基于信息化背景下的《土木工程材料》课程教学创新改革研究——以四川工业科技学院建筑工程学院为例

基于信息化背景下的《土木工程材料》课程教学创新改革研究 —— 以四川工业科技学院建筑工程学院为例

闫东洋，刘琼

（四川工业科技学院）

摘要：《土木工程材料》课程是四川工业科技学院建筑各类专业的基础必修课，重点是讲授各类建筑材料的基本知识，涵盖的内容比较广泛，逻辑关系比较差，实验项目较多，学生理解起来相对困难，因此创新改革势在必行。结合当代社会对人才的需求，将土木工程材料课程的课堂教学作为培养创新型人才的平台，向学生传递创新理念。实现理论创新与试验创新统一，打造出更符合当下社会的课堂。

关键词：土木工程材料课程；创新改革

1课程与教学改革要解决的重点问题

1.1理论教学方法单一

土木工程材料课程重点讲授建筑材料的基本知识，包含的概念多、叙述性内容多，涉及知识面广、逻辑性差，还有很多动手试验，内容较为枯燥，且传统的课堂教学以教师为中心，教师通过制定教学目标及传统的课堂设计在教室里传授知识。学生处于被动学习状态，缺乏独立思考能力。

1.2实践教学单一

传统的实验、试验项目学生仅仅通过教师展示相关视频在教室里观看，没有切身体会，即使有相关的讨论课程，由于缺乏实际经验而无所适从，且不能够实际感受到爱岗敬业、团队合作等品质精神。

1.3考核评价方式单一

传统的考核评价体系主要由期末成绩、平时作业和上课出勤率三部分组成。这样的评价方式导致部分学生平时抄袭作业，考前突击，其学习积极性受到严重的影响，即使试卷分数高，但也不能够体现学生的真实掌握情况。

2土木工程材料课程与教学改革的创新措施

2.1土木工程材料理论授课创新措施

2.1.1网络资源与理论教学相结合，逐步走向线上和线下结合模式

课程要创新，就应该跟随时代的脚步，利用现代化信息教学模式和国家级精品课程慕课等方式，逐步把课程由线上辅助线下课程改为线上和线下同步进行模式。教会学生利用现代化网络资源，在教学中也成为必不可少的一种手段，教师在网上建立相应课程，在进行理论授课时，提前设计好讨论题目，适时提出几个关键词，分组让学生在网络中找出相对应的关键词的内容，引导学生学习，学生可以通过观看题目，了解当代社会的研究方向，教师再加以引导，在学习通上让学生分组完成讨论课题，利用网络资源来拓展学生学习资源，扩充教学内容。

2.1.2理论结合实际，传递创新理念，激发学生学习兴趣、培养学生道德品质

土木工程材料课程涉及知识内容广泛，也标志着其可挖掘的创新点也很多，教师应多结合实际的工程案例，传递创新理念，教师在授课时，节选几个比较重要的材料发展史进行剖析，适时加入一些时事要点比如在观看严寒地区修建青藏铁路的视频，世界新奇迹之一的港珠澳大桥，不仅让同学们体会到材料与我们的日常生活息息相关，还能够让学生感受到无数前辈的不怕艰辛，爱岗敬业的奉献精神，以及国家的繁荣富强，激发学生的学习兴趣，培养学生品德修养。

2.1.3基于逆向的教-学-评一致性理论，设计出以学生为中心的教学课堂设计

“基于逆向设计模式”是由美国课程与教学领域的专家提出的运用逆向思维设计教学的方法模式。为了保证教学的有效性，教师应该从从最终的结果-预期的目标作为出发点，然后根据目标对学生学习的要求而实施的教学。克服传统教学的缺陷，在教学过程中体现以学生为中心的理念，土木工程材料课程在教学设计方面也进行了以下的改革：

1. 教学目标的分解（目标）

将教学目标分解为课程教学总目标，章节教学目标，章节学习目标

2. 设计评价任务（评价）

我们根据细分的学习目标，安排评价任务。

3. 设计学习过程（过程）

根据知识目标及教学评价任务，教师来确定授课的内容。

这样的教学设计就可以说明教学评价设计优先与教学活动设计，即教学先提出学习目标，再根据目标进行教学评价的设计，最后设计学习过程。举例说明：

第5章 混凝土（其中一个例子）

【学习目标】

1、掌握砂、石的颗粒级配定义及其试验方法

【评价任务1】

1. 砂的级配相同，细度模数就一定相同吗？

2. 砂的细度模数相同，级配就一定相同吗？

【评价任务2】

在进行选择粗骨料搅拌混凝土的时候，级配是否越大越好？

【评价任务3】

砂和石的筛分试验步骤如何的，请详细说明？

【学习过程】

1. 理论授课砂、石的基本定义，并且展示不同粒径的砂石

2. 现场进行砂石筛分试验，并进行讨论交流

优先设计了教学评价任务后，再进一步思考达到目标的相关措施，就可以验证学生的学习程度，大大提高学习的学习积极性和主动性，体现以学生为中心的教学设计。

2.2土木工程材料实验教学的创新措施

以课程实验教学为课程教学创新改革内容，能够深入贯彻OBE理念，学生可以通过实验课程要求，以团队形式独立自主设计实验方案，并进行实践验证，从而检验实践与理论的契合度，并能从实验中分析原因，既能提高学生自主学习的能力，也能培养学生创新意识，符合应用型本科的办学理念。

2.2.1采用小组竞赛形式的翻转课程实践教学方法

当实验题目确定以后，教师根据学生的兴趣进行分组，根据分组进行实验项目竞赛，并设置一定的激励措施，激发学生的学习兴趣，这种教学方法有利于培养学生求真务实和严谨的学习态度，也有利于增进团队的合作意识和培养学生独立、主动思考问题的能力。

2.2.2开放性实践教学方法

对于实验时间比较长的实验项目，教师在课堂上给大家播放相关的实验视频、简单介绍实验内容、实验过程、实验要点，然后给学生布置任务，分组搭建具体的实践流程，作为开放性实验，在一定的周期内各小组自行分配时间去实验室完成实验，并将实验成绩计入考核成绩内，激发学生自主思考、发现问题、解决问题的能力。

2.2.3创新实验教学方法

学生掌握基本的实验方法后，根据平时的表现将优秀的同学组成2个小组，来完成较为复杂的实验，培养学生设计能力、创新能力，以及分析问题，解决问题的综合应用能力以及教学时间不足的问题。

2.3课程考评方式的创新措施

本课程成绩评定采用理论和实践相结合、线上线下相结合的考核方法，总成绩=线下期末考试（70%）+平时成绩（30%）。其中平时成绩=开放性实验成绩（50%）+翻转课堂期中汇报（20%）+作业测试（10%）+课堂出勤（10%）+线上课程讨论（10%）

3课程创新成果评价

土木工程材料课程在四川工业科技学院2015年开课，历经线下教学4个学期，线上教学1个学期及线下线上混合教学1个学期，其中线上教学在钉钉上和超星学习通上建课，线上发布任务点30个，完成率在80%，视频28个，作业库69道，讨论8次（学习通2次，钉钉6次）开放性实验开出4个，后续还在进行中，由于起步晚经目前论证来看学生通过上述方法，能够增进学生的团队合作意识、培养学生的品德修养；且能够自主主动的去学习，并主动去完成相应的实验，把理论与实践就结合起来，提高学生的主动性，课后反映较好，后期会进一步细化推广。

4小结

土木工程材料课程是建筑工程类专业的学科基础课程，不仅教授学生理论知识，还需要与实践相结合，课程改革后将创新与课程紧密结合在一起，并在基于逆向思维的课堂设计理论的基础上，采用试验课先行、学生评价先于教学内容设计等手段，实现理论创新与试验创新统一，打造出更符合当下社会的课堂。

参考文献：

[1]刘红艳,朱朝艳.应用型本科院校的土木工程材料课程改革实践[J].辽宁工业大学学报,2011(3):119-121.

[2]张旭贤.土木工程材料课程教学改革研究的探索[J].塔里木大学学报,2010,3(1):114-115.

[3]黄德馨.土木工程材料课程改革初探[J].建筑发展,2018.