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基于土木工程专业人才培养方案对学员“知识、能力、素质”三个层次的培养要求，将土木工程材料课程知识体系相对应地划分为“教材知识、拓展知识、科学知识”三个层次。通过课前预习、课堂教学、实验教学、课程考核四个阶段的课程设计，分别采取不同的教学方法和考核方法，实现学员获得学习、实践和创新等方面能力和素质的目的。
关键词:
土木工程材料;知识分层;教学设计;教学实践;课程教学
知识是基础，是载体;能力是知识的综合体现;素质是知识与能力的升华。知识、能力、素质是进行创新的基础，只有将三者的教育与培养结合在一起，并贯穿于教育的全过程，才能培养出高水平的人才。高等教育应在传授知识的同时提高学生的综合能力，升华其素质，培养学生的创新精神和创新意识。布卢姆认为，只要在提供恰当的材料和进行教学的同时，给每个学生以适当的帮助和充分的时间，几乎所有的学生都能完成学习任务或达到规定的学习目标［1］。其实很多学生学习成绩不理想，学生智慧能力的欠缺并不是主导因素，未能提供适当的教学条件和合理的帮助才是造成学生学习成绩不理想的最大原因。因此，笔者在土木工程材料课程教学中采取知识分层的方法，将课程知识划分为不同层次，预定目标，并采取针对性措施，帮助学员实现获得“知识、能力、创新”不同层次知识的目的［2－4］。
一、土木工程材料课程知识分层的教学设计
土木工程材料课程主要介绍各类建筑材料的成分、生产过程、技术性能、质量检验以及应用等基本知识。材料种类繁多，内容繁杂，各章自成体系，而且概念多、术语杂;经验性的东西多，逻辑推理性内容少;文字叙述多，公式计算少。学员在学习过程中感觉对知识的理解并不难，难的是抓不住重点，感觉要记忆的东西太多，不能将繁杂的内容梳理出条理清晰的层次，以致学生感到学习难度较大，学习效率不高。 依据土木工程材料课程知识来源及其特点，将该课程教学内容划分为:教材知识、拓展知识、科学知识三个层次［5］。(1)教材知识:即人才培养方案和课程标准要求掌握的内容，包括水泥、混凝土、钢材、防水等材料的化学成分、生产工艺、技术性能、质量检验以及材料的基本性能试验等;(2)拓展知识:指教员对课本知识的分析和拓展，主要内容是教员在科研、工程等实践过程中积累的经验和知识，以及课本以外的专业知识等［6］;(3)科学知识:与土木工程有关联的一切材料知识与实践，重点介绍材料科学发展的最前沿知识，及其在防护工程中的应用，如泡沫铝、纳米二氧化钛、石墨烯、相变材料、形状记忆材料等新材料的功能开发和应用研究，主要作用是激发学员的创造力。针对不同层次的知识，引导学生采用不同的学习方法和不同类型的评价方法，实现不同层次的教学目标［7］。通过任务—问题，引发学员的学习兴趣，实现学员获得“知识、能力、创新”三位一体课程知识的目的，培养学员的创新意识和创新能力。
二、土木工程材料课程知识分层的教学实践
为了深入贯彻理工大学精英教育理念，充分发挥教员的主导作用，引导学员全面成长，更好地对学员因材施教，拓宽学员视野，培养学员的实践能力和科研创新能力，从2009年开始，笔者尝试在土木工程材料课程教学过程中实施“本科生导师制”。实践中将导师制与课堂教学内容形成良好的衔接、互补，并对课程的知识体系进行梳理，逐步形成了“知识分层”的教学思想，在探索实践中，收到了较好的效果。
(一)课前预习以教材和学习指导书为载体，引导学员进行有针对性的课前自学，时间以10分钟至30分钟为限。课前自学能使学员对概念性知识有初步认识，对不能理解的知识点或各类疑问带到课堂上反馈给教员。本过程以让学员了解和掌握教材知识为目标。
(二)课堂教学教员对学员的预习情况进行检查，获得学员不能理解的知识点或各类疑问，在课堂上有针对性地讲解必须掌握的重点、难点，确保学员能够掌握人才培养方案要求掌握的知识。本过程以让学员了解和掌握教材知识为目标。在此基础上，教员对课本知识进行拓展，介绍真实的工程案例或事故，重点是军事工程。本过程以让学员了解和掌握拓展知识为目标。主要包括如下三方面内容:(1)大型工程涉及的材料:包括国内外各类典型工程及本地区的重点工程，如青藏铁路、水立方、鸟巢、苏通大桥、杭州湾大桥、永兴岛建设等工程中涉及的各类材料，体现理论知识与工程应用的紧密联系。(2)工程事故:包括各类媒体介绍的工程事故及环境污染实例，如重庆彩虹桥垮塌事件、家庭装修带来的“装修病”等，以此作为切入点介绍材料性能对工程结构质量和使用性能影响的重要性。(3)特种材料及技术:如“耐高温—高寒混凝土”“耐海水混凝土”“泵送混凝土”“混凝土结构抢修加固材料”“再生混凝土”“材料无损检测技术应用”等，并在此基础上引导学员针对工程实践特点，根据基础理论知识进行材料创新设计。
(三)实验教学实验教学作为大学本科教学的重要组成部分，是培养学生实践能力和综合素质的重要教学环节。相对于理论教学，实验教学更具直观性，更能培养学生发现问题、解决问题和分析问题的能力，在提高大学生综合素质和创新能力方面发挥着重要作用［8－9］。1．基本实验按照《全国高等学校土木工程专业本科教育评估标准》对土木工程材料课程实验教学的要求，完成六个验证性实验。本过程以让学员了解和掌握教材知识为目标。2．自主实验即开放式“三性”试验，实行自主选题、自行设计、自主操作。采取“本科生导师制”［10］，引导学生组成兴趣小组或科研团队自行选择试验内容，合理利用实验室已有设备制定试验方案，并得出实验结论。遵循“引导—自学—辅导—实践”四个环节，激发学生自主进行研究性学习的热情，把综合理论知识和技术融入到研究过程中，培养学生合作研究能力、技术创新能力，增强学生的综合素质，充分开发学生的潜力，为培养优秀学员创造条件。本过程以让学员了解科学知识为目标。在自主实验的基础上，教员根据学员的选题提供研究思路，以国防工程新材料研制俱乐部为平台，带领学员进行各类实践活动，如面向学生的科研立项、开展学科竞赛、参与教员的科研项目等。主要成果形式可以分为三大类:论文类、发明类、竞赛类。(1)论文类，包括科普类论文和学术类论文。从材料角度对大型工程进行材料设计，或从工程事故分析报告等角度撰写论文，要求正式发表，包括会议论文。如论文《‘美国911事件’中钢材对火灾产生、蔓延的影响》《建筑环境污染事件中材料的决定因素》等;也可以根据国家战略或国防战略选题，如《设计南海、西南高寒地区所需要的特种建筑材料》等。(2)发明类:以土木工程建设、国防工程建设或军事需求进行选题，包括材料发明、材料结构设计等，通过试验进行发明创造，并申请发明专利或实用新型专利。(3)竞赛类:以材料的创造发明或论文形式，参加校内外各类学科竞赛。如每年一次的理工大学“卓越杯”科技创新大赛，每两年举办一届的“全国大学生混凝土设计比赛”“中国大学生新材料创新设计大赛”“‘挑战杯’全国大学生课外学术科技作品竞赛”等，甚至可以参加相关学科的竞赛，如“全国大学生混凝土结构大赛”等。
(四)课程考核课程考核包括教学不同阶段的全过程评价，既考核结果，也考核过程。一是考核学员对教材知识的掌握情况，占总成绩的70%，具体包括预习单、作业本、实验报告、考试成绩等。二是考核学员对拓展知识的了解、掌握情况，占总成绩的20%，主要包括课堂表现、创新选题等。三是考核学员对科学知识的了解、掌握情况，占总成绩的10%，是课程成绩评定为优的重要依据。主要以课外创新作品的呈现程度来进行评价，如撰写论文5分，如果了(或有录用通知)就10分;发明创造有作品的5分，申请了专利的10分;正式参加了比赛的5分，已经获奖的10分。
三、土木工程材料课程知识分层教学成效
在“土木工程材料知识分层”教学设计和实践的过程中，先后获得学院“建筑材料课程教学改革研究”“本科精英教育的探索———课外实践导师制”“基于建筑材料课程的学员自主学习能力的培养研究”等教学科研项目的支持，获得一些教学改革成果。在课程考核方面，近几年学生通过率都达到100%。优秀率从5%左右提高到10%以上。在撰写论文方面，学员团队在教员的指导下撰写了《泡沫铝的特性及其在防护工程中的应用探讨》《室内电磁辐射污染分析与评估》《基于金属热工艺“四火”原理实现铸强兵之“剑”》等多篇学术论文。在创造发明方面，在教员的指导下，学员自主开展“寒区单兵多用途自热包”“一种高强陶粒混凝土的研制”“K－15快速高强抢修加固材料”等材料研究，并申请了专利。在参加竞赛方面，学员连续四年组队参加理工大学“‘卓越杯’科技创新竞赛”“第三届全国大学生混凝土大赛”，多人次获奖;参与“本科生导师制”课外创新学习的学员，有多名被保送或考取研究生。
四、结语
在理工大学实行“一导五法”教学改革的大环境下，教员和学员参与教学改革的热情空前高涨，学员各类课外科技创新活动得到了校院多级政策支持，“本科生导师制”也在各学院深入推进。今后应将全国或兄弟院校的更多有价值的学科竞赛引入学校，并将参赛的组织模式固定下来。此外应进一步加大学员课外科技创新活动成效与学分、评优、保研等评价体系的联系，为学员的成长创造更加广阔的平台。
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关键词：土木工程；现状；发展前景
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）0120042-01
1 土木工程的定位
土木工程是指与工程建设有关的科学、技术、工程的概括，是利用建材、设备进行勘测、设计施工、维修等的技术活动；也指直接或间接为人们提供生产、生活等服务的工程设施。土木工程作为伴随人类社会发展的一个古老行业，真实的反应了各个时期的科技、经济及社会发展状况，在我国现代化建设中越来越成为国民经济的支柱。尤其是建国以后土木工程飞速发展，无论是力学分析、设计理论方法还是施工技术都有很大突破。特别是近年来与新材料的结合应用、超高层建筑等发面发展尤为惊人。但是客观来讲，土木工程还有很多亟待解决的问题。
2 土木工程现状
建国以来，土木工程建设一直没有停止且发展迅速，取得了巨大的成就。新的会展中心、高层建筑、桥隧、轨道交通、高速公路及大坝在全国各地不断建造，新的科技新建材的应用也走在了世界的前列。
改革开放以后，随着我国经济的高速发展，具有经济风向标的建筑业也搭上了经济快车飞速发展，高层建筑的数量和高度等数据都很可观。根据一些统计报告，目前我国已经建成600多座超过100m的建筑，70多座超过200m的建筑，超过300m的建筑竟有20多座，占世界的20%多。目前我国最高的建筑为在建的深圳平安国际金融大厦，该项目为南北塔楼。其中，裙房高度不低于40米，南塔楼高度设计为150200米，北塔楼设计高度不低于450米。上海中心大厦，主体建筑结构高度为580米，建筑主体为118层，总高度632米，是目前我国在建的第二高楼，它是由传统的钢筋混凝土结构和较为先进的钢结构的混合。在2008年11月29日进行主楼桩基开工，预期到2014年竣工。大厦的设计高度超过台北101，建成后为中国第二高楼。世界上，超过400米的14座超高层建筑中有8座在中国大陆，这个数量足以让世人惊叹。
同样作为影响国民经济的重大基础建设的铁路、公路也有很大的发展。我国目前的铁路网规模仅次于美国居全球第二，以及拥有世界上总里程最长的高速铁路网。截止到2011年底我国铁路的总里程已经达到11万多公里，其中时速在200公里的铁路总里程突破了1.2万公里。截止去年年底，全国高速公路达9万余公里，位居世界第二，其中，国家高速公路5.77万公里，比上年末增加0.54万公里。全国高速公路车道里程为32.86万公里，主要的国家级公路全部建成，并完成了拓宽改造。
桥隧建设也取得惊人成就。杭州湾跨海大桥、港珠澳跨海大桥、苏通长江大桥以及长达20公里的乌鞘岭隧道等一批工程都代表了世界的最先进水平。
在关系民生国本及能源可持续发展的水利工程方面，建国以来，共建成上百个大型水电站及水库。南水北调、三峡水电站等工程的建设更是为我国水利建设史上添了浓厚的一笔。
3 土木工程的发展前景
3.1 新材料及高性能材料的应用。传统土木工程耗能高，材料不能循环利用，产生大量建筑垃圾。这一现象已经引起人们的高度重视。传统建材肯定会被可循环利用的性能优良的材料所替代。建筑材料对工程质量的影响很大，比如现在广泛应用的钢材将向着高强、质轻、韧性好等方面发展，高性能混凝土及其他复合材料也将向这方面发展。相关材料性能将进一步提高，新材料的应用将进一步广泛。
3.2 空间上的更广泛开发。随着城市化进程的不断加快，城市建设飞速发展，人口膨胀，城市规模扩大，现代城市都面临着同样的一个问题：用地紧张。由此带来了生存空间拥挤、交通拥堵、环境恶化等等问题。因此我国的土木建设将向地下和高空发展，以开拓更多的活动空间。高层建筑越来越多，地下基坑深度越来越大。因土地使用费用低，地下空间的开发有很大吸引力。土木工程的建设实也例证明在我国的经济发达城市是有地下开发的必要条件的，地下空间的开发与利用是现代城市发展的必然。
3.3 预应力技术的更大发展。自上世纪预应力混凝土被发明以来，其在我国的发展相当迅速。随着科技发展，预应力混凝土的结构计算理论将更加完善，计算机技术的进一步应用将推动预应力技术的发展，开发出“智能混凝土”等。预应力技术在土木工程中的应用将更加广泛。
3.4 环境友好。土木工程的产品大多是直接与自然环境相接触的。自然环境的恶化，其中有一部分即为土木工程产品的影响，其中无论是所需建筑材料对环境的间接影响还是施工过程中对自然环境的直接破坏都对自然环境有极大的影响。自然环境与人类生存、生活息息相关，土木工程与自然环境友好协调时人类社会发展的必然。
3.5 新管理及运营模式。管理也是生产力。改革开放后我国的土木工程行业相关企业虽经过一系列的整合改革，但相比国外的先进模式仍有差距，只有在硬件及软件上全面协调发展才能发挥最大效应。
4 结语
目前，我国土木工程已取得很大成就，一系列标志性建筑已代表了我们的技术水平。但我国的土木工程的整体水平与世界先进水平还有不小的距离。全球化时代，如何迎接新的挑战，更好的发展土木工程，是我们必须认真思考的问题。从未来的可持续发展及加强竞争力考虑，我们不仅要对土木工程理论及其实践进行更深入的研究，还要强化土木工程与其他相关学科的融合与，实现土木工程的更大突破。
参考文献：
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[2] 周小涵；土木工程的发展现状及其发展趋势[J].城市建设与商业网点，2009（26）
土木工程材料课程面向土木工程、工程管理等多个专业，课程具有以下特点［3］:内容庞杂零散，课程很多，内容之间的逻辑关系不强，需要记忆的多;课程的实践性很强，相对于工科的其他课程而言，土木工程材料的各部分内容和知识点之间的逻辑性不强，彼此之间的联系也不大，故很多内容需要学生强化记忆，形成对材料的常识性认识，上述特点，使惯于通过逻辑推理来领会，掌握知识点的工科学生较难适应。传统的土木工程材料实验课，一般模式为［4］:老师先介绍实验原理、目的、仪器设备、注意事项等，学生按教师或教材所讲的步骤重复实验，读取数据，验证规律、公式或性质，这种教学模式实质上是以教师为中心，学生处于一种被动从属的地位，缺乏实验主动性和兴趣性:以验证理论为目的，实验内容单一，实验数据少，分析无对比性，不能对课堂理论融会贯通进行分析;不利于提高学生发现问题和解决问题的能力，不利于引导学生突破思维的障碍，不利于学生创新思维方法的形成，不利于学生智能的发展，不利于学生在实验过程中各种能力的培养。
2土木工程材料教学改革途径
2．1理论教学体系改革
2．1．1根据材料的发展与市场需求的变化及时更新教学内容
根据建筑技术的发展与市场需求的变化，跟踪新材料、新技术的发展与国家产业政策的变化，及时更新教学内容，帮助学生掌握最新材料知识。考虑到土木工程材料不可能涵盖所有的新材料，因此选择当前市场容量大的、对建筑工程造价影响比较大的，而且符合国家产业政策的新型土木工程材料进行跟踪并补充到土木工程材料课程教学内容中，同时淘汰已过时或者不符合国家产业政策的材料。为此在教学过程对教学内容进行了以下调整:1)墙体材料淘汰黏土砖等国家已明令禁止使用的产品，相应地补充了建筑砌块、灰砂砖及复合保温墙体材料等。2)针对市场上大量采用墙体保温技术，增加了聚苯乙烯泡沫板及塑料泡沫塑料板及其内外保温技术的内容。3)根据市场需求，淘汰沥青油毡的内容，加强SBS、橡胶改性沥青卷材与高分子聚合物卷材的教学。
2．1．2鼓励学生深入建材市场了解最新建材行情，撰写调查报告
鼓励学生利用课余时间走进当地比较大的建材城，了解最新市场行情，了解市场上不同用途的建材的价格、产地、销量等信息;对市场上最新出现的建材进行记录、拍照，通过询问商家或者查阅网络等方式了解这些材料的用途、性能等信息，并撰写调查报告，将其作为期末考核的内容。通过以上教学，学生不仅掌握了当前工程上使用的新型土木工程材料的基本性能与应用技术，而且提高了学习新材料、新技术的能力。
2．1．3开展互动式、启发式教学
为了培养学生的主动思维能力，授课时可先提出几个问题，让学生带着问题听课。通过组织课堂讨论可以有效的提高学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的积极思考和创造精神。例如，在讲解建筑砂浆的技术性质时，先提出生活中的抹面砂浆表面开裂这一常见问题，让学生独立思考后进行讨论，讨论中通过点评引导学生从材料的组成和结构来推理砂浆的变形性质特点;再通过与混凝土组成材料差异性的比较，使学生加深理解混凝土和砂浆的技术性质。在讲述石膏和石灰的特点时，可以准备好这两种材料及两个烧杯和一根捣棒，告诉大家这两种白色粉末分别是石膏和石灰，如何用一种简易的办法区分，然后请两位同学分别向烧杯内加水，大家就会看到其中一个烧杯内反应剧烈，同时请另一位同学在另一个烧杯内用捣棒快速搅拌，大家就会看到开始可以快速搅动，逐渐就慢了下来直至停止，且整个过程在数分钟内完成，这样不用多讲，同学们对于石灰的剧烈水化反应及石膏的快速凝结特性就会一清二楚且印象深刻。在讲解混凝土内容时，先讲解混凝土性质和配合比的理论，再带学生参观现场混凝土的配置、搅拌、运输、浇筑、捣实等过程，对混凝土的性质、配合比设计等理论有了进一步的理解，再布置题目让学生自己完成一个配合比的设计过程。通过理论与实践相结合，提高了学生的实践能力，充分挖掘学生潜能，培养学生学习兴趣。
2．1．4改变刻板的传统板书模式，灵活运用多媒体教学
适当采用多媒体教学，通过声、图、文将课堂内容形象地载入到学生面前，能够充分调动课堂气氛，使学生积极地参与课堂，思考老师的问题，甚至当堂提出自己的疑问，而且在课后对课堂内容的印象也比较深刻。在讲授过程中，除了简单扼要地在课件中显现本课堂的主要知识点外，老师还需要恰如其分地加入一些“辅助材料”，以帮助学生对材料及其性能形成直观的认识，加深学生对知识点的理解。
2．2实践教学体系改革
传统实验教学以验证性试验为主要教学内容，且多以课堂上教师先讲解、演示、学生再模仿、操作的形式来组织教学，学生参与实验的积极性不高，难以达到理想的实验教学效果，因此，探索一种有利于培养学生创新意识、工程素养和科研能力的土木工程材料实验教学模式十分必要。
1)结合工程实例突出土木工程材料基本性能与工程应用特性的教学，重点培养学生的工程概念与工程材料应用能力。土木工程材料与我们的实际生活联系非常密切，学生在实际生活中已经积累了不少生活经验，因此通过实际工程实例讲述土木工程材料的基本性能与工程应用特性，可以帮助学生理解和记忆工程概念，即将不全面、不规范的直接经验用科学规范的术语表达，全面理解和掌握材料的基本性能与工程应用特性。如在讲述“水泥体积安定性”时，列举了“国内某建筑施工时，底板混凝土浇筑后10d左右，表面局部隆起、开裂”这一典型工程实例，在此基础上介绍水泥体积安定性不良导致的危害，引起体积安定性不良的原因，国家水泥标准对其的规定等。学生通过实例直观地认识到了水泥体积安定性不良的危害性，因此对水泥体积安定性不良的原因非常关心，同时很容易理解国家水泥标准有关水泥体积安定性不良的相关规定。
2)保证既有实验项目的基础上，添加新材料、新技术的实验项目。除掌握土木工程材料基础性能外，可适当添加相关新材料、新理念、新技术的实验。例如目前人们普遍关心混凝土耐久性问题(关系到节能、节约资源等)，以及建筑材料生产应用带来的生态问题(涉及到环保、温湿效应等)，可以考虑设计相关的实验内容(如加气混凝土砌块、空心砖、保温砂浆、防水卷材、环保涂料等)，加入到已有实验教学中，使土木工程材料教学的内容与时代进步相适应［5］。
关键词：土木工程材料；改革；毕业设计
“土木工程材料”n程是土木工程等专业必修的技术基础课，同时，也是为混凝土结构、钢结构、材料力学等专业课的学习打下良好的坚实基础。土木工程材料课程的学习内容是介绍土木工程材料的基本性质、应用范围、检测方法，了解材料的性质、结构以及改善的途径，使学生在以后的学习工作中合理选择并且使用土木工程材料，并为学生今后从事土木工程专业技术工作提供基础理论和技能训练。随着建筑行业专业经营模式的变化，社会对创新型、综合型人才的需求量日益增大，土木工程材料课在工程建设中的重要性就体现出来。为适应大土木培养的要求，传统的以验证性实验为主的教学模式已经不能满足人才培养的需要，我们需要对土木工程材料课进行改革和创新，并且及时调整教学内容。
一、土木工程材料教学现状
土木工程材料课程的涉及内容种类繁多，材料之间的逻辑性不强，而学时相对偏少，记忆内容偏多，导致学生对材料课程理解不深。考试结束，学生就会忘得一干二净，最终使得学生在材料的选择使用方面知识欠缺，给以后工作带来困难。
随着当今世界科学技术的飞快发展，新材料、新工艺层出不穷。随着社会分工的细化，建筑行业的分工也在细化，国内专门从事新材料开发与提供施工服务的企业已参与到设计与施工中。但是，水泥和混凝土依旧是当今社会中经常使用的材料，并且在将来的相当长的一段时间里占据着重要的地位。所以土木工程材料实验教学结构相对稳定，对理论课程的依赖性比较强，致使实验课程和时代脱节，降低了学生的求知欲。
传统的实验教学模式就是先由实验教师讲解实验任务和实验过程，然后学生按教师的要求分组进行验证性实验。实践证明，这种“验证式”的实验教学模式难以激发学生自主学习的兴趣，已经不适应当前以素质教育为核心，以培养学生创新能力为重点的高等教育体制。
现如今，随着土木工程类高等院校课程的调整，材料实验课程的课时相对较少，学生很难去做一些有意义、具有综合性和设计性的创新型实验，不但减少了学生的试验次数，也很难激发起学生做实验的兴趣。
二、实践教学改革措施
1.优化实践教学大纲
实践教学是实验课中最为重要的环节，学生通过做实验来验证书本中的理论。为了增强学生的动手能力，并培养学生养成严谨的科学态度，锻炼学生进行科研的能力。我们积极进行实验教学的改革和实践，及时调整更新实验课程内容。针对上述现状，我们进行了如下改革，并且取得了良好的效果。
将教学内容提前发放给学生自习，在实验课时教师做重点以及难点的讲解，通过预习和讲解，减少赘述时间，从而使学生拥有更多的时间去做实验。实验前不再重复讲述课程内容，节省了时间，更多的是提高学生们的动手实践能力。
增加实验内容。由于实验课大幅减少了实验内容的讲授环节，实验时间大为增加。在原来实验内容的基础上，增加钢材实验多方案设计、水泥性质多方案实验、混凝土性质多方案设计等实验，使实验内容能够覆盖大多数的材料。
增加了设计性实验。改变之前的验证模式，将水泥、砂、石、混凝土和砂浆实验合并起来，作为2个设计性实验。通过设定混凝土和水泥砂浆的各类指标，让学生对原材料进行性能检验、配合比设计等任务，并根据实验的结果进行经验总结。
为进一步提高学生的动手时间能力，根据我校提出的实验课程要具有“演示性”“验证性”“设计性”和“综合性”的要求，提出了开放土木工程材料实验室，设立综合性实验课程。初步设想开设综合性实验课程，配合各类专业课进行综合性实验。
随着科技生产力的提高，各种新型材料也在不断应用于工程实际当中。所以，在之前实验的基础上，可以增加一些有意义的实验内容，提高学生们的兴趣。可以组织一些实验设计大赛，鼓励学生们积极参加，内容形式不限，发挥学生的自主性和积极性。按照要求完成实验比赛内容，并写出实验报告或论文的，可以得到课外活动学分1～3分。这样，不但激发了学生学习的积极性，锻炼了学生发现问题解决问题的能力，而且并且培养了学生的科学精神和创业精神，也促进了老师与学生的相互提高。
2.开设研究型毕业论文设计选题
学生参加研究型项目需要和学生自身的能力一致，所布置的任务或者实验不要超出学生的能力范围，找不到切入点，这样也不能达到预期的目的。将横向课题或者纵向课题加入到土木工程材料实验课中去，授课老师在课外花更多时间和精力去指导学生们进行科研项目，并给学生提供实验所需的材料及其设备，使学生能够从中得到能力的锻炼和提升。根据其纵向或横向课题确定毕业论文选题。通过参与科研项目的研究，学生可以协助老师解决与科研项目相关的科学难点，并且为自己以后的毕业设计选题确立方向，为以后的毕业设计做良好的铺垫。
三、结语
通过对土木工程材料实践教学进行改革，优化实践教学大纲，学生课前自主预习，减少赘述时间，增加做实验时间和实验内容，增加设计性实验，鼓励学生参加，并给出相应的奖励。在土木工程材料教学实践过程中，将科研项目和实验教学有机结合，指导学生参与授课老师的科研项目活动，让学生不但能够很快的理解并吸收知识，而且锻炼了学生们的动手能力，使学生们真正学到相关的专业知识，从而圆满完成教学任务。
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1征文范围
1.1CAE当前研究热点与未来发展趋势
(1)计算流体力学、结构力学、材料力学、仿生力学、爆破力学等新进展;(2)新材料与新工艺、生物材料、微纳米、复合材料的CAE应用技术;(3)高性能计算与CAE;(4)智能化CAD/CAE集成;(5)多学科、多尺度CAE仿真技术;(6)可靠性分析与CAE工程稳健设计;(7)非线性有限元进展及应用;(8)有限元网格自动生成技术.
1.2CAE专项技术应用探讨
(1)产品结构强度分析、疲劳寿命分析、振动及噪声仿真分析、碰撞仿真;(2)机构动力学、多体动力学与控制仿真技术;(3)跌落以及冲击、多物理场耦合分析;(4)结构轻量化设计与拓扑优化技术;(5)先进材料/结构一体化设计技术.
1.3CAE的平台技术与应用
(1)虚拟产品开发平台;(2)分布式仿真平台技术与协同仿真;(3)产品研发仿真流程和数据管理平台建设;(4)企业级仿真和多学科联合仿真.
1.4CAE技术的行业应用与解决方案
(1)CAE在航空、航天、兵器、船舶工业中的应用;(2)CAE在海洋工程、核工业及特种行业的应用;(3)CAE在汽车制造、铁道机车行业中的应用;(4)CAE在装备制造及通用机械工业中的应用;(5)CAE在电子、材料、土木工程、生物科技中的应用;(6)CAE技术在国家重大工程与装备中的应用.
1.5CAE技术的人才培养
(1)社会对仿真分析工程师的需求及要求;(2)高校CAE课程的设置及人才培养模式;(3)社会科技中介及培训机构的CAE人才培训项目开发.
2征文要求
(1)围绕主题内容、充实、数据准确、文字通顺,字数在5000字以内,未在正式刊物发表;(2) 会议收录论文,不收取任何费用,仅供业内人士交流参考;(3)文章的格式编写要求请访问.cn或;(4)论文结束页后另附论文全部作者详细信息,包括作者职称、学历、职务及主要专业方向,联系方式,并标明按上述5个专题论文应属的类别;(5)论文请务必在7月10日之前发送到()邮箱里.
3论文评审
组委会将组织专家组对征集的论文进行严格评审,根据评审结果向论文作者发出录取通知和参会通知,并选出优秀论文颁发获奖证书和奖品,优秀论文将推荐给专业刊物正式发表.
4联系方式
中国土木工程专业研究生培养模式探索
(一)确定土木工程专业研究生的培养理念及目标
土木工程专业研究生的培养应在保证硕士研究生具有正确价值观和良好道德情操、具备坚实理论知识和科研能力的基础上，侧重培养工程实践能力，使之能够具有解决实际工程中复杂问题的能力，成为与国际形势接轨、掌握建筑领域尖端技术的高素质工程型人才［3］。
(二)明确土木工程研究生培养质量的影响因素
单一的培养模式和传统的课堂教学模式，使学生的个性和特长得不到充分发挥，限制了学生的创造性思维发展，使研究生教育无异于本科教育，大部分缺乏独立研究和创新的能力。就土木工程专业来说，更应偏向实践和应用。
(三)研究生培养模式的建议
首先，高校应改革土木专业研究生教育模式。例如将土木专业研究生的培养类型细化到理论研究型和工程实践型等方向，使研究生的培养更具有针对性。在课程设置上，由于土木工程学科所包含的知识面宽，涉及的内容广，因此，课程设置要有针对性和普遍性，多设置基础课程［4］，使学生主要掌握学习方法，而非单纯地学习课程本身。同时，教师要使学生形成完整的知识框架和体系，使学生有机会接受该领域最前沿的知识和研究方法，使研究生从基础知识的学习、查阅文献到撰写论文等工作中学到做科研应具备的基本素养和能力，并在此基础上使研究生将自己所学的知识应用到实验或实际操作中。
其次，针对研究生毕业后缺乏实践和动手能力的现状，高校应加强校企联合培养模式。鉴于土木工程本身的学科特点，实践与应用更是重中之重，因此，校企联合的培养模式具有更重要的现实意义。在教育体制上应尽快为高校创造条件，如建立产学研培训基地，使研究成果直接转化成社会生产需要，企业可以为高校的科研工作提供资金支持，同时高校可以为企业运作带来技术保障。高校还应为学生创造实践机会，使学生能够通过学校学习和社会实践，真正掌握和更深刻地理解所做研究的价值和意义。高校应实行学校导师和企业导师双导师制度，学校导师可以从事科研生产工作，企业导师也可进入高校学习和指导，这样既可以加强高校师资队伍建设，完善教育体制，又可以使土木工程研究生在科研能力和工程实践能力上得到充分提高。
再次，应借鉴国外教育体制，实行研究生教育宽进严出制度，这样既可以使更多的学生有机会接受更高层次的教育，又可以提高毕业生的素质和质量。严格控制毕业论文的通过率，提高论文评价标准，避免论文答辩流于形式。可以借鉴国外论文评价体制，对论文的质量采用等级制度，提高学生撰写论文的积极性。同时，在就业上应缩小研究生和本科生的待遇差异，这样既避免了研究生学习的功利性，又节约了国家教育资源，使土木工程研究生教育真正培养出具有科研精神和工程实践能力的高层次人才。
最后，加强自主创新能力建设是中国经济社会和发展的重要决策和部署，创新能力是人才所需要具备的重要内容。因此，研究生创新能力的培养是中国目前研究生教育的关键，研究生的创新能力培养是经济需要也是时代所趋［5］。土木工程创新型人才就是要在该领域提出新理念、新技术、新方法、新技术、新材料，能在土木工程领域有所创新。由此，提高土木研究生的创新能力需要设立该学科的高校和教育工作者不断探索和实践，提出切实可行的措施，可以将部分高校作为试点，将土木工程研究生创新能力培养理念深入到教学和实践中。
关键词：土木工程材料；教学方法；教学研究与改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）46-0099-02
《土木工程材料》是土建类专业必修的一门重要的专业基础课，本课程不同于数、理、化及力学等课程，具有内容庞杂，涉及面广，各章自成系统；公式的推导或定律的论证和分析少，定性的描述或经验规律的结论多；概念多、术语多、涉及学科较多等特点，内容平淡枯燥，其整体性、逻辑性、严密性以及各章节之间的连贯性均较差。因此教师难讲，学生厌学，教学效果较差[1]。为使学生能够真正掌握本课程的精髓，课程组经过长期、深入的教学研究与改革，探索出课程的教学规律与教学方法，收到了良好的教学效果，主要有：
一、材料种类上抓大放小、有重有轻
根据工程应用型本科的人才培养目标，重点讲述工程中应用较多的核心重要材料如水泥、混凝土、建筑钢材等，这些也正是课程的难点，复习考试也要重点加强，使学生切实掌握其精髓，突出培养工程应用能力，其它材料则略讲或让学生自学。
二、以材料性质为教学中心
以材料性质为教学中心，抓住一个中心、两条线索讲述。一个中心就是掌握材料性质，这是学好本课程的中心环节。各种材料需要研究的内容很广，涉及原料、生产、材料组成与结构、性质、应用、检验、验收及储存等诸多方面，教学中应突出材料的性质，而一些次要内容则留给学生自学。掌握材料性质的两条线索是：注意了解材料性质与其组成、结构之间的关系，即决定材料性质的基本因素；注意了解材料受外界影响性质发生变化的规律，即影响材料性质的外界因素。
三、采用启发式、提问式教学法
本课程的特点是有大量的条文叙述，采用启发式教学尤为重要。采用启发式教学，多提问题，引导学生积极思考，而不做消极的听众，既可以提高学习兴趣，巩固所学知识，又可以培养学生分析问题、解决问题的能力。
四、化抽象思维为形象思维
本课程学起来比较抽象而且枯燥乏味。因此，在教学中除了采用启发式教学外，我们还注重现代教育技术与多种教学手段的应用，如多媒体图片、动画、材料样品等，使材料教学具体化、形象化。采用多种教学手段辅助教学，使单调枯燥的内容变得生动活泼起来，增加了教学的直观性和学生的学习兴趣，提高了教学质量与效果。
五、运用对比的方法
教学中运用对比的方法，善于归纳同类材料的共性与特性。不同种类的材料具有不同的性质，同类材料则存在着共性，由于品种的不同，又存在着各自的特性。教学中采用对比的方法，归纳介绍同类材料的共性，再对同类材料的不同品种总结它们的异同点，以便掌握其特性。这种方法在学习和掌握主要材料如水泥、混凝土、建筑砂浆等时尤为重要。
六、教学与科研紧密结合
教学中要注重将建筑材料学科前沿的新知识、新观点、新成果引入教学。十分注意给学生补充建材科技领域的新知识、新观点、新成果，使学生了解土木工程材料学科前沿的最新信息，跟上科技发展的步伐。在讲授传统材料的基础上，重点突出新材料的优异性能，开阔学生的视野。这样，第一可以使学生们了解更新的材料信息，紧密跟踪学科前沿；第二可以活跃课堂气氛，提高学生的学习兴趣；第三可以培养学生自我更新、终身获取知识的能力。课程组教师在教学之余长期坚持不懈地献身科研，时刻掌握学科前沿的研究动态，并十分注重将科研与教学紧密结合，用自己的科研心得现身说法，把最新的科研成果运用于教学中，以科研促进教学，取得了良好的教学效果。
七、注重实验教学内容的改革，培养学生的研究、创新能力
为了培养学生的实验动手能力以及研究、创新能力，采取的主要措施是：常规实验主要突出水泥、混凝土等核心土木工程材料的检测实验；对实验内容进行精心设计与革新，突出研究、创新能力的培养，编写了《土木工程材料综合性、设计性、创新性实验指导书》，尽量多开出综合性、设计性与创新性实验项目。2008级土木工程专业学生段邦政、朱攀、肖枭、孙少君等申请并完成了襄樊学院2010年大学生科研项目（2010DXS030），在废渣利用类著名期刊《粉煤灰综合利用》2011年第3期公开《再生砂对砂浆的施工和易性和抗压强度的影响初探》。
八、注重课程教学资料与实验室的建设
在本课程的建设中，我们十分注重教学资料、实验设备和多媒体教学建设以及双语教学的探索实践。在教学实践中积累了丰富的理论和实验教学所需的教学参考书、音像资料、材料样品，购置了较为完备的教学以及科研实验仪器设备，搜集了大量课件、案例、习题和模拟试题集等，从而为学生的研究性学习、自主学习以及创新能力的培养提供了良好的条件。这几年，我们改进了教学手段，采用多媒体式教学，增大了教学信息量，并使教学形式生动活泼，提高了教学效率与效果。另外，我们还采用了英文版《土木工程材料科学与技术》、《英汉土木工程材料常用词汇》等作辅助教学资料，开始了双语教学的探索与实践。
九、强化做习题的教学环节
对于本课程来说，要巩固并深化课堂教学效果就必须重视做习题的环节。针对该课程教材仅有思考题的特点，笔者广泛收集资料，编写了《土木工程材料习题与学习指导》一书，每章内容包括：内容提要、基本要求、重难点提示、基本概念与基本原理、考核要点、典型试题解析及大量习题等，并附有十余套模拟试题。在改进课堂教学的基础上，学生再通过做习题及模拟试题，就能更好地理解并切实掌握课程核心内容，提高考试成绩，改变了过去对该课程“一看就懂，一考却不会”的状况。
十、改革考核内容与评价方法
以往本课程主要以期末考试确定成绩，实验成绩所占权重较小，考核方式不全面，学生的工程素养、科学素养与创新精神未得到培养。改革考核方式后，课程成绩由作业、实验成绩、课程小论文及期末考试综合评定，其中作业占10%、实验占30%、课程论文占10%、期末考试占50%。课程考核加大了实验成绩权重，加强了工程师的基本训练，并增设课程小论文，培养学生的科学素养，全方位考核学生的能力，初步探讨建立了符合人才培养目标的全方位能力发展的考核评价体系。
综上所述，采用上述教学方法进行教学改革，使《土木工程材料》这门以条文叙述性为主的十分枯燥乏味的课程[1]的教学质量有了较大提高，不仅使学生的学习兴趣大增，而且学习效率与学习成绩也有了较大幅度的提高。
