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摘要：土木工程材料是土木工程領(lǐng)域發(fā)展迅速、潛力巨大的專業(yè)方向，在土木工程領(lǐng)域舉足輕重。學(xué)好《土木工程材料》課程，對(duì)土木工程專業(yè)學(xué)生專業(yè)理解力的培養(yǎng)以及未來(lái)職業(yè)發(fā)展意義重大。但是實(shí)際教學(xué)過(guò)程普遍存在的各種問(wèn)題，使教學(xué)效果受到影響。本文總結(jié)分析了教學(xué)過(guò)程中存在的主要問(wèn)題及其原因，并以興趣培養(yǎng)為目標(biāo)對(duì)如何提高《土木工程材料》教學(xué)效果進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：土木工程材料；交互學(xué)習(xí)；主動(dòng)性；興趣培養(yǎng)

土木工程行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，我國(guó)建筑企業(yè)達(dá)8萬(wàn)余家，從業(yè)人數(shù)十分龐大，而且每年都有大量的高校畢業(yè)生進(jìn)入工作崗位。目前，我國(guó)重大超高層建筑、地下工程、海洋工程、水工工程等不斷涌現(xiàn)，技術(shù)難度越來(lái)越大，這使得土木工程領(lǐng)域?qū)I(yè)劃分過(guò)細(xì)，學(xué)生知識(shí)面過(guò)窄問(wèn)題日趨凸顯。土木工程材料作為土木工領(lǐng)域的基礎(chǔ)學(xué)科，涉及材料的組成、結(jié)構(gòu)、性能、維護(hù)等各個(gè)方面，如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，為成為復(fù)合型人材夯實(shí)基礎(chǔ)具有重要意義。我國(guó)本科教育規(guī)模已經(jīng)世界第一，但是與國(guó)際先進(jìn)水平還有明顯差距[1]。近年來(lái)我國(guó)對(duì)本科教學(xué)質(zhì)量越來(lái)越重視，提高教學(xué)質(zhì)量，關(guān)鍵在于有效教學(xué)[2,3]。

一土木工程材料課程教學(xué)存在的問(wèn)題

(一)重視程度不夠?qū)е聦W(xué)習(xí)興趣不高

興趣是最好的老師，所有的方法都離不開(kāi)興趣的培養(yǎng)，從某種意義上來(lái)說(shuō)，興趣即是方法[4,5]。學(xué)習(xí)的興趣與成績(jī)正相關(guān)[6]。目前，相當(dāng)一部分土木工程專業(yè)學(xué)生只關(guān)注力學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)與分析軟件等課程，對(duì)《土木工程材料》沒(méi)有足夠的重視，很多學(xué)生學(xué)習(xí)《土木工程材料》存在“混”的現(xiàn)象，甚至有些成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生在《土木工程材料》課上做《結(jié)構(gòu)力學(xué)》作業(yè)、看《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》輔導(dǎo)書等等，筆者了解到的多數(shù)土木工程專業(yè)學(xué)生對(duì)常規(guī)土木工程材料缺少基本的了解，甚至畢業(yè)生設(shè)計(jì)不出合理的砂漿、混凝土配合比，更不用說(shuō)砂漿、混凝土拌合物試配與調(diào)整。土木工程材料在很多學(xué)生眼里中只有臟、累、無(wú)技術(shù)含量。毫無(wú)疑問(wèn)，知識(shí)體系的不健全會(huì)嚴(yán)重制約未來(lái)工作能力的發(fā)揮，也越來(lái)越難以適應(yīng)工程難度越來(lái)越復(fù)雜的土木工程發(fā)展趨勢(shì)。

(二)網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)“玩物喪志”

網(wǎng)絡(luò)、電腦、手機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展給人們帶來(lái)極大便利的同時(shí)，也帶來(lái)了很多不利影響，大量大學(xué)生宅在宿舍、網(wǎng)吧追劇、瀏覽網(wǎng)頁(yè)、打游戲，甚至課堂上玩手機(jī)現(xiàn)象普遍存在。各種不利因素的影響導(dǎo)致高等教育質(zhì)量正逐年下降。不可否認(rèn)影視劇、網(wǎng)絡(luò)信息、游戲在滿足人們物質(zhì)和文化生活需求中的積極作用，但凡事物極必反，尤其課堂玩手機(jī)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響學(xué)習(xí)質(zhì)量。解決課堂沉迷網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)現(xiàn)象依靠授課教師解決是不現(xiàn)實(shí)的，一是每節(jié)課有大量教學(xué)任務(wù)，頻繁干預(yù)玩手機(jī)現(xiàn)象勢(shì)必影響授課節(jié)奏；二是授課教師除了乏力的說(shuō)教外，基本無(wú)技可施；三是學(xué)習(xí)是辛苦的積累過(guò)程，實(shí)難比影視劇、游戲更有娛樂(lè)性，更能吸引注意力。

(三)教學(xué)形式單調(diào)，吸引力不足

目前《土木工程材料》主流授課形式為PPT課件和教師講解相結(jié)合的形式，教師在課堂上以講解基本概念、基本性能為主，授課難度基本屬于科普水平。這種形式的優(yōu)點(diǎn)是授課進(jìn)度有保障，但是《土木工程材料》是實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，如果只是在課堂上講解各種材料的相關(guān)知識(shí)，學(xué)生難以對(duì)各種材料有深刻的印象，基本上考完試就逐漸淡忘。而且有一些知識(shí)只靠講解是無(wú)法讓沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)的學(xué)生理解的，比如，水泥安定性問(wèn)題，課堂講解只能讓學(xué)生對(duì)其有膚淺的了解，如果指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室分別制備不同f-CaO、f-MgO、石膏含量的水泥，學(xué)習(xí)化學(xué)組成與礦物組成分析，通過(guò)查詢相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范掌握檢測(cè)f-CaO、f-MgO、石膏含量是否符合安定性要求分別采用的檢測(cè)方法，通過(guò)檢測(cè)分析明確f-CaO、f-MgO、石膏含量分別達(dá)到多高時(shí)會(huì)出現(xiàn)安性不良，最后回歸課堂，教師講解為什么采用不同安定性檢測(cè)方法的原因。通過(guò)完整的實(shí)驗(yàn)輔助會(huì)比單純的課堂講解更能使學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)。

(四)教師自身專業(yè)水平不高

給學(xué)生一杯水，教師要有一桶水。但是，嚴(yán)峻的“唯SCI論文論”的生存環(huán)境使相當(dāng)多的高校教師成為“SCI論文”職業(yè)，甚至有教師把絕大部分精力投入到SCI論文寫作上，實(shí)際的土木工程材料技術(shù)、工程經(jīng)驗(yàn)一窮二白，更輕視工程經(jīng)驗(yàn)技術(shù)的學(xué)習(xí)積累。這類沒(méi)有實(shí)際專業(yè)技術(shù)的“理論家”講授《土木工程材料》也只能照本宣科，流于表面。

二土木工程材料課程教學(xué)模式的改進(jìn)思考

(一)通過(guò)專家講座，開(kāi)拓視野，全面了解土木工程專業(yè)

土木類學(xué)院可以邀請(qǐng)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)專家參與教學(xué)，通過(guò)專題講座、學(xué)術(shù)沙龍等形式，讓在校學(xué)生提前了解一些重大工程的結(jié)構(gòu)、材料、施工、維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)際技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)土木工程材料的正確認(rèn)知。同時(shí)，工程技術(shù)專家可以將一些常見(jiàn)工程問(wèn)題作為案例作業(yè)，由學(xué)生通過(guò)所學(xué)的理論知識(shí)對(duì)常見(jiàn)工程問(wèn)題做出原因分析和解決方案，從而鍛煉學(xué)生的解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

(二)打破課堂填鴨式教學(xué)，開(kāi)展研究式教學(xué)

前文提到，單純的PPT結(jié)合教師講解的方式不能做到“因材施教”，尤其對(duì)于《土木工程材料》這類實(shí)踐性較強(qiáng)的課程存在很多不足，不能使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)產(chǎn)生深刻理解，從而影響學(xué)習(xí)興趣。既然《土木工程材料》強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性，則開(kāi)展研究式教學(xué)，讓學(xué)生盡可能多通過(guò)科研實(shí)踐學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，會(huì)有一定的積極效果。例如，在《土木工程材料》中選取重點(diǎn)材料，設(shè)計(jì)多個(gè)研究題目，將每班同學(xué)分為幾個(gè)科研小組，每小組在教師指導(dǎo)下執(zhí)行1~2個(gè)題目的實(shí)驗(yàn)研究，比如特種混凝土這一章中，可以設(shè)計(jì)“原材料對(duì)清水混凝土性能的影響研究”“脫模劑與模板對(duì)清水混凝土表面性能的影響研究”“清水混凝土施工與維護(hù)技術(shù)研究”等題目交由不同小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。教師指導(dǎo)學(xué)生針對(duì)所選題目確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、原材料、實(shí)驗(yàn)方法，并在教師監(jiān)督下執(zhí)行實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)給予解答或指導(dǎo)學(xué)生搜集資料自行解決，并對(duì)有畏難情緒的學(xué)生主動(dòng)引導(dǎo)、積極鼓勵(lì)，使學(xué)生在感悟、體驗(yàn)中獲得新知[7]。各小組實(shí)驗(yàn)完成后，由教師指導(dǎo)學(xué)生完成數(shù)據(jù)分析、報(bào)告撰寫，由教師根據(jù)小組成員認(rèn)真態(tài)度、實(shí)驗(yàn)完成度、報(bào)告撰寫水平等各條目分別打分并給出總評(píng)成績(jī)。各小組將各自的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行班內(nèi)匯報(bào)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告班內(nèi)共享交流。

(三)多渠道交互式學(xué)習(xí)

目前學(xué)習(xí)渠道多元化，如網(wǎng)絡(luò)課程、手機(jī)APP、精品課程視頻等等，這些學(xué)習(xí)資源具有形式多樣、學(xué)習(xí)時(shí)間靈活、共享性好等特點(diǎn)，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供了極大方便，教師授課不必局限于課堂的45分鐘，可以在每節(jié)課中留下一些小問(wèn)題，由學(xué)生通過(guò)各種學(xué)習(xí)渠道自動(dòng)學(xué)習(xí)，在下次課開(kāi)始10~20分鐘內(nèi)由學(xué)生匯報(bào)問(wèn)題解決情況，或提交紙質(zhì)作業(yè)。通過(guò)多渠道交互式學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。教師通過(guò)教學(xué)平臺(tái)將課件、作業(yè)、視頻等教學(xué)資料上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上，供學(xué)生自主選擇時(shí)間自學(xué)，并將作業(yè)完成后上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)由教師批改，對(duì)于自學(xué)過(guò)程中遇到的問(wèn)題在平臺(tái)上提出，教師及時(shí)給出解答，并且解答的問(wèn)題對(duì)班級(jí)成員共享。

(四)虛擬仿真教學(xué)

由于時(shí)間和實(shí)驗(yàn)條件限制，不可能所有的教學(xué)環(huán)節(jié)都通過(guò)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)提高學(xué)習(xí)效果，一些實(shí)施難度大、實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)的教學(xué)內(nèi)容，比如海工水下不分散混凝土材料制備與耐久性實(shí)驗(yàn)，可以通過(guò)動(dòng)畫技術(shù)設(shè)計(jì)虛擬仿真視頻，將整個(gè)過(guò)程分為原材料選擇、海工水下不分散混凝土配合比試配與調(diào)整、混凝土構(gòu)件養(yǎng)護(hù)、人工海水組成設(shè)計(jì)、環(huán)境因素設(shè)計(jì)（光照、溫度、氣體環(huán)境）等，每個(gè)環(huán)節(jié)均設(shè)計(jì)多個(gè)選項(xiàng)，由學(xué)生選擇，并在動(dòng)畫界面上給學(xué)生列出指導(dǎo)建議，及時(shí)糾正學(xué)生做出的錯(cuò)誤選擇，最后虛似仿真課程根據(jù)學(xué)生的選擇，演示不同階段混凝土的性能變化情況、多因素對(duì)混凝土的劣化侵蝕情況。

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作者:張鳴 李想 杜保聰 單位:揚(yáng)州大學(xué)