土木工程材料課程的復合式教學法

陳林 趙杰 王功勛

（湖南科技大學土木工程學院，湖南 湘潭 411201）

摘要：土木工程材料課程是土木工程相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，其學習內(nèi)容繁雜，但學時卻安排較少，教師往往習慣于采用單一的講授法進行灌輸式教學，導致教學效果不佳。本文基于實際教學經(jīng)驗并結(jié)合相關(guān)理論研究，提出了針對該課程的復合式教學法。它將因果聯(lián)系教學法、比較教學法和結(jié)構(gòu)式教學法三者有機組合、融為一體。該方法有望較大程度地提高實際教學效果。

關(guān)鍵詞：土木工程材料；教學方法；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）50-0183-02

一、引言

土木工程材料課程是土木工程相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，涉及的材料種類繁多，且多為陳述性知識和“三基”（基本概念、基本理論、基本方法），但教學課時卻安排較少，因而土木工程材料課程基本采用教師為主體的灌輸式教學。事實上，高校教師長期以來都習慣于采用單一的講授法，而不善于采用多種教學方法并進行適時的變換與調(diào)整。傳統(tǒng)的講授法重視知識傳授，但師生之間缺乏必要的互動，學生一味地接受老師的灌輸，缺少自己主動閱讀與獨立思考活動，因此對學生能力的培養(yǎng)十分不利。教學方法是服務于實踐的方法，它是一種直接工作于實踐領(lǐng)域的技術(shù)，具有技術(shù)性。隨著我國高等教育改革的不斷深入和發(fā)展，大學課堂教學出現(xiàn)了一系列現(xiàn)代化的教學方法，例如啟發(fā)法、討論法和案例法等。當前，基于視頻和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的慕課、微課和翻轉(zhuǎn)課堂等新式教學方法在國內(nèi)高校的應用尚不普遍，這其中有它們自身存在的一些問題。例如，教師需要投入大量的時間和精力去適應這種徹底顛覆的教學模式。這對現(xiàn)有教師，尤其是教齡較長的中年以上教師而言是一個巨大的挑戰(zhàn)。越來越多的教育工作者意識到，教師需要結(jié)合具體課程特點，采用合理教學模式，制定出具有針對性的教學方法，發(fā)揮好教師的主導作用，并體現(xiàn)學生的主體性，達到最優(yōu)教學的目的。有鑒于此，筆者基于實際教學經(jīng)驗和相關(guān)理論研究，提出了土木工程材料課程的復合式教學法，以期對該課程的教學有所助益。

二、復合式教學法的內(nèi)涵

復合式教學法即指靈活采用多種教學法進行多維度的教學。筆者根據(jù)土木工程材料課程的特點，提出了因果聯(lián)系教學法、比較教學法和結(jié)構(gòu)式教學法三者一體的復合式教學法。首先，通過因果教學法構(gòu)成學習的縱向主線；其次，運用比較教學法橫向聯(lián)系各知識點，使其由點到線、由線及面，形成知識的結(jié)構(gòu)網(wǎng)；最后，通過結(jié)構(gòu)式教學法來整體看待各種材料在具體工程中的應用，并且在細化到具體材料的學習時再反過來運用到之前的因果聯(lián)系法和比較教學法。

1.因果聯(lián)系教學法。學習土木工程材料課程中的每一種材料時均有一個基本主線，即原材料—制作工藝—材料的組成與結(jié)構(gòu)—材料的性質(zhì)與特征—材料的應用與保養(yǎng)維護。通過這條主線上的因果聯(lián)系，將某種材料的知識點整體化，明確思路，有利于學生對各種主要土木工程材料的聯(lián)想與記憶，并可以通過課堂案例分析使學生對材料有條理可循，增加對課程的興趣。教師在課堂上進行教學時，應該時刻記住讓學生依據(jù)這條基本主線對每一種材料進行學習，對主線上每一個環(huán)節(jié)對后一個環(huán)節(jié)的影響以及內(nèi)在機理等進行深入思考。通過反復鍛煉，讓學生達到每看到一種材料都去思考它的原料、制作工藝、材料組成和性質(zhì)的效果。例如，石灰具有氣硬性膠凝材料、疏松多孔、內(nèi)部孔隙率大等基本結(jié)構(gòu)特征，因此容易得出其耐水性差、吸水膨脹等性質(zhì)。同時，又由于這些特點，石灰可以用于加固含水軟土地基等，并且在運輸保存時要注意防水防潮。因果聯(lián)系教學法是進行土木工程材料課程教學的基礎方法，每一個知識點學習時都應該考慮其因果聯(lián)系，深刻理解其內(nèi)在規(guī)律。事實上，因果聯(lián)系法也是教學過程中最精彩、最吸引學生注意力的方法。因為它會勾起學生原始的好奇心，探索未知的領(lǐng)域。因此，在課堂教學時合理利用該方法將大大提高課堂的生動性。

2.比較教學法。土木工程材料課程內(nèi)容繁雜，雖然各種材料學習時具有一個基本主線，但它顯然還不夠全面。同時，單一主線的教學也會使學生陷入思維的定式之中，不利于思維的發(fā)散。因此，在因果聯(lián)系教學法的基礎上通過橫向聯(lián)系進一步學習各類材料，既復習了所學過的內(nèi)容又加深了對當前所學的知識點的理解與記憶，這就構(gòu)成比較教學法。這種對比可以是多方面的，同種材料的不同組成之間可以對比，不同材料的宏觀性質(zhì)、技術(shù)性能之間也可以對比，等等。比較教學法通過對比不同知識點來加深對所學內(nèi)容的記憶，有助于學生將各種材料零散的知識由點到線、由線及面地串聯(lián)起來，構(gòu)建一個知識有機體。學生根據(jù)此法舉一反三，融會貫通，將知識內(nèi)化，構(gòu)成自己的知識體系。例如，當教完水泥強度和砂漿強度的概念，并對混凝土強度概念進行講授時，可以并且應當對后者與前兩者進行橫向?qū)Ρ龋唧w可以從其標準試件規(guī)格、養(yǎng)護溫度、養(yǎng)護濕度、強度影響因素等共有概念上進行對比，說明三種強度試驗的不同之處，思考不同點產(chǎn)生的原因。這樣不僅復習了前面的知識點還可以方便新知識的記憶。教師在課堂上反復應用比較教學法，可以培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維，通過對比，學生可以對之前學過的概念有一個更深入的認識，更重要的是，可以讓學生在對比中學會歸納整理知識，最終建立自己的知識體系。

3.結(jié)構(gòu)式教學法。上述因果聯(lián)系教學法和比較教學法都是從微觀的角度講授材料知識。其實還可以跳出這個圈子，以局外人的視角來看問題。通過日常所見的各種材料在土木工程工程中所處的位置來看待各種材料，這樣可以讓學生在實際應用層面加深對材料的感性但直觀的認識，增強學生對這些材料的熟悉感，這將從心理層面增加學生對這門課的興趣。然后當再來細講材料內(nèi)容時，可以從整體到細部來剖析工程建設對象，在整體上對這些材料有一個把握。具體教學中可以通過建筑模型或三維效果圖的形式來展示，由抽象到具體，并有視覺上的直觀性，有助于學生對材料在工程應用上的記憶以及日后的實際工作中掌握材料的使用。例如，墻體結(jié)構(gòu)一般由磚塊、砌筑砂漿、抹面砂漿、防水層等組成，根據(jù)墻體的位置選擇使用不同類型的砌塊，砌塊之間用砌筑砂漿粘連，墻面為抹面砂漿，然后再進一步學習具體的材料。結(jié)構(gòu)式教學法的優(yōu)點在于其直觀性和宏觀性。在學習具體內(nèi)容前先對這些內(nèi)容有一個宏觀性且直觀性的講解，將大大增強學生對知識的親切感，增加其學習興趣。當然，在應用結(jié)構(gòu)式教學法時，還應在微觀層面運用因果聯(lián)系法、比較法等構(gòu)建材料的細部知識點。通過這三者的復合作用，最終把教材中零散的知識點轉(zhuǎn)變成學生內(nèi)在的知識體系，從而達到教學目的。

三、結(jié)語

本文根據(jù)土木工程材料課程的實際教學經(jīng)驗與相關(guān)理論研究，提出了該課程的復合式教學法。通過因果聯(lián)系和比較教學法對課程知識進行微觀學習，同時利用結(jié)構(gòu)式教學法對整個材料知識進行宏觀把握。三種教學法融為一體，互為補充，即構(gòu)成了所謂的復合式教學法。該方法有助于學生牢固掌握土木工程材料課程中種類繁多的知識點。由于在教學方法上面注意了變換，因此課堂氛圍將更加活躍，學生的課堂參與程度將得到提高，從而最終提高學生的學習效率。

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