土木工程材料课程的复合式教学法

陈林 赵杰 王功勋

（湖南科技大学土木工程学院，湖南 湘潭 411201）

摘要：土木工程材料课程是土木工程相关专业的一门专业基础课，其学习内容繁杂，但学时却安排较少，教师往往习惯于采用单一的讲授法进行灌输式教学，导致教学效果不佳。本文基于实际教学经验并结合相关理论研究，提出了针对该课程的复合式教学法。它将因果联系教学法、比较教学法和结构式教学法三者有机组合、融为一体。该方法有望较大程度地提高实际教学效果。

关键词：土木工程材料；教学方法；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）50-0183-02

一、引言

土木工程材料课程是土木工程相关专业的一门专业基础课，涉及的材料种类繁多，且多为陈述性知识和“三基”（基本概念、基本理论、基本方法），但教学课时却安排较少，因而土木工程材料课程基本采用教师为主体的灌输式教学。事实上，高校教师长期以来都习惯于采用单一的讲授法，而不善于采用多种教学方法并进行适时的变换与调整。传统的讲授法重视知识传授，但师生之间缺乏必要的互动，学生一味地接受老师的灌输，缺少自己主动阅读与独立思考活动，因此对学生能力的培养十分不利。教学方法是服务于实践的方法，它是一种直接工作于实践领域的技术，具有技术性。随着我国高等教育改革的不断深入和发展，大学课堂教学出现了一系列现代化的教学方法，例如启发法、讨论法和案例法等。当前，基于视频和互联网技术的慕课、微课和翻转课堂等新式教学方法在国内高校的应用尚不普遍，这其中有它们自身存在的一些问题。例如，教师需要投入大量的时间和精力去适应这种彻底颠覆的教学模式。这对现有教师，尤其是教龄较长的中年以上教师而言是一个巨大的挑战。越来越多的教育工作者意识到，教师需要结合具体课程特点，采用合理教学模式，制定出具有针对性的教学方法，发挥好教师的主导作用，并体现学生的主体性，达到最优教学的目的。有鉴于此，笔者基于实际教学经验和相关理论研究，提出了土木工程材料课程的复合式教学法，以期对该课程的教学有所助益。

二、复合式教学法的内涵

复合式教学法即指灵活采用多种教学法进行多维度的教学。笔者根据土木工程材料课程的特点，提出了因果联系教学法、比较教学法和结构式教学法三者一体的复合式教学法。首先，通过因果教学法构成学习的纵向主线；其次，运用比较教学法横向联系各知识点，使其由点到线、由线及面，形成知识的结构网；最后，通过结构式教学法来整体看待各种材料在具体工程中的应用，并且在细化到具体材料的学习时再反过来运用到之前的因果联系法和比较教学法。

1.因果联系教学法。学习土木工程材料课程中的每一种材料时均有一个基本主线，即原材料—制作工艺—材料的组成与结构—材料的性质与特征—材料的应用与保养维护。通过这条主线上的因果联系，将某种材料的知识点整体化，明确思路，有利于学生对各种主要土木工程材料的联想与记忆，并可以通过课堂案例分析使学生对材料有条理可循，增加对课程的兴趣。教师在课堂上进行教学时，应该时刻记住让学生依据这条基本主线对每一种材料进行学习，对主线上每一个环节对后一个环节的影响以及内在机理等进行深入思考。通过反复锻炼，让学生达到每看到一种材料都去思考它的原料、制作工艺、材料组成和性质的效果。例如，石灰具有氣硬性胶凝材料、疏松多孔、内部孔隙率大等基本结构特征，因此容易得出其耐水性差、吸水膨胀等性质。同时，又由于这些特点，石灰可以用于加固含水软土地基等，并且在运输保存时要注意防水防潮。因果联系教学法是进行土木工程材料课程教学的基础方法，每一个知识点学习时都应该考虑其因果联系，深刻理解其内在规律。事实上，因果联系法也是教学过程中最精彩、最吸引学生注意力的方法。因为它会勾起学生原始的好奇心，探索未知的领域。因此，在课堂教学时合理利用该方法将大大提高课堂的生动性。

2.比较教学法。土木工程材料课程内容繁杂，虽然各种材料学习时具有一个基本主线，但它显然还不够全面。同时，单一主线的教学也会使学生陷入思维的定式之中，不利于思维的发散。因此，在因果联系教学法的基础上通过横向联系进一步学习各类材料，既复习了所学过的内容又加深了对当前所学的知识点的理解与记忆，这就构成比较教学法。这种对比可以是多方面的，同种材料的不同组成之间可以对比，不同材料的宏观性质、技术性能之间也可以对比，等等。比较教学法通过对比不同知识点来加深对所学内容的记忆，有助于学生将各种材料零散的知识由点到线、由线及面地串联起来，构建一个知识有机体。学生根据此法举一反三，融会贯通，将知识内化，构成自己的知识体系。例如，当教完水泥强度和砂浆强度的概念，并对混凝土强度概念进行讲授时，可以并且应当对后者与前两者进行横向对比，具体可以从其标准试件规格、养护温度、养护湿度、强度影响因素等共有概念上进行对比，说明三种强度试验的不同之处，思考不同点产生的原因。这样不仅复习了前面的知识点还可以方便新知识的记忆。教师在课堂上反复应用比较教学法，可以培养学生的发散性思维，通过对比，学生可以对之前学过的概念有一个更深入的认识，更重要的是，可以让学生在对比中学会归纳整理知识，最终建立自己的知识体系。

3.结构式教学法。上述因果联系教学法和比较教学法都是从微观的角度讲授材料知识。其实还可以跳出这个圈子，以局外人的视角来看问题。通过日常所见的各种材料在土木工程工程中所处的位置来看待各种材料，这样可以让学生在实际应用层面加深对材料的感性但直观的认识，增强学生对这些材料的熟悉感，这将从心理层面增加学生对这门课的兴趣。然后当再来细讲材料内容时，可以从整体到细部来剖析工程建设对象，在整体上对这些材料有一个把握。具体教学中可以通过建筑模型或三维效果图的形式来展示，由抽象到具体，并有视觉上的直观性，有助于学生对材料在工程应用上的记忆以及日后的实际工作中掌握材料的使用。例如，墙体结构一般由砖块、砌筑砂浆、抹面砂浆、防水层等组成，根据墙体的位置选择使用不同类型的砌块，砌块之间用砌筑砂浆粘连，墙面为抹面砂浆，然后再进一步学习具体的材料。结构式教学法的优点在于其直观性和宏观性。在学习具体内容前先对这些内容有一个宏观性且直观性的讲解，将大大增强学生对知识的亲切感，增加其学习兴趣。当然，在应用结构式教学法时，还应在微观层面运用因果联系法、比较法等构建材料的细部知识点。通过这三者的复合作用，最终把教材中零散的知识点转变成学生内在的知识体系，从而达到教学目的。

三、结语

本文根据土木工程材料课程的实际教学经验与相关理论研究，提出了该课程的复合式教学法。通过因果联系和比较教学法对课程知识进行微观学习，同时利用结构式教学法对整个材料知识进行宏观把握。三种教学法融为一体，互为补充，即构成了所谓的复合式教学法。该方法有助于学生牢固掌握土木工程材料课程中种类繁多的知识点。由于在教学方法上面注意了变换，因此课堂氛围将更加活跃，学生的课堂参与程度将得到提高，从而最终提高学生的学习效率。

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