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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，對土木工程專業(yè)學(xué)生專業(yè)理解力的培養(yǎng)以及未來職業(yè)發(fā)展意義重大。但是實際教學(xué)過程普遍存在的各種問題，使教學(xué)效果受到影響。本文總結(jié)分析了教學(xué)過程中存在的主要問題及其原因，并以興趣培養(yǎng)為目標對如何提高《土木工程材料》教學(xué)效果進行了探討。

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

土木工程行業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，我國建筑企業(yè)達8萬余家，從業(yè)人數(shù)十分龐大，而且每年都有大量的高校畢業(yè)生進入工作崗位。目前，我國重大超高層建筑、地下工程、海洋工程、水工工程等不斷涌現(xiàn)，技術(shù)難度越來越大，這使得土木工程領(lǐng)域?qū)I(yè)劃分過細，學(xué)生知識面過窄問題日趨凸顯。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、維護等各個方面，如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，為成為復(fù)合型人材夯實基礎(chǔ)具有重要意義。我國本科教育規(guī)模已經(jīng)世界第一，但是與國際先進水平還有明顯差距[1]。近年來我國對本科教學(xué)質(zhì)量越來越重視，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興趣的培養(yǎng)，從某種意義上來說，興趣即是方法[4,5]。學(xué)習(xí)的興趣與成績正相關(guān)[6]。目前，相當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、設(shè)計與分析軟件等課程，對《土木工程材料》沒有足夠的重視，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》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)計不出合理的砂漿、混凝土配合比，更不用說砂漿、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、無技術(shù)含量。毫無疑問，知識體系的不健全會嚴重制約未來工作能力的發(fā)揮，也越來越難以適應(yīng)工程難度越來越復(fù)雜的土木工程發(fā)展趨勢。

(二)網(wǎng)絡(luò)、手機“玩物喪志”

網(wǎng)絡(luò)、電腦、手機技術(shù)的迅猛發(fā)展給人們帶來極大便利的同時，也帶來了很多不利影響，大量大學(xué)生宅在宿舍、網(wǎng)吧追劇、瀏覽網(wǎng)頁、打游戲，甚至課堂上玩手機現(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，尤其課堂玩手機現(xiàn)象，嚴重影響學(xué)習(xí)質(zhì)量。解決課堂沉迷網(wǎng)絡(luò)、手機現(xiàn)象依靠授課教師解決是不現(xiàn)實的，一是每節(jié)課有大量教學(xué)任務(wù)，頻繁干預(yù)玩手機現(xiàn)象勢必影響授課節(jié)奏；二是授課教師除了乏力的說教外，基本無技可施；三是學(xué)習(xí)是辛苦的積累過程，實難比影視劇、游戲更有娛樂性，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)點是授課進度有保障，但是《土木工程材料》是實踐性較強的課程，如果只是在課堂上講解各種材料的相關(guān)知識，學(xué)生難以對各種材料有深刻的印象，基本上考完試就逐漸淡忘。而且有一些知識只靠講解是無法讓沒有經(jīng)驗基礎(chǔ)的學(xué)生理解的，比如，水泥安定性問題，課堂講解只能讓學(xué)生對其有膚淺的了解，如果指導(dǎo)學(xué)生在實驗室分別制備不同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，通過查詢相關(guān)標準規(guī)范掌握檢測f-CaO、f-MgO、石膏含量是否符合安定性要求分別采用的檢測方法，通過檢測分析明確f-CaO、f-MgO、石膏含量分別達到多高時會出現(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方法的原因。通過完整的實驗輔助會比單純的課堂講解更能使學(xué)生掌握相關(guān)知識。

(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，嚴峻的“唯SCI論文論”的生存環(huán)境使相當多的高校教師成為“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，實際的土木工程材料技術(shù)、工程經(jīng)驗一窮二白，更輕視工程經(jīng)驗技術(shù)的學(xué)習(xí)積累。這類沒有實際專業(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)模式的改進思考

(一)通過專家講座，開拓視野，全面了解土木工程專業(yè)

土木類學(xué)院可以邀請工程實踐經(jīng)驗豐富的工程技術(shù)專家參與教學(xué)，通過專題講座、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、維護等各個環(huán)節(jié)的實際技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生對土木工程材料的正確認知。同時，工程技術(shù)專家可以將一些常見工程問題作為案例作業(yè)，由學(xué)生通過所學(xué)的理論知識對常見工程問題做出原因分析和解決方案，從而鍛煉學(xué)生的解決實際問題的能力。

(二)打破課堂填鴨式教學(xué)，開展研究式教學(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”，尤其對于《土木工程材料》這類實踐性較強的課程存在很多不足，不能使學(xué)生對所學(xué)知識產(chǎn)生深刻理解，從而影響學(xué)習(xí)興趣。既然《土木工程材料》強調(diào)實踐性，則開展研究式教學(xué)，讓學(xué)生盡可能多通過科研實踐學(xué)習(xí)相關(guān)知識，會有一定的積極效果。例如，在《土木工程材料》中選取重點材料，設(shè)計多個研究題目，將每班同學(xué)分為幾個科研小組，每小組在教師指導(dǎo)下執(zhí)行1~2個題目的實驗研究，比如特種混凝土這一章中，可以設(shè)計“原材料對清水混凝土性能的影響研究”“脫模劑與模板對清水混凝土表面性能的影響研究”“清水混凝土施工與維護技術(shù)研究”等題目交由不同小組進行實驗。教師指導(dǎo)學(xué)生針對所選題目確定實驗內(nèi)容、原材料、實驗方法，并在教師監(jiān)督下執(zhí)行實驗，并對實驗過程中出現(xiàn)的問題及時給予解答或指導(dǎo)學(xué)生搜集資料自行解決，并對有畏難情緒的學(xué)生主動引導(dǎo)、積極鼓勵，使學(xué)生在感悟、體驗中獲得新知[7]。各小組實驗完成后，由教師指導(dǎo)學(xué)生完成數(shù)據(jù)分析、報告撰寫，由教師根據(jù)小組成員認真態(tài)度、實驗完成度、報告撰寫水平等各條目分別打分并給出總評成績。各小組將各自的實驗進行班內(nèi)匯報，實驗報告班內(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)時間靈活、共享性好等特點，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)課中留下一些小問題，由學(xué)生通過各種學(xué)習(xí)渠道自動學(xué)習(xí)，在下次課開始10~20分鐘內(nèi)由學(xué)生匯報問題解決情況，或提交紙質(zhì)作業(yè)。通過多渠道交互式學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。教師通過教學(xué)平臺將課件、作業(yè)、視頻等教學(xué)資料上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上，供學(xué)生自主選擇時間自學(xué)，并將作業(yè)完成后上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺由教師批改，對于自學(xué)過程中遇到的問題在平臺上提出，教師及時給出解答，并且解答的問題對班級成員共享。

(四)虛擬仿真教學(xué)

由于時間和實驗條件限制，不可能所有的教學(xué)環(huán)節(jié)都通過實際的實驗提高學(xué)習(xí)效果，一些實施難度大、實驗周期長的教學(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驗，可以通過動畫技術(shù)設(shè)計虛擬仿真視頻，將整個過程分為原材料選擇、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、人工海水組成設(shè)計、環(huán)境因素設(shè)計（光照、溫度、氣體環(huán)境）等，每個環(huán)節(jié)均設(shè)計多個選項，由學(xué)生選擇，并在動畫界面上給學(xué)生列出指導(dǎo)建議，及時糾正學(xué)生做出的錯誤選擇，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、多因素對混凝土的劣化侵蝕情況。

參考文獻

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作者:張鳴 李想 杜保聰 單位:揚州大學(xué)