水保工程材料與施工課程創(chuàng)建

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一、水土保持與荒漠化防治專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院建于1952年，現(xiàn)有11個(gè)學(xué)科，分屬理學(xué)、工學(xué)、農(nóng)學(xué)3大門類，其中水土保持與荒漠化防治為國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，具有水土保持與荒漠化防治和生態(tài)環(huán)境工程2個(gè)博士后科研流動(dòng)站、水土保持與荒漠化防治等6個(gè)博士點(diǎn)、11個(gè)碩士點(diǎn)和3個(gè)本科專業(yè)。水土保持與荒漠化防治專業(yè)是介于農(nóng)業(yè)、環(huán)境科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)科之間的交叉學(xué)科［3］，其培養(yǎng)目標(biāo)是具備生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、森林及草場(chǎng)培育學(xué)、環(huán)境學(xué)等方面的基本理論、基本知識(shí)和基本技能，掌握生態(tài)環(huán)境建設(shè)規(guī)劃、水土保持與水利工程技術(shù)、信息管理技術(shù)等方面的理論知識(shí)和技能，能在國(guó)土資源、水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)境保護(hù)等部門從事水土保持與荒漠化防治、生態(tài)環(huán)境工程建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工及預(yù)防、監(jiān)測(cè)的高級(jí)工程技術(shù)與管理人才?！?a href="http://www.coffee125.com/lunwen/gccl/20130.html" target="_blank">水保工程材料與施工”是水土保持與荒漠化防治專業(yè)的一門主干必修專業(yè)課，課程本身涉及到工程材料與工程施工2部分內(nèi)容，目前純粹的《水保工程材料與施工》方面的專業(yè)教材相對(duì)較少，而與工程材料與施工類似的教材和書目又相對(duì)較多，因此要想使“工程材料與施工”課程適合水土保持與荒漠化防治專業(yè)的需要，使學(xué)生在缺乏工程相關(guān)課程學(xué)習(xí)的條件下能夠?qū)φn程內(nèi)容充分掌握和理解，就必須對(duì)課程體系進(jìn)行優(yōu)化和重構(gòu)。

二、“水保工程材料與施工”的課程特點(diǎn)

（一）內(nèi)容多、知識(shí)面廣

“水保工程材料與施工”課程，是水土保持工程、工程材料和工程施工3方面內(nèi)容的有機(jī)融合。水土保持專業(yè)的學(xué)生通過(guò)對(duì)“水土保持工程”課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，已經(jīng)初步掌握了工程設(shè)計(jì)的原理方法等，而“水保工程材料與施工”是要學(xué)習(xí)如何進(jìn)行和實(shí)施工程設(shè)計(jì)，雖然只是看起來(lái)簡(jiǎn)單的一門課程，卻包含工程材料和工程施工2大方面的內(nèi)容。對(duì)于工程材料來(lái)說(shuō)，其種類繁多，而且每種材料的內(nèi)容龐雜，包括原料、生產(chǎn)、材料組成與結(jié)構(gòu)、性質(zhì)應(yīng)用、檢驗(yàn)、運(yùn)輸、驗(yàn)收、儲(chǔ)存等各個(gè)方面，這足以體現(xiàn)該門課程內(nèi)容的多與廣。同時(shí)，工程材料在水土保持工程中的用量很大，經(jīng)濟(jì)性很強(qiáng)，直接影響工程的造價(jià)，不合理的使用工程材料會(huì)為國(guó)家?guī)?lái)不必要的損失，要想避免類似事情的發(fā)生，拓展學(xué)習(xí)者的知識(shí)面是必然的選擇。對(duì)于工程施工，它是一門綜合性很強(qiáng)的技術(shù)，它與工程測(cè)量、工程材料、工程機(jī)械、工程力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)、工程預(yù)算等方面的知識(shí)都有著密切的關(guān)系。它們既相互聯(lián)系，又相互影響。該部分課程內(nèi)容涉及的理論面廣、實(shí)踐性和政策性強(qiáng)，而且技術(shù)發(fā)展迅速，在學(xué)習(xí)中學(xué)生必須堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)方法，才能起到事半功倍的效果。這就要求學(xué)習(xí)者不但要對(duì)基本理論、基本知識(shí)加以理解和掌握，還需要時(shí)刻關(guān)注政府頒發(fā)的有關(guān)水土保持工程方面的方針政策，隨時(shí)了解國(guó)內(nèi)外的最新發(fā)展動(dòng)向，所有這些方面都體現(xiàn)了該課程本身的內(nèi)容多、知識(shí)廣的特點(diǎn)。

（二）實(shí)踐性強(qiáng)

“水保工程材料與施工”課程是進(jìn)行水土保持工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)課程之一，學(xué)生們不僅需要掌握水土保持工程的基本理論，還需要具有實(shí)際的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，這樣學(xué)生才能真正的學(xué)好這門課程，從而真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。在教學(xué)過(guò)程中，不同材料的性能及施工工藝，不是簡(jiǎn)單通過(guò)課堂講授就能夠完成的，這就像做飯，僅僅知道用什么做和怎么做是不行的，不同的人即使使用相同的材料和工藝，做出來(lái)的成果也是有差異的。從另一方面來(lái)說(shuō)，不親自動(dòng)手，就不能發(fā)現(xiàn)實(shí)際操作中可能存在的問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)不了問(wèn)題就談不上解決實(shí)際問(wèn)題，也就不能真正的掌握這門知識(shí)。尤其是對(duì)于水泥、混凝土、鋼筋等常用的水土保持工程材料來(lái)說(shuō)，在實(shí)踐中掌握其應(yīng)用與施工工藝的知識(shí)是十分必要的，這些知識(shí)也是本門課程的基礎(chǔ)。因此，筆者認(rèn)為沒(méi)有實(shí)踐教學(xué)，“水保工程材料與施工”這門課程就缺少了靈魂。水土保持工程需要的工程材料、施工工藝、施工組織流程等都是該門課程學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，這些方面的知識(shí)都需要實(shí)踐教學(xué)的配合與支撐。目前我國(guó)水土保持與荒漠化防治專業(yè)的畢業(yè)生雖然學(xué)習(xí)了部分與工程相關(guān)的課程，但與工科類專業(yè)的學(xué)生相比較其工程類課程的基礎(chǔ)較弱，所以教師應(yīng)高度重視實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，并將教學(xué)與實(shí)踐緊密結(jié)合起來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生能夠通過(guò)學(xué)習(xí)這門課程而真正勝任相關(guān)工作。

三、“水保工程材料與施工”課程教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建

“水保工程材料與施工”是水土保持與荒漠化防治專業(yè)的一門主干必修專業(yè)課，筆者在考慮學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了“水土保持工程”這門課程的基礎(chǔ)之上，對(duì)水土保持工程材料、水土保持工程施工和課程實(shí)踐教學(xué)3方面教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了構(gòu)建。

（一）水土保持工程材料

任何一個(gè)工程的順利實(shí)施都離不開(kāi)相對(duì)應(yīng)的工程材料，水土保持工程也不例外，有工程設(shè)計(jì)，沒(méi)有工程材料，項(xiàng)目就不可能完成。筆者在充分考慮了水土保持工程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，主要對(duì)各類材料的性質(zhì)與應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)闡述，并指明本學(xué)科的新成就及其發(fā)展方向，使學(xué)生掌握材料的組成、性質(zhì)及技術(shù)要求，并讓學(xué)生面對(duì)工程的具體問(wèn)題時(shí)，能夠結(jié)合有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)合理地選用材料，具體的課程內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配情況見(jiàn)表1。從表1看，該部分課程主要學(xué)習(xí)以下幾方面內(nèi)容：材料的基本性質(zhì)、石材、水泥、混凝土與砂漿、金屬材料、瀝青、砌體材料、玻璃與木材和新型建筑材料等。教師以水泥、混凝土、金屬材料和瀝青等工程材料的基本性質(zhì)為重點(diǎn)，希望使學(xué)生通過(guò)對(duì)工程材料的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)，掌握主要的水土保持工程材料基本性質(zhì)、常用材料及其制品的主要技術(shù)要求、性能、基本用途、常見(jiàn)規(guī)格；了解常用材料檢測(cè)的取樣方法、試驗(yàn)原理、數(shù)據(jù)處理及試驗(yàn)結(jié)果分析處理方法；了解材料的生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、驗(yàn)收、保管及綠色環(huán)保性能。

（二）水土保持工程施工

說(shuō)到工程施工，人們往往想到高樓大廈，溝、橋、水壩等工程項(xiàng)目，這些項(xiàng)目都屬于大概念下的工程施工的范疇［4］，在這個(gè)大的范疇下，又有很多分類，譬如建筑施工，水利工程施工等等。近年來(lái)隨著我國(guó)水土流失的日益嚴(yán)重，加之國(guó)家對(duì)水土保持工作的重視，水土保持工程的投資與應(yīng)用范圍正逐漸增加，水土保持工程施工已經(jīng)成為大概念下工程施工的重要組成部分?！八帘３止こ淌┕ぁ闭n程具有綜合性以及較強(qiáng)的實(shí)踐性，主要講授水土保持工程專業(yè)領(lǐng)域的施工技術(shù)，通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握有關(guān)材料及施工方法的選用和組織管理的基本知識(shí)，并讓學(xué)生具有解決工程施工技術(shù)和施工組織計(jì)劃問(wèn)題的初步能力，為學(xué)生畢業(yè)后從事本專業(yè)的設(shè)計(jì)、施工、管理與科研工作打下基礎(chǔ)。具體的課程內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配見(jiàn)。該部分課程講述水土保持工程的施工技術(shù)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收方法，具體內(nèi)容包括：土方工程、基礎(chǔ)工程、砌筑工程、混凝土結(jié)構(gòu)工程、結(jié)構(gòu)安裝工程、腳手架工程、防水工程、施工組織設(shè)計(jì)與管理等。在課堂教學(xué)階段，筆者通過(guò)對(duì)水土保持工程的施工方法等內(nèi)容的講述，使學(xué)生能夠?qū)κ┕し桨讣胺椒ㄟM(jìn)行正確的選擇和制定；對(duì)施工中的重點(diǎn)、難點(diǎn)有初步了解；對(duì)施工中所需材料能進(jìn)行選擇和檢驗(yàn)，并讓學(xué)生掌握“單位工程”施工的質(zhì)量和安全等方面的基礎(chǔ)知識(shí)。

（三）課程實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)服務(wù)于實(shí)際工作的必然步驟和環(huán)節(jié)，是學(xué)生了解社會(huì)的啟蒙和過(guò)渡階段［5］?！八９こ滩牧吓c施工”課程的實(shí)踐教學(xué)要在充分把握課程實(shí)踐性的前提下，使學(xué)生將工程材料性質(zhì)的理論知識(shí)與實(shí)際工程施工相結(jié)合，只有這樣才能讓學(xué)生切實(shí)的深入到實(shí)際工程中，從而在工程實(shí)踐中充實(shí)和鞏固課堂學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，最終達(dá)到掌握此門課程的目的。首先，安排學(xué)生進(jìn)行課外調(diào)查。教師將學(xué)習(xí)該門課程的學(xué)生分為5～7人一組，指定附近的工程材料市場(chǎng)為研究對(duì)象，讓學(xué)生們通過(guò)調(diào)研撰寫出工程材料調(diào)查報(bào)告。報(bào)告內(nèi)容要包括基本工程材料的生產(chǎn)廠家、規(guī)格、品種、價(jià)格等。這樣的實(shí)踐內(nèi)容，不僅能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)工程材料的感性認(rèn)識(shí)，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生們的交際能力，可以使學(xué)生們的專業(yè)素養(yǎng)得到提高。其次，開(kāi)展課程實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。圖1中列出了該課程中相對(duì)經(jīng)典且實(shí)踐性較強(qiáng)的3個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這3個(gè)實(shí)驗(yàn)主要在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，筆者充分利用學(xué)院實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備和人才優(yōu)勢(shì)，讓學(xué)生在指導(dǎo)教師和施工單位技術(shù)人員的指導(dǎo)下，進(jìn)行諸如工程結(jié)構(gòu)和材料性能的檢測(cè)、工程的質(zhì)量控制、工程質(zhì)量的評(píng)定等方面的工作，讓學(xué)生掌握相應(yīng)的檢測(cè)方法和實(shí)用技術(shù)［6］。最后，開(kāi)展課程實(shí)習(xí)活動(dòng)。該課程中的施工工藝和施工管理2個(gè)實(shí)習(xí)內(nèi)容。施工工藝實(shí)習(xí)，主要以鋼筋混凝土工程施工工藝為主，包括模板制造和安裝、鋼筋加工和架立、混凝土拌制、澆搗和養(yǎng)護(hù)等［7］；施工管理實(shí)習(xí)，主要是讓學(xué)生以工程技術(shù)人員的身份，跟隨施工現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)管理人員進(jìn)行學(xué)習(xí)，主要學(xué)習(xí)施工的組織和管理等方面的知識(shí)。

四、“水保工程材料與施工”課程教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施效果

筆者對(duì)該研究中的教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建的實(shí)踐效果進(jìn)行網(wǎng)上問(wèn)卷調(diào)查，對(duì)43名學(xué)生進(jìn)行調(diào)查。雖然學(xué)生對(duì)新教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建態(tài)度不同，但從調(diào)查結(jié)果來(lái)說(shuō)，它仍然能夠在學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)生對(duì)課程的理解能力和解決問(wèn)題能力方面起到很好的實(shí)踐效果。

（一）提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

新的課程體系可以增加學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。新課程體系能夠把原本繁瑣的知識(shí)簡(jiǎn)單化，能夠讓學(xué)生們明白每部分的課程內(nèi)容和相互之間的關(guān)系，使學(xué)生們更加明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，找到思維的大方向，并自覺(jué)地建立起新舊知識(shí)之間的聯(lián)系，從心理和知識(shí)上更快的進(jìn)入到聽(tīng)課的良好準(zhǔn)備狀態(tài)，進(jìn)而迸發(fā)出認(rèn)真學(xué)習(xí)好這門課程的動(dòng)力，為課程教學(xué)的順利進(jìn)行創(chuàng)造有利的條件。學(xué)生們認(rèn)為新的課程體系的構(gòu)建，更多地體現(xiàn)了該課程的實(shí)踐性特點(diǎn)，把未來(lái)實(shí)際工作中應(yīng)用頻率比較多的知識(shí)和技術(shù)突出出來(lái)。學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中可以更加扎實(shí)的掌握相關(guān)的知識(shí)，為未來(lái)從事相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）提高了學(xué)生的理解能力

新的課程體系可以增加學(xué)生的理解能力。在課程教學(xué)過(guò)程中，筆者鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)工程材料的種類和施工工藝提出質(zhì)疑，讓學(xué)生按照自己的方法進(jìn)行實(shí)踐，并讓學(xué)生將結(jié)果與傳統(tǒng)材料和工藝進(jìn)行對(duì)比，在對(duì)比過(guò)程中了解工程材料的應(yīng)用范圍和工藝，這可以很好地提高學(xué)生的理解能力。課程內(nèi)容調(diào)整后，教師在基本知識(shí)的講解上會(huì)更加全面，這有利于學(xué)生在未來(lái)的工作中做到有的放矢，同時(shí)隨著課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的增加，可以將書本上枯燥的難于理解的知識(shí)形象化，這都潛移默化地影響著學(xué)生們對(duì)該門課程知識(shí)的理解。

（三）提高了學(xué)生解決問(wèn)題的能力

新的課程體系可以增加學(xué)生解決問(wèn)題的能力。課程內(nèi)容調(diào)整后，教師更加注重教學(xué)實(shí)踐，這也提高了學(xué)生的理解能力，而對(duì)課程的充分理解是學(xué)生們應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)。學(xué)生們通過(guò)對(duì)該課程基本知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)的參加，能夠在學(xué)習(xí)過(guò)程中充分思考，提出質(zhì)疑，并最終解決心中的疑惑，從而達(dá)到對(duì)所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通的效果。另外，學(xué)生參加施工工藝和施工管理實(shí)習(xí)能夠發(fā)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用中可能產(chǎn)生的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，同時(shí)技術(shù)指導(dǎo)人員的現(xiàn)場(chǎng)解答和解決問(wèn)題的方式方法，都是學(xué)生們未來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的寶貴經(jīng)驗(yàn)，為學(xué)生們未來(lái)走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！八９こ滩牧吓c施工”是水土保持與荒漠化防治專業(yè)中開(kāi)設(shè)歷史較長(zhǎng)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。隨著當(dāng)代水土保持與荒漠化防治專業(yè)學(xué)科的發(fā)展與社會(huì)需求，在考慮到專業(yè)自身特點(diǎn)與應(yīng)用領(lǐng)域的基礎(chǔ)上，“水保工程材料與施工”的內(nèi)容設(shè)置也應(yīng)與水土保持與荒漠化防治專業(yè)相適應(yīng)。因此，該門課程內(nèi)容設(shè)置應(yīng)不斷深化，以滿足和適應(yīng)社會(huì)需求。在課程內(nèi)容上吸收相關(guān)學(xué)科和行業(yè)的最新發(fā)展成果，加快新材料、新工藝和新技術(shù)的應(yīng)用，這就要求教師本身要時(shí)刻關(guān)注學(xué)科發(fā)展的前沿，不斷更新自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，只有這樣才能真正的保證教學(xué)質(zhì)量。