土木工程材料綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了土木工程材料綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請(qǐng)閱讀。

摘要：土木工程材料是土木工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課程，其中的實(shí)踐環(huán)節(jié)占據(jù)著重要地位。學(xué)科競(jìng)賽是訓(xùn)練學(xué)生實(shí)踐能力的有效途徑，文章以全國大學(xué)生混凝土材料設(shè)計(jì)大賽為例，從競(jìng)賽開展的意義、競(jìng)賽的實(shí)施等方面闡述了學(xué)科競(jìng)賽對(duì)大學(xué)生土木工程材料中和實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要性。

關(guān)鍵詞：混凝土材料設(shè)計(jì)大賽；實(shí)踐能力；土木工程材料

一引言

近年來，土木工程專業(yè)相關(guān)學(xué)科競(jìng)賽越來越多，各高校也對(duì)學(xué)科競(jìng)賽在人才培養(yǎng)過程中起到的作用高度重視。學(xué)科競(jìng)賽是課堂教學(xué)的延伸，可以在一定程度上彌補(bǔ)課堂教學(xué)中缺乏實(shí)踐活動(dòng)的不足，是提高大學(xué)生綜合素質(zhì)的重要平臺(tái)，對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生的綜合實(shí)踐能力具有十分重要的作用。學(xué)科競(jìng)賽通常會(huì)給出題目，學(xué)生以小組為單位參加，通過現(xiàn)場(chǎng)競(jìng)賽或提交作品的形式參加。本文以全國大學(xué)生混凝土設(shè)計(jì)大賽為例，分析其在土木工程材料課程學(xué)習(xí)中發(fā)揮的作用，進(jìn)一步闡明學(xué)科競(jìng)賽對(duì)土木工程專業(yè)人才綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)的重要性。

二開展混凝土材料設(shè)計(jì)大賽的背景和意義

全國大學(xué)生混凝土材料設(shè)計(jì)大賽（以下簡(jiǎn)稱“大賽”）由教育部無機(jī)非金屬專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主辦，是一項(xiàng)針對(duì)土木工程專業(yè)學(xué)生的學(xué)科競(jìng)賽，是極富創(chuàng)造性、挑戰(zhàn)性的科技競(jìng)賽。通過專業(yè)知識(shí)筆試、配合比設(shè)計(jì)及試驗(yàn)操作三個(gè)方面綜合考查學(xué)生從土木工程材料理論知識(shí)到自主設(shè)計(jì)混凝土配合比的綜合應(yīng)用能力。在此過程中，鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力，運(yùn)用專業(yè)知識(shí)和工具解決問題的能力，這正符合應(yīng)用型人才所需要的基本能力素養(yǎng)。大賽為大學(xué)生打造激勵(lì)創(chuàng)新的實(shí)踐平臺(tái)，以此進(jìn)一步加強(qiáng)大學(xué)生的科學(xué)精神和科學(xué)素養(yǎng)，提升工程實(shí)踐能力，促進(jìn)校際間的學(xué)術(shù)活動(dòng)開展和科技文化交流?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)環(huán)節(jié)重點(diǎn)考察參賽隊(duì)伍設(shè)計(jì)方案的合理性、科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性和適用性，強(qiáng)調(diào)有利于耐久性的原則；操作技能環(huán)節(jié)重點(diǎn)考察參賽選手操作規(guī)范性、熟練程度及現(xiàn)場(chǎng)配合比調(diào)整的應(yīng)變能力；拌合物性能評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)重點(diǎn)參賽隊(duì)伍所得新拌混凝土工作性期望結(jié)果之間的匹配程度、對(duì)測(cè)試結(jié)果整理的規(guī)范性、分析的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性。大賽學(xué)生以小組形式參加，同時(shí)鍛煉了學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。因此，該大賽是對(duì)大學(xué)生土木工程材料實(shí)踐能力培養(yǎng)的推動(dòng)。

三大賽對(duì)土木工程材料試驗(yàn)教學(xué)的作用

土木工程材料是土木工程專業(yè)學(xué)生的必修專業(yè)基礎(chǔ)課，共48學(xué)時(shí)，其中包含12學(xué)時(shí)試驗(yàn)教學(xué)，本課程在公共基礎(chǔ)課與專業(yè)課的銜接中起著重要的作用[1]。在試驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中也存在著一些問題，如學(xué)生分組進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)于混凝土試驗(yàn)尚能做到組內(nèi)成員投入到試驗(yàn)當(dāng)中，但對(duì)于砂石基本性能試驗(yàn)、水泥試驗(yàn)、膠砂試驗(yàn)這些由少數(shù)同學(xué)進(jìn)行操作的試驗(yàn)，則可能由于試驗(yàn)臺(tái)套數(shù)不足、學(xué)生數(shù)量太多，無法保證每個(gè)學(xué)生都能親自進(jìn)行試驗(yàn)操作，導(dǎo)致實(shí)踐動(dòng)手能力差；試驗(yàn)?zāi)Ｊ焦潭▎我?，每組學(xué)生重復(fù)相同的試驗(yàn)，且往往是由試驗(yàn)教學(xué)老師給定配合比進(jìn)行，綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)、創(chuàng)新性試驗(yàn)偏少，學(xué)生的自主設(shè)計(jì)能力無法的到鍛煉，不能很好的激發(fā)學(xué)生的興趣[2-4]。大賽準(zhǔn)備過程中，除基礎(chǔ)理論知識(shí)外，學(xué)生需具備自主設(shè)計(jì)混凝土試驗(yàn)配合比的能力，且能根據(jù)實(shí)際拌合狀態(tài)進(jìn)行配合比調(diào)整，這在很大的程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，鍛煉了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力、觀察能力和實(shí)踐能力。

（一）賽前試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)根據(jù)大賽主題設(shè)計(jì)C35大流態(tài)混凝土，以有利于混凝土耐久性為原則，并考慮工程應(yīng)用環(huán)境和經(jīng)濟(jì)性。學(xué)生需了解各種礦物摻合料的組成、性能，熟練掌握大流態(tài)混凝土的特性和配合比設(shè)計(jì)計(jì)算方法。大賽為鼓勵(lì)創(chuàng)新思維，配合比設(shè)計(jì)方法不局限于JGJ55-2011，允許采用非標(biāo)準(zhǔn)方法，但應(yīng)科學(xué)合理，這就要求參賽學(xué)生不僅僅熟悉課本上的配合比設(shè)計(jì)方案，也要通過查閱文獻(xiàn)資料，了解工程實(shí)際應(yīng)用，學(xué)習(xí)和理解現(xiàn)代混凝土配合比設(shè)計(jì)的新理念，從而設(shè)計(jì)出同時(shí)滿足強(qiáng)度、工作性、經(jīng)濟(jì)性要求，相應(yīng)工程環(huán)境耐久性要求的混凝土。大賽對(duì)于混凝土設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性要求吸引了眾多學(xué)生參與，土木工程及相關(guān)專業(yè)學(xué)生會(huì)根據(jù)自己所學(xué)材料知識(shí)進(jìn)行準(zhǔn)備，積極投入到混凝土配合比設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)中。同學(xué)們以小組為單位自發(fā)對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過不斷的設(shè)計(jì)-適配-再設(shè)計(jì)，確定自己的最終配合比。該過程很好地鍛煉了學(xué)生學(xué)習(xí)的自發(fā)性和積極性。

（二）實(shí)踐操作環(huán)節(jié)大賽包含實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，考察學(xué)生操作的規(guī)范性、嚴(yán)謹(jǐn)性、熟練程度、配合比調(diào)整能力、測(cè)試結(jié)果與設(shè)計(jì)的相符性等指標(biāo)。參賽學(xué)生需在實(shí)踐操作過程中進(jìn)行原材料稱量、混凝土拌合、坍落度和擴(kuò)展度測(cè)量、表觀密度測(cè)試、強(qiáng)度試樣成型、配合比調(diào)整等操作和性能測(cè)試結(jié)果等環(huán)節(jié)。大賽采用人工拌合方式，學(xué)生第一次拌合必須嚴(yán)格按照提交的設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行，學(xué)生在賽前準(zhǔn)備過程中需要進(jìn)行多次試驗(yàn)操作，且不斷練習(xí)才能滿足大賽對(duì)于實(shí)踐操作環(huán)節(jié)的要求。準(zhǔn)備過程中，學(xué)生以三人為一小組進(jìn)行適配，實(shí)踐操作的考核指標(biāo)幾乎涵蓋了學(xué)生在土木工程材料實(shí)踐課上所學(xué)習(xí)的混凝土相關(guān)試驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生對(duì)混凝土拌合實(shí)際操作有一定的了解和基礎(chǔ)。試驗(yàn)時(shí)所有環(huán)節(jié)均由學(xué)生獨(dú)立完成，學(xué)生需注意很多細(xì)節(jié)，如稱量前需觀察原材料的狀態(tài)（粉狀材料是否有結(jié)塊、砂石材料的含水情況等），稱量時(shí)需選用合適的量程；拌合過程是否規(guī)范，是否能將混凝土攪拌均勻；試件成型時(shí)試模是否進(jìn)行刷油處理等等。學(xué)生在試驗(yàn)過程中始終保持高度的集中，一系列系統(tǒng)性的操作使學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力得到了很大的提高，學(xué)生能夠熟練的進(jìn)行混凝土的拌合、成型和相關(guān)指標(biāo)測(cè)試。

四大賽對(duì)大學(xué)生綜合實(shí)踐能力的提升

（一）提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力學(xué)生在課堂上所學(xué)的土木工程材料知識(shí)多局限于課本，而課本與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、工程實(shí)際等存在一定的時(shí)間差，導(dǎo)致學(xué)生在課本中學(xué)到的工程知識(shí)、規(guī)范等有一定的落后現(xiàn)象[5]。在畢業(yè)生就業(yè)情況調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，有些畢業(yè)后從事土木工程施工工作的學(xué)生反映在參與的工作中所學(xué)的材料相關(guān)知識(shí)往往用不上，與工程應(yīng)用不相符。全國大學(xué)生混凝土材料設(shè)計(jì)大賽的內(nèi)容和要求會(huì)根據(jù)工程實(shí)際應(yīng)用的更新進(jìn)行調(diào)整，設(shè)計(jì)材料所處的環(huán)境模擬復(fù)雜工程問題出現(xiàn)多的地區(qū)，如海洋環(huán)境、鹽漬環(huán)境、高寒冰凍環(huán)境等，學(xué)生在比賽時(shí)才能了解到設(shè)計(jì)環(huán)境，因此學(xué)生需要面對(duì)很多的突發(fā)狀況，學(xué)生不能拘泥于課本上的標(biāo)準(zhǔn)方法，這對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力是一種檢驗(yàn)?；炷敛牧显O(shè)計(jì)大賽為學(xué)生的創(chuàng)新知識(shí)提供了一個(gè)便利的環(huán)境，在不斷鉆研備賽的過程中，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)得到了很大程度的提升，在競(jìng)賽中接觸到的行業(yè)先進(jìn)知識(shí)對(duì)其專業(yè)能力和處理復(fù)雜工程問題的能力也有積極的推動(dòng)作用。

（二）激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力學(xué)生對(duì)于參加混凝土材料設(shè)計(jì)大賽抱著積極的態(tài)度，在準(zhǔn)備過程中，學(xué)生便能夠體驗(yàn)到競(jìng)爭(zhēng)感，能夠具備競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。為了順利通過選拔參加比賽，并在競(jìng)賽中取得成功，學(xué)生除了課本上學(xué)到的理論知識(shí)外，還需要在較短時(shí)間內(nèi)掌握課內(nèi)沒有的土木工程材料相關(guān)知識(shí)，以及專業(yè)以外的儲(chǔ)備知識(shí)，這使得學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，獨(dú)立查閱文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)最新的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，不斷充實(shí)自己。通過這些準(zhǔn)備，既鞏固了學(xué)生對(duì)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，也培養(yǎng)和激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)專業(yè)相關(guān)知識(shí)，培養(yǎng)自己的專業(yè)敏感度的熱情和興趣[6]，同時(shí)也提高了學(xué)生對(duì)于專業(yè)知識(shí)的掌握水平。

（三）鍛煉學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力目前，大部分高校土木工程材料課程實(shí)踐內(nèi)容依然圍繞課本上的既定試驗(yàn)，授課模式多為試驗(yàn)教師講解，學(xué)生按部就班進(jìn)行，有些試驗(yàn)甚至只有講解，學(xué)生沒有親自動(dòng)手的機(jī)會(huì)，導(dǎo)致學(xué)生在試驗(yàn)前沒有進(jìn)行獨(dú)立思考的過程，更不存在獨(dú)立設(shè)計(jì)試驗(yàn)的環(huán)節(jié)。學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力較差，脫離老師的指導(dǎo)，部分學(xué)生無法獨(dú)立完成整個(gè)試驗(yàn)?；炷敛牧显O(shè)計(jì)大賽的實(shí)際操作環(huán)節(jié)需要學(xué)生在賽前進(jìn)行充分的試驗(yàn)準(zhǔn)備，學(xué)生必須通過獨(dú)立思考、設(shè)計(jì)和不斷的練習(xí)具備獨(dú)立進(jìn)行試驗(yàn)的能力。競(jìng)賽結(jié)合了實(shí)際工程環(huán)境對(duì)學(xué)生進(jìn)行考察，學(xué)生的實(shí)踐能力能得到直接檢驗(yàn)，在實(shí)際操作過程中，學(xué)生需要根據(jù)混凝土的拌合狀態(tài)、性能指標(biāo)等是否滿足比賽要求對(duì)混凝土配合比進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，這項(xiàng)要求鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和臨場(chǎng)應(yīng)變能力。

（四）強(qiáng)化學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)在土木工程材料試驗(yàn)進(jìn)行過程中，很多同學(xué)沒有發(fā)揮到角色作用，在分小組進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，這部分同學(xué)沒有投入到試驗(yàn)中，往往會(huì)出現(xiàn)只有個(gè)別同學(xué)在按步驟進(jìn)行試驗(yàn)，大部分同學(xué)在旁邊觀看的情況，這些同學(xué)既沒有鍛煉到實(shí)踐動(dòng)手能力，也完全沒有具備團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，使得整個(gè)小組不能很好地發(fā)揮最大能力和作用。而在競(jìng)賽過程中，整體的配合比設(shè)計(jì)和實(shí)際操作都需要小組成員協(xié)同完成，互相配合，每位組員都有自己的角色和任務(wù)，不會(huì)出現(xiàn)閑置人員的情況。這要求學(xué)生在平時(shí)準(zhǔn)備過程中進(jìn)行合理定位，不斷融入到團(tuán)隊(duì)中，強(qiáng)化自己的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。這種鍛煉能夠推動(dòng)提升學(xué)生的人際交往能力，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，對(duì)其綜合素質(zhì)的培養(yǎng)起到關(guān)鍵作用。

五結(jié)束語

大學(xué)生的綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)關(guān)系到了土木工程專業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，是推動(dòng)行業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。學(xué)科競(jìng)賽在倡導(dǎo)工程教育和解決實(shí)際問題的能力中起到了重要的推動(dòng)作用，并能夠激發(fā)學(xué)生的參與熱情，讓學(xué)生在參與的過程中不斷強(qiáng)化自己的專業(yè)知識(shí)，提高自身的創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，最終使綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)順利進(jìn)行，這種能力的培養(yǎng)單靠課堂教學(xué)是無法完成的。因此，重視專業(yè)相關(guān)的學(xué)科競(jìng)賽，可以達(dá)到以賽促學(xué)的目的，能夠不斷地為土木工程行業(yè)輸出高素質(zhì)人才。

參考文獻(xiàn)

[1]葛繼平，岳文超，梅德磊.新形勢(shì)下《土木工程材料》教學(xué)改革建議[J].教育教學(xué)論壇，2018，（48）：93-95.

[2]倪振強(qiáng).普通高校土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索[J].高等建筑教育，2017,26（2）：115-118.

[3]陳榮妃.TRIZ理論在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用—以《土木工程材料》課程為例[J].四川建材，2018,44（9）：232-233,237.

[4]劉贊群.土木工程材料課程實(shí)驗(yàn)考核方法的研究[J].高等建筑教育，2015，24（1）：132-135.

[5]佘安明.學(xué)科競(jìng)賽對(duì)土木工程材料專業(yè)大學(xué)生綜合素質(zhì)的強(qiáng)化和提升初探[J].教育現(xiàn)代化，2018，（41）：195-196.

[6]莊明珠.學(xué)科競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)模式探討[J].教育現(xiàn)代化，2018,（1）：56-57+66.

作者：高萌 單位：河南工業(yè)大學(xué)