土木工程材料课程属于专业基础课，一般开设在大学二年级，由于大多数学生缺乏基本的感性认识和工程实践，对该课程与后续专业课程之间的关系不了解，更不清楚该课程对日后所从事工作的重要性和意义。西南林业大学森林工程专业分别于2012年、2013年获批成为云南省教育厅及国家教育部“卓越工程师教育培养计划”专业。“土木工程材料”课程的教学以此为契机，及时更新教育理念，从理论教学、实践教学和科技活动三个方面进行改革，积极探索培养学生工程意识及提升学生工程能力、创新能力的教学方法和模式。
一、以工程意识培养为主的理论教学手段
1.充分利用认识实习
专业认识实习是学生专业课程学习的第一课，是开启学生专业兴趣的重要教学环节。为使学生提早对专业有所认识，了解各专业课之间的联系与作用，许多高校都设置了认识实习环节。土木工程材料作为土建类专业基础课，应充分利用好这一环节，使学生了解土木工程材料的种类、应用及工程技术要求等。为此，课程改革小组建议合理搭配认识实习指导教师的人员组成，承担建筑材料方面的主讲教师应积极参与认识实习。在认识实习过程中:一方面，带领学生参观工程现场，听取现场技术人员讲解，并与学生针对工程所选品种、施工工艺等进行广泛讨论，使学生从感官上实际认识土木工程材料;另一方面，通过观看《超级工程》《伟大工程巡礼》中关于土木工程材料讲解的部分科学纪录片，使学生能够对工程建设的全过程以及材料如何选择、应用有较为全面的认识。通过改革后的认识实习教学，学生对土木工程材料课程的理论学习内容更加明确。
2.合理优化教学内容
目前，土木工程材料教材为满足“大土木”的培养目标，内容上虽具有较大的包容性，但仍未能将原有知识体系有机地融合在一起。加之学时限制，无法面面俱到，如果不能合理安排，将会导致无法有效支撑后续课程的学习。为此，按使用领域将土木工程材料分为土木工程通用材料和专用材料进行讲解。其中，将石料、无机结合料(石灰、水泥)、水泥混凝土、建筑钢材、防水材料等列为土木工程通用材料，沥青与沥青混合料、墙体与屋面材料、土工合成材料、建筑防火材料等列为专用材料，以满足各专业的学习需求。对于通用材料的讲解，在材料基本性质方面主要以材料自身性质与组成特点讲解为主，不需要刻意结合专业特点，而在工程技术指标及工程应用方面则结合专业特点来安排教学内容。对于专用材料的讲解，主要结合专业特点及后续课程的需要而选择或增加，该部分内容主要包括:(1)建筑工程专用材料:墙体与屋面材料、建筑装饰材料、给排水管材等;(2)道路工程专用材料:沥青与沥青混合料、土工合成材料等;(3)消防工程专用材料:建筑功能性材料、建筑防火材料等。此外，适时引入材料应用实例，实例最好结合授课专业，以此强化学生的工程意识，培养学生的工程素质。
3.注重作业的有效性
除了课堂教学环节外，教师还应注重布置课后作业这一教学环节。作业不但是巩固学生课堂所学知识的重要手段，还是培养学生工程意识与创新思维的有效途径。授课教师通过布置课外作业，建立讨论、交流制度，促进创新思维和工程意识培养氛围的形成。土木工程材料课程与其他课程，如力学、数学等课程要有所差别，作业内容不能仅仅是课后习题或整理课堂笔记，应通过大量做题来巩固理论知识的学习。应定期要求学生查阅文献，或进行实地调查，通过阅读相关科技文献，学生才能及时了解土木工程材料发展的新动态和工程中存在的问题;而实地调查又能促进学生理论与实践相结合，更好地理解理论知识，也能够利用理论知识来解释调查中发现的问题。最后，通过在课堂上进行交流、讨论，还可以培养学生的创新思维。
二、以工程能力提升为主的实践教学手段
土木工程材料实践教学的目的是使学生通过实验操作和结果分析，明确土木工程材料的性质与材料组成结构之间的关系，掌握材料工程技术试验仪器操作与指标评定方法，因此，实践教学与理论教学具有同等重要的地位。
1.在实验课中提升学生的工程能力
首先，合理安排实验课程与理论课程的教学计划，如在水泥、水泥混凝土以及建筑砂浆的理论课程完成后，集中安排一次实验课，使实验内容与学时得到集中，学生能够有充足的时间准备实验和操作仪器等。其次，在实验课组织形式方面采取分组形式，要求学生在实验课前提交试验方案，其中包括实验目的、材料与仪器、实验步骤、数据与分析、问题与分析等，最后要列出参考规范，保证学生在实验前对试验全过程有基本了解，避免学生在实验过程中出现手忙脚乱、不知所措现象。最后，在实验过程中要求学生利用手机等形式记录实验过程中的各个环节，以便实验完成后组织学生对整个实验情况进行讨论与总结。
2.借助实习基地提升学生的工程能力
通过产学合作的方式建立校外实习基地，聘请实验检测技术骨干人员作为企业兼职教师，指导学生依托工程项目，在真实的工作环境中提高实践操作与结果分析能力，使学生更深刻地理解和掌握土木工程材料的基本理论和材料评定的基本技能。更为主要的是学生通过对某一土木工程材料的技术指标进行完整实验检测，可以增加对土木工程材料各技术指标的工程意义，也能加深对指标之间相互联系的理解。在评定过程中，学生通过翻阅相关技术规范提高了土木工程材料标准化的工程意识。
三、以创新能力提升为主的科技活动组织
创新能力的提升一方面要依靠理论教学环节培养思维，通过科研实践活动使学生在验证并巩固理论知识的同时，提高分析和解决问题的能力，激发学生的内在创新动力，为此，课程改革小组结合土木工程材料课程的特点，进行了一系列科技活动的组织。对于有创新想法的学生，土木工程材料实验室实行开放制度，以小组为单位填写申请表，在指导教师的帮助下利用课余时间进行创新性试验;如没有创新性想法，但又有参与创新性实验愿望的学生，可采取助研的方式参与到指导教师的科研课题中，使创新能力得到锻炼。教师在指导过程中发现可行性强的创新性实验，可进行校级科技创新项目推荐，或作为毕业论文选题，通过完成科技项目或毕业论文的写作，学生的创新思维、仪器操作、科技论文写作等方面的能力得到较大提升。此外，通过组建科技创新团队参加科技竞赛活动，将不同年级、专业的学生融合在一起，实现了激发学生创新积极性、提高创新能力的目标。近几年，以土木工程材料课程为依托，学生申请西南林业大学科技创新基金项目3项，其中，一项获第八届云南省大中专学生课外学术科技节二等奖;获批云南省大学生创新创业训练计划项目1项，部级创新创业训练计划项目1项，学生通过参与教师的科研课题，完成毕业论文7篇。
四、结束语
通过对理论教学、实践教学和科技活动三个方面的改革，学生的工程意识有所增强，能够有目的地学习，避免了以往死记硬、学而无用现象的发生。学生的工程能力与创新能力得到大幅提升，发现和解决问题的能力也得到了提高，同时，也增强了学生的就业能力。
参考文献:
［1］张新胜，胡习兵，马远荣．土木工程材料教学体系建设探讨［J］．高等建筑教育，2012，21(6):76—78．
［2］裴锐．应用型本科院校土木工程材料课程改革探索［J］．辽宁科技学院学报，2014，16(1):59—61．
［3］蒋慧，黄小林，王荣，等．基于“卓越工程师教育培养计划”的土木工程材料课程实践教学研究［J］．高等建筑教育，2014，23(4):152—154．
［4］彭艳周，刘冬梅，朱乔森，等．土木工程材料实验的层次化教学模式［J］．高等建筑教育，2013，22(6):117—121．
0引言
随着人类文明及科学技术的发展，土木工程材料的不断进步与改善。现代土木工程中，尽管传统的土、石等材料的主导地位已逐渐被新型材料所取代。目前，水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土已是不可替代的结构材料；新型合金、陶瓷、玻璃、有机材料及其他人工合成材料各种复合材料等在土木工程折中占有愈来愈重要的位置。
1 土木工程材料现状及要求
与以往相比，当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善，随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善。随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外，随着技术的进步，传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步，但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。首先工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步，但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。
1.1 从土木工程材料的来源来看
鉴于土木工程材料的用量巨大，尤其在应用方面，经过长期使用的不断累积，单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天，以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。论文参考网。从另一方面来看，由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高，传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此，以天然材料为主要材料的时代即将结束，取而代之的将是各种人工材料，这些人工材料将会向着再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。
1.2 从土木工程对材料技术性能要求的方面来看
技术性能的要求也越来越多，各种物理性能指标的要求也越来越高，从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。
1.3 从土木工程材料应用的发展趋势来看
为满足现代土木工程结构性能和施工技术的要求，材料应用也向着工业化的方向发展。例如，水泥混凝土等结构性能向着预制化和商品化的方向发展，材料向着半成品或成品的方向延伸，材料的加工、贮存、使用、运输及其他施工技术的机械化、自动化水平不断提高，劳动强度逐渐下降。这不仅改变着材料在使用过程中的性能表现，也逐渐改变着人们对于土木工程使用的手段和观念。
2新型土木工程材料——绿色建材
土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要的位置，在产值、能耗、环保等方面都是国民经济中的大户，为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料，避免新型材料的生产和发展对环境造成危害，因此“绿色建材”应运而生。目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种：
第一、利用废渣类物质为原料生产的建材，这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料，其优点是节能利废，但仍需依靠科技进步，继续研究和开发更为成熟的生产技术，使这类产品无论是成本上，还是性能方面真正能达到绿色建材标准。
第二、利用化学石膏生产的建材产品，用工业废石膏代替天然石膏，利用先进的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能，开辟石膏建材的新来源，并且消除了化工废石膏对环境的危害，符合可持续发展战略。
第三、利用废弃的有机物生产的建材产品，以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料，如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染，还节约了石油等资源，符合在资源可持续发展方面的基本要求。
第四、利用各种代木材料，用其他废料制造的代木材料在生产使用中不会有害人的身体健康，利用高兴技术使其成本和能耗降低，将是未来绿色建材的主要发展方向。
第五、利用来源广泛的地方材料为原料，利用高科技生产的低成本健康建材，不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料，根据这些地方的性质和特点，利用现代技术，可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。
3 土木工程材料的发展趋向
众多现象表明进入21世纪以后，在我国甚至是全世界范围内，土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向：
研制高性能材料，例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料，以及充分利用和发挥各种材料的特性，采用复合技术，制造出具有特殊功能的复合材料。
充分利用地方材料，尽量减少天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源，以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。论文参考网。
节约能源，采用低能耗、无环境污染的生产技术，优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。论文参考网。
材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料，如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等，同时要开发对人体有益的材料，如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。
产品可循环在再生和回收利用，无污染废弃物，以防止二次污染。
总结：总而言之，土木工程材料往往标志一个时代的特点。土木工程材料的发展的过程是随着社会生产力一起进行的，它和工程技术的进步有着不可分割的联系。工程中选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换，在未来，基于材料原有的性质的基础上，“可持续发展”将是衡量建筑工程的一把尺子。
参考文献：
[1]《土木工程材料》中国建材工业出版社 王福川著
[2]《土木工程材料》重庆大学出版社 彭小芹主编
[3]《土木工程材料》武汉理工大学出版社 陈志源、李启令主编
[4]《土木工程概论》武汉理工大学出版社 罗福午著
引言
土木工程这门学科是极其古老的，在人类有了自己的文明之时就已经有了这一方面的知识，它与人类的生产生活密切相关。其中土木工程的三要素有“材料、施工、理论”，在这三要素之间的相互促进与渗透，我们的土木工程才能发展到今天这种地步，而其中最为关键的是材料。但是时到今日，土木工程的理论仍有很多地方不是很完善，理论与实际也有格格不入的地方，需要通过我们的努力，是土木工程的技术水平更上一层。
1.对土木工程历史、现状的认识
古代土木工程的时间跨度大致从旧石器时代到17世纪中叶。在这一时期修建各种设施主要依靠经验，没有什么设计理论。所用工具也很简单，只有斧、锤、刀、铲和石夯等手工工具。随着后期的发展，在房屋建筑、桥梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了辉煌的成就。一些文明古国的不少传世杰作，至今巍然屹立。
近代土木工程的时间跨度从17世纪中叶到20世纪中叶，前后约300年时间。在此期间，建筑材料从以天然材料为主转向以人造材料为主，建造理论也从主要以总结长期建造经验向重视科学兼顾经验转变。建造技术方面，一些性能优异的大型机械伴随着各种极为有效的施工方法的出现，使得人们开始能建造结构复杂或所处环境恶劣的土木工程。1687年牛顿总结出力学三大定律，为土木工程奠定了力学分析的基础。随后，在材料力学、弹性力学、和材料强度理论的基础上，土木工程的结构设计有了比较系统的理论指导。
现代土木工程起始于20世纪中叶，发展至今，土木工程在建筑材料、结构理论和建造技术方面都取得了极其巨大的进步。建筑材料方面，高强度混凝土、高强低合金钢、高分子材料、钢化玻璃越来越多地出现在建筑上。结构理论方面，利用电子计算机强大的运算和绘图能力，力学分析和计算的结果更加符合结果的实际情况，使得在结构设计上更为可靠。
2.土木工程的技术
土木工程是“民用工程”，它是建造各种工程的统称。它的原意是与“军事工程”相对应的。历史上土木工程、机械工程、电气工程、化工工程都属于民用性的。它还包括水利工程、港口工程；而在我国，水利工程和港口工程也成为与土木工程十分密切的相对独立分支。
最早的土木工程的材料用的是泥土、木料和其他的天然材料，后来在人们的反复实践中才出现瓦砖等人工材料，砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。从十九世纪中叶开始，冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材，随后又生产出高强度钢丝、钢索 。随着这种新材料钢材的出现，是土木工程建筑物的结构形式变得各式各样。
十九世纪20年代，波特兰水泥制成后，混凝土问世了。混凝土骨料可以就地取材，混凝土构件易于成型，但混凝土的抗拉强度很小，用途受到限制。不能制造大跨度的建筑结构，但是，从三十年代开始，出现了预应力混凝土，这是通过实践与理论的力学分析之后，出现在土木工程领域的新技术。现代的建筑多用钢筋混凝土或者预应力混凝土结构，混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式，这是土木工程的又一次飞跃发展。
土木工程作为一个重要的基础学科，有其重要的属性：综合性，社会性，实践性，统一性。土木工程为国民经济的发展和人民生活的改善提供了重要的物质技术基础，因此，建筑业和房地产成为许多国家和地区的经济支柱之一。
3.土木工程的展望
在这个“世界村”的年代，我们首先考虑到的问题不是经济利益，而是当今世界的环境问题，土木工程的发展路线必然走得是可持续的科学的发展路线。随着我国改革开放的不断深入和经济的迅速发展，中国将面临一个更大规模的建设高潮。而且这样一个优良的发展环境已经受到并将继续受到西方国家的急切关注。
放眼世界，美国的现代化进程可谓先进，而现今资料表明：未来美国要投入16000亿美元来解决已建工程的不安全状态，譬如，氯离子所引发的建筑锈蚀等等。作为当代土木工程师，在传承前人辉煌成就的同时，也必须多多吸取已出事故的教训，在今后的工作中进行创新改良，实现可持续发展。
作为跨世纪的一代，这一大好形势为我们提供了空前难得的施展才干、向国际水平冲击的良好机遇。当代土木工程自动化正向着全面化发展，而计算机的运用，将使其变为现实。土木工程的信息化是用计算机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升，使其更加科学、合理，有效地提高效率，降低成本； 实现土木工程的信息化将引起土木工程企业管理方式的深刻革命，促使企业管理理念和手段的革新；还能使项目管理层与企业管理层及劳务作业层信息收集渠道畅通、信息资源共享。
当然，可持续发展，绝不是一味地追求节省，而是要寻求一种最合理的中间状态，既要保证建筑有足够的创意，也要追求完美的技术经济指标，以最少的投入获得最大的效益。现今，建筑世界已经进入到生态美学的时代，注重文化、生态、工程与环境之间的关系，注重人性化、节能与可持续发展，才是当代工程师的着眼方向。
4.结束语
总的来说土木工程是一门古老的学科，它已经取得了巨大的成就，未来的土木工程将在人们的生活中占据更重要的地位。土木工程师总是在不断的求索中。设计出一个最简单的结构，最少的耗费，最大的功用。这真是作为一个土木工程师所应当承受的责任与义务。作为一个未来的土木工程师，我们的道路依然相当艰辛，我们要为国家的土木工程事业发展献出属于自己的一份微薄之力。
参考文献：
[1]罗福午主编.土木工程（专业）概论.武汉.武汉理工大学出版社.2007年。
[2]丁大钧，蒋永生主编《土木工程概论》中国建筑工业出版社.2009年。
中图分类号：TU5；G642 文献标识码：A 文章编号：1672-8882（2012）10-030-03
《土木工程材料》是土木工程专业的一门重要专业基础课，该课程主要是介绍各类土木工程材料的成分、生产过程、技术性能、质量检验以及使用等基本知识。通过本课程的学习，使学生能针对不同工程合理地选用材料，并能与后续课程紧密配合，理解材料与土木工程设计、施工的相互关系，初步具备解决在实际工作中出现的土木工程材料问题的能力[1]。自2008年，我校主持湖南省精品课程《建筑材料》的建设以来，全体任课教师注重改革教学方法和手段，灵活运用多种有效的教学手段，能够激发学生的学习兴趣，并提高其学习积极性，在引导学生掌握有效学习方法的同时，提高了学生的综合能力。经过多年的课程教学实践，取得了一些经验，本文针对《土木工程材料》课程的教学难点，结合地方本科院校自身的特点，对该课程的教学方法进行了有益探索，总结出了“激发兴趣，引导思维，把握主线，建立联系，注重实践，提升能力”的教学策略。
一、土木工程材料课程教学难点
（一）种类繁多，各种材料自成体系
土木工程材料课程中介绍的材料品种繁多、涉及面广、内容庞杂，各材料自成体系、各章节横向联系不显著，而且课时少，实践性强。课程中概念多，专业术语多，经验表格与规范多，公式推导少，逻辑与连贯性不强且以叙述为主，要求学生机械记忆力较多。而工科学生往往习惯于逻辑运算和理论推导，空间想象力和数学思维能力较强，而不太善于叙述、归纳和总结，因而学生在学习土木工程材料课程时常常感到枯燥乏味、没头绪、难记牢，甚至产生厌学心理，影响学习效果。另一方面，本课程中的材料的组成、结构与性能的关系；水泥的矿物成分、水化产物及其性能特点；构成混凝土各材料的特点、性能及配合比与混凝土拌和物及硬化混凝土性能的关系等教学内容，涉及材料的化学组成较多，但土木工程类学生在大学期间没有开设化学相关课程，所以，学生在学习过程中存在理解上的难点。
（二）承上启下，桥梁作用不易发挥
土木工程材料作为一门专业基础课，承上需运用之前学习的物理、化学、理论力学、材料力学等课程的基础理论，领会与理解各种土木工程材料的组成、结构、制备方法或施工工艺与其技术性质、质量间的相互关系和土木工程材料的环境行为与服役性能及其失效机理等知识；启下需与该专业后续课程和工程应用紧密配合，掌握土木工程材料的技术性质及其影响因素和在土木工程应用中的合理选用。本课程的教学难点是如何把握适当尺度，在基础理论、工程材料科学知识与土木工程应用间架起“桥梁”，建立紧密联系，在不同种类的材料间形成知识的连贯性，知识内容间透出逻辑性，在引导学生转变学习方法、思维方式的同时，注意激发、提高和保持学生学习的兴趣和积极性，增强学生对知识的理解和掌握，让学生通过自主学习和良好的训练，缩短“桥梁”。
二、土木工程材料课程教学策略的探索与实践
（一）激发兴趣，启发思维
苏霍姆林斯基曾说：“只有能激发孩子去进行自我教育的教育才是真正的教育”。教学是师生的双边活动，要提高教学质量，充分调动学生课堂学习的积极性、自觉性和主动性，是十分重要的环节[2]。
1. 以“学生为主体、教师为主导”的教学理念来调动学习热情
将“以教师为主体”的传统教学模式转变为“以学生为主体、教师为主导”的教育教学模式，以导学为主线，建立主导、主体相结合的教学模式，充分发挥学生的主观能动性[3]。先让学生充分认识到学习建筑材料的重要性和必要性，激发学生学习的积极性；教学时教师要深入浅出地将复杂问题简单化，将枯燥的理论学习变为生动的工程实例。比如学习水泥的特性时就让学生根据水泥的特性、工程特性和环境特点来思考水泥的应用情况，某工程适宜选用何种水泥，不宜选用何种水泥。此外，在每次上课期间（课间10分钟休息），教师确定或学生自选感兴趣的2个与本次课内容相关主题，学生课余利用网络并查阅图书馆相关书籍资料，并在下次上课时由学生自己讲解（每次汇报时间为5-8分钟）。教师适时穿插提问，也应鼓励学生提问，或就提出的问题在全班展开讨论，最后再由老师总结点评，这样可以使学生更多地参与课堂教学过程。这种学生主动参与课堂的方式，不仅回顾并拓展了上节课程的相关内容，重要的是学生独立完成查阅资料、整理材料、制作课件、自己讲解和回答问题等环节，学生积极参与课堂教学，综合自己所学过的知识从多角度看问题，既培养思维能力，又锻炼表达能力；既提高了学生学习的兴趣，又加深了学生对知识的理解和掌握，有利于锻炼和培养学生的综合能力，学生也非常乐意参与这种教学方式。这种角色的转变使得教师教学更生动，学生学习更主动，教学活动氛围更活跃，形成一种教学相长、师生共同探讨的良好环境。
2.以新颖、实用、丰富、开放的教学内容来激发学生的求知欲望
随着当前教学设备的更新和多样化，采用多媒体教学，将大量的实验动画、工程录像、工程实景图片资料、工程实例、工程案例、工程事故、实验视频等适时地插入到课堂教学中，最大限度地缓解教学学时少与教学内容多和实践教学环节薄弱等矛盾，也可以在课堂教学中充分激发学生的学习兴趣，进一步拓宽专业知识面。另一方面，材料科学随着科学技术和生产力的进步取得了突飞猛进的发展，土木工程材料的品种不断增多，质量不断提高，功能不断丰富。新材料、新技术、新标准、新规范、新观念、新政策法规和学科发展动态都应及时充实到教学中来。新材料、新技术因其科技含量高、可持续发展性强，是今后工程建设应用的必然。如与水有关的性能引入国家大剧院 “自洁净”建筑材料，建筑钢材引入“鸟巢”的Q460新型合金钢，混凝土引入上海世博会意大利馆的透明混凝土，建筑塑料引入水立方的乙烯- 四氟乙烯共聚物（ETFE）膜等，在对应章节授课时，如能将这些新材料的研究最新进展和工程应用情况介绍给学生，一方面展示了材料在工程建设中的重大作用；另一方面可使学生掌握最新的科研信息，了解材料的发展动态，能有效的增强学生的求知热情。
3.以自主、合作、探究的教学方式来启发学生的创造性思维
古人云：“学起于思，思源于疑”。为了培养学生的思维能力，教师要善于鼓励学生思考各种问题[4]。由于使用了多媒体教学方法，就可以节约一部分板书的时间，所以在课堂就可以在教师的指导下，针对一些具有启发性或争论性的问题先让学生展开自由讨论，然后在教师统一指导下组织大家讨论发言。这种方法可以采用3种实施形式：一种是在课前布置讨论话题并提出方向性的问题，让学生带着问题去看书、查阅相关资料，做到有的放矢，上课时组织大家讨论并发，例如在讲混凝土强度时，先提出混凝土在外力作用下为什么会发生破坏，混凝土强度与哪些因素有关等几个问题。第二种是在课堂教学中也可设置一些疑问和悬念，不但能集中学生的注意力，吸引学生进入良好的学习状态，有效控制课堂气氛，还可以提高教学效果，引导学生积极思考。如在绪论中可向学生提出在18、19世纪以前为何没有大跨度建筑？在讲授影响材料导热性因素时，可提出“为什么住进新居的人们总觉得较老房子冷，到冬季更甚”等等疑问，以引导学生积极思考。第三种是就某一综合性问题布置思考题，把全班学生随机分成几组，进行小组讨论，增强学生对材料的感性和理性认识，引导学生从各个方面去思考解决的方法。
土木工程材料类型繁多，但是每一种材料又有许多不同的类型，所以就可将具有可比性的两个或多个不同对象进行系统的比较和研究，得出研究对象的本质、特点和规律。如在讲授掺混合材料的硅酸盐水泥时，在系统讲授活性混合材性质及二次水化反应的基础上，引导学生从混合材料的掺量、混合材料的特性等方面去对比硅酸盐水泥系列的共性和个性，从而总结各种水泥的应用规律，这样可以大大地提高学生学习的积极性、使其能主动运用已有的理论基础知识，达到对新知识深化理解和强化记忆的目的。
（二） 把握主线，建立联系
把握每种工程材料的性质及其在土木工程中的应用这条主线，将枯燥的知识讲述与工程实例相结合，从工程材料的组成、结构与制备或施工工艺等方面，分析和阐述工程材料是如何满足这些技术性质要求的，从而将工程材料的组成、结构、性能与工程应用等课程内容建立其相互间的逻辑联系——架起“桥梁”。
1. 以“一个中心、两条线索”的教学思路贯穿理论教学的全过程
由于土木工程材料课程涵盖了上十类常见的工程材料。虽然各类材料不同，但由于同属材料大类，在第一次上课时，可提醒学生，从材料科学与工程的角度出发，以“材料性能”为中心，以“材料的组成决定材料性能”和“材料性能决定其使用领域与范围”为线索，分析各种材料在组成（Composition）、性能（Property）和应用（Utilization）上的共性和特性，采用这三个内容英文字母的第一个字母， 简称为“CPU”主线，既形象又便于理解掌握。学习每类材料的“CPU”，便掌握了土木工程材料的核心内容和教学目标[5]。如本课程的核心章节“混凝土”部分，教学过程中只要把握“CPU”主线，及组成（水泥、集料、水、外加剂和掺合料）、技术性能（混凝土硬化前的和易性及混凝土硬化后强度、耐久性和变形）以及使用（根据环境、工程特点，选择合理配合比的混凝土） 便可将其主要知识点涵盖，也能够对其有一个整体掌握。
2. 以“自主协作、虚实结合”的工程实例教学架起基础课与专业课桥梁
土木工程材料作为专业基础课，是一门实践性极强的应用学科，材料品种繁多、性能各异。一项实际的工程，不但对材料的物理、力学性质及耐久性有着具体的要求，而且，成本也是不容忽视的。因此，要做到合理、正确地选材，就必须清楚地了解和掌握相关的基本理论、基本知识，将课堂学习与工程实例紧密地结合在一起。如讲述研究土木工程材料耐久性的意义时，可给出一些因材料耐久性达不到要求而出现严重事故的例子，引起学生的重视。如某年我国某处一水塔的突然崩溃，造成了严重的人员伤亡及经济损失，而事故的原因，是由于混凝土内钢筋的锈蚀。再如，日本、美国、加拿大等国的混凝土所面临的耐久性问题已相当严重，已经引起了学术界的广泛重视，若全部进行修复所需费用非常巨大。在此基础上，提出研究和保证土木工程材料耐久性的重要意义。这些工程事故的案例使学生心灵产生极大的震憾，虽然有设计和施工方面的原因，但是也有采用劣质材料或不严格验收原因。学生听后深感今后工作责任的重大，唤起学生的工程意识，加深了对本门课程重要性的认识，也激发了学生对后续专业课程学习的兴趣。学生课后信息反馈也表明： 学生对改革后的教学方法非常满意，学习热情得到提高。后续的建筑构造课和建筑施工课，任课教师反映学生对材料的理解力有了明显提高，为相关专业课程的学习打下了良好基础。
（三）注重实践，提升能力
结合科研开展教学是培养应用型人才的有效途径，将与本课程内容相关的工程材料及其应用的最新科研问题引入课堂教学，将国家正在建设的重大土木工程和需要解决的重大技术难题介绍给学生，将最新研究成果融入教学。针对不同的工程， 如何合理选择和正确使用土木工程材料， 如何对传统材料进行改性， 或研制和开发新材料， 都与建筑结构的使用功能及安全息相关。随着土木工程材料的发展， 如何合理地综合利用工业废渣、废料， 对土木工程材料进行改性和降低成本， 研发生态型、功能型、智能型建材等问题， 都已成为当前建材领域研究的重要内容。让学生接触到本课程内容的科学前沿知识，引发学生思考，明确自己肩负的重任；同时，积极组织和鼓励学生参与本课程的开放式研究型实验和申报省级、校级大学生研究性学习和创新性实验课题，以此培养学生的综合能力和创新思维。2009至2011年期间，我系学生申报的课题先后有“提高湖南地区砖混结构沼气池材料耐久性研究”、“回弹法测定混凝土强度能力研究实验”、“ 湖南地区既有建筑节能改造方案研究”等5项课题被遴选为湖南省大学生研究性学习和创新性实验项目，“新型自洁净建筑外墙材料的研制”、“废弃混凝土回收再利用研究”、“双掺重钙和粉煤灰对自密实混凝土性能的影响”等8项获校级大学生研究性学习和创新性实验项目立项。这些项目的开展，不仅巩固并拓宽了学生所学的土木工程材料相关理论知识，并提高了学生的动手能力和解决实际工程问题能力，也为培养应用型专业技术人才提供了新途径。
三、结语
教学改革是一项综合性和系统性的工程，不断提高教学质量是高等院校追求的目标。实践证明，在《土木工程材料》课程的教学活动中，开展多种形式的教学方法改革与探索是转变教育观念、提高教学质量的有效途径。总结出了“激发兴趣，引导思维，把握主线，建立联系，注重实践，提升能力”的教学策略，有利于激发学生的学习兴趣，有利于调动学生学习的主动性，有利于提高学生综合能力，能够为地方院校培养应用型人才提供新途径。
参考文献：
[1]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，2010，22（1）：114-117.
[2]谢振国.土木工程材料课堂教学方法讨论[J].高等建筑教育，2009，18（3）：78-80.
目前，在我国的现代化建设中，土木工程业也是逐渐成为国民经济发展的支柱产业之一。社会经济的发展，科技技术的进步，现代建筑物的规模、造型、功能日益的复杂化、大型化、多样化。需要的材料、设备也都日新月异，要求的结构技术与施工技术也不断的提高。节能技术、生态技术与信息控制技术等不断地与建筑技术结合，以求创建出更加适合居住或办公的建筑物。
一、土木工程的内涵与特点
土木工程是建造各类工程设施的工程、技术与科学的总称。 土木工程可以从两个方面去理解：一方面指的是与人类生活与生产活动有关的各类工程设施，比如建筑工程、局坝水电和水利工程、公路与城市道路工程、桥梁工程、铁路工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一方面指的是建造工程设施中需要用的材料、设备以及土地上进行勘察、设计、施工等工程技术活动。多年的发展，土木工程的理论与实践都已发展到一定的高度，不论是结构的力学分析还是结构设计的方法或施工的手段，都有很大的进展。但是，土木工程领域中仍然存在许多问题需要我们的进一步研究。
现代土木工程为建造大跨度、大规模、大型、精密、轻型、设备现代化的建筑物，又必须符合高经济效益的标准，土木工程必须感受各类工程建设高速发展的步伐。所以，现代土木工程的特点是：
（一）高强轻质新材料的不断涌现：新型的高强轻质材料，例如铝合金、镁合金以及玻璃钢等已经开始广泛的使用，在提高钢材与混凝土强度与耐久性上取得了显著地效果，并且保持良好的发展趋势。
（二）工程地质与地基的勘察技术有待进一步的发展：建设地区地质与地基的构造，以及天然状态下应力情况与力学性能，直接决定了工程的基础设计与基础施工，也有关到工程设施选址、结构体系与建筑材料的选择，影响最大的就是地下工程的开展了。目前，我国的勘察方法是现场钻探取样与室内分析实验，这两种方法都存在一定的局限性。我国急需发挥现代高新的科学技术来创造新的勘察方法来满足现代化大型建筑的需要。
（三）土木工程的总体规划需要进一步完善：往常的总体规划是借助于以往的工程经验提出不同的若干方案，在其中选取较适合的一种。土木工程日益扩大，必须运用系统的工程理论与方法来提高规划水平。
（四）现代土木工程的设施、理论等日益现代化：土木工程规模不断扩大，与此同时，工程的施工工具、设备、机械等向着品种多样化、自动化、大型化等发展。组织管理也应用系统工程的理论与方法，日益科学化。
二、土木工程的发展趋势
（一）原材料向高性能材料发展
土木工程的原材料向着韧性好、可塑性高、可焊性强的方向发展。例如美国、俄罗斯、日本等国家的钢材规范是屈服点为700N／mm2以上。高性能的混凝土以及其他材料也越来越向着高强、轻质、韧性好的方向发展。
（二）土木建筑工业化
建筑长期停留在手工操作为主的小生产方式上，即使是在解放后建筑业向机械化发展，但是总的来说与其他工业部门的工业化还是有一定的差距的，所以我国建筑工业化发展是必然的趋势。
（三）土木工程将向太空、海洋、荒漠开拓
海洋面积占据整个地球表面的70%左右，目前陆地的面积已经被大部分利用，所以首先想到的就是向海洋发展。向海洋开拓已经开始了，如：中国的澳门机场。
三、土木工程的未来发展
（一）加速发展高层、大跨结构的土木工程。 大跨结构体系及以及关键的技术，向着大型复砸结构体系现代化发展；比较研究高层钢结构体系和布置、结构的可靠性评价、结构的动力特性、各种设计荷载和钢结构可靠度；研究开拓巨型网格结构体系与各种杂交空间结构体系；研究各种大跨度空间结构的实用分析方法；改革创新大跨空间结构的施工方法；研究钢——混凝土组合结构抗震设计；研究钢结构的抗火设计与防腐设计。
（二）防震抗风和减灾等大型复杂结构的设计奖更长、更高、更软。大型复杂结构体系与抗风抗震的设计理论将被进一步的关注。结构振动控制技术将牢牢关注抗震思想，现代振动控制的研究方向是智能控制、适应控制、吸震减震技术的进一步加强。
（三）创新与发展预应力混凝土材料以及技术预应力，并推动新技术、新理论、新材料以及新设计方法的涌现。主要体现在以下方面：混凝土不断向高强、高性能发展，结构中试用密筋混凝土、免振混凝土；研制生产大截面、大直径钢绞线，采用镀锌、环氧涂层钢胶线，轻质、耐久高性能的纤维加强塑料筋，玻璃纤维加劲塑料、碳纤维加劲塑料、芳纶纤维加劲塑料等；开发与应用新型无粘结预应力筋、体外预应土木工程论文力配筋；研究设计预应力混凝土结构的抗火、抗爆、抗震、耐久性等性能；结合预应力混凝土和钢筋混凝土；推广及发展现代预应力空间结构体系。
（四）着重发展高性能混凝土。高性能混凝土具有易灌实、不离析、易密实、长期保优等优秀的力学性质。因此，采用可持续发展的，并且对环境无害的混凝土技术研制高性能混凝土是必要的。
（五）开发地下空间，改变地层的原始分布状态，进而改变层内部及地面环境。但是在开发低下空间，必须研究以下几个方面：1、水文地质的改变，地下空间结构的改造，影响地表的植被生长。2、地下空间的开发破坏原有动植物的生态环境。3、地下空间的开发影响地面建筑物的安全。
（六）进一步研究拓展岩土锚固技术的应用领域。岩土锚固技术不但在边坡工程、地下工程、深基坑工程、结构抗浮工程中有良好的发展趋势，在桥梁工程、重力坝加固工程及抗倾覆、抗地震工程中的地层锚固中也有很大的发展趋势。
（七）土木工程的优化设计，主要有以下几个方面：1、工程项目的可行性分析和论证；2、工程系统的结构与组成选型；3、工程系统全局的优化；4、以可靠度为前提的多目标复杂结构优化设计；5、工程系统和结构实施规划以及施工力学；6、工程系统科学管理与维修；7、工程经济学和设计的心理学。
四、结论
我国现代土木工程的某些方面在世界上已经处于先进行列，但在设计、施工与理论方面与发达国家还存在差距。伴随我国经济的发展，科技的进步，土木工程建设将会有不断的新的成就。在对土木工程研究发展的方面，不但要加强新型结构、新型建筑材料、新型技术手段的理论与应用研究，还要加强土木工程二级学科理论与技术的融合和渗透，以求土木工程的进一步突破。
参考文献：
同济大学浙江学院是2008年成立的，以培养适应社会需求的应用型高级工程技术人才为目标。根据学校的培养目标，结合学校土木工程专业学生的实际情况，以及课程教学特点，从教学内容、教学方法、教学安排及课程考核方式等方面对土木工程材料课程进行了改革，以努力提高课程的教学质量，培养学生学以致用的实践应用能力。
一、课程特点和教学现状
（一）课程涵盖内容多、课时少
土木工程材料课程内容除了材料的基本性能外，还包括气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、建筑砂浆、金属材料、墙体材料、沥青、高分子建筑材料等十几大类材料，每一大类材料又分为若干个不同品种，每一品种材料都要从其生产、组成、性能、影响因素、技术要求、应用等方面进行阐述，因此，课程的内容很多，但授课课时相对较少。
（二）课程内容缺乏关联性、逻辑性和工程性，学生学习兴趣不高
该课程内容以概念、叙述性理论、经验性结论等为主，种类繁多的材料各成体系，需要记忆的知识点多而杂，而大多数学生习惯学习以计算为主、具有严密逻辑性的知识[1]。多数土木工程材料课程教材理论与实践联系不多，缺少相关的工程案例[2]，学生普遍觉得内容枯燥，不清楚学了以后有什么实际应用。因此，学生学习积极性不高，很多都是为了应付考试而在考前突击死记硬背，但考过就忘，这对后续课程的学习和合格人才的培养十分不利，更谈不上对学生实践能力的培养。
（三）课程实验质量欠佳
实验是土木工程材料课程教学体系的一个重要组成部分。一般是学生按照既定的步骤完成一些验证性的实验，这种实验方式虽然有助于学生获得一些感性认识和体验，进一步理解和掌握课堂所学的理论知识，熟悉各种土木工程材料的实验方法、实验技能和相关标准，却无助于激发学生的主观能动性，不利于培养学生独立思考的能力和创新能力[1，3-5]。因此，要培养具有一定实践能力的应用型人才，仅仅依靠这些单独的验证性实验是远远不够的，还需要开设综合性、设计性的实验。
此外，由于对课程实验没有考核要求，加上实验小组成员较多，因此学生不重视实验，部分学生实验时不动手操作，数据和报告抄袭同学的情况也时有发生。
（四） 教材内容相对滞后
土木工程新材料、新技术、新工艺发展非常迅速，有些已经在工程实践中广泛应用，而也有些传统材料的使用在逐渐减少或被新材料取代，这些变化在教材中体现得较少。材料的技术标准、质量控制和检测标准、设计规范也在不断更新，但是教材往往未及时修正。
（五）课程考核方式单一
土木工程材料课程考核合格与否主要取决于课程期末考试成绩，这样造成学生不重视实验，不注重平时知识的积累，往往是考前突击准备考完就忘。所以，即便是课程考核合格，也不能说明学生对所学的知识已真正理解和掌握了。
二、土木工程材料课程教学改革
（一）教学内容的改革
1.结合专业，合理选择课程内容，突出重点
土木工程材料有数十种之多，要在较少的学时内做到面面俱到地讲解介绍，非但不可能，也没有必要。学校土木工程专业学生毕业后大多数进入施工单位从事施工、工程管理、监理工作，或者进入设计院从事结构设计工作。今后工作中遇到的最多的相关问题是根据工程的具体情况正确选用与使用结构材料，因此建筑结构材料应该是土木工程专业学生学习的重点。该课程应以气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、钢筋等常用的建筑结构类材料为主要内容，加上建筑砂浆、墙体材料等，而木材、石材、沥青混合料等内容可略去不讲。
材料的性能由材料的组成结构决定，而材料的组成结构又是由材料的制备和处理工艺所决定的。但是对土木工程专业的学生而言，他们的主攻方向不是材料的研究而是使用，学习材料的目的就是要学会合理地选择与使用材料。在一定条件下，进行材料的合理选择和正确使用主要考虑的是材料的性能。因此在教学过程中应紧紧抓住各种结构材料的性能和材料的基本性质这两个重点，对于材料的组成结构和制备方面的内容可尽量简化或省略。
2.结合培养目标，简化理论，突出实践能力的培养
作为独立学院，学校的培养目标不是培养研究型人才，而是培养适应社会需求的应用型高级工程技术人才。因此，在土木工程材料课程教学过程中，应尽量简化材料学理论，着重培养学生利用所学理论知识解决工程实际问题的能力。例如，在讲述通用硅酸盐水泥时，重点突出水泥的性能和适用范围，对于水泥的水化机理尽量简化，同时结合一些工程案例的分析来讲解如何根据工程的具体情况、水泥特性及经济性进行水泥品种的选择。这样，既加深了学生对水泥性能和应用的理解，也培养了学生的分析和解决实际问题的能力。
3.重视传统材料和先进材料的结合
在课堂教学中，如果只讲授水泥、混凝土等传统土木工程材料，不仅不能吸引学生的注意力，而且也会让学生感到学校教师讲授的东西太落伍了，因为在网络和资讯发达的当今，学生对这些传统材料多少都了解一些[6]，而且重要的是各种新材料、新工艺不断涌现，并已在工程实践中广泛应用，因此教学中必须适当增加新材料、新工艺的介绍。例如，在讲墙体材料时，应补充各种节能节土的新型墙体材料、混凝土预制件及装配式建筑等；在介绍混凝土时，除了普通水泥混凝土外，还应简单介绍高性能混凝土、再生骨料混凝土、纳米改性混凝土等新型绿色混凝土材料。通过传统和先进相结合，不仅加强了学生对常用土木工程材料的了解和掌握，也激发了学生的学习兴趣和创新意识。
4.注意课程内容的更新
教材中引用的土木工程材料的技术标准、质量控制和检测标准、设计规范等，有些已经废弃不用，有些则做了部分修改，在教学中，应及时更新。例如，在讲混凝土配合比计算时，应根据2011年12月起新实行的JGJ55-2011《混凝土的配合比设计规程》进行讲解，但教材中采用的一般是2000年颁布的旧标准。在讲烧结砖时，可给学生介绍“禁实限粘”政策和各种新型墙体材料，让学生了解有关墙体材料的发展趋势以及实际应用状况。
（二） 教学方法的改革
1.以多媒体课件为主、板书为辅的课堂教学
土木工程材料课程内容多且课时有限，所以课程的特点和实际情况决定了以多媒体课件为主的教学方法比较合适该课程教学。采用多媒体课件教学，不但大大增加了课堂授课的信息量，而且可将材料的实物照片、实验视频等引入课堂教学，使缺乏工程实践的学生能更直观地观察到各种材料的外观形貌及其制作、检验过程，使学生更容易理解某些抽象的概念和动态过程。例如，在介绍混凝土的和易性及其检测方法时，引入相关实验视频并配合教师讲解，这比单纯的文字和静态图形要生动清晰得多。
但是多媒体教学存在教学节奏太快、不利于学生记忆和掌握的问题，所以，课堂上可把每节课的重点和难点写在黑板上，以加深学生印象。对材料基本性质计算和混凝土配合比设计计算也采用板书的形式进行讲解。这样以多媒体课件为主、板书为辅的课堂教学，能有效地提高课堂教学质量。
2.采用案例教学法进行理论教学
教学中可结合具体的工程实例，尤其是劣质材料导致工程事故的案例进行理论教学。例如，在介绍石灰时，通过引入拆迁用砖和石灰砂浆砌筑的古寺时，发现其石灰砂浆强度很高的例子说明石灰的硬化作用；引入 “泰坦尼克”号沉船事件来理解硫、磷等元素对钢的性能影响；通过在恐怖袭击中倒塌的美国世贸大厦来引入钢的防火性能等。这种案例教学法，不仅使枯燥的理论讲解变得生动有趣，提高学生的注意力，加深学生对材料的性能及应用、材料对工程质量重要性的理解，而且通过对案例的分析也培养了学生理论联系实际的能力，避免学生陷入遇到实际问题不知如何分析和解决的窘境。
3.加强师生教与学之间的互动
教学效果不仅仅取决于教师的讲授，还与学生是否要学和如何学有关。一般在每节课开始10分钟教师可将上节课的重点内容进行回顾并提问，这样不仅把上节课的重点内容复习一遍，而且有助于集中学生的注意力，以便于新课的开始。在讲授新课的过程中，经常提出一些小问题，引导学生建立前后知识之间的联系，同时也让学生思想上保持一定的紧张度，专心听课。为了激发学生学习的主动性，可留出一部分内容让学生自学。例如，在讲解水泥一章时，教师可讲解6种通用水泥，而将特性水泥的部分留给学生自学。要求学生课后通过查阅文献资料或参考书籍进行学习，选择其中某一种特性水泥并结合具体的工程应用写成小论文，并鼓励学生做成PPT上讲台演讲或展开讨论。事实证明，这一举措极大地调动了学生的学习主动性，使学生学习的热情高涨，同时也锻炼了学生查阅和整理资料、撰写科技小论文、PPT演讲等多方面的能力。
4.注重学习过程的控制
在整个教学周期内，围绕重要的知识点不定期地进行4～5次随堂练习，每次15分钟，随堂练习的成绩计入平时成绩。通过这种方式，引导学生及时复习所学知识，注重平时学习，同时也有利于授课教师发现学生学习过程中的问题，及时调整。
（三）课程实验教学的改革
1.实验教学与理论教学协调同步
实验教学与理论教学要做到两个协调同步。一是实验教学与理论教学在内容上要协调同步，即根据理论教学的进度，安排相应的实验项目，这样有助于学生对理论知识的进一步理解和掌握；二是实验教学与理论教学教师的协调同步，即理论教学的教师也应同时承担实验教学的任务，这样有助于教师根据课堂讲课和学生掌握的情况，在实验教学时有针对性地对某些难理解的或重要的知识点进行强化。
2.在基本实验基础上开展综合性实验
根据理论教学内容和课时安排选择水泥的基本物理性能、细骨料、混凝土的稠度和强度及配合比设计等实验项目。整个实验分为基本实验和综合性实验两部分。基本实验主要是教学大纲中规定的一些独立的验证性的实验，这些基本实验又分为演示实验和实际操作实验。对于耗时比较长的实验项目，如水泥的凝结时间、体积安定性实验就采用视频和现场演示的方式进行。理论教学时引入实验视频，可以起到辅助教学的作用，使学生比较容易理解一些抽象的概念和检测方法；实验教学时还可以进一步通过现场示范，让学生更直观、近距离地学习这些实验的仪器设备、实验方法和操作技能。对于水泥的胶砂强度、混凝土稠度等耗时较少的实验，则让学生分组进行实际操作，要求学会仪器设备的基本操作和实验方法，记录和处理实验数据，并上交实验报告。
混凝土的配合比设计实验是一个综合性的设计实验，这种综合性实验能充分调动学生的主观能动性，培养学生独立思考和分析问题的能力。教师在实验前给出工程概况、混凝土的设计强度等级和坍落度要求，并给定原料，其中水泥有42.5P.I和32.5P.C两种供选择。将学生分成若干大组（20人/组），每个大组分成5个小组分工合作共同完成一个设计题目。每个实验大组根据设计目标，先课后制定实验方案。方案内容包括原材料的选择、原材料性能测试、混凝土初步配合比设计、实验步骤等，经教师审核合格后进入实验室进行实验。混凝土试拌后，和易性不满足要求需要调整时，调整方案由学生自定，教师进行指导。混凝土和易性调整至设计要求后，各小组分别将其成型并在标准条件下养护不同龄期后进行混凝土强度测定。各组数据共享，学生通过数据对比，分析原材料种类、龄期、配比等对混凝土的和易性、强度发展、经济性的影响，并撰写综合性的实验报告。
3.多方案实验
基本实验不应局限某种单一的实验方案。例如以往混凝土性质实验一般是学生按照教师给出的固定方案配成混凝土后进行和易性和强度的检测。在多方案实验中，原材料、龄期、是否掺减水剂等实验条件都可以有所不同。当调整混凝土的流动性时，除了按常用的添加水泥浆的办法，也可采用添加减水剂的方法，通过这些实验条件的变化进一步加深学生对混凝土有关理论的理解。
4.实验考核
在基本实验结束后增加考核环节。教师围绕基本实验事先准备若干题目，让学生到实验室进行现场考核，学生随机抽取问题进行解答或模拟操作，实验考核成绩计入实验成绩。增加实验考核环节后，学生参与实验的主动性明显提高。
（四）课程考核方式的改革
随着经济飞速发展，人们生活水平不断提高，为土木工程也带来了更多的要求，土木工程从远古时期就已经存在，由原始的伐木采石，建造出模仿天然掩蔽物的人类居住场所，到新时期的超高层建筑、水利工程、超高长跨度桥梁，土木工程的发展与变化，代表了人类发展的历程。在历史的发展过程中，土木工程的理论、分析手段、施工技术、地基处理都有了更多的发展与突破。
1. 土木工程的意义；
人类需要良好的生存空间，舒适的生活环境，为了获得更好的居住环境，更加优秀的土木工程技术将不断出现。土木工程是指使用木、石、土、砖、混凝土、金属和塑料等工程材料来修建道路、房屋、铁路、桥梁、港口、河流、隧洞、特种工程和市政卫生工程等的生产活动和工程技术，这类工程技术与生产活动包含了设计、施工、勘测、维修上述各类工程等相关技术与活动。总之，土木工程是一项跟人们的衣、食、住、行有着密切关系的工程。土木工程发展的重点是提高人类居住环境与交通的核心产业，提高土木工程建设水平，完善土木工程发展体系，实现社会、环境、经济共同发展的根本性目标。
2. 现代土木工程的特点 ；
为适应经济高速发展的需要，人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物，既要求高质量和快速施工，又要求高经济效益。这就使得现代的土木工程出现了新的特点。
2.1在建筑材料方面，出现了很多高强轻质新材料如（铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料（玻璃钢））等，且以开始应用，但是这些材料有些弹性模量偏低，有些价格过高，应用范围受到限制，因而尚待作新的探索。另外，对提高钢材和混凝土的强度和耐久性，虽已取得显著成果，仍继续进展。
2.2在工程地质和地基方面，建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能，不仅直接决定基础的设计和施工，还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择，对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术，目前主要仍然是现场钻探取样，室内分析试验，这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要，急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。
2.3工程规划方面。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案，从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大，现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程，例如高大水坝，会引起自然环境的改变，影响生态平衡和农业生产等，这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中，对于趋利避害要作全面的考虑。
2.4工程设计方面。人们努力使设计尽可能符合实际情况，达到适用、经济、安全、美观的目的。为此，已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值，研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律，积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析，进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论；同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。
2.5工程施工方面。随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展，施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法，日益走向科学化；有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样，不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率，而且可以解决特殊条件下的施工作业问题，以建造过去难以施工的工程。
3. 土木工程的特殊性 ； 整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的，现在国家实施走可持续发展道路，虽然的煤、石油、天然气、水、森林总量均居于世界前列，但人均占有量却全部低于世界平均水平，现在的人口、能源、教育、污染问题等已经成为我国所面临的四大严酷问题。在可持续发展成为整个社会的主题的时候， 如何实现资源合理利用，可持续发展是当前的首要问题，而土木工程，也必然的要面对这个问题，如何立足长远，走出一条可持续发展之路，对资源和能源的节约，包括在建设中的和使用过程中的，成为土木工程以后的一个方向。这就要求要有良好的设计和有效的运作管理机制，保护资源，合理利用资源，控制污染和全方位的质量。让土木工程构筑物在它的整个寿命周期，从规划，设计，建造到建成后的使用，维护，拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小，同时尽可能大发挥它的社会经济效应。
4. 土木工程的未来发展；
4.1土木工程技术的发展，包括建筑材料的高强化和轻质化发展，如高性能混凝土、加气混凝土、轻骨料混凝土，钢材的发展方向是高强度、低合金，逐步发展一批玻璃钢、铝合金、建筑塑料等轻质高强度材料；施工过程的装配化和工业化发展，土木工程的施工方式工业化，可以先在工厂里成批进行房屋与桥梁的各种构配件及组合体的生产，然后将其运到建设场地进行拼装，施工手段先进多样化，逐渐发展现场预制模板、土石方工程定向爆破、混凝土自动搅拌输送设备和大型吊装设备等新手段和技术；设计理论的科学化和精确化发展，从人工设计到电脑设计的发展，由单个分析到系统的综合整体分析，由静态分析到动态分析，由数值分析到模拟试验分析，由经验定值分析到随机分析乃至随机过程分析，由线性分析到非线性分析，由平面分析到空间分析；木工程的结构抗震理论、土力学和岩体力学理论、动态规划理论、可靠度理论等各种理论也得到迅速发展。
4.2土木工程的多样化发展，未来房屋新型化，盖房子将是一件十分简单的事情，因为建筑材料大都是预制的，房屋将再也找不到砖、瓦等古老的材料，而是用各种各样新型轻金属材料建造的；海上城市打造，许多发达国家的海洋学和建筑学家专家正在规划很多新奇宏伟的海上城市，到21世纪中叶全世界估计将有十分之一的人口住在海上建筑物；月球工厂建立，美国航天局制定了一系列的太空开发计划，到2020年，月球基地初步建成之后，除了设有宇航员的工作和实验舱之外，还计划建立水泥厂和冶炼厂。地质学家将会坐着火箭到月球上去上班；太空新居的出现，近年提出的空间城市方案有很多，其中比较成熟的是“轮状的空间城市”和“柱状的姐妹城市”。；
总之，土木工程当今的发展是人类智慧的成果，土木工程是为了人类存在而存在。坚持可持续发展道路，努力创新，土木工程定会走向新的高峰！
参考文献：
中图分类号：S969 文献标识码： A
一、前言
近年来，土木工程不断发展，使得土木工程的发展现状及未来发展方向问题引起了人们的普遍关注。我国在土木工程的发展方向上虽然取得了一定的成绩，但水平依然有待提高。因此，新时期下，我们要加强对土木工程发展现状及未来发展方向探析。
二、土木工程的定义
土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既包含建造工程中所涉及到的材料、设备以及勘察、设计、施工、保养维护等活动；同时也包括工程建造的对象。可以说土木工程是一门内涵广泛、结构复杂、门类众多的学科。
土木工程与人类的生活密切相关，也就是说人们的衣、食、住、行处处都与土木工程相关联。其中“住”直接依赖于各种类型的建筑物，而对于“衣、食、行”的影响表现为：可以通过兴修水利、建造农田灌溉设施以及城市供水系统来解决人们的衣食的问题，另外还可以通过建造道路桥梁来解决人们的出行问题。总之，土木工程与人类社会的发展是相辅相成的，我们可以从土木工程所建造的建筑物中直接察觉出各个历史时期的经济、文化、科技现状。
土木工程在漫长的发展过程中，已经取得了许多具有历史意义的成就，这些成就不仅仅是体现在工程建造的安全性和经济性方面，更重要的是在结构力学的理论分析或者结构设计的手段和技术等方面有了许多突破性的进展。
三、土木工程的发展现状
1、土木工程理论的发展
土木工程的发展包括两个部分，即土木工程理论和土木工程设计，理论是基础、设计是理论的体现，只有建立坚实的理论基础，才能让土木工程设计得到最大的进步。土木工程理论包括力学、统计学、计算机等学科，需要对每个学科综合加固，切实保证理论基础的可靠性。计算机技术的发展也给土木工程带来了极大的飞跃，针对建筑、道路、铁路、桥梁、隧道等专业开发了相应的计算软件，这给土木工程的设计带来了很大的突破。随着信息化进程的加快，土木工程发展的信息交流得到了很好的进步，对于国家各个建设项目、甚至国际项目的优势理论都可以与同行进行交流学习。
2、土木工程设计的发展
土木工程设计和规划改变了凭借经验设计的惯例，趋利避害地全面考虑土木工程的安全、环境、经济等所有因素。随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现，人类更有可能从事更大规模的土木工程修建，高层建筑不仅在数量上越来越多，超高层、超大跨桥梁和大跨结构等大型复杂结构的兴建，结构设计呈现更长、更高、更柔的发展趋势。土木工程设计是建立在坚实的理论基础上的，随着对土建项目要求的增长，土木工程设计也更加向更复杂的方向发展，只有把握好新技术、新优势才能把土木工程设计想更加完善的方向发展。目前，土木工程设计发展取得了一定的成绩，在形式、受力等方面取得了进步。
3、土木工程施工的发展
土木工程施工的发展体现在施工材料、施工设备和施工工艺三个方面。施工材料出现了复合材料高强钢材等全新建筑材料，如碳纤维、玻璃纤维增强塑料、双层中空玻璃、镁合金、镀膜玻璃、铝合金、各种节能混凝土等，新型材料在工业和民用建筑中得到广泛使用，为复杂大型土木工程提供了重要物质基础。工程实施的设备、工具不断地向自动化、机械化、科学化发展，使得大规模复杂的土木工程不断发展并得以实现，推进了土木工程的科学快速发展。城市地下工程建设主要施工方法有明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等，也为地下空间开发提供了宝贵的经验。
总之，我国土木工程的设计、施工和理论研究方面取得了很大的进步，但是与发达国家还是有一定的差距。未来土木工程不仅要加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究，更要加强土木工程理论和技术的融合与渗透，实现土木工程的更大突破。
四、土木工程发展趋势
1、精密化的理论研究
未来土木工程的理论发展趋势集中在力学，利用物理、化学、计算机技术对土木工程的不断应用，重点为解决数学分析与处理。现阶段，有些领域还不够完善，比如：对于结构复杂的、流体介质等受力分析，需要进一步精密研究。对于土木工程中复杂的数值问题，还需要专门化的数学来解决。土木工程的信息化，可以模拟更复杂的施工情况。
2、土木工程的空间发展
（1）向高空发展。
随着人均建筑面积不断缩小，人类努力开发所有可开发的土地资源，因此土木工程发展趋势是不断向高空和地下发展。向高空发展，近年来已经取得初步进展，我国已有了500m以上的高层建筑，波兰227Hz长波台的钢塔成为世界上最高的建筑。不断地在大中小城市出现的摩天大楼，更能说明向高空发展成为土木工程建筑物的必然发展趋势。
（2）向地下发展。
对于可开发的建筑资源，不仅有地上的高空资源，还有地下空间可以利用。在北京、上海等各大城市相继开通了地铁，对于土木工程在地下空间的应用，是一个良好的开端。不仅充分利用了地下土地资源，而且还缓解了地上交通拥堵的问题。随后，地下停车场、地下隧道、安装管道用的微型隧道等等的地下空间实现了综合应用。日本东京八重洲的地下街，是目前世界上最大的地下街。莫斯科切尔坦沃小区地下商业街，是目前深度最深的地下街，深度可达100m。并且，GPS(卫星全球定位)、RS(遥感)、G飞(地理信息系统)不断地在地下空间开发中得以应用。但是，随着这些高空和地下空间的断发展，也带来了一些新的问题，如：地震荷载、地下水流向的改变、原有地层应力的改变、生态环境的破坏等等。因此，如何实现高空和地下空间的可持续开发和利用是一个重要研究课题。
（3）向沙漠、海洋、太空发展。
未来建筑空间的延伸，也不只局限于陆地上，也可以向沙漠、海洋、太空发展。对于沙漠化越来越严重的地球来说，开发沙漠资源是必然的趋势。可以通过输水管道、人工河等工程，实现沙漠的改造工程，将是未来的沙漠中土木工程的一大趋势。拓展海洋空间，也是未来土木工程的一大发展空间。
3、土木工程材料的发展
土木工程的施工材料不仅要求质量高、安全性高、使用寿命长，而且随着生态型建筑理念的发展，对建筑材料造成污染、资源浪费等问题上要求更高，需要发展新型的、高新技术、生态建筑材料，以适应人和自然环境的协调发展。
4、土木工程信息化的发展
近年来，信息化已经普及，并且逐渐带动工业的信息化，必然也会对土木工程造成较大影响。土木工程的信息化包括智能信息处理技术、计算机技术、自动化控制技术、网络技术等等，这些信息化技术不断渗透到土木工程中，并且涵盖了土木工程的全过程，不仅限于设计和施工，还有工程的物业管理、物流管理、设备维护和建筑全方位的实时监控等等各个方面。也可以利用计算机模拟管道空间布线，也可以利用信息化技术实现大型设备的整体吊装、大型桥梁悬索受力的控制、高温高压的焊接控制、建筑物的爆破等等。
五、建议
土木工程的发展和材料及材料力学的发展是息息相关的，可以说每一次材料的发展都会对土木工程的发展带来飞跃式的发展，今后很长一个时期，土木工程的发展依然也是材料发展的趋势。我国土木工程虽然取得了一些成就，但总体水平与发达国家相比还有一定的差距，展望未来，不仅要加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究，更要加强土木工程二级学科理论和技术的融合与渗透，实现土木工程的更大突破，争取迈上―个崭新的台阶。
六、结束语
由上文可知，土木工程是经济发展的核心部分。因此，我们要根据实际情况制定出合理的土木工程施工方案，确保建筑工程的质量安全。
一、引言
随着我国建筑、交通和煤矿行业的快速发展，土木工程人才激增，对土木工程人才培养提出了更高要求。既要有扎实的专业理论，又要有良好的实践能力，才能满足社会主义现代化建设需要。土木工程本科教学实践证明，高水平实验教学有助于学生掌握基础知识、增强感知和提高实践能力。
《土木工程材料》课程是土建类专业基础课，由理论、实验两个环节组成，其实验课是学生实践的主要渠道。基于我校卓越土木工程师人才培养计划及土木工程专业本科教育评估要求，结合土木工程实验教学示范中心的建设目标，原验证性实验教学已不适应人才培养的要求，需要对实验教学进行革新。
二、土木工程材料实验课程特点及现状
1.实验项目多，周期长，学时少
由于土木工程材料种类多，实验项目多，内容繁杂，授课周期长。鉴于我校土木工程材料课程学时少（32学时），专业课难以完成，往往压缩实验课时（8学时），连常规材料实验都难满足，更何况进行所有材料实验。比如水泥、混凝士等材料研究是做试件、养护、测试，而且测试组数多，所以实验周期长。因此，在实验教学中必须着重考虑学时问题，统筹合理安排，以保障正常实验课程的进行。
2.内容陈旧，缺乏联系实际，创新少
目前，土木工程材料实验课以验证性实验为主，缺乏综合设计实验项目，不利于培养学生综合创新能力。且建筑材料水泥、混凝土性能实验研究模式单一，内容陈旧，导致学生学习兴趣低。因此，在做材料基础性能实验时，要适当添加新材料、新技术的实验，充实实验内容，加强创新能力培养。例如人们关心的高性能混凝土问题，掺加外加剂对混凝土性质的影响，以及使用带来的环境问题等。
3.学生多，师资不足，仪器设备少
由于扩招导致实验师资队伍紧缺，在职工所占比例过低，专任教师偏少，实验教师身兼数职，负担重，精力不足，严重影响教学质量；加之设备仪器硬件设施有限，一般是大班上课，教师演示，学生看，操作机会少，导致学生动手能力差。鉴于集体上课，学生不重视，严重影响教学效果。师资、设备是实践教学的基础，加大投入，提高意识，实验教学质量才能上高台。
4.实验教学评价体系、规章制度不完善
在实验室建设中往往重视物的投入，忽视人的作用，实验室不单是设备仪器和实验大楼，实际上是资源的集合体。多数高校对教师评价以科研、论文为主体，教师时间和精力主要放在科研上，缺乏合理教学评价。特别是扩招后学生数量大幅增加，师资、设备仪器、实验室管理纷乱，一定程度上影响了实验教学。只有合理配置教学资源、提高教学质量，满足培养综合创新人才的要求，才能建好实验教学评价体系。
三、土木工程材料实验课程的优化措施
1.优化实验教学内容和教学模式
土木工程材料课程涵盖专业较多，教学中必须结合专业自身，优化教学内容。如将原来“砂石实验”与“混凝土和易性―强度”综合，并与混凝土配合比设计结合，使之成为一个综合设计实验。以“综合设计”模式替代“验证”模式，打破教学形式呆板，学生处于被动状态。针对道桥、建筑、给排水专业分别增设“沥青混合料”“木砖性能”“管材性能”实验等。由于实验学时少，且有些实验持续时间长，无法保证课内全部完成。采取课内、外实验相结合模式，利用课余时间完成实验，扩大学生视野。
与理论教学相比，实验教学操作性强，更宜采用多媒体教学，既可以提高学生兴趣，又能把校内、外实习基地相结合，使学生切身体会实际问题，突出实践创新能力的培养。
2.加强综合创新性实验
土木工程材料实验大都是水泥、砂石等常规试验，如水泥细度、标准用水量、砂石筛分实验等。在把握基本实验原则下，强调综合，鼓励创新。综合创新实验的重要特征是发挥学生主体性，内容要有深度。例如，混凝土配合比实验整合了粗、细骨料性能，拌合物和易性调整、立方体抗压强度等多项实验，涉及多个知识点，成为一个完整、连贯性很强的综合设计试验。在上述实验基础上，针对建筑研究热点，就再生混凝土、无损检测、建筑节能等内容，提倡学生进行实验研究。由老师出题，学生选题，并独立完成实验各项步骤，以此加强创新能力的培养，增强学生专业认识，继而实现提高教学质量目标。
3.建立新的实验教学评价体系
以往实验教学都统一纳入理论教学中，对实验教学没有任何评价，只要学生考好试就能拿高分，严重影响了实验质量。对此，完善实验教学评价体系，教师依学生实验表现和成果，综合评价实验成绩，再按一定比例计入最终成绩，该制度的实施鼓舞了学生对实验的兴趣，主动和教师联系做实验，不但掌握了理论知识，而且提高实验技能。教学中教师和学生是主体，尤其是学生，最有资格评判教学质量。同时师生在教学中角色不同，对问题的判断也不同。因此，宜采用学生、同行、领导及教师自我进行综合评价，以实现教学质量评价可靠度。实验教学质量评价体系中设有教风、业务能力、教学文本、教学质量、教学管理、教学改革六项指标，促成了以考查实验教师教学质量为核心的新体系建立。
4.加强实验室建设与实验教学资源的投入
设备是实验教学改革的基础，是提高实验教学质量的硬件。士木工程材料品种多，材料发展日新月异。因此，实验室还应设置更新材料样品，便于直观教学。增置多媒体设备，方便演示，使学生充分了解实验过程和方法，拓展学生知识面，达到实验教学的基本要求。同时加强管理，健全体制，我院实验中心实行院、系两级管理，学院负责指导，中心实行主任负责制。要建设好实验室，充分发挥实验培养学生创新功能，不仅需要仪器设备，更需建设一支高水平、高素质、结构合理的实验队伍，尽量保持实验队伍的稳定。通过学习、考察等方法让教师接触工程实践，深入单位学习，提高实验队伍的素质。总之，实验室建设将是一个不断完善的过程。
四、结语
实验教学是高等教育中培养学生实践和创新能力的重要途径，是完成高等教育人才培养目标的重要教学环节。鉴于土木工程材料实验课存在的一些问题，如何有效地组织和实施实验教学。近年来，笔者以培养学生综合设计创新能力为目标，不断优化教学内容和模式，完善实验教学评价体系，加强实验室建设投入，使学生科学实验能力及教学质量得以提高。
参考文献：
[1]金南国，钱匡亮，孟涛.高校土木工程材料实验教学单独设课的探讨[J].实验室研究与探索，2009，28（9）：111-112.
项目来源：青岛农业大学应用型人才培养特色名校建设工程校级精品课程建设项目
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：
根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《山东省中长期教育改革和发展规划纲要（2011-2020年）》，以及《山东省高等教育内涵提升计划（2011-2015年）》（鲁教高字[2011] 1号）的要求，为加强对高等学校的分类指导，强化内涵和特色发展，提高人才培养质量，发挥名校带动作用，增强高等教育服务本区域经济社会发展的能力，“十二五”期间山东省在地方高校中遴选一批应用基础型、应用型和高素质技能型人才培养特色名校，进行重点建设。2012年，青岛农业大学成为了山东省应用型人才培养特色名校首批立项建设单位，而建筑工程学院的土木工程专业是我校重点建设的十五个专业之一。
《土木工程材料》课程是土木工程专业的专业基础课程之一，为学生学习房屋建筑学、混凝土结构原理、土木工程施工、建筑工程经济管理等后续专业课奠定了工程材料基础知识，在土木工程人才培养中发挥构建学生专业基础知识的作用。因此，如何通过对该课程不断的改革和优化，以期达到应用型人才培养目标是课程教学工作者必需长期坚持的工作。[1]-[3]
一、《土木工程材料》课程教学中存在的问题
1.教学内容繁杂、逻辑衔接较差
土木工程材料课程内容繁杂，涉及工程中众多工程材料，包括水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料、混凝土、建筑砂浆、建筑钢材、木材等10多类材料。对于每一种材料在建筑过程中均有所体现，同r每一种材料又是相对独立的，各类材料之间缺乏横向联系，叙述性内容偏多，知识点之间衔接不紧密，逻辑性较差。因此要求学生能够全面掌握各种建筑材料，灵活使用。对于长期以来适应逻辑推理的学习与思维方法，且对于建造过程又缺乏实际体验的学生来说，会感觉课堂教学枯燥无味，难以调动学生的学习兴趣。导致学习积极性不高，这种状况在某种程度上也影响了教学效果。
2.教材内容相对滞后、且版本多难以统一
近年来，土木工程领域新材料、新技术不断涌现，各类技术标准不断推陈出新。同时， 由于教材的编制和出版周期较长，教材的内容往往滞后于技术标准的推出，落后于工程实际。 另外，目前《土木工程材料》教材版本多，有些教材内容叙述性强，概念偏多，有些理论推导及公式类内容较多，而有些则偏重工程实际，对材料的结构组成、理论分析方面叙述偏少。因此，在教材的选择上存在一定的困难。
3.教学方法单一、已不适应教学目标的要求
《土木工程材料》课程按照主要的工程材料划分章节、组织教学进程，缺乏灵活性和适应性。使得学生学习起来单调乏味，学习兴趣和积极性差，易使学生对课程理解不深、应用不灵活，最终导致材料的选择和使用方面知识和能力的欠缺，甚至认为“材料课的学习就是背诵记忆”。尤为重要的是学生很难掌握课程的重点，总感觉所有的内容似乎都是重点、都需要掌握，学生认为这门课程既难以记忆又难以理解，从而产生厌学心理。另外，由于《土木工程材料》课程内容涉及材料的性能检测及工程应用，实践性强，应用强，传统的教学方法和手段不能充分展示材料的外观特征、技术性质指标及工程应用，也会影响教学效果。
4.考核内容及形式过于单一
闭卷的书面考试仍然是目前最主要、有时甚至是唯一对学生考核的形式。由此造成了学生“考前背，考后忘”的现象。
5.综合性、设计性实验周期长，开设繁琐
传统的材料试验都是随着课程进度而进行的课 中实验，这种模式的优势是实验与理论课同步进行，有助于学生对知识的及时消化和理解，但是由于受时间所限，只适合开设一些耗时短的验证性实验，而综合性、设计性实验往往由于过程繁琐、费时费力、周期长而受到限制。
因此，传统的《土木工程材料》课程体系和教学模式远不能适应应用型人才培养的需要，必须进行全方位改革。
二、《土木工程材料》课程教学改革与实践
1.优化教学内容
《土木工程材料》课程教学内容应紧跟行业发展动态，保持教学内容的先进性。可以适时讲授土木工程领域新材料、新技术、新标准。如在第二章“建筑金属材料”里，介绍日本已开发出LY225钢、LY100钢，美国生产出屈服点高达690N/mm2的可焊接合金钢板；在第四章“水泥混凝土及砂浆”里，讲解国内外混凝土技术新进展。通过向学生传授新知识、新信息，可以开阔学生视野，培养学生的创新意识。
2.积极参与教材编写，实时更新教材
由于材料科学的自身特点（如发展快、新技术、新材料层出不穷），使得教材必需适时更新，需要选择版本较新且内容具有前瞻性的教材。因此，本教研组作为副主编单位积极与其他高校合作， 强调应用型人才的培养目标，结合土木工程专业方向学生的定位，编写了内容新颖、知识面广、不断融入新型材料内容、相对系统、注重基础知识并且与工程实际联系紧密的教材。该教材是普通高等教育“十二五”规划教材，由科学出版社出版。
3.改革教学方法和教学手段
《土木工程材料》课程内容涉及材料种类繁多，不同材料有不同的外观特征、性能特点和适用范围，单纯的板书教学效果不佳，只有通过采用立体化的教学方法和手段才能收到良好的效果。
（1）采用案例教学法
应用型本科院校培养的目标是应用技能型人才。在教学内容中不断融入工程实例，结合课程内容特点及学校对学生的的培养目标，在知识传授过程中注意基本理论知识与工程具体实践的相结合。引导学生用分析和发展的思路来看待现有的材料，掌握各种材料的性能，并正确使用各种土木工程材料，做到举一反三，从而激发学生的创新精神。例如，讲解混凝土掺和料这一节时，先列举各种掺和料在大型工程中的应用，如粉煤灰在三峡大坝中的应用。然后让同学们观看粉煤灰、矿渣及硅灰的微观照片，并比较三者问的相貌特征差异。采用表格的形式给出三者的化学组成和矿物组成，引导学生进一步思考，当这三种掺和料用于水泥混凝土时，对混凝土流动性、强度的影响等。
（2）合理有效利用先进教学手段
《土木工程材料》课程涉及材料种类繁多，知识面广，作为一门专业基础课，开课时间较早，学生又是初次接触专业知识，感性认知较少，教师授课也很难调动学生的兴趣；另外有些材料的性状特点等需要很多时间解释，如果辅以现代多媒体和网络教学的手段，通过计算机动态模拟并配合适当的声、光、图和文字等，使学生在课堂上获得最直观、最形象、最生动的知识， 可以调动学生学习的兴趣和积极性，并且能够提高学习效率。但多媒体等的使用容易使部分学生思想不集中，应将多媒体和传统的板书相结合授课是最理想的教学方法。还有，教师个人可建立自己的教学网站，通过教学网络，在课余时间与学生进行网上互动和答疑。
4.革新考评方式
在考核方式上，改变传统的、单一的闭卷考试模式，实施过程性考核与终结性考核相结合模式。虽然学生成绩构成仍为：考勤10%/平r20%/考试70%，但体现了“以能力考核为核心，知识、能力相结合”的原则，其中平时成绩包括课堂讨论、课堂答辩、小测验等内容，闭卷考试注重能力考核，增加与实践相结合的综合案例题型。例如“某工程实际施工中，石灰砂浆粉刷过的墙壁出现了鼓包开裂现象，试分析原因并提出如何防止这样的现象再次出现”、“某大体积的混凝土工程，浇注两周后拆模，发现挡墙有多道贯穿型的纵向裂缝，试分析其原因。”等与实际工程相关联的内容。
5. 加强实验教学环节，注重学生能力培养
《土木工程材料》是一门实践性很强的课程，实践性教学环节是该课程中又一重要组成部分，起着理论课不能替代的作用。为了提高教学效果，在实验教学环节上也要不断改革和探索。首先，优化实验教学内容，削减验证性实验，整合综合性实验，增加设计性实验，开辟应用研究型实验，逐步形成“基本型实验一综合型实验一应用研究型实验”多层次递进式的实验教学体系。例如开设混凝土强度试验时，让学生选择所配混凝土的品种以及强度标号并计算混凝土的配合比，按照实验规范成型混凝土试件，测定其强度。这样可以让学生利用所学配合比的知识设计混凝土，做到学以致用，同时还提高了学生的动手能力。其次，授课教师可以拟定一些试验研究题目供学生参考和选择，或让学生参与到科研或科技开发活动中，提高学生的自主性和科研水平。例如，学生以目前研究比较热门的高性能混凝土为试验对象，自己配制混凝土并检测其强度和耐久性。
三、结语
“应用型人才培养”是我国未来大多数高等学校发展的趋势，其本质是工程能力、实践能力的培养，《土木工程材料》是土木工程专业重要的一门专业基础课，是本专业工程能力、实践能力培养的窗口及平台。只有根据“应用型人才培养”的目标与要求，对《土木工程材料》课程教学内容进行调整，采用以培养学生自主研究性学习能力、综合分析能力、实践能力、创新能力与团队协作能力为目标的教学方法和复合式考核方法，并在教学过程中强化学生工程能力的培养和综合素质的养成，才能培养出复合型、高素质、满足未来需要的优秀工程应用型人才。相信通过广大教师的不懈努力，《土木工程材料》课程的教学水平会有更大的提高。
参考文献：
[1]安明矗余自若.土木工程材料教学中学生实践能力的培养[J]. 高等建筑教育，2010，19（1）：102-105.
中图分类号：TU5-4文献标志码：A文章编号：1005-2909（2012）05-0114-04
应用型本科院校主要为地方或区域经济建设与社会发展服务，为提高人才职业竞争力，除了培养少量研究型和技能型人才外，把面向生产、管理、服务一线的应用型人才培养放在首位[1]，更要注重社会化与个性化的统一[2-3]。土木工程材料实验作为土木工程专业实践教学的一部分，要打破原有局限，构建从课堂内系统、综合的实验操作到课外开放的自助式实践训练，形成演示性、验证性、设计性、综合性、研究性、应用性的多层次实验体系[4]，以体现应用型人才的培养目标。
一、土木工程材料实验组成
土木工程材料实验除了土木工程材料课程基础实验外，还包括部分学生为参加学科竞赛而进行的实验，或者与毕业论文相关的实验以及为了创新科研而开展的开放实验。
（一）课程基础实验
各高校土木工程材料实验大致10～18学时，主要包括土木工程材料课程常规实验项目，如材料的密度、表观密度实验；水泥性能实验（标准稠度用水量、凝结时间、胶砂强度测试）；混凝土用砂石实验（表观密度、筛分析）；混凝土和易性实验；混凝土强度实验；砂浆性能实验；沥青实验（针入度、延度、软化点）。虽然各高校都要求课内开设一定比例的综合性或设计性实验，但受到实验学时数、实验设备和实验场地的限制成效一般。（二）学科竞赛实验
学科竞赛以综合性、设计性实验为主。从2010年开始，“全国大学生混凝土设计大赛”每两年举办一次，面向全国各高校大学生，由全国高等学校建筑材料学科研究会主办。大赛期间，各参赛队现场进行混凝土设计（包括根据现场材料和混凝土工作性进行调整）、试件成型、快速养护、性能测试等实际操作，并对试验结果进行数据处理和设计方案修正。比赛最后阶段，各队根据评委会的提问进行陈述答辩。此外，全国混凝土设计大赛从2010年开始，每年举办一次，邀请各地混凝土生产龙头企业、高等院校参加。2011年的大赛主题为“轻质与高强：普通混凝土强度和容重设计”，设计思想为“以最低容重实现设计强度”。这类大赛的举办促进了课堂理论与实验实践相结合，激发了学生学习积极性，提高了对所学知识的综合运用能力，不仅检验了学生对现代混凝土材料科学和制备技术的掌握程度，也促进了混凝土行业创新性人才的培养。
（三）科研实践类开放实验
开放实验既有教师提供的选题，也有学生自主选题。学生参加开放实验的目的各不相同，或凭个人兴趣，或为参与教师科研课题，也有纯粹为了拿科研创新学分，但开放实验是课程基础实验一种不可或缺的拓展和补充形式，可帮助学生形成创新意识和创新思维，提高专业技能、技术创新能力和综合素质。以土木工程材料为选题做毕业论文的学生一般都需要围绕研究课题开展实验，完成实验方案、实验步骤、实验原材料选择、实验方法确定、实验操作、测试结果与分析全过程。浙江省面向大学生的“新苗计划”就是以课题资助的形式鼓励大学生在校期间开展科技创新。
二、土木工程材料实验存在的问题
（一）课程基础实验学时欠缺
土木工程材料课程基础实验以演示性和验证性实验为主，且目前标准教学班人数均超过30人，甚至达到60人，实验场地、实验设备台套数难以满足教学要求难。演示性实验效果不佳，无法给学生留下深刻的感性认识。而目前各高校对课堂实验部分都要求综合性或设计性实验必须占到一定的比例，综合性或设计性实验往往持续较长时间，且所占学时较多，容易影响其他课程实验内容在教学计划学时内的完成。
（二）课程实验内容不足以体现行业发展和职业导向
随着能源的日益紧张以及对能源战略的重视，新型建筑材料不断更新，土木工程材料不断向绿色化、复合化、多功能化发展。工业废渣在混凝土中被资源化利用；各类高效外加剂在混凝土中广泛使用；传统墙体围护结构粘土砖被新型墙体材料如加气混凝土、轻质小型混凝土砌块、粉煤灰砌块、GRC板等所取代，节能材料迅速发展，而大多数应用型本科院校并未开设相关实验测试内容。
土木工程材料尤其是钢筋混凝土材料的耐久性得到了越来越多的重视，耐久性成为钢筋混凝土结构设计的一个主要内容，也是课堂教学的主要内容之一。学生除了需要巩固对水泥、混凝土、钢材等结构工程材料基本性能检测外，还需要加强建筑工程材料耐久性和工程特殊要求性能等领域的试验检测，主要包括：抗冻融、抗水渗透、抗氯离子渗透、收缩实验、早期开裂、混凝土碳化、混凝土中钢筋锈蚀、抗硫酸盐侵蚀、碱骨料反应等。
（三）实验创新性不足
由于课程基础实验部分学时受限，需要完成的实验教学内容较多，创新较困难。开放实验目前常以教师拟定题目为主，学生自主选题很少，且选题范围不够广泛，创新无从谈起。
实验报告是对知识体系的充分体现，通过确定实验方案、了解操作程序、描述和分析实验结果，达到提高学生分析和解决问题能力的目的。但目前大多数高校土木工程材料课程实验都有配套的实验指导书及实验报告本，学生做完课程实验只需填写实验设备、实验结果即可，不利于学生创新能力的培养，严重影响了开放实验、毕业实习、毕业论文阶段时实习报告、论文报告的独立撰写。同时因为网络化，学生笔头表达能力直线下降，独立撰写的实验报告质量很难满足要求。
（四）开放实验效果不良
开放实验效果难以彰显，主要表现在：大多数学生参加开放实验带有一定的盲目性和被动性，较少考虑提高自身的实践操作能力和科研能力，这既受高等教育不良风气的影响，又与部分学生急功近利的思想有关。真正意义上的实验室“开放”程度还不到位，学生并不能随时进出实验室，实验室的整体管理水平与应用型人才培养目标不协调，实验指导教师与理论授课教师对实验操作或规程要求不一致。
三、土木工程材料实验教学改革措施
（一）加强开放实验，弥补课程基础实验的不足
高等教育的大众化和普及化，使应用型人才培养途径多元化、复合化[5]，越来越多的土木工程毕业生将逐渐由设计单位转向施工、监理、房产、质检等部门，这对学生的实践操作技术要求更高。从建筑材料市场和企业看，国内的合资和外资建材企业越来越多，本土的材料行业小企业不断发展，需要越来越多的销售、检测人才。根据行业和职业需求，为培养学生的工程能力，开放实验应涵盖土木工程材料制备和加工、宏观微观性能检测、质量评定等方面，以小组为单位进行选题，加强学生动手能力、创新合作能力、社会责任感的培养。
部分选择继续攻读硕士学位的学生，需要以综合性实验或设计型实验为核心，通过创新型实验项目培养其综合研究能力。如了解材料微观形貌，水泥基材料不同水化阶段的物相形成、作用机理，矿物掺合料的作用及粉末材料细度等先进测试技术，加深对综合热分析仪、扫描电镜、激光粒度分析仪、压汞法孔结构测定仪等仪器设备的认识和了解，奠定基本的科研实践技能。
针对土木工程材料的发展趋势，在课堂理论教学中要贯彻土木工程可持续发展理念[6]，不断完善传统的土木工程材料测试内容，以满足工程实际需要。把开展矿物掺和料、减水剂、膨胀剂、混凝土耐久性、保温材料的导热系数等测试内容纳入开放实验范畴。
（二）提倡科学探索，提高学生创新能力
要加强综合应用能力和科研训练，将实践教育与科研训练相结合，建立科研促实验教学的模式，激发学生的科学探索精神和创新意识[7-8]。教师通过科研及时掌握本学科的最新动态以及社会对人才培养的要求，更新教学内容，结合行业热点开发开放实验选题，将最前沿的工程技术成果及时引入本科实验教学，使实验内容更具前沿性、设计性、研究性，创新性。
在实验教学中强化科学精神的培养，从科学严谨性、法规权威性、工程技术创新性等方面启发和促进学生科学世界观的形成。鼓励学生在教师设定的开放实验大框架下自行设计实验方案，规范实验操作流程，实事求是地记录实验数据，详细记录实验过程中出版的异常并客观理性分析，独立撰写实验报告。对于随意变更、篡改实验结果的现象可实行一票否决制，取消实验成绩或重做实验。
（三）改进教学环节，改善实验效果
1.重视实验准备
尽可能结合理论教学，提前布置实验任务，使学生全面了解实验方案的设计、实验误差的分析及实验结果的处理方法。对于开放实验，更要重视实验目的和实验过程，结合理论知识和常规数据处理办法，综合分析实验机理和实验结果，并提炼出实验结论或解决思路。2010年全国高校大学生混凝土设计大赛，虽然各组都采用同样的原材料和实验条件，由于配合比设计和调整方法不同，和易性、试块强度及经济性差别很大，只有对相关知识点融会贯通，掌握混凝土强度、和易性、耐久性、经济性的各项影响因素，才有可能进行正确熟练的设计和操作。
2.保持课堂理论教学与实验操作要求的一致性
课堂理论授课教师与实验指导教师对相关实验内容、实验规范、操作要求的掌握和理解必须一致，以免造成理论学习和实验操作的脱节，避免实验室过程中实验操作的随意性。实验员和实验指导教师开展的科研实践相对较少，且以指导课程基础实验为主，随着开放实验的增加，需要经常组织业务培训。新采购的设备要及时提供相应的到货培训，对于一些高端的精密仪器设备，应建立有效的专人负责制度和完善的登记使用与维护制度。
3.加强实验室建设和开放式管理
在满足课程实验教学基础上补充部分科研设备，开创先进的实验教学条件，以保证毕业论文、学科竞赛、开放实验等过程对实验设备、实验室用房及辅助配套设施的要求。同时，要进一步提高资产管理规范化、实验教学信息化、网络化水平，使学生能随时预约并方便地开展实验，提高仪器设备共享程度和利用率。学校除不断加大对硬件设施的投入力度，建设校内实验室外，还可利用校外实践基地，建立校企共享实验室，既可保证教学实验条件，又能降低学校成本。
四、结语
根据行业发展和就业需求，土木工程材料实验要与应用型人才培养目标相吻合。合理组织土木工程材料课程基础实验、学科竞赛、开放实验和创新实践，以构成演示性、验证性、设计性、综合性、研究性、应用性的多层次实验体系。在保证课程基础实验的前提下，要加强开放实验，强化实验室建设和管理，保持课堂理论教学与实验室操作要求的一致性，培养学生科学探索精神，以实现土木工程材料实验教学改革的取得成效。
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Experimental teaching reform of civil engineering materials in application-
oriented universities and colleges
ZHANG Yunlian
（School of Civil Engineering and Architecture， Zhejiang University of Science and
