中“大空隙沥青混合料抗冻性研究”和“掺加氧化铁的彩色沥青混合料配合比设计”被批准为2012年地方高校部级大学生创新创业训练计划项目。
基于CDIO模式对“土木工程材料”课程教学进行改革，目的在于提高学生创新设计能力和专业综合素质；通过团队工作和交流，提高学生人际协作沟通和交往能力；最终实现道路桥梁与渡河工程试点专业人才培养的目标要求，使学生毕业后成为有能力、善协作、敢担当、争卓越的新一代工程师，能够应用所学知识为社会和人类做贡献。
参考文献：
[1]Edward F.Crawley，Johan Malmqvist，S？ren？stlund，Doris R.Brodeur.重新认识工程教育――国际CDIO培养模式与方法[M].顾佩华，沈民奋，陆小华，译.北京：高等教育出版社，2009：44-48
关键词：独立学院；土木工程专业；土木工程材料；课程教学；教学改革
中图分类号：G6420；TU5文献标志码：A文章编号：10052909（2016）03007605土木工程材料是土木工程专业一门必修的专业基础课，它不仅为后续的混凝土结构设计、钢结构设计等专业课程奠定必要的材料基础知识，同时也为学生今后从事工程设计、施工、监理、工程管理等工作打下良好的基础，因此这门课程对培养合格的土木工程专业人才起着重要作用。
独立学院以培养应用型人才为目标，学生实践能力的培养非常重要。基于培养应用型人才的目标，独立学院土木工程专业土木工程材料课程除了为后续专业课程做好准备外，更重要的是使学生学会根据工程具体情况（包括工程性质、环境和材料的性能、成本等）合理选择和正确使用材料，学会利用所学的理论知识分析和解决实际问题。
同济大学浙江学院是2008年成立的，以培养适应社会需求的应用型高级工程技术人才为目标。根据学校的培养目标，结合学校土木工程专业学生的实际情况，以及课程教学特点，从教学内容、教学方法、教学安排及课程考核方式等方面对土木工程材料课程进行了改革，以努力提高课程的教学质量，培养学生学以致用的实践应用能力。
一、课程特点和教学现状
（一）课程涵盖内容多、课时少
土木工程材料课程内容除了材料的基本性能外，还包括气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、建筑砂浆、金属材料、墙体材料、沥青、高分子建筑材料等十几大类材料，每一大类材料又分为若干个不同品种，每一品种材料都要从其生产、组成、性能、影响因素、技术要求、应用等方面进行阐述，因此，课程的内容很多，但授课课时相对较少。
（二）课程内容缺乏关联性、逻辑性和工程性，学生学习兴趣不高
该课程内容以概念、叙述性理论、经验性结论等为主，种类繁多的材料各成体系，需要记忆的知识点多而杂，而大多数学生习惯学习以计算为主、具有严密逻辑性的知识[1]。多数土木工程材料课程教材理论与实践联系不多，缺少相关的工程案例[2]，学生普遍觉得内容枯燥，不清楚学了以后有什么实际应用。因此，学生学习积极性不高，很多都是为了应付考试而在考前突击死记硬背，但考过就忘，这对后续课程的学习和合格人才的培养十分不利，更谈不上对学生实践能力的培养。
（三）课程实验质量欠佳
实验是土木工程材料课程教学体系的一个重要组成部分。一般是学生按照既定的步骤完成一些验证性的实验，这种实验方式虽然有助于学生获得一些感性认识和体验，进一步理解和掌握课堂所学的理论知识，熟悉各种土木工程材料的实验方法、实验技能和相关标准，却无助于激发学生的主观能动性，不利于培养学生独立思考的能力和创新能力[1，3-5]。因此，要培养具有一定实践能力的应用型人才，仅仅依靠这些单独的验证性实验是远远不够的，还需要开设综合性、设计性的实验。
此外，由于对课程实验没有考核要求，加上实验小组成员较多，因此学生不重视实验，部分学生实验时不动手操作，数据和报告抄袭同学的情况也时有发生。
（四） 教材内容相对滞后
土木工程新材料、新技术、新工艺发展非常迅速，有些已经在工程实践中广泛应用，而也有些传统材料的使用在逐渐减少或被新材料取代，这些变化在教材中体现得较少。材料的技术标准、质量控制和检测标准、设计规范也在不断更新，但是教材往往未及时修正。
（五）课程考核方式单一
土木工程材料课程考核合格与否主要取决于课程期末考试成绩，这样造成学生不重视实验，不注重平时知识的积累，往往是考前突击准备考完就忘。所以，即便是课程考核合格，也不能说明学生对所学的知识已真正理解和掌握了。
二、土木工程材料课程教学改革
（一）教学内容的改革
1.结合专业，合理选择课程内容，突出重点
土木工程材料有数十种之多，要在较少的学时内做到面面俱到地讲解介绍，非但不可能，也没有必要。学校土木工程专业学生毕业后大多数进入施工单位从事施工、工程管理、监理工作，或者进入设计院从事结构设计工作。今后工作中遇到的最多的相关问题是根据工程的具体情况正确选用与使用结构材料，因此建筑结构材料应该是土木工程专业学生学习的重点。该课程应以气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、钢筋等常用的建筑结构类材料为主要内容，加上建筑砂浆、墙体材料等，而木材、石材、沥青混合料等内容可略去不讲。
材料的性能由材料的组成结构决定，而材料的组成结构又是由材料的制备和处理工艺所决定的。但是对土木工程专业的学生而言，他们的主攻方向不是材料的研究而是使用，学习材料的目的就是要学会合理地选择与使用材料。在一定条件下，进行材料的合理选择和正确使用主要考虑的是材料的性能。因此在教学过程中应紧紧抓住各种结构材料的性能和材料的基本性质这两个重点，对于材料的组成结构和制备方面的内容可尽量简化或省略。
2.结合培养目标，简化理论，突出实践能力的培养
作为独立学院，学校的培养目标不是培养研究型人才，而是培养适应社会需求的应用型高级工程技术人才。因此，在土木工程材料课程教学过程中，应尽量简化材料学理论，着重培养学生利用所学理论知识解决工程实际问题的能力。例如，在讲述通用硅酸盐水泥时，重点突出水泥的性能和适用范围，对于水泥的水化机理尽量简化，同时结合一些工程案例的分析来讲解如何根据工程的具体情况、水泥特性及经济性进行水泥品种的选择。这样，既加深了学生对水泥性能和应用的理解，也培养了学生的分析和解决实际问题的能力。
3.重视传统材料和先进材料的结合
在课堂教学中，如果只讲授水泥、混凝土等传统土木工程材料，不仅不能吸引学生的注意力，而且也会让学生感到学校教师讲授的东西太落伍了，因为在网络和资讯发达的当今，学生对这些传统材料多少都了解一些[6]，而且重要的是各种新材料、新工艺不断涌现，并已在工程实践中广泛应用，因此教学中必须适当增加新材料、新工艺的介绍。例如，在讲墙体材料时，应补充各种节能节土的新型墙体材料、混凝土预制件及装配式建筑等；在介绍混凝土时，除了普通水泥混凝土外，还应简单介绍高性能混凝土、再生骨料混凝土、纳米改性混凝土等新型绿色混凝土材料。通过传统和先进相结合，不仅加强了学生对常用土木工程材料的了解和掌握，也激发了学生的学习兴趣和创新意识。
4.注意课程内容的更新
教材中引用的土木工程材料的技术标准、质量控制和检测标准、设计规范等，有些已经废弃不用，有些则做了部分修改，在教学中，应及时更新。例如，在讲混凝土配合比计算时，应根据2011年12月起新实行的JGJ55-2011《混凝土的配合比设计规程》进行讲解，但教材中采用的一般是2000年颁布的旧标准。在讲烧结砖时，可给学生介绍“禁实限粘”政策和各种新型墙体材料，让学生了解有关墙体材料的发展趋势以及实际应用状况。
（二） 教学方法的改革
1.以多媒体课件为主、板书为辅的课堂教学
土木工程材料课程内容多且课时有限，所以课程的特点和实际情况决定了以多媒体课件为主的教学方法比较合适该课程教学。采用多媒体课件教学，不但大大增加了课堂授课的信息量，而且可将材料的实物照片、实验视频等引入课堂教学，使缺乏工程实践的学生能更直观地观察到各种材料的外观形貌及其制作、检验过程，使学生更容易理解某些抽象的概念和动态过程。例如，在介绍混凝土的和易性及其检测方法时，引入相关实验视频并配合教师讲解，这比单纯的文字和静态图形要生动清晰得多。
但是多媒体教学存在教学节奏太快、不利于学生记忆和掌握的问题，所以，课堂上可把每节课的重点和难点写在黑板上，以加深学生印象。对材料基本性质计算和混凝土配合比设计计算也采用板书的形式进行讲解。这样以多媒体课件为主、板书为辅的课堂教学，能有效地提高课堂教学质量。
2.采用案例教学法进行理论教学
教学中可结合具体的工程实例，尤其是劣质材料导致工程事故的案例进行理论教学。例如，在介绍石灰时，通过引入拆迁用砖和石灰砂浆砌筑的古寺时，发现其石灰砂浆强度很高的例子说明石灰的硬化作用；引入 “泰坦尼克”号沉船事件来理解硫、磷等元素对钢的性能影响；通过在恐怖袭击中倒塌的美国世贸大厦来引入钢的防火性能等。这种案例教学法，不仅使枯燥的理论讲解变得生动有趣，提高学生的注意力，加深学生对材料的性能及应用、材料对工程质量重要性的理解，而且通过对案例的分析也培养了学生理论联系实际的能力，避免学生陷入遇到实际问题不知如何分析和解决的窘境。
3.加强师生教与学之间的互动
教学效果不仅仅取决于教师的讲授，还与学生是否要学和如何学有关。一般在每节课开始10分钟教师可将上节课的重点内容进行回顾并提问，这样不仅把上节课的重点内容复习一遍，而且有助于集中学生的注意力，以便于新课的开始。在讲授新课的过程中，经常提出一些小问题，引导学生建立前后知识之间的联系，同时也让学生思想上保持一定的紧张度，专心听课。为了激发学生学习的主动性，可留出一部分内容让学生自学。例如，在讲解水泥一章时，教师可讲解6种通用水泥，而将特性水泥的部分留给学生自学。要求学生课后通过查阅文献资料或参考书籍进行学习，选择其中某一种特性水泥并结合具体的工程应用写成小论文，并鼓励学生做成PPT上讲台演讲或展开讨论。事实证明，这一举措极大地调动了学生的学习主动性，使学生学习的热情高涨，同时也锻炼了学生查阅和整理资料、撰写科技小论文、PPT演讲等多方面的能力。
4.注重学习过程的控制
在整个教学周期内，围绕重要的知识点不定期地进行4～5次随堂练习，每次15分钟，随堂练习的成绩计入平时成绩。通过这种方式，引导学生及时复习所学知识，注重平时学习，同时也有利于授课教师发现学生学习过程中的问题，及时调整。
（三）课程实验教学的改革
1.实验教学与理论教学协调同步
实验教学与理论教学要做到两个协调同步。一是实验教学与理论教学在内容上要协调同步，即根据理论教学的进度，安排相应的实验项目，这样有助于学生对理论知识的进一步理解和掌握；二是实验教学与理论教学教师的协调同步，即理论教学的教师也应同时承担实验教学的任务，这样有助于教师根据课堂讲课和学生掌握的情况，在实验教学时有针对性地对某些难理解的或重要的知识点进行强化。
2.在基本实验基础上开展综合性实验
根据理论教学内容和课时安排选择水泥的基本物理性能、细骨料、混凝土的稠度和强度及配合比设计等实验项目。整个实验分为基本实验和综合性实验两部分。基本实验主要是教学大纲中规定的一些独立的验证性的实验，这些基本实验又分为演示实验和实际操作实验。对于耗时比较长的实验项目，如水泥的凝结时间、体积安定性实验就采用视频和现场演示的方式进行。理论教学时引入实验视频，可以起到辅助教学的作用，使学生比较容易理解一些抽象的概念和检测方法；实验教学时还可以进一步通过现场示范，让学生更直观、近距离地学习这些实验的仪器设备、实验方法和操作技能。对于水泥的胶砂强度、混凝土稠度等耗时较少的实验，则让学生分组进行实际操作，要求学会仪器设备的基本操作和实验方法，记录和处理实验数据，并上交实验报告。
混凝土的配合比设计实验是一个综合性的设计实验，这种综合性实验能充分调动学生的主观能动性，培养学生独立思考和分析问题的能力。教师在实验前给出工程概况、混凝土的设计强度等级和坍落度要求，并给定原料，其中水泥有42.5P.I和32.5P.C两种供选择。将学生分成若干大组（20人/组），每个大组分成5个小组分工合作共同完成一个设计题目。每个实验大组根据设计目标，先课后制定实验方案。方案内容包括原材料的选择、原材料性能测试、混凝土初步配合比设计、实验步骤等，经教师审核合格后进入实验室进行实验。混凝土试拌后，和易性不满足要求需要调整时，调整方案由学生自定，教师进行指导。混凝土和易性调整至设计要求后，各小组分别将其成型并在标准条件下养护不同龄期后进行混凝土强度测定。各组数据共享，学生通过数据对比，分析原材料种类、龄期、配比等对混凝土的和易性、强度发展、经济性的影响，并撰写综合性的实验报告。
3.多方案实验
基本实验不应局限某种单一的实验方案。例如以往混凝土性质实验一般是学生按照教师给出的固定方案配成混凝土后进行和易性和强度的检测。在多方案实验中，原材料、龄期、是否掺减水剂等实验条件都可以有所不同。当调整混凝土的流动性时，除了按常用的添加水泥浆的办法，也可采用添加减水剂的方法，通过这些实验条件的变化进一步加深学生对混凝土有关理论的理解。
4.实验考核
在基本实验结束后增加考核环节。教师围绕基本实验事先准备若干题目，让学生到实验室进行现场考核，学生随机抽取问题进行解答或模拟操作，实验考核成绩计入实验成绩。增加实验考核环节后，学生参与实验的主动性明显提高。
（四）课程考核方式的改革
课程考核方面摒弃过去主要依赖一次考试的方式，而采取期末理论考试+平时考核+实验相结合的综合考核方式。平时成绩占总评成绩的20，主要考核考勤、作业、课堂讨论、随堂练习等情况。课程实验成绩占总评成绩的20%。课程实验成绩由三部分组成，实验过程中的操作、回答问题及课后的清洁整理等表现30分，实验报告50分，实验考核20分。期末理论考试侧重检验学生对课程基本理论的掌握情况，考试成绩占总评成绩的60%。通过这种综合考核方式，引导学生重视平时学习和实验，注重知识的积累，有利于培养学生学以致用的实践能力。
三、结语
根据土木工程材料课程特点和学校实际教学情况，结合培养应用型高级工程技术人才的目标，以及土木工程专业学生的就业情况，从教学内容、教学方法、实验教学及课程考核方式等方面对土木工程材料课程教学进行了改革。以传统的建筑结构材料作为教学重点，侧重于材料的性能和应用，注重课程内容的更新和先进材料的引入；采用多媒体课件、案例教学方法进行教学，注重教学互动及加强学习过程的控制；形成理论教学与实验教学的同步协调，基本实验、综合实验和多方案实验并举，视频演示、现场示范和实际操作相结合的实验教学模式，并增加了实验考核环节；采取期末理论考试+平时考核+实验相结合的综合考核方式。实践证明，上述土木工程材料课程教学改革提高了教学质量，激发了学生学习的积极性和主观能动性，有利于学生实践能力的培养。
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关键词：土木工程；发展现状；发展趋势
中图分类号：K82 文献标识码：A
1 土木工程发展的重要意义
土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。城市的高楼大厦拔地而起，各种桥梁、水利工程、四通八达的公路贯穿各个省市。土木工程是保证人类居住和交通的支柱产业，完善土木工程的建设和发展，实现经济、社会、环境统一协调发展，成为目前土木工程的关注热点。人类为了争取生存，为了争取舒适的生存环境，预计土木工程必将有重大的发展。
2 土木工程的发展现状
了解土木工程的发展现状对其未来发展有着重要的意义。本章节在经过笔者多年来的施工经验中得出些结论，并形成了文字，具体如下。
2.1 土木工程理论的发展
土木工程的发展包括两个部分，即土木工程理论和土木工程设计，理论是基础、设计是理论的体现，只有建立坚实的理论基础，才能让土木工程设计得到最大的进步。土木工程理论包括力学、统计学、计算机等学科，需要对每个学科综合加固，切实保证理论基础的可靠性。计算机技术的发展也给土木工程带来了极大的飞跃，针对建筑、道路、铁路、桥梁、隧道等专业开发了相应的计算软件，这给土木工程的设计带来了很大的突破。随着信息化进程的加快，土木工程发展的信息交流得到了很好的进步，对于国家各个建设项目、甚至国际项目的优势理论都可以与同行进行交流学习。
2.2 土木工程设计的发展
土木工程设计和规划改变了凭借经验设计的惯例，趋利避害地全面考虑土木工程的安全、环境、经济等所有因素。随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现，人类更有可能从事更大规模的土木工程修建，高层建筑不仅在数量上越来越多，超高层、超大跨桥梁和大跨结构等大型复杂结构的兴建，结构设计呈现更长、更高、更柔的发展趋势。土木工程设计是建立在坚实的理论基础上的，随着对土建项目要求的增长，土木工程设计也更加向更复杂的方向发展，只有把握好新技术、新优势才能把土木工程设计想更加完善的方向发展。目前，土木工程设计发展取得了一定的成绩，在形式、受力等方面取得了进步。
2.3 土木工程施工的发展
土木工程施工的发展体现在施工材料、施工设备和施工工艺三个方面。施工材料出现了复合材料高强钢材等全新建筑材料，如碳纤维、玻璃纤维增强塑料、双层中空玻璃、镁合金、镀膜玻璃、铝合金、各种节能混凝土等，新型材料在工业和民用建筑中得到广泛使用，为复杂大型土木工程提供了重要物质基础。工程实施的设备、工具不断地向自动化、机械化、科学化发展，使得大规模复杂的土木工程不断发展并得以实现，推进了土木工程的科学快速发展。城市地下工程建设主要施工方法有明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等，也为地下空间开发提供了宝贵的经验。
总之，我国土木工程的设计、施工和理论研究方面取得了很大的进步，但是与发达国家还是有一定的差距。未来土木工程不仅要加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究，更要加强土木工程理论和技术的融合与渗透，实现土木工程的更大突破。
3 土木工程的发展趋势
前文根据笔者的实际经验，已经阐述了土木工程的发展现状。经过论证得出，土木工程理论的发展，土木工程设计的发展及土木工程施工的发展三者是息息相关的，互补关系，在具体施工中起到非常重要的作用，并不断得到施工人员的喜爱。
3.1 向信息化趋势发展
加快信息化建设并带动工业化，这是我们的国家提出的新时代的奋斗目标。信息化建设是利用计算机技术、网络通信技术、智能信息处理技术、自动化控制技术等进行改造。通过信息化建设，使传统控制方式下一些较难实现的高难度项目成为可能，信息化技术将全面革新设计技术和施工技术，在土木工程界已发挥了巨大的作用。以数字化信息处理技术的网络通信技术为背景的技术服务系统，工程设计的传统过渡到基于网络的并行设计和协同控制，解决这一复杂设计系统的管理与协调需要协同技术。信息化的社会背景为只能建筑的兴起提供了更为广阔的空间，对信息资源和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，使人们获得投资合理，都将被纳入计算机辅助施工技术系统之中。
3.2向虚拟现实技术发展
沟通的虚拟现实技术在土木工程提供了一种新观点和方法，结合计算机技术、传感器技术、网络技术和多媒体技术等高新技术的综合。虚拟技术是一种新的人机交互技术，让人仿佛置身在现实世界中，一方面，将广泛应用于工程项目招标投标、施工过程和方法可以很好的进行清算，其计算在结构设计和施工过程仿真、复杂的计算过程更有其独特的优势。但环境模拟技术及相应的实验设备是目前瓶颈耐久性土木工程研究。通过实现虚拟技术来解决这些问题是一个最可能的是未来的发展方向。这种方法受到信息接收者经验的限制，使得使用这种方法交流起来比较困难。虚拟技术是一种新的人机交互技术，可以将施工过程和方法很好的变现出来，通过虚拟技术的实现来解决这些问题是未来最可能的发展方向之一。
3.3 向超大型土木工程方向发展
在21世纪，随着新材料、新结构、新技术的出现，新的施工方法将更大规模土木工程建设、实现新突破。近年来，随着大规模生产优质水泥、纤维和玻璃纤维混凝土和聚合物浸渍混凝土混凝土发达，带来了土木工程结构，新开发的设计理论和施工技术等。碳纤维的应用研究，土木工程领域中的另一个重大突破。如何合理使用高强度钢也是一个重要的研究课题，和其他高性能混凝土复合材料也将朝着轻、强、良好的韧性和使用性能方面的开发，既从数量的高层建筑钢结构和用法的高性能材料需要进一步增加。
3.4 向地下、太空、沙漠、海洋空间发展
空间资源越来越紧张，开发地下、太空、沙漠和海洋空间是解决当前空间和土地资源紧张的一个有效途径。为了综合利用地下空间资源，地下空间开发逐步向深层发展，在地下空间开发中的应用将加强。美籍华裔林铜柱博士就提出在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站，这也表明土木工程的活动将有可能向太空发展。世界未来学会对下世纪初设想将西亚和非洲的沙漠改造成绿洲，研究开发使用沙漠地区太阳淡化海水的经济上是可行的方案。许多国家将建筑空间向海洋拓宽，船上设有小型喷气式飞机的跑道、医院、旅馆、超市、饭店、理发店和娱乐场等。
结语
综上所对土木工程发展的重要意义，土木工程的发展现状及未来趋势所述，土木工程行业是我国的支柱产业，影响我国基本建设的行业，高新技术对土木工程这一传统专业的改造及影响。因而我们对土木工程的研究和实践也更加重视。
笔者认为，随着国民经济的发展，土木工程行业是我国的支柱产业，影响我国基本建设的行业，高新技术对土木工程这一传统专业的改造及影响。如何顺应这一科技革命与创新的潮流，并研发新工艺、新技术、新型材料是未来土木工程发展的必然趋势。我国土木工程的设计、施工和理论研究方面取得了很大的进步，但是与发达国家还是有一定的差距。未来土木工程不仅要加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究，更要加强土木工程理论和技术的融合与渗透，实现土木工程的更大突破。
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