建筑材料综合实验课程教学改革与探索*

徐小威，吴 蓁

(上海应用技术大学材料科学与工程学院，上海 201418)

实验教学作为高校工程类专业教学的重要组成部分，在进一步加深学生对理论知识的掌握和理解、培养锻炼大学生动手实践能力和创新思维等方面具有非常重要的作用，同时，实验教学也是高校专业评估和专业认定进行考核的重要内容之一[1]。目前国家和高校都非常重视大学生实践能力和创新能力的培养，实验教学学时所占比例在逐步增加，除了理论课程中的实验教学部分外，很多高校还专门开设了独立的实验类课程。

《建筑材料综合实验》是上海应用技术大学材料科学与工程(化学建材)专业本科生的一门非常重要的专业实验课程，综合性强，涉及知识面广。本课程的任务是要求学生在掌握建筑材料、建筑功能材料、建筑材料检测技术原理等的基础上，学习和掌握建筑材料实验的基本原理和技术，主要包括各种建筑节能保温材料、节能玻璃、防水保温一体化墙体以及厨卫排气管道材料的制备及性能特点。了解并掌握各种常规检测设备的使用和保养；培养和训练学生具有良好的科研素质、有较强的分析问题和解决问题的能力，为今后独立从事建筑材料及相关研究奠定基础。根据以往实验课的教学经验，发现学生的积极性不高，大多数学生都是应付了事，很难学到知识，更不能培养学生的动手能力和创新意识[2-3]。

因此，目前最重要的是通过课程改革探索出一个能够引起学生兴趣，又能让学生接受的实验教学方法，只有学生真正参与到实验中才能学到知识，动手能力才能得到锻炼，创新能力才能得到培养。本文对我校材料科学与工程学院以往综合实验课程实际教学过程中出现的问题进行分析，并结合本专业的办学特色以及实际的实验条件，对实验教学内容、方式以及实验条件建设进行改革和探索，目的就是为了最大限度的提高学生的综合素质，最大限度的培养和锻炼学生的创新能力和科研能力，把学成培养成社会真正需要的优秀人才。

1 《建筑材料综合实验》教学背景

《建筑材料综合实验》是上海应用技术大学材料科学工程与工程(化学建材)专业必修的一门专业实验课，综合性强，涉及知识面广。本课程主要介绍常用建筑材料中水泥、砂、石、混凝土、钢筋等的试验原理、试验方法和数据处理等。建筑材料综合实验室一门与生产密切联系的科学技术。在工程上检验材料的质量、确定设计方案和施工依据、改善材料的性能、使用新材料及选择代用材料等，都需要进行材料试验。因此作为化学建材技术人员，为了能正确评价材料的质量，合理而经济的选择、使用材料，具备一定的建筑材料试验知识和技能是完全必要的。此外，本实验课程也是一门非独立的实验课，根据我校办学特色，将本门实验课程打造成以建筑节能保温材料、节能玻璃、部品化建筑材料为重点的综合性、设计性实验课程。由于与其联系的《建筑材料》及《建筑工程材料》等课程知识点太多，而且理论性比较强，很难让学生提起兴趣，学生不愿意学，更加不会主动学习。为解决这个问题，让学生对化学建材能够有一个具体的了解，因此设置了《建筑材料综合实验》这门课程。通过这门课程，让学生自己参与到实验过程中，这样学生对抽象的建筑材料和检测设备就会有一定的认识，能够让学生产生兴趣，更能加深学生对基础理论知识的理解与运用、提高实际动手能力、挖掘潜力意识、活跃创新思维[4-5]。通过本实验课程的学习，除了让学生掌握实验的基本方法和技能外，学生还可以根据所学的原理来设计实验，能够系统地理解所开设的实验的目的、意义以及原理，还能够对材料的质量进行控制，进一步提高了分析问题、解决问题的能力。

2 实验教学现状及问题分析

2.1 实验教学内容不合理性

教学的两大体系为理论教学和实践教学，理论教学需要实践教学来验证，实验教学必须由理论教学来支撑，通过理论教学和实践教学相互配合，培养学生的综合素质和实践能力。在具备一定理论知识的前提下，通过实践教学可以将学生的知识能力、动手能力激发出来，再与理论进行结合，将理论知识进一步深化。但实际情况不是这样的，实验课在开设的过程中并没有得到充分的重视，大家普遍认为实验课程只是理论课程的补充部分，是理论课程的延伸，并没有把它作为一门单独的课程进行设计，导致实验课程不能很好的与理论课程联系起来，造成脱节现象严重。因此，实验课程就不能很好的与理论课程紧密联系，仅仅只是强调了理论知识对实验具有指导作用，这就导致了实验教学的重要性不够，以至于对学生自主创新能力的培养不够。另外，实验教学内容也存着一些问题，比如实验材料和设备比较落后，与现代的科技发展不一致，学生没法将实验教学与最新的科学技术成果结合起来，很难达到预期的效果，对学生创新能力和意识的培养作用不大。

2.2 实验设备陈旧，数量不足

开设实验课程必须要有实验设备，实验设备是开设实验课程的先决条件。上海应用技术大学材料科学工程与工程(化学建材)专业开设时间不长，因此在实验条件还是非常薄弱的，勉强能够支撑基础性的实验，对于开设专业的综合实验来说还是非常困难的，主要体现在以下几个方面：

部分设备老旧，早已超过报废年限，并且通过这些老旧设备获得的数据重复性不好，更不能保证数据的准确性，而且在使用过程中容易出现故障，对学生的人生安全存着隐患；

设备的类别和品种单一，不能全面覆盖所有试验，偏重于基础性的小型设备比较多，而针对综合性实验的建筑材料制备相关的大型设备严重缺乏，不能保障系统性的大型综合实验的顺利开展，只能通过现有设备开设实验，目的性和指导性欠缺；

另外，实验设备也是不够的，本专业每年招收30名左右的学生，不能保证每个人学生都能独自开展实验，目前是将学生划分为几个批次、几个组来开展实验，学生不能得到有效的锻炼。

2.3 学生缺乏兴趣

实验教学的目的是为了让学生参与实验，亲自设计或动手操作。如果学生只是到实验室听讲解，或者看老师和同学操作，或者只照着流程做一遍就完了，不利于发挥学生的主动性、积极性和创造性，这就如同在教室学习理论知识一样，到不到预期效果，总结原因如下：

(1)实验方案设计上没有体现学生发挥自主性的部分，演示性的实验只需要学生观看，不需要动手操作；

(2)设备数量不够，由于设备数量有限，就算分批分组开展实验也不能保证每个学生都能全程参与，人均使用设备机时较少；

(3)实验项目内容老旧与实际工程脱节严重，学生认为对自己今后读研或者工作没什么关系，所有积极性不高，所有对学生来说没有什么吸引力。

3 实验教学改革的思路与探索

3.1 优化教学内容和方法

建筑材料教学体系结构复杂，在进行实验课的时候可以通过理论课对实验课进行深层次的扩张，引导学生发现问题，逐步调动学生的积极性。另外，教学方法单一这种现象也存着于许多高校的综合实验课中，这很难吸引学生的兴趣。因此，我们首先要将单一化的教学方法转变为多元化。例如，教师可以在理论讲解的时候辅助一些多媒体等信息化的教学内容，抓住学生的兴趣。

3.2 加强实验室硬件设施建设

实验室是保障实验教学的基本物质条件，为了保证实验教学水平和效果，实验室的硬件条件的改善非常重要。近几年来，随着国家对大学生实践教学环节的愈加重视，每年投入高校实验室建设的经费也在不断增加，因此，实验建设经费的合理使用尤为重要。首先，优先采购实验教学大纲所需而现阶段没有的设备，满足基本的实验教学要求；其次，在经费充足的条件下，补足实验教学设备的数量，保证每位同学都能操作设备；第三，改善实验室的环境，实验室是教学的场地，保持实验室环境卫生整洁，可以吸引学生做实验的兴趣。

3.3 提升师资队伍能力

教师也需要提升自己的教学能力，在掌握扎实的理论知识的基础上，还需要培养和提升教师的科研业务能力，这样教师就会在课堂中对学生的实验能力进行全方位的引导。其次，需要将一些专业性的教师人才引进到实验教学中，提升实验课程的专业性。

4 结 语

上海应用技术大学材料科学工程与工程(化学建材)专业综合实验教学可以提升学生的综合能力，因此在教学过程中必须高度重视，在理论课程开始的同时也不忘培养学生的实践能力，通过制定科学合理的教学计划，为建筑材料专业综合实验教学质量的提升创造良好的条件。