高等路面材料课程教学方式探讨

郭成超

高等路面材料课程教学方式探讨

郭成超

探讨不同教学方式在研究生课程“高等路面材料”教学中的应用。认为课堂讲授、讨论、实验、专题讲座、文献阅读等教学方式各有特点，在“高等路面材料”教学中，应根据不同章节的内容和教学要求，灵活采用不同的教学方式，才能取得良好的教学效果。

研究生教育；“高等路面材料”教学；教学方式

一、高等路面材料课程的特点

“高等路面材料”作为道路与铁路工程及其相关专业的重要课程，是研究道路建筑用各种材料的组成、性能和应用的专业课程。主要讲述道路工程常用筑路材料的结构构造、技术性能、性能测试、本构关系及评定验收等基本知识、基本理论和基本技能，以及材料试验部分的试验原理、试验方法和数据处理等。并对路面材料的最新研究成果和发展动态进行介绍，结合新型材料的发展和出现，提供对新材料、新工艺进行分析和研究的方法。为从事道路工程相关专业的研究人员在设计、施工、质量检验等方面打下基础。

在该课程的学习过程中，需要熟悉路面材料、路基路面工程、土力学、岩石力学、混凝土、沥青及沥青混合料等前期课程，需要具备材料成分、结构、性能、测试方法和组合设计等相关知识。研究生教学，要求学生掌握相关学科领域坚实的理论基础和系统的专门知识，具有独立承担科学研究等技术性工作的能力，具有较宽的知识面和较强的适应性。这和本科教学的要求是不一样的，需要在讲授知识的同时，主要培养学生具有开阔的视野和研究的洞察力，需要采取不同于本科教学的方法。笔者以实际教学过程为例，探讨研究生课程高等路面材料的教学方法。

二、不同教学方式的特点和要求

教学方式是指教师在要求学生获取知识、提高能力、掌握学习方法的过程中所采用的方式，如谈话式、讲授式、实践活动式等。是指为达到教学目的、实现教学内容、运用教学手段而进行的，由教学原则指导的一整套方式组成的师生相互作用的活动；是为完成教学任务而采用的办法，它包括教师教的方法和学生学的方法，是教师引导学生掌握知识技能、获得身心发展而共同活动的方法。教学方式是构成教学方法的细节，是运用各种教学方法的技术。任何一种教学方法都是由一系列的教学方式组成。教学方法是一连串有目的的活动，能独立完成某项教学任务，而教学方式只被运用于教学方法中，并为促成教学方法所要完成的教学任务服务，其本身不能完成一项教学任务。

在研究生教学过程中，常见的教学方式有以下几种：

（一）课堂教学

课堂教学是教育教学中普遍使用的一种手段，它是教师给学生传授知识和技能的全过程，主要包括教师讲解、学生问答、教学活动以及教学过程中使用的所有教具，也称“班级上课制”，与“个别教学”相对应。其特点是：把年龄和知识程度相同或相近的学生，编成固定人数的班级；按各门学科教学大纲规定的内容，组织教材和选择适当的教学方法；根据固定的时间表，向全班学生进行集体授课。

课堂教学是教学过程中使用比较普遍的教学方式，课堂教学有自己的优点，也有一些缺点。课堂教学在研究生教育中主要是集中时间教授比较典型的问题，譬如笔者利用4个课时讲述了土的本构关系，这种方式有利于集中精力解决一定的问题，相对于其他的教学方式，课堂教学在对理论的讲解或推导上有一定的优势。

（二）课堂讨论

课堂讨论是学生在教师的指导下，就教材中的基础理论或主要疑难问题，在独立钻研的基础上，共同进行讨论、辩论的教学组织形式，既可以全班进行，也可分大组进行。课堂讨论有3种基本类型：（1）用于扩大和加深有关学科的理论知识而组织的系统的专题课堂讨论。（2）就某门学科中个别主要问题或疑难问题而组织的课堂讨论。（3）日常教学中采用的带有研究性的课堂讨论。

课堂讨论可以加深学生对理论知识的理解，有助于启发学生独立思考，相互交流意见，培养他们独立分析问题、解决问题的能力和训练口头表达能力。在教授“路基压实度控制”时，笔者给出了压实度的计算公式和常用的压实度检测方法，引导学生对压实度控制方法的有效性进行讨论，并和“路基路面设计”的评价指标相结合，分析如何有效评价路基的压实质量，引导大家结合最新的技术发展态势，对控制路基的压实质量和承载能力的指标进行比较，分析两者之间的相关关系，使施工控制和路基设计得到一致，保证工程质量。

（三）实验教学

实验教学是加强学生实践技能的基本训练，加深学生对基本理论的认识和理解，培养学生的科学精神、科学态度、科学作风以及提出问题、分析问题、解决问题的能力和创新精神。

实验教学内容的制定应以能力培养为主线，加强实验教学内容与科研、工程、社会应用实践的联系，形成良性互动；实现基础与前沿、经典与现代的有机结合；引入、集成信息技术，改造传统的实验教学内容和实验技术方法，形成具有基本性实验、提高性实验和研究创新性实验多层次的实验教学内容体系。

对于沥青的热分析试验，由于属于比较新的学科，而且属于高分子材料测试性能的范畴，在本科教学过程中，学生很少接触这方面的内容。笔者在讲授这节课的时候，先在课堂上教授测试设备、原理以及分析软件的操作使用；然后带领大家到试验室，进行具体操作，测试沥青从固态转化为液态过程中需要的吸热峰能量值、峰温度和峰温度宽度等。认识沥青在老化过程中的“相”、“态”转变温度和结晶温度，加深理解沥青在老化时，按饱和组分→芳香组分→胶质→沥青质的路线向重质化的方向转化，为沥青改性或者再生的基础技术指导。

（四）专题讲座

利用高校互动交流的机会，邀请一些在某个行业或领域长期研究或有突出成就的人定期或不定期到学校举行讲座，是向学生介绍有关学科的进展或发展方向，以扩大他们知识面的一种教学活动形式。

鼓励学生积极参加学术报告或者组织专题讲座，对于扩大学生对某一学科领域的进展和方展方向的认识非常必要。在讲授过程中，分别组织了“岩石力学研究进展”和“岩土工程测试技术发展”等专题，使学生不仅了解了岩石力学的研究进程，以及认识和利用围岩承载隧道变形中所开展的多种测试技术和方法，更重要的是发展的方向和重点，为研究课题提供了思路。

（五）读书笔记

首先，阅读文献。要力求对一个方面或一个主题，或者一个概念的历史发展都要搞清楚，清楚来龙去脉。文献有新有旧，有些学科或专题文献的半衰期很长，经典文献的阅读是很重要的，要有意识阅读大家的文献，阅读某个领域或专题中理程碑式的文献或文献综述。这些文献对于初学者了解一个学科或领域的发展很有帮助，对于某个阶段的重要文献提供了一个查找的捷径，从中可以很快了解一些相关理论和学说、重要结果的进展。要善于分析自己研究领域中一些国内外有代表性实验室的论文，通过分析一个实验室的论文目录，可以了解这个实验室的发展过程和研究兴趣的发展、拓展。还要善于分析本领域一些代表性学者的论文，通过分析这些引领学科或领域发展的科学家的论文目录，同样可以看到他（她）个人的研究兴趣和研究生涯的发展，以及他（她）所领导的研究团队的发展过程。

其次，在广泛阅读的基础上，要善于总结和整合，类似Minireview的方式，能将类似相近的一些重要文献进行整合和归纳，理出最新的几个专题的进展。

文献阅读和读书笔记对研究生来说是很重要的，在开题阶段、试验分析阶段和论文写作阶段都需要及时阅读本专业的相关科技文献，而且在研究生阶段乃至以后工作的过程中都需要不时地关注该学科的发展和进展，通过知识的整合，知识框架会逐渐完善，使自己对从事的专业或感兴趣的领域做到心中有数。

第三，在课程教学过程中，一般要求学生根据自己的兴趣，结合“高等路面材料”的研究内容和发展方向，按照科技论文的格式写一篇读书笔记或者文献综述，这样可以锻炼学生综合文献的能力，引导学生自觉查阅相关文献，并进行修改，为研究生阶段开始的研究生涯打下基础。

（六）实践教学

实践教学是人才培养的重要环节，是实现人才知识、能力、素质协调发展的重要途径和手段。进入新技术革命时代以来，面向工程实践，实践教学已经成为当今世界高等工程教育的普遍发展趋势。在教学过程中，应重视实践教学环节，探索推进实践教学改革，进一步明确实践教学改革的指导思想，完善实践教学体系，大力加强实践教学基地建设，建立各个实践教学环节的质量标准。

学校要和企业建立相应的实习基地，为学生参加实践提供机会。同时，导师也要结合自己的项目，带领学生到工程现场，开展相关的实践和实习活动，丰富大家的感性认识，使学生对自己将来所从事的职业和服务的对象有明确的认识。比如在“隧道施工监控量测”工地，使学生了解围岩变形观测、超前预报、应力应变测试等相关内容，从而为隧道的施工安全提供直接的技术支持，也使学生意识到自己学习的重要性，并从中发现问题，引导进一步研究的方向。

（七）其他教学方式

其他教学方式常见的有谈话法、演示法和参观法等，这些方法对于以自己研究为主的研究生来讲，有些教学方式可能不太合适，所以在教学过程中没有采用。如果学生在学习过程中存在问题，则需要和老师进行相互交流和沟通，使学生对困惑得到解决。

三、“高等路面材料”的教学方式选择和应用

在教学过程中，以上教学方式相互渗透，互相补充，可以有效地完成教学任务。对于不同的教学内容需要采用不同的教学方式，从其教学要求和需要达到的目的来决定。

对于象“沥青新的指标-稠度”这样的章节，完全凭课堂教学或者演示都没有直接让学生到试验室进行操作印象深刻。而对于“落锤式弯沉仪测试路面强度”也只有到现场进行实践教学，才能使学生掌握操作要领，理解用单点弯沉评价的局限性，采用弯沉盆反演路基路面模量可以综合反映路面结构层的承载能力，尤其是各层的结构性能，在教室的板书教学也不能达到相应的效果。另外，对于“道路养护新材料”，采用发动大家在课下搜集材料，课堂讨论的方式，引导大家整理资料并进行学术讨论，能锻炼学生的学术交流能力。

对于研究生的培养目标，主要是掌握所从事学科领域坚实的理论基础和系统的专门知识，具有独立承担科学研究等技术性工作的能力，具有较宽的知识面和较强的适应性。因此，在研究生教学过程中，需要根据课程内容的不同，采用不同的教学方式，而不是仅仅用其中的一种，只有这样才能使学生有效掌握所学的知识，达到教学要求。

总之，根据笔者多年的教学心得，对高等路面材料课程的不同章节，要根据教学要求和相关课程内容，灵活运用不同的教学方式，才能取得较好的教学效果。

G642.3

A

1673-1999（2011）03-0187-03

郭成超（1973-），河南南阳人，博士，郑州大学（河南郑州450001）水利与环境学院讲师，从事道路与铁道工程研究生课程“高等路面材料”教学和科研工作。

2010-11-10