郭成超

高等路面材料課程教學(xué)方式探討

郭成超

探討不同教學(xué)方式在研究生課程“高等路面材料”教學(xué)中的應(yīng)用。認(rèn)為課堂講授、討論、實(shí)驗(yàn)、專題講座、文獻(xiàn)閱讀等教學(xué)方式各有特點(diǎn)，在“高等路面材料”教學(xué)中，應(yīng)根據(jù)不同章節(jié)的內(nèi)容和教學(xué)要求，靈活采用不同的教學(xué)方式，才能取得良好的教學(xué)效果。

研究生教育；“高等路面材料”教學(xué)；教學(xué)方式

一、高等路面材料課程的特點(diǎn)

“高等路面材料”作為道路與鐵路工程及其相關(guān)專業(yè)的重要課程，是研究道路建筑用各種材料的組成、性能和應(yīng)用的專業(yè)課程。主要講述道路工程常用筑路材料的結(jié)構(gòu)構(gòu)造、技術(shù)性能、性能測試、本構(gòu)關(guān)系及評定驗(yàn)收等基本知識、基本理論和基本技能，以及材料試驗(yàn)部分的試驗(yàn)原理、試驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)處理等。并對路面材料的最新研究成果和發(fā)展動態(tài)進(jìn)行介紹，結(jié)合新型材料的發(fā)展和出現(xiàn)，提供對新材料、新工藝進(jìn)行分析和研究的方法。為從事道路工程相關(guān)專業(yè)的研究人員在設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量檢驗(yàn)等方面打下基礎(chǔ)。

在該課程的學(xué)習(xí)過程中，需要熟悉路面材料、路基路面工程、土力學(xué)、巖石力學(xué)、混凝土、瀝青及瀝青混合料等前期課程，需要具備材料成分、結(jié)構(gòu)、性能、測試方法和組合設(shè)計(jì)等相關(guān)知識。研究生教學(xué)，要求學(xué)生掌握相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和系統(tǒng)的專門知識，具有獨(dú)立承擔(dān)科學(xué)研究等技術(shù)性工作的能力，具有較寬的知識面和較強(qiáng)的適應(yīng)性。這和本科教學(xué)的要求是不一樣的，需要在講授知識的同時(shí)，主要培養(yǎng)學(xué)生具有開闊的視野和研究的洞察力，需要采取不同于本科教學(xué)的方法。筆者以實(shí)際教學(xué)過程為例，探討研究生課程高等路面材料的教學(xué)方法。

二、不同教學(xué)方式的特點(diǎn)和要求

教學(xué)方式是指教師在要求學(xué)生獲取知識、提高能力、掌握學(xué)習(xí)方法的過程中所采用的方式，如談話式、講授式、實(shí)踐活動式等。是指為達(dá)到教學(xué)目的、實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、運(yùn)用教學(xué)手段而進(jìn)行的，由教學(xué)原則指導(dǎo)的一整套方式組成的師生相互作用的活動；是為完成教學(xué)任務(wù)而采用的辦法，它包括教師教的方法和學(xué)生學(xué)的方法，是教師引導(dǎo)學(xué)生掌握知識技能、獲得身心發(fā)展而共同活動的方法。教學(xué)方式是構(gòu)成教學(xué)方法的細(xì)節(jié)，是運(yùn)用各種教學(xué)方法的技術(shù)。任何一種教學(xué)方法都是由一系列的教學(xué)方式組成。教學(xué)方法是一連串有目的的活動，能獨(dú)立完成某項(xiàng)教學(xué)任務(wù)，而教學(xué)方式只被運(yùn)用于教學(xué)方法中，并為促成教學(xué)方法所要完成的教學(xué)任務(wù)服務(wù)，其本身不能完成一項(xiàng)教學(xué)任務(wù)。

在研究生教學(xué)過程中，常見的教學(xué)方式有以下幾種：

（一）課堂教學(xué)

課堂教學(xué)是教育教學(xué)中普遍使用的一種手段，它是教師給學(xué)生傳授知識和技能的全過程，主要包括教師講解、學(xué)生問答、教學(xué)活動以及教學(xué)過程中使用的所有教具，也稱“班級上課制”，與“個(gè)別教學(xué)”相對應(yīng)。其特點(diǎn)是：把年齡和知識程度相同或相近的學(xué)生，編成固定人數(shù)的班級；按各門學(xué)科教學(xué)大綱規(guī)定的內(nèi)容，組織教材和選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法；根據(jù)固定的時(shí)間表，向全班學(xué)生進(jìn)行集體授課。

課堂教學(xué)是教學(xué)過程中使用比較普遍的教學(xué)方式，課堂教學(xué)有自己的優(yōu)點(diǎn)，也有一些缺點(diǎn)。課堂教學(xué)在研究生教育中主要是集中時(shí)間教授比較典型的問題，譬如筆者利用4個(gè)課時(shí)講述了土的本構(gòu)關(guān)系，這種方式有利于集中精力解決一定的問題，相對于其他的教學(xué)方式，課堂教學(xué)在對理論的講解或推導(dǎo)上有一定的優(yōu)勢。

（二）課堂討論

課堂討論是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，就教材中的基礎(chǔ)理論或主要疑難問題，在獨(dú)立鉆研的基礎(chǔ)上，共同進(jìn)行討論、辯論的教學(xué)組織形式，既可以全班進(jìn)行，也可分大組進(jìn)行。課堂討論有3種基本類型：（1）用于擴(kuò)大和加深有關(guān)學(xué)科的理論知識而組織的系統(tǒng)的專題課堂討論。（2）就某門學(xué)科中個(gè)別主要問題或疑難問題而組織的課堂討論。（3）日常教學(xué)中采用的帶有研究性的課堂討論。

課堂討論可以加深學(xué)生對理論知識的理解，有助于啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考，相互交流意見，培養(yǎng)他們獨(dú)立分析問題、解決問題的能力和訓(xùn)練口頭表達(dá)能力。在教授“路基壓實(shí)度控制”時(shí)，筆者給出了壓實(shí)度的計(jì)算公式和常用的壓實(shí)度檢測方法，引導(dǎo)學(xué)生對壓實(shí)度控制方法的有效性進(jìn)行討論，并和“路基路面設(shè)計(jì)”的評價(jià)指標(biāo)相結(jié)合，分析如何有效評價(jià)路基的壓實(shí)質(zhì)量，引導(dǎo)大家結(jié)合最新的技術(shù)發(fā)展態(tài)勢，對控制路基的壓實(shí)質(zhì)量和承載能力的指標(biāo)進(jìn)行比較，分析兩者之間的相關(guān)關(guān)系，使施工控制和路基設(shè)計(jì)得到一致，保證工程質(zhì)量。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐技能的基本訓(xùn)練，加深學(xué)生對基本理論的認(rèn)識和理解，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)作風(fēng)以及提出問題、分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新精神。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的制定應(yīng)以能力培養(yǎng)為主線，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與科研、工程、社會應(yīng)用實(shí)踐的聯(lián)系，形成良性互動；實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代的有機(jī)結(jié)合；引入、集成信息技術(shù)，改造傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法，形成具有基本性實(shí)驗(yàn)、提高性實(shí)驗(yàn)和研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)多層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系。

對于瀝青的熱分析試驗(yàn)，由于屬于比較新的學(xué)科，而且屬于高分子材料測試性能的范疇，在本科教學(xué)過程中，學(xué)生很少接觸這方面的內(nèi)容。筆者在講授這節(jié)課的時(shí)候，先在課堂上教授測試設(shè)備、原理以及分析軟件的操作使用；然后帶領(lǐng)大家到試驗(yàn)室，進(jìn)行具體操作，測試瀝青從固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)過程中需要的吸熱峰能量值、峰溫度和峰溫度寬度等。認(rèn)識瀝青在老化過程中的“相”、“態(tài)”轉(zhuǎn)變溫度和結(jié)晶溫度，加深理解瀝青在老化時(shí)，按飽和組分→芳香組分→膠質(zhì)→瀝青質(zhì)的路線向重質(zhì)化的方向轉(zhuǎn)化，為瀝青改性或者再生的基礎(chǔ)技術(shù)指導(dǎo)。

（四）專題講座

利用高?；咏涣鞯臋C(jī)會，邀請一些在某個(gè)行業(yè)或領(lǐng)域長期研究或有突出成就的人定期或不定期到學(xué)校舉行講座，是向?qū)W生介紹有關(guān)學(xué)科的進(jìn)展或發(fā)展方向，以擴(kuò)大他們知識面的一種教學(xué)活動形式。

鼓勵(lì)學(xué)生積極參加學(xué)術(shù)報(bào)告或者組織專題講座，對于擴(kuò)大學(xué)生對某一學(xué)科領(lǐng)域的進(jìn)展和方展方向的認(rèn)識非常必要。在講授過程中，分別組織了“巖石力學(xué)研究進(jìn)展”和“巖土工程測試技術(shù)發(fā)展”等專題，使學(xué)生不僅了解了巖石力學(xué)的研究進(jìn)程，以及認(rèn)識和利用圍巖承載隧道變形中所開展的多種測試技術(shù)和方法，更重要的是發(fā)展的方向和重點(diǎn)，為研究課題提供了思路。

（五）讀書筆記

首先，閱讀文獻(xiàn)。要力求對一個(gè)方面或一個(gè)主題，或者一個(gè)概念的歷史發(fā)展都要搞清楚，清楚來龍去脈。文獻(xiàn)有新有舊，有些學(xué)科或?qū)ｎ}文獻(xiàn)的半衰期很長，經(jīng)典文獻(xiàn)的閱讀是很重要的，要有意識閱讀大家的文獻(xiàn)，閱讀某個(gè)領(lǐng)域或?qū)ｎ}中理程碑式的文獻(xiàn)或文獻(xiàn)綜述。這些文獻(xiàn)對于初學(xué)者了解一個(gè)學(xué)科或領(lǐng)域的發(fā)展很有幫助，對于某個(gè)階段的重要文獻(xiàn)提供了一個(gè)查找的捷徑，從中可以很快了解一些相關(guān)理論和學(xué)說、重要結(jié)果的進(jìn)展。要善于分析自己研究領(lǐng)域中一些國內(nèi)外有代表性實(shí)驗(yàn)室的論文，通過分析一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的論文目錄，可以了解這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展過程和研究興趣的發(fā)展、拓展。還要善于分析本領(lǐng)域一些代表性學(xué)者的論文，通過分析這些引領(lǐng)學(xué)科或領(lǐng)域發(fā)展的科學(xué)家的論文目錄，同樣可以看到他（她）個(gè)人的研究興趣和研究生涯的發(fā)展，以及他（她）所領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)的發(fā)展過程。

其次，在廣泛閱讀的基礎(chǔ)上，要善于總結(jié)和整合，類似Minireview的方式，能將類似相近的一些重要文獻(xiàn)進(jìn)行整合和歸納，理出最新的幾個(gè)專題的進(jìn)展。

文獻(xiàn)閱讀和讀書筆記對研究生來說是很重要的，在開題階段、試驗(yàn)分析階段和論文寫作階段都需要及時(shí)閱讀本專業(yè)的相關(guān)科技文獻(xiàn)，而且在研究生階段乃至以后工作的過程中都需要不時(shí)地關(guān)注該學(xué)科的發(fā)展和進(jìn)展，通過知識的整合，知識框架會逐漸完善，使自己對從事的專業(yè)或感興趣的領(lǐng)域做到心中有數(shù)。

第三，在課程教學(xué)過程中，一般要求學(xué)生根據(jù)自己的興趣，結(jié)合“高等路面材料”的研究內(nèi)容和發(fā)展方向，按照科技論文的格式寫一篇讀書筆記或者文獻(xiàn)綜述，這樣可以鍛煉學(xué)生綜合文獻(xiàn)的能力，引導(dǎo)學(xué)生自覺查閱相關(guān)文獻(xiàn)，并進(jìn)行修改，為研究生階段開始的研究生涯打下基礎(chǔ)。

（六）實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)是人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)人才知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的重要途徑和手段。進(jìn)入新技術(shù)革命時(shí)代以來，面向工程實(shí)踐，實(shí)踐教學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)今世界高等工程教育的普遍發(fā)展趨勢。在教學(xué)過程中，應(yīng)重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，探索推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革，進(jìn)一步明確實(shí)踐教學(xué)改革的指導(dǎo)思想，完善實(shí)踐教學(xué)體系，大力加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)，建立各個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

學(xué)校要和企業(yè)建立相應(yīng)的實(shí)習(xí)基地，為學(xué)生參加實(shí)踐提供機(jī)會。同時(shí)，導(dǎo)師也要結(jié)合自己的項(xiàng)目，帶領(lǐng)學(xué)生到工程現(xiàn)場，開展相關(guān)的實(shí)踐和實(shí)習(xí)活動，豐富大家的感性認(rèn)識，使學(xué)生對自己將來所從事的職業(yè)和服務(wù)的對象有明確的認(rèn)識。比如在“隧道施工監(jiān)控量測”工地，使學(xué)生了解圍巖變形觀測、超前預(yù)報(bào)、應(yīng)力應(yīng)變測試等相關(guān)內(nèi)容，從而為隧道的施工安全提供直接的技術(shù)支持，也使學(xué)生意識到自己學(xué)習(xí)的重要性，并從中發(fā)現(xiàn)問題，引導(dǎo)進(jìn)一步研究的方向。

（七）其他教學(xué)方式

其他教學(xué)方式常見的有談話法、演示法和參觀法等，這些方法對于以自己研究為主的研究生來講，有些教學(xué)方式可能不太合適，所以在教學(xué)過程中沒有采用。如果學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在問題，則需要和老師進(jìn)行相互交流和溝通，使學(xué)生對困惑得到解決。

三、“高等路面材料”的教學(xué)方式選擇和應(yīng)用

在教學(xué)過程中，以上教學(xué)方式相互滲透，互相補(bǔ)充，可以有效地完成教學(xué)任務(wù)。對于不同的教學(xué)內(nèi)容需要采用不同的教學(xué)方式，從其教學(xué)要求和需要達(dá)到的目的來決定。

對于象“瀝青新的指標(biāo)-稠度”這樣的章節(jié)，完全憑課堂教學(xué)或者演示都沒有直接讓學(xué)生到試驗(yàn)室進(jìn)行操作印象深刻。而對于“落錘式彎沉儀測試路面強(qiáng)度”也只有到現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，才能使學(xué)生掌握操作要領(lǐng)，理解用單點(diǎn)彎沉評價(jià)的局限性，采用彎沉盆反演路基路面模量可以綜合反映路面結(jié)構(gòu)層的承載能力，尤其是各層的結(jié)構(gòu)性能，在教室的板書教學(xué)也不能達(dá)到相應(yīng)的效果。另外，對于“道路養(yǎng)護(hù)新材料”，采用發(fā)動大家在課下搜集材料，課堂討論的方式，引導(dǎo)大家整理資料并進(jìn)行學(xué)術(shù)討論，能鍛煉學(xué)生的學(xué)術(shù)交流能力。

對于研究生的培養(yǎng)目標(biāo)，主要是掌握所從事學(xué)科領(lǐng)域堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和系統(tǒng)的專門知識，具有獨(dú)立承擔(dān)科學(xué)研究等技術(shù)性工作的能力，具有較寬的知識面和較強(qiáng)的適應(yīng)性。因此，在研究生教學(xué)過程中，需要根據(jù)課程內(nèi)容的不同，采用不同的教學(xué)方式，而不是僅僅用其中的一種，只有這樣才能使學(xué)生有效掌握所學(xué)的知識，達(dá)到教學(xué)要求。

總之，根據(jù)筆者多年的教學(xué)心得，對高等路面材料課程的不同章節(jié)，要根據(jù)教學(xué)要求和相關(guān)課程內(nèi)容，靈活運(yùn)用不同的教學(xué)方式，才能取得較好的教學(xué)效果。

G642.3

A

1673-1999（2011）03-0187-03

郭成超（1973-），河南南陽人，博士，鄭州大學(xué)（河南鄭州450001）水利與環(huán)境學(xué)院講師，從事道路與鐵道工程研究生課程“高等路面材料”教學(xué)和科研工作。

2010-11-10