水保工程施工課系統(tǒng)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

北京林業(yè)大學水土保持學院建于1952年，現(xiàn)有11個學科，分屬理學、工學、農(nóng)學3大門類，其中水土保持與荒漠化防治為國家級重點學科，具有水土保持與荒漠化防治和生態(tài)環(huán)境工程2個博士后科研流動站、水土保持與荒漠化防治等6個博士點、11個碩士點和3個本科專業(yè)。水土保持與荒漠化防治專業(yè)是介于農(nóng)業(yè)、環(huán)境科學與工程技術(shù)學科之間的交叉學科［3］，其培養(yǎng)目標是具備生物學、生態(tài)學、森林及草場培育學、環(huán)境學等方面的基本理論、基本知識和基本技能，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)等方面的理論知識和技能，能在國土資源、水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、環(huán)境保護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、施工及預防、監(jiān)測的高級工程技術(shù)與管理人才。“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)教材相對較少，而與工程材料與施工類似的教材和書目又相對較多，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，使學生在缺乏工程相關(guān)課程學習的條件下能夠?qū)φn程內(nèi)容充分掌握和理解，就必須對課程體系進行優(yōu)化和重構(gòu)。

二、“水保工程材料與施工”的課程特點

（一）內(nèi)容多、知識面廣

“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)容的有機融合。水土保持專業(yè)的學生通過對“水土保持工程”課程的系統(tǒng)學習，已經(jīng)初步掌握了工程設(shè)計的原理方法等，而“水保工程材料與施工”是要學習如何進行和實施工程設(shè)計，雖然只是看起來簡單的一門課程，卻包含工程材料和工程施工2大方面的內(nèi)容。對于工程材料來說，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)應用、檢驗、運輸、驗收、儲存等各個方面，這足以體現(xiàn)該門課程內(nèi)容的多與廣。同時，工程材料在水土保持工程中的用量很大，經(jīng)濟性很強，直接影響工程的造價，不合理的使用工程材料會為國家?guī)聿槐匾膿p失，要想避免類似事情的發(fā)生，拓展學習者的知識面是必然的選擇。對于工程施工，它是一門綜合性很強的技術(shù)，它與工程測量、工程材料、工程機械、工程力學、工程結(jié)構(gòu)、工程預算等方面的知識都有著密切的關(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、實踐性和政策性強，而且技術(shù)發(fā)展迅速，在學習中學生必須堅持理論聯(lián)系實際的學習方法，才能起到事半功倍的效果。這就要求學習者不但要對基本理論、基本知識加以理解和掌握，還需要時刻關(guān)注政府頒發(fā)的有關(guān)水土保持工程方面的方針政策，隨時了解國內(nèi)外的最新發(fā)展動向，所有這些方面都體現(xiàn)了該課程本身的內(nèi)容多、知識廣的特點。

（二）實踐性強

“水保工程材料與施工”課程是進行水土保持工程規(guī)劃設(shè)計的基礎(chǔ)課程之一，學生們不僅需要掌握水土保持工程的基本理論，還需要具有實際的實踐工作經(jīng)驗，這樣學生才能真正的學好這門課程，從而真正實現(xiàn)教學目標。在教學過程中，不同材料的性能及施工工藝，不是簡單通過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，做出來的成果也是有差異的。從另一方面來說，不親自動手，就不能發(fā)現(xiàn)實際操作中可能存在的問題，發(fā)現(xiàn)不了問題就談不上解決實際問題，也就不能真正的掌握這門知識。尤其是對于水泥、混凝土、鋼筋等常用的水土保持工程材料來說，在實踐中掌握其應用與施工工藝的知識是十分必要的，這些知識也是本門課程的基礎(chǔ)。因此，筆者認為沒有實踐教學，“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習的重點，這些方面的知識都需要實踐教學的配合與支撐。目前我國水土保持與荒漠化防治專業(yè)的畢業(yè)生雖然學習了部分與工程相關(guān)的課程，但與工科類專業(yè)的學生相比較其工程類課程的基礎(chǔ)較弱，所以教師應高度重視實踐教學內(nèi)容，并將教學與實踐緊密結(jié)合起來，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力，使學生能夠通過學習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，筆者在考慮學生已經(jīng)學習了“水土保持工程”這門課程的基礎(chǔ)之上，對水土保持工程材料、水土保持工程施工和課程實踐教學3方面教學內(nèi)容進行了構(gòu)建。

（一）水土保持工程材料

任何一個工程的順利實施都離不開相對應的工程材料，水土保持工程也不例外，有工程設(shè)計，沒有工程材料，項目就不可能完成。筆者在充分考慮了水土保持工程特點的基礎(chǔ)上，主要對各類材料的性質(zhì)與應用進行系統(tǒng)闡述，并指明本學科的新成就及其發(fā)展方向，使學生掌握材料的組成、性質(zhì)及技術(shù)要求，并讓學生面對工程的具體問題時，能夠結(jié)合有關(guān)的國家標準或行業(yè)標準合理地選用材料，具體的課程內(nèi)容和學時分配情況見表1。從表1看，該部分課程主要學習以下幾方面內(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，希望使學生通過對工程材料的學習和認識，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、常見規(guī)格；了解常用材料檢測的取樣方法、試驗原理、數(shù)據(jù)處理及試驗結(jié)果分析處理方法；了解材料的生產(chǎn)、儲運、驗收、保管及綠色環(huán)保性能。

（二）水土保持工程施工

說到工程施工，人們往往想到高樓大廈，溝、橋、水壩等工程項目，這些項目都屬于大概念下的工程施工的范疇［4］，在這個大的范疇下，又有很多分類，譬如建筑施工，水利工程施工等等。近年來隨著我國水土流失的日益嚴重，加之國家對水土保持工作的重視，水土保持工程的投資與應用范圍正逐漸增加，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的實踐性，主要講授水土保持工程專業(yè)領(lǐng)域的施工技術(shù)，通過該課程的學習，使學生掌握有關(guān)材料及施工方法的選用和組織管理的基本知識，并讓學生具有解決工程施工技術(shù)和施工組織計劃問題的初步能力，為學生畢業(yè)后從事本專業(yè)的設(shè)計、施工、管理與科研工作打下基礎(chǔ)。該部分課程講述水土保持工程的施工技術(shù)、質(zhì)量標準及驗收方法，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)計與管理等。在課堂教學階段，筆者通過對水土保持工程的施工方法等內(nèi)容的講述，使學生能夠?qū)κ┕し桨讣胺椒ㄟM行正確的選擇和制定；對施工中的重點、難點有初步了解；對施工中所需材料能進行選擇和檢驗，并讓學生掌握“單位工程”施工的質(zhì)量和安全等方面的基礎(chǔ)知識。

（三）課程實踐教學

實踐教學環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學生應用所學的理論知識服務于實際工作的必然步驟和環(huán)節(jié)，是學生了解社會的啟蒙和過渡階段［5］?！八９こ滩牧吓c施工”課程的實踐教學要在充分把握課程實踐性的前提下，使學生將工程材料性質(zhì)的理論知識與實際工程施工相結(jié)合，只有這樣才能讓學生切實的深入到實際工程中，從而在工程實踐中充實和鞏固課堂學習的理論知識，最終達到掌握此門課程的目的。首先，安排學生進行課外調(diào)查。教師將學習該門課程的學生分為5～7人一組，指定附近的工程材料市場為研究對象，讓學生們通過調(diào)研撰寫出工程材料調(diào)查報告。報告內(nèi)容要包括基本工程材料的生產(chǎn)廠家、規(guī)格、品種、價格等。這樣的實踐內(nèi)容，不僅能增強學生對工程材料的感性認識，同時也鍛煉了學生們的交際能力，可以使學生們的專業(yè)素養(yǎng)得到提高。其次，開展課程實驗活動。圖1中列出了該課程中相對經(jīng)典且實踐性較強的3個實驗內(nèi)容，這3個實驗主要在室內(nèi)實驗室進行。在這個環(huán)節(jié)中，筆者充分利用學院實驗室的儀器設(shè)備和人才優(yōu)勢，讓學生在指導教師和施工單位技術(shù)人員的指導下，進行諸如工程結(jié)構(gòu)和材料性能的檢測、工程的質(zhì)量控制、工程質(zhì)量的評定等方面的工作，讓學生掌握相應的檢測方法和實用技術(shù)［6］。最后，開展課程實習活動。圖1中列出了該課程中的施工工藝和施工管理2個實習內(nèi)容。施工工藝實習，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)護等［7］；施工管理實習，主要是讓學生以工程技術(shù)人員的身份，跟隨施工現(xiàn)場的技術(shù)管理人員進行學習，主要學習施工的組織和管理等方面的知識。

四、“水保工程材料與施工”課程教學內(nèi)容的實施效果

筆者對該研究中的教學內(nèi)容構(gòu)建的實踐效果進行網(wǎng)上問卷調(diào)查，對43名學生進行調(diào)查，結(jié)果見表3。雖然學生對新教學內(nèi)容的構(gòu)建態(tài)度不同，但從調(diào)查結(jié)果來說，它仍然能夠在學生學習興趣、學生對課程的理解能力和解決問題能力方面起到很好的實踐效果。

（一）提高了學生的學習興趣

新的課程體系可以增加學生們的學習興趣。新課程體系能夠把原本繁瑣的知識簡單化，能夠讓學生們明白每部分的課程內(nèi)容和相互之間的關(guān)系，使學生們更加明確學習目標，找到思維的大方向，并自覺地建立起新舊知識之間的聯(lián)系，從心理和知識上更快的進入到聽課的良好準備狀態(tài)，進而迸發(fā)出認真學習好這門課程的動力，為課程教學的順利進行創(chuàng)造有利的條件。學生們認為新的課程體系的構(gòu)建，更多地體現(xiàn)了該課程的實踐性特點，把未來實際工作中應用頻率比較多的知識和技術(shù)突出出來。學生在課程學習中可以更加扎實的掌握相關(guān)的知識，為未來從事相關(guān)工作打下堅實的基礎(chǔ)。

（二）提高了學生的理解能力

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

（三）提高了學生解決問題的能力

新的課程體系可以增加學生解決問題的能力。課程內(nèi)容調(diào)整后，教師更加注重教學實踐，這也提高了學生的理解能力，而對課程的充分理解是學生們應用所學知識解決實際問題的基礎(chǔ)。學生們通過對該課程基本知識的學習和實踐活動的參加，能夠在學習過程中充分思考，提出質(zhì)疑，并最終解決心中的疑惑，從而達到對所學知識融會貫通的效果。另外，學生參加施工工藝和施工管理實習能夠發(fā)現(xiàn)實際應用中可能產(chǎn)生的現(xiàn)實問題，同時技術(shù)指導人員的現(xiàn)場解答和解決問題的方式方法，都是學生們未來解決實際問題的寶貴經(jīng)驗，為學生們未來走向工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。

“水保工程材料與施工”是水土保持與荒漠化防治專業(yè)中開設(shè)歷史較長的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。隨著當代水土保持與荒漠化防治專業(yè)學科的發(fā)展與社會需求，在考慮到專業(yè)自身特點與應用領(lǐng)域的基礎(chǔ)上，“水保工程材料與施工”的內(nèi)容設(shè)置也應與水土保持與荒漠化防治專業(yè)相適應。因此，該門課程內(nèi)容設(shè)置應不斷深化，以滿足和適應社會需求。在課程內(nèi)容上吸收相關(guān)學科和行業(yè)的最新發(fā)展成果，加快新材料、新工藝和新技術(shù)的應用，這就要求教師本身要時刻關(guān)注學科發(fā)展的前沿，不斷更新自己的知識結(jié)構(gòu)，只有這樣才能真正的保證教學質(zhì)量。