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关键词：土木工程材料；教学内容；实验实践；教学方法；效果评价
中图分类号：TV375文献标志码：A文章编号：
10052909（2015）02006004
土木工程材料是材料科学在土木工程中应用的产物，是土木工程的物质基础。南昌大学建筑工程学院土木工程材料课程是土木工程、水利水电工程、工程管理、建筑环境与能源应用工程等多个专业的学科核心课或专业基础课，一般在大二上学期或下学期开设。土木工程材料课程内容繁杂，且大多是记忆的内容，而课程学时相对偏少，容易导致学生学习效果不佳，给土木工程材料课程教师带来困惑。正因如此，绝大多数院校的土木工程材料课程都在或多或少地进行教学改革探索，华南理工大学苏达根[1]和杨医博[2]、重庆大学吴芳[3]、北京交通大学安明喆[4]、大连理工大学艾红梅[5]、西安建筑科技大学伍勇华[6]、北京林业科技大学冀晓东[7]等对土木工程材料课程教学改革进行了思考和实践，而浙江大学金南国[8]、上海交通大学陈兵[9]、华中科技大学张长清[10]、深圳大学丁铸[11]等对土木工程材料课程实验教学改革进行了探索和实践。
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：
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关键词：土木工程概论 土木工程专业 其他专业 教学引导
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）03（a）-0144-02
Considerations on "Introduction to Civil Engineering"
Huang Tuo
（School of Traffic and Transportation， Changsha University of Science & Technology， Changsha Hu'nan， 410114， China）
Abstract： Introduction to civil engineering is a basic professional required course for civil engineering students， it is also an important elective course for students majoring in other professional，and it plays an extremely important role in the cultivation of the talent. However，various factors lead to the poor effect of the current curriculum. In order to improve the teaching effect， the teacher must be fully aware of the actual problems in teaching for different majors， thinking about the improvement of teaching methods and teaching mode， as a result complete the guidance for students majoring in civil engineering and other professionals， and lay a good foundation for student’s learning in the future.
Key Words： Introduction to civil Engineering； Majoring in civil engineering； Other professional； Teaching guide
土木工程概论是土木工程专业一门重要的基础必修课。作为学生入学后接触到的第一门专业课，有着介绍土木工程专业、激发学习兴趣和初步建立学生专业知识体系的作用。对于非土木工程专业的学生，该课程也是一门非常重要的非专业选修课，能让他们了解土木工程专业，并初步建立工程的概念。然而，土木工程概论在20世纪末才正式进入专业目录，相对于其它已授课多年的课程，其教学模式和教学方法都是不够成熟的[1]。长期以来，土木工程概论课程的固有特点以及教学中实际存在的各种问题，导致教学难以取得预期的效果。为此，笔者针对在教学实际中遇到的问题，提出了该门课程教学方法和教学模式的一些思考。
1 土木工程概论的课程特点和教学问题
1.1 内容过多，理论枯燥
土木工程概论作为一门基础必修课程，涵盖的内容几乎囊括了所有的土木工程专业。然而教材篇幅和教学课时有限，各个方面的内容往往只能点到即止，使授课内容显得庞杂粗浅。许多土木专业的学生都反映难以在课堂上完全接受老师讲解的内容，更遑论其他专业的本科生。此外，各版本教材的概述性文字都相对偏多[2-4]，缺少易于理解接受的实践性内容。课堂大部分时间只能用于理论知识的讲解，枯燥难懂，容易使学生丧失学习兴趣。
1.2 学生基础薄弱，课时安排过少
该门课程通常开设于大一第二学期或大二第一学期，学生的专业认知有限，课程中出现的大量专业名词如“剪力墙、柔性路面”等难以被学生消化。又如路基路面工程中的刚性路面、半刚性基层沥青路面、刚柔秃鲜铰访娼峁梗学生很难进行区分，进而学习兴趣降低[5]。此外，该课程的内容虽多，但是相应的课时安排过少，每次课（90 min）都要讲完一章的内容，对于缺乏专业基础的大一、大二学生而言，知识点过多，授课效果令人担忧。
1.3 考核方式流于形式
无论是土木专业或其他专业，该课程的考核方式大多采用开卷考试，或提交课程笔记，使得考试难以起到最终把关的作用。容易使学生产生得过且过的思想，甚至一些非土木专业的学生上课看其专业的书籍，导致教学效果堪忧。
2 丰富教学方法，改进教学模式
为了解决上述教学中存在的问题，笔者针对这些问题进行思考，并向从事土木工程概论教学的老教授请教和与其讨论，让他们提出一些改进意见，并结合自己的教学特点，琢磨出几点新的教学方法运用在自己的教学实际中，取得了不错的反响。
2.1 工程实例激发学习兴趣
好的开端是成功的一半，土木工程概论的课堂教学也是如此。笔者在每次课前都会应用一个工程实例激发学生的学习兴趣。比如第一堂课，笔者就会讲到世界第一高楼与人工构造物――迪拜塔，列举其高度、层数和昂贵的工程造价，给学生们看迪拜塔里面的世界级顶级酒店即阿玛尼酒店金碧辉煌的图片和迪拜塔放烟花及其被闪电击中的情景，给学生震撼的感受。这样既与课堂内容结合，极大地提升了土木及非土木专业学生的学习兴趣，使他们能够积极、主动地投入到一堂课的学习中去。
2.2 理论联系工程实践提升学习效果
土木工程是实践性非常强的一门专业，所以土木工程概论应该将书本上的理论知识与工程实际联系起来。例如在讲到路基路面工程这一章节的时候，笔者会讲到实际工程中如何处治膨胀土，如何采用“以柔治胀”和“封闭包裹”的方法解决膨胀土这个工程中的癌症。还将讲到在南的膨胀土工程在历经暴风雨后仍然没有出现滑坡的情况，得到了当地领导和专家的一致好评。这样，通过一些工程实践的视频、图片，结合课堂的板书，既让学生学习了书本知识，又让其初步了解了工程中的一些做法，还宣传了学校及学院的科研成果。可谓一举多得。课后无论是土木或非土木专业学生都反映，这些工程实例是他们比较喜欢听的，通过实例能够更好地了解土木工程概论各章节的内容，希望笔者能多在课堂上讲些工程实例。
2.3 严格考核与期末演讲相结合
由于学生普遍容易忽视土木工程概论课程的重要性，需要改进现有的流于形式的考核方式，提出更能体现学生对本门课程的掌握和思考的考核，并严格执行考核，加强学生对本门课程的重视。除了严把考核关外，笔者在课堂上让每位学生都在期末讲述一个学期对土木工程这门课程的学习心得。许多学生都表示，通过这门课程的学习，了解到了许多世界上的超级工程，开阔了自己的眼界，也学到了一些专业知识。有些学生还表示，他们产生了到外面世界多看看的想法。有位学生甚至表示想骑自行车去看看建筑，当听到这里时，班上的很多同学都表现出了极大的兴趣。通过这样一种考核与演讲的方式，不仅能让土木或其他专业的学生在期末的时候把所有的知识温习一遍，还能严格地把关平时的学习效果，在课程结束后能使他们在以后的生活中主动关注土木工程。
3 结语
该文针对土木工程概论教学过程中存在的一些问题开展教学探讨，即课堂上工程实例激发学习兴趣、理论联系工程实践提升学习效果、严格考核与期末演讲相结合等方式让土木或其他专业学生从被动学习变为主动学习，并且在轻松、愉快的氛围中了解、掌握书本上的知识。这样，他们才能真正想了解土木工程概论的内容，在学习和以后的工作中关心和关注土木工程。
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关键词:土木工程概论;翻转课堂教学法;教学改革
引言
土木工程概论课程是1998年7月教育部重新修订并正式颁布《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》后，在“大土木”框架下我国高等学校土木工程专业和工程管理专业新增的专业必修课程及其他相关专业的选修课程［1］．旨在帮助土木工程专业及相关专业新生了解土木工程的历史、现状和未来;熟悉土木工程所涉及的工程范围;掌握土木工程的基本结构形式和工程建筑形式;掌握房屋建筑、道路、铁路、桥梁、水利水电、地下结构、特种结构等所涉及的基本概念、基本知识;了解它们的基本理论、基本方法;了解土木工程中计算机的应用和工程管理的规范;了解土木工程专业的培养目标、主要课程设置、就业前景以及职业规划等内容，以便学生尽快了解并热爱这个行业，培养专业学习的兴趣，树立学习的目标，为后续课程的学习奠定良好的基础［2］．由于土木工程概论在整个学科体系的重要性，一些高校相继开展了“土木工程概论”课程的教学实践改革探索，已取得了一些有益的经验［3－6］，值得借鉴．但随着新材料、新工艺、新技术在土木工程领域的飞速发展，以及信息技术对高等教育教学带来的冲击和机遇，探索适应这一新形势下土木工程概论这门课程的教学方法非常必要和迫切．笔者结合海南大学教学改革实践项目，对土木工程概论课程的教学模式、教学手段和教学方法进行了有益的改革及创新．
1课程教学中现存问题
《土木工程概论》作为土木工程相关专业的一门开设历史较短的专业基础课，在教学实践和教学研究方面都不太成熟，存在诸多问题．
1．1专业知识宽泛，对教师素质要求较高
作为土木工程专业入门的概论课程，决定了该门课程专业性较强，而且涵盖的领域极为广泛，涉及土木工程材料、基础工程、建筑工程、交通土建工程、桥梁工程、港口工程、地下工程、水利水电工程、给排水工程、土木工程施工、建设项目管理、土木工程防灾与减灾等诸多方面内容．因此，比较合理且有效的做法是采取不同学科多位骨干教师共同授课的方式，每位教师讲授自己最擅长的学科方向，共同完成土木工程概论的教学任务．但我校的实际情况是土木工程专业面窄，教师的专业背景接近，而且每位专业教师都肩负繁重的教学任务，很难建立一支具有不同学科背景且实践经验丰富的土木工程概论课程教学团队．因此对于独立承担该门课程的教师，应不断拓宽专业知识面，积累工程实践经验，并自觉探索和尝试各种先进的教学理念及技术手段来提高课程教学效果．
1．2内容较多，课时较少
对于土木工程概论课程的设置，参照《高等学校土木工程本科指导性专业规范》的指导，各高校根据各自的办学历史、专业设置和发展定位的不同，在教学内容取舍、学期安排及课时设置等方面存在一定差异，开课时间一般为大一或大二期间［7］，课时多则36学时［8］，32学时［9］，少则16学时［2］．我校的具体安排是开课时间为大一第一学期，课时24，选用上海大学叶志明教授主编的《土木工程概论(第三版)》作为教材，该教材专业知识覆盖全面，共设15章，课程进度基本上是每次课(90分钟)要讲一至二章的内容，对于知识点较多的章节像建筑工程、交通土建工程及桥梁工程等课时尤其紧张，采用传统的教师逐个知识点讲解的方法，学生很容易疲惫，跟不上授课进度，教学效果较差．
1．3考核方式简单
对于课程考核方法，过去我们也和许多高校一样采用平时成绩加期末考试(开卷或闭卷)或写课程论文的形式，平时成绩30%，期末考试或课程论文占70%．因此存在考前突击死记硬背或论文抄袭现象，学生不注重平时学习的积累，掌握知识的牢固性大打折扣．
2课程教学方式的变革—翻转课堂教学法的引入
鉴于土木工程概论课程教学中存在的问题，考虑该课程专业覆盖面广、内容丰富，常识性知识较多的特点，结合学校教育教学改革及网络精品课程建设活动，笔者尝试采用翻转课堂教学法进行土木工程概论课程的讲授方式，取得了满意的效果．“翻转课堂”是一种基于信息技术的新型教学模式，与以往的网络教学有着本质的区别，其优势在于将布鲁姆的认知层次清晰分开了［10］:简单的记忆，理解，运用被放在课下，而高层次的综合运用和创新则可以在课上发生．这有助于学生的创新精神和实践能力的培养．克服了传统的填鸭式课堂教学模式，教师课堂教学压力大，老师没有时间为学生答疑解惑，学生没有时间对所学知识深刻理解，从而将所学知识内化成自己的才能或能力等缺点．近几年，翻转课堂教学法在国内外很受热捧，从基础教育到高等教育，涌现出不少成功案例［11－14］．但在土木工程概论课程教学中采用翻转课堂教学法的研究未见报导．相比传统的填鸭式的教学，翻转教学需要教师花更多的功夫，进行全过程的教学设计，许多翻转课堂的论述都只是提出了大体的操作策略，而不同的学科和学习项目在实践操作中又各有区别．
3课程翻转课堂教学总体设计
3．1教学理念的转变
教学过程注重知识的传递，更关注学生的吸收内化．过去教学因为学时有限，只重视学习过程第一步即“知识传递”，忽略了第二步“吸收内化”．翻转课堂教学法通过学生课前对教学内容及教学目标的了解及学习，教师可以利用课堂组织学生进行讨论、鼓励学生参与到教学过程中，培养学生对知识的应用、分析、评价和创新能力．
3．2教学视频及课前学习资料的准备
课前学习资料除了老师精心准备的教学内容视频外，还包括经典的或时效性很强的与教学内容相关的纪录片、视频资料、工程案例和土木领域代表人物、专家学者简介．如英国国家地理频道推出的系列纪录片“伟大的工程巡礼”、央视的“超级工程”、Discovery的“无敌建筑”“工程大突破”、“建筑奇观－亚洲篇”及“建筑哲学”等，以及“911”恐怖袭击世贸大楼的倒塌、汶川大地震和“威马逊”台风等视频资料．工程案例包括中国古代的都江堰、赵州桥、现代的水立方、鸟巢、国外的比萨斜塔、帝国大厦以及世界第一高楼迪拜塔等．土木工程领域的代表人物、专家学者介绍包括北宋的李诫(《营造法式》的作者)、近代的詹天佑以及现代的茅以升、林同炎、刘恢先和李国豪等．教学视频的录制采用技术水平要求较低的录屏方式制作，并且根据教学进度安排，每课次按照教学内容的相互关系，制作3～4个教学视频，内容尽量简短精悍，以保证每个视频播放时间不超过15分钟．总之课前学习资料既包括基本教学内容，又包括激励和帮助学生自主学习的支持系统，使学生可以在课下按照自己的学习进度完成教学内容的学习．对于像土木工程概论这种常识性内容较多的课程学生完全可以出色完成任务．
3．3课前学习任务单
课前学习任务单可以使学生明确课前需要完成的自学内容，其设计与课前学习资料紧密配合，并考虑课堂活动中学生应提前做好的准备．因为学校网络教学平台的功能所限，教学视频中无法穿插与视频内容相关的问题，让学生在观看视频的过程中给出答案，以帮助学生保持注意力集中及提高学习效果．因此在学习任务单中明确学生每观看完一个教学视频应完成的任务，并给出具体的评价办法，从而作为考察学生课前学习效果的依据，并在课程平时成绩中予以体现．
3．4课堂组织
翻转课堂教学过程中，老师首先要完成从“讲台上的圣人”到“学生身边的导师”的身份转变，教师要少讲、精讲，把课堂教学的时空留一部分给学生．结合课前学习任务单及课前学习资料在课堂中组织问题讨论、课前学习心得交流及案例分析等活动，鼓励学生通过演讲、展示台、交流、论文等方式展现自己的学习成果和自学体会．实践经验表明课堂活动一定要与课前学习任务单相联系，这样既可以鼓励同学们认真自学的态度，又培养了学生自我学习的能力，从而保障课堂活动的效率和效果，真正使课堂活动助力和展现学生教学内容的“吸收内化”效果．
3．5课程考核
翻转课堂教学法，注重学生自学能力的培养，对学生平时学习的积累及课堂教学的参与表现均作为课程考核量化内容．具体做法是课程总评成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成，各占50%．平时成绩中考勤、教学视频及网络资源学习记录、课前任务单完成情况、课堂讨论及专题研讨表现、课程论文或报告各占10%;期末考试采取开卷形式，除了考核应掌握的基本知识及概念外，重点考核学生运用所学知识提出问题解决问题的能力，试题结合地域特点或时事热点，设计灵活，如琼州海峡跨海大桥建设之我见，海南国际旅游岛基础设施建设意见等，为考生回答问题提供充分的思考空间，有利于考生发表自己的见解，展现自己的能力，发挥自己的水平．
4结语
“土木工程概论”作为学生接触的第一门专业基础课程，其教学效果的好坏对学生专业素质的培养和后续专业课程的学习影响深远．应用翻转课堂教学法对土木工程概论课程的讲授方式进行变革，能充分发挥现代信息技术的优势，为学生开启个性化学习之门，提升学生的自主学习意识和能力，激发学生的创造性思维．从而推动学校教育信息化生态系统的建立和发展，实现创新人才培养模式，提高人才培养质量的目标．
参考文献
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关键词：土木工程概论；课程教学；教学方法；考核模式
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）21-0068-02
土木工程作为一个专业覆盖面广、行业涉及面宽、对国民经济发展具有巨大推动作用的行业，在国民经济中具有非常重要的作用。1998年教育部颁布《普通高等学校本科专业目录》，将原来的桥梁、道路、岩土等专业合并为土木工程，形成了一个宽口径的“大土木”专业，这一调整的目标是培养具有较宽理论基础、较强适应能力、较广专业视野的土木工程专门人才。在这一大背景下，“土木工程概论”课程应运而生。目前，国内各高校普遍针对土木工程及其相关专业本科生开设了该课程。“土木工程概论”的教学目的是：[1-4]使学生较全面了解土木工程专业所涉及的领域、包含的内容、所获得的成就及未来发展方向；从宏观视角了解土木工程专业的综合性、社会性及其在技术、经济与管理方面的统一性，初步涉及一些基本专业概念；引导学生了解自己对大土木下属众多学科中最感兴趣的方面，建立热爱土木工程专业的感情和对土木工程事业的责任心，为今后积极主动地学好专业课程、培养自主学习的能力打下基础。
相对于“土力学”或“画法几何”等专业基础课程，“土木工程概论”课程开设历史较短，目前还没有形成较为成熟的、被普遍认同和推崇的教学方法。因此，针对该课程展开深入的教学教法研究，对于切实提高课堂效率、改善教学效果无疑都大有裨益。
一、课程教学中存在的问题
现阶段“土木工程概论”课程在高校一般是作为土木工程专业的必修课及其他相关专业的选修课，开设时间一般为大一或大二期间。“土木工程概论”范围涵盖本专业全貌，这就要求学生必须站在学科全局的高度，对学科全貌充分认识与把握，以期做到理论基础扎实、专业知识面广、实践能力强、综合素质高，并有较强的运用和推广能力。[5]“土木工程概论”课程的任务是培养学生认识土木工程的专业范畴，初步建立解决问题的工程方法，掌握各类土木建筑工程的基本概念、基本理论和基本方法，为学习相关的后续课程打好必要的基础，能应用土木工程的理论和方法对一些简单的工程实际问题进行定性分析。[6-8]目前“土木工程概论”课程教学中主要存在以下问题：
1.内容宽泛粗浅，缺乏实践性的内容
作为一门引论性质的课程，它所涵盖的领域极为广泛，其内容涉及到工程材料、建筑工程、道路与铁道工程、桥梁工程、隧道与地下工程、岩土工程、水利工程、给排水工程、海洋工程、机场工程、项目管理、防灾减灾等，内容庞杂粗浅，课本往往只能点到即止。另外，书本概述性文字偏多，但囿于课时，课堂上大部分时间只能用于理论知识的讲解，缺少实践性的内容作为支撑。土木工程是一门实践性很强的学科，所有相关理论的出发点和归宿都是工程实践。[9]若能将讲授与实践有机结合起来，对于学生学习兴趣的培养和学习效果的改善都将产生巨大的帮助。
2.经典教材匮乏
开设土木工程专业的高校很多，相应的《土木工程概论》教材不一而足。事实上，出于各种原因，各高校往往热衷于组织本校师资力量来编纂教材，以满足课程开设需要。笔者认为，这样做虽然可行，但其合理性仍值得商榷。一方面，由于“土木工程概论”是一门内涵丰富、更新迅速、适用广泛的专业基础课，对于上海地区高校适用的《概论》教材，在四川或北京的高校同样适用，各校各自为政式地编著自己“独特的”《概论》教材实非必要，反而造成了人力物力财力的巨大浪费；另一方面，当师资力量不足时，教材之间抄袭严重，内容编排几近相同，与其说是自力更生，还不如说是自欺欺人。
3.对任课教师的要求很高
鉴于课程的重要性，教育部曾要求“要配备对土木工程有着深刻认识且具有丰富实践经验的教师来讲授这门课”。高校的实际情况是，具有丰富实践经验的教师往往还承担着更为繁重的专业课程的教学任务，而“概论”课程常常是由经验不丰富的讲师承担。但青年教师通常对自己的研究方向比较熟悉，而对于其他不相关的方向则知之甚少。由于实践不足，在讲述工程实例时就难以做到旁征博引、生动活泼、深入浅出。
4.课时过少，考核方式简单
就笔者的教学经历来看，“土木工程概论”课程的授课学时介于16～24学时之间，也就是说，每次上课（90分钟）都要讲完一章的内容，如建筑工程、道路与铁道工程等，由于知识点很多，难度较大，教学效果令人担忧。“概论”的考核方式大多采取开卷考试或提交小论文的形式，急功近利的学生常常只盼着“毕其功于一役”，疏于平时的学习积累，掌握知识的牢固性大打折扣。
二、“土木工程概论”的教学改革
1.增加课时量，增添实践性内容
建议在以后的课程设置中适当增加课时量。在现阶段的教学中，由于课时较少，课程教学质量难以保障。对于关键问题的讲解，应当更为全面而周详地讲述，尽量讲细讲透。例如讲述斜拉桥与梁桥的关系时，应结合“构造特点”“传力路径”“受力特征”“建造材料”等要点来综合讲述，这就需要增加课时量作为前提和保证。
“土木工程概论”的教学内容必须“理论联系实际”，从而培养出实用型人才。一方面，任课教师在授课前可通过网络等渠道收集关于土木工程的最新案例，对其新知识、新技术等进行整理、分析和总结，确保传授的知识与现实世界不脱节。另一方面，为了让学生更直观地认识各种土木工程，可适当安排一些现场教学，增加其感性认识，加深其对于土木工程的认识和理解，同时也有利于增加其学习兴趣。
2.重视教材及教师队伍建设
教材是教学观念和方法的反映，教材建设是提高教学质量的重要环节，是实现人才培养目标的关键。教材合理与否直接关系到教学效果。教材的内在质量要求教材具有科学性、可读性、知识性、思维性、启发性和教学的适用性。《土木工程概论》教材应当坚持实用性原则，尽量选用内容浅显易懂、条理清晰、图文并茂，且着重以介绍土木工程各学科的基本知识和共同特性为重点的教材。笔者建议应由全国性的各大学会组织人手联合编纂教材（每3～5年更新修订一次），然后在高校推广使用。
从教学规律上说，教师在教学过程中起主导作用，教学效果与教师素质直接相关。本课程由于涉及工程领域较多，这就要求任课教师不但要有丰富的教学经验，而且还要有扎实的专业背景知识和丰富的工程实践经验。因此，建立一支稳定的、高素质的教学队伍是改善教学效果的必要条件。就目前国内高校实际情况而言，主要有以下两种途径：一是在中青年教师中培养一批专业知识广博、科研实践能力强、教学基本功扎实的专业骨干教师承担本课程的教学任务；二是采取不同学科多位骨干教师共同授课的方式，每位教师讲授自己最擅长的学科方向，共同完成整门课程的教学任务。此外，应鼓励开设课程教法研讨会，各相关学科的教师聚集一堂，共同商讨、探索教学内容与教学方法。对于有条件的高校，还可提倡国际合作交流，尽快了解和吸收国内外土木工程领域的最新成果，以不断提高自身的业务素质。
3.教学方法和手段创新
为了培养学生的自主学习能力和创新思维，应逐步推广和不断完善启发式、讨论式、参与式教学方法，处理好教师主导和学生主动的关系，调动学生的学习积极性，激发学生的创造性思维。对于认真思考、积极回答问题的学生可以给予适当的奖励绩点，计入期末总成绩。要重视现代化教学技能，积极探索多媒体等现代信息技术手段，通过图像、声音、文字三者的有机结合，把教学内容立体、有序、生动地展现在学生面前。尤其是对于信息量大、难以描述的教学内容和最新研究成果、重大工程介绍等，更应该采用现代信息技术。例如在每一章讲授部分结束后，笔者会给学生播放一段事先精心准备好的土木工程教学视频，并同步进行必要的讲解，如“超级工程”“Discovery”等都为“土木工程概论”课程教学提供了丰富的素材。
4.考核方式改革
考核是检查教学效果的有效手段，为了提高“土木工程概论”课程的教学质量，对现行的考核方式进行改革势在必行。应积极探索灵活多样的考核方式，消除传统考核方式的弊端。笔者建议丰富考核内容，采取多种手段和方式对学习效果与成绩进行评价，如考勤、课堂问答、课后作业、读书（考察）报告、课程论文、开卷考试等，这样可以弥补单一、枯燥的考核方式的不足，逐步形成有利于促进学生综合素质提高和能力培养的考核评价机制。有条件的高校还可以推行理论考试和实践考试相结合的方式。
5.人文素养与综合素质的养成
人文素养的核心内容是对人类生存意义和价值的关怀，这就是“人文精神”。这其实是一种为人处世的基本的“德性”“价值观”和“人生哲学”，科学精神、艺术精神和道德精神均包含其中。人文社会学科包括美学、艺术、社会学、经济、人文历史、文学、哲学等等。[10]这些学科不直接对专业发展提供作用，但对于造就土木工程师的社会与人格素质具有极大的意义，并由此影响着其价值观与相应的思维、行动。人文素养是培养综合型人才的前提和基础，这对于理工科学生的教育具有独特而重要的作用。在对学生进行专业教育的同时，进行人文社会学科的灌输和熏陶，并把这些纳入人才培养计划和教学计划，从教育内容、教育主体、教育环境和教育方式上把德智体美几方面有机统一起来，促进学生全面发展，实现培养目标。
三、结语
第一，应根据“土木工程概论”课程特点，编制浅显易懂、条理清晰、图文并茂、与时俱进，且着重以介绍土木工程各学科的基本知识和共同特性为重点的教材，同时建设一支高素质的教学队伍。
第二，增加课时量，增加实践性内容，采用启发式、讨论式、参与式的教学方法，处理好教师主导和学生主动的关系，调动学生的学习积极性，激发学生的创造性思维。重视现代化教学技能，积极探索多媒体等现代信息技术手段。
第三，丰富考核内容，采取多种手段和方式对学习效果和成绩进行评价，弥补单一、枯燥的考核方式的不足，逐步形成有利于促进学生综合素质提高和能力培养的考核评价机制。有条件的高校还可以推行理论考试和实践考试相结合的方式。
第四，在对学生进行专业教育的同时，进行人文社会学科的灌输和熏陶，从教育内容、教育主体、教育环境和教育方式上把德、智、体、美几方面有机统一起来，促进学生的全面发展，并为其以后的专业课程学习打下良好的基础，培养出适合时代需要和科技发展要求的土木工程专业人才。
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关键词：土木工程；工程管理；土木工程概论；课程教学；考试改革
作者简介：刘胜兵（1976-），男，湖北天门人，武汉工程大学环境与城市建设学院，讲师。（湖北 武汉 430073）
中图分类号：G642.0?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）31-0070-02
自从1998年国内各高校按新的招生目录实行“大土木”招生以来，原建筑工程和交通土建工程等8个专业被新的土木工程专业所覆盖。为适应新专业的教学，全国各高校相继开设了“土木工程概论”课程，其中以上海大学开设最早，该校于1996年即开始了“土木工程概论”课程的创立与建设工作。[1]经过10多年的发展，目前“土木工程概论”课程已成为全国各高校土木工程专业和工程管理专业的必修课程及其他相关专业的选修课程。“土木工程概论”作为一门专业基础课，特别是作为很多高校土木工程和工程管理专业学生入学后的第一门专业课程，其教学效果的好坏，直接影响到学生后续专业课程的学习热情和效果。为适应新形势下土木工程人才培养的需要，一些高校相继开展了“土木工程概论”课程的教学和考试改革探索，已取得了一些成果。[2]武汉工程大学自2011年以来，在全校掀起人才培养模式改革浪潮，与此相配套的教学和考试改革也相继展开，目的在于激发师生教与学的热情和活力，通过校级以上精品课程必须申报、其他课程自愿申报的形式组织各课程试行教学和考试改革，以提高实际教学效果。笔者自2009年至今已连续承担三年学校土木工程专业和工程管理专业“土木工程概论”课程的教学工作，值此学校开展教学和考试改革之机，结合自己在教学过程中的相关体会，对“土木工程概论”课程教学和考试改革进行一点探讨。
一、选择合适教材，精心设计教案
1.选择合适教材
教材是教学的基础条件，不同层次的学生在教材的选择上应有所差别。武汉工程大学的“土木工程概论”课程学习安排在第一学期学生军训结束之后，共32个学时，此时学生还没有进行过任何专业知识的学习，因此，应选择一本知识面广、通俗易懂的教材作为教学用书。武汉工程大学（以下简称“我校”）的“土木工程概论”课程以前采用过丁大钧、蒋永生教授主编的《土木工程概论》作为教材，[3]也采用过罗福午教授主编的《土木工程概论（第三版）》。[4]丁大钧等主编的教材内容相对过多，而罗福午主编的教材出版于2005年，内容相对陈旧，没有将近年来土木工程领域的一些最新技术成果收录在内。笔者自2009年开始承担“土木工程概论”课程的教学以来，一直选用的是上海大学叶志明教授主编的《土木工程概论（第三版）》作为教材。[5]该教材知识覆盖面较广，并且图文并茂、通俗易懂，2005年被列入部级精品课程。近三年教学实践证明，选择这本教材是合适的，学生反映良好。
2.精心设计教案
教案是教师为顺利有效地开展教学活动，根据教学大纲的要求，以课时为单位，对教学内容、教学步骤、教学方法等进行具体安排和设计的教学文书。教案设计的合理与否，直接影响到实际教学效果。因此，笔者在上课前除了精心准备教学PPT课件外，都会精心设计教案。有些教师认为现在普遍采用多媒体教学，既然都准备了PPT，再准备教案是多此一举，对教案设计不够重视，笔者对此不敢苟同。因为PPT课件只是教师教学用的辅助素材，而教案则是教师为讲好这些内容所进行的设计和计划，“凡事预则立，不预则废”，课程教学同样如此。
二、介绍重大工程和土木大师，激发学生专业荣誉感
对于刚走入大学校园的学生来说，一切都是新鲜和陌生的。学生们强烈渴望快速对自己所学专业有一个了解，比如什么是土木工程，土木工程包括哪些内容，土木工程专业需要学习哪些课程，土木工程专业的就业前景如何，毕业以后可以从事哪些工作等。这样的疑问需要在“土木工程概论”课程中得到解决。此外，让学生了解国内外土木工程领域的一些重大工程和有重要影响的土木大师，对于提高学生的学习兴趣和激发学生的专业荣誉感会起到意想不到的效果。[6]笔者特意将“土木工程概论”课程安排在晚上，并三节课连上，前两节课以讲授为主，同时和学生进行互动，第三节课则给学生播放国内外一些重大土木工程和土木大师的相关视频，比如三峡工程、哈利法塔、水立方等重大工程，又如国内结构大师孙芳垂、国外建筑大师保罗·安德鲁等。这些典型的土木工程和土木大师的视频，极大震撼和强化了学生对土木工程专业的感性认识，受到了学生的普遍欢迎。学生会从心底萌发出对自己所学专业的一种自豪感：原来土木工程专业如此伟大，土木工程与我们的生活联系如此紧密，以后一定要学好土木工程。
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：
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