建筑实训馆在土木工程材料教学中的应用研究

王 鑫 高 云（潍坊科技学院 建筑工程学院，山东 潍坊 262700）

《土木工程材料》是土木工程专业一门基础课，让学生掌握土木工程材料的品种、性质、用途和使用方法，为土木工程设计、施工提供合理选择、正确使用提供基本知识[1,2]；也为后续《土木工程施工技术》、《混凝土结构》、《钢结构》、《工程概预算》等课程的教学服务[3,4]。因此，《土木工程材料》课程在土木工程课程体系中扮演重要的作用。

土木工程材料课程知识点众多内容零碎，构建知识体系困难[5]，传统教学方法难以紧跟土木工程专业以及土木工程材料课程发展的需要[6]：

1）书本上的文字与图片在知识传授过程中具有一定的局限性与抽象性，不能更好地激发学生学习的主动性，课堂效果不理想。

2）单调的课堂讲解枯燥，学生容易走神、打瞌睡，学习效率低下。

3）多媒体的引进虽然具有一定的新鲜感，但不能从根本解决传统课堂缺乏立体体验的不足，其它多途径的辅助教学（布置作业、网络搜索、群共享等）也不能根治教学效果不理想的教学通病。

因此，有必要对土木工程材料课程结合实训馆进行有立体感体验的教学尝试。

1 实训馆概述

针对土木工程专业课教学过程中的实际问题，潍坊科技学院在2014年进行了建筑实训馆建设的调研和讨论，2014年年底立项，2014年上半年完成设计，2015年9月底竣工验收，同时投入使用。建筑实训馆总投资近200万元，建筑面积约850平方米，结合建筑工程工地现场布置情况，以“毛坯房”的形式，“裸露展示”常见的建筑材料、建筑及结构构造、施工工艺、质量检测等内容，为教学提供最直观的服务，该“校中厂”架起了一座课堂教学与现场（或准现场）教学相结合的桥梁。

2 体验式教学

2.1 体验与互动

1）氛围的突变。传统的教学场所都在教室，学生们难免产生厌倦情绪；将课堂移至实训馆后，学生们每节课都有新鲜感，注意力集中，听讲效率明显提升。

2）材料质感的体验。传统的教学形式是只能通过书本、多媒体等方式进行讲解，难以摆脱文字和口语教学的表达形式，难有质感的体验；在实训馆通过对各种材料的近距离接触（用眼看、用手摸），学生产生真切的材料质感，能很快地固化概念，将抽象的概念占为己有，消化并吸收知识。这种身临其境的三维教学模式起到了事半功倍的教学效果。

3）互动效应。传统教学形式单调沉寂，学生少有及时能够提出疑难问题的机会。在实训馆中教学时，学生既能够相互讨论，又可直接向老师提问，从而形成互动场所，保证了学生自由提问和知识升华的机会，且一人提问，全班受益。

2.2 教学实例

2.2.1 结构材料

混凝土。混凝土的教学内容是本课程的重点之一，知识点多，概念和公式也多，图片少，学习枯燥，结合实训馆，如图1所示，学生能够更好理解新拌混凝土可塑性的工程应用，即混凝土可以浇筑成各种形状的结构形式：梁（图a））、柱（图b））、墙（图c））、板（图d））、基础（图e））、楼梯（f））、土钉墙（图g））；在实训馆中，还有混凝土施工缺陷概念的展示，例如蜂窝（图h））、麻面（图i））。

图1 混凝土照片

建筑钢材。建筑钢材也是本课程的教学主要内容，知识点多，教材中偏重文字描述，不直观，结合实训馆，如图2所示，带肋钢筋的月牙肋（图a））；钢筋连接方式教材没有提及，实训馆对绑扎连接作了展示，如图b）；钢筋与混凝土的配合关系，钢筋工程是隐蔽工程，日常在成品中看不见，为方便教学实训馆把钢筋外露，例如：柱钢筋（图c））、梁钢筋（图d））、板钢筋（图e））、剪力墙钢筋（图f））、各种基础钢筋（图g）、h）、i））、后浇带钢筋（图j））、拉结筋（图k））、阳台钢筋（图l））、楼梯钢筋（图m））、土钉墙钢筋（图n））；同时，钢结构用钢（工字钢（图o））、钢管（图o）））及连接方式（螺栓连接（图p）））也有展示。

图2 建筑钢材照片

墙体材料。墙体材料在教材中内容少，在实训馆中如图3所示，依次有烧结页岩砖（图a））、烧结煤矸石砖（图b））、加气混凝土砌块（图c））、金属复合墙板（图d））。

图3 墙体材料照片

图4 建筑砂浆照片

建筑砂浆。教材中只有相关的文字描述，没有图片辅助，教学效果不好，借助于实训馆如图4所示，直观明了，把建筑砂浆的作用依次做了详细的展示，如砌筑（图a））、抹面（图a））、镶贴（图c）、d））。

2.2.2 装饰装修材料

教材中只用文字介绍了大量的装饰装修材料，在实训馆如图5所示，依次为各种饰面材料（图a）、b）、c）、d）、e）、f））、吊顶（图g）、h））、窗（图i）、j）、k）、l））。

图5 装饰装修材料照片

2.2.3 其它功能的材料

防水、保温等功能的材料，在实训馆中也有展示内容（图6），依次为室内地面防水材料（图a））、屋面防水材料（图b）、c）、d）、e））和墙体保温材料（图f）、g）、h））。

图6 部分功能材料照片

3 教学反馈

土木工程材料课程与实训馆的结合，使课堂变得丰富多彩，学生变得兴趣浓厚，教学方法得到创新，直观立体，且能够触摸体验，课堂互动一片，气氛空前。

1）学生对本课程产生了兴趣，对实训馆上课有特殊的爱好，以往在教室中上课出现的一些不好现象，例如走神、打瞌睡、交头接耳等，失去了条件。有的学生主动要求课余时间再到实训馆参观学习；在实训馆拍成照片、录成视频，以便课后对照教材继续体会成为普遍现象；有的学生把相关照片及在实训馆的学习场面和过程发到自己朋友圈里，一起分享、交流及永久保存；学生们更积极问问题，连试验操作也比以往主动了。

2）作业质量有明显提高。对布置的作业，学生不是像以前一样去应付、抄袭，而是主动思考，主动作出自己的答案。本届与上届作业情况对比如表1所示。

表1 两届作业对比

3）考试成绩出现了明显的提升。把该课程的上届及本届期末成绩分别取四组样本来进行统计对比，如表2所示。（A为前10名平均成绩；B为中间10名平均成绩；C为后10名平均成绩；D为所有同学平均成绩。）

表2 两届成绩对比

从该统计结果看到，本届成绩明显比上届好，每项平均分都有一定幅度提升。此项统计再次说明土木工程材料课程结合建筑实训馆的体验式教学收到了成效。

4 反思及不足

实训馆还是静态的，土木工程材料行业是动态变化的，市场材料的价格也是动态的，如果定期更换、补充则会更好；如果实训馆变成全天候开放且配有自动解说，学生就可随时来学习和复习，从而提高实训馆的利用率，更好地为培养人才服务。

[1]李庚英,赵晓华,熊光晶. “土木工程材料”CDIO模式的设计与实现[J]. 高等工程教育研究,2009,(05):41-43+51

[2]钟静,李燕燕,张鹏. 高职建筑材料课程教学改革[J]. 教育与职业,2009,(05):142-143

[3]张泽平,李珠,董彦莉. 建筑保温节能墙体的发展现状与展望[J]. 工程力学,2007,(S2):121-128

[4]傅伟永. 开放式实验模式在建筑材料教学中的应用与效果[J]. 中国职业技术教育,2007,(06):30-31+45

[5]张长清,金康宁.“土木工程材料”创新实验探索[J]. 高等工程教育研究,2004,(01):80-82

[6]张淑琴. 建筑材料实验教学改革与实验室管理实践[J]. 交通高教研究,2001,(02):52-53