郭銳劍 ，段 建 ，言志信 ，俞 莉 ，周文權(quán)

（1.湖南工程學(xué)院 建筑工程學(xué)院，湖南 湘潭411104；2.蘭州大學(xué) 土木工程與力學(xué)學(xué)院，甘肅 蘭州 730000；3.蘭州理工大學(xué) 土木工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730050）

土木工程材料課程是土木工程、工程管理、建筑學(xué)、水利水電等許多專業(yè)的重要必修基礎(chǔ)課之一，該課程系統(tǒng)介紹工程中幾乎所有材料，具體內(nèi)容涉及到各種材料分類、性能、特征及其適用條件等方面，它是后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，起到承前啟后的重要作用。學(xué)生只有熟練掌握了各種材料的特點(diǎn)，今后才能根據(jù)工程實(shí)際進(jìn)行科學(xué)合理的選擇，解決工程中各類問題。而實(shí)際上，當(dāng)前該課程地位略顯尷尬，相較于其他課程，其概念與理論較多，知識(shí)點(diǎn)繁雜，邏輯性不強(qiáng)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來興趣不足，而片面的認(rèn)為它是一門死記硬背的課程，再加上傳統(tǒng)的教學(xué)方法與教學(xué)理念等因素影響，導(dǎo)致教學(xué)效果得不到保障。該課程在這種現(xiàn)狀下，教學(xué)改革應(yīng)瞄準(zhǔn)主要矛盾，將目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)學(xué)習(xí)的主體：學(xué)生，通過各種“刺激”手段來提升該課程的魅力，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有壓力、有動(dòng)力，充分調(diào)動(dòng)其主觀能動(dòng)性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，完成該課程的使命。

1 教學(xué)缺乏“刺激”

俗話說“興趣是最好的老師”，沒有興趣就沒有動(dòng)力，對(duì)于《土木工程材料》課堂，教師經(jīng)常抱怨學(xué)生帶不動(dòng)，教師講得眉飛色舞，學(xué)生卻無動(dòng)于衷。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中沒有感受到自己的主體地位，參與感不強(qiáng)，將自己置身事外，歸結(jié)原因就是“刺激”不夠，教學(xué)過程沒有通過有效的“刺激”讓學(xué)生進(jìn)入角色，進(jìn)入狀態(tài)，提高興趣，從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變成主動(dòng)學(xué)習(xí)。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 教學(xué)內(nèi)容“刺激”少

1）教學(xué)內(nèi)容繁瑣?！锻聊竟こ滩牧稀氛n程包含的材料種類非常寬泛，教材常規(guī)將其分為有機(jī)材料、無機(jī)材料和復(fù)合材料幾個(gè)大類[1,2]，各大類別下又分小類別，即使是同一類材料，其物理力學(xué)性質(zhì)差別也很大。教材各章節(jié)重點(diǎn)介紹了水泥、混凝土、鋼材、木材和瀝青等內(nèi)容，另外還簡單介紹了砌筑材料、合成材料、高分子材料、功能材料等內(nèi)容，每種材料介紹主要從結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、分類、物理力學(xué)性質(zhì)及其影響因素、技術(shù)規(guī)范、制備方法等多方面闡述。由于材料品種多，每種材料概念性、理論性的知識(shí)點(diǎn)也多，而各種材料的性能和功能差別太大，各個(gè)章節(jié)之間缺乏邏輯連貫性，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)該課程的印象感受繁雜、無趣和枯燥[3]。近年來，各教材也極力通過圖片和歷史典故來增強(qiáng)該課程的趣味性，但實(shí)際教學(xué)中收效甚微。

2）與社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)脫節(jié)。土木工程材料課程應(yīng)與材料的發(fā)展息息相關(guān)，跟緊新型材料研發(fā)的步伐。隨著人們需求的提高，人們對(duì)材料的期望值也增加起來，這也成為土木工程材料發(fā)展的一種動(dòng)力[4]。而土木工程材料課程的教學(xué)內(nèi)容對(duì)傳統(tǒng)材料的篇幅較多，對(duì)新材料涉及較少[5,6]，更沒有關(guān)于這部分材料的原料、性能、制備工藝等專業(yè)性的內(nèi)容，課堂內(nèi)容滯后于社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)，這對(duì)學(xué)生今后的發(fā)展是十分不利的。

1.2 教學(xué)方法陳舊不“刺激”

教學(xué)方法陳舊一直是高校本科教學(xué)的一大問題，雖然近幾年新的教學(xué)方法層出不窮，但許多老師仍卻難以突破桎梏，喜歡采用傳統(tǒng)的講授法，而對(duì)于土木工程材料課程來說，講授法又呈現(xiàn)許多弊端[7]。由于該課程內(nèi)容多而雜且理論性較強(qiáng)，光聽講授完全得不到直觀感受，再加上該課程授課任務(wù)緊，40個(gè)教學(xué)課時(shí)，其中30課時(shí)的理論教學(xué)，而對(duì)于9章的內(nèi)容，平均起來一章約3-4個(gè)課時(shí)，緊張的課時(shí)催促著教師不敢慢講，不能細(xì)講，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)混淆模糊。目前雖然提倡數(shù)字化教學(xué)，但許多課堂僅僅局限于使用PPT，而幻燈片的使用讓課堂的容量更大，一頁頁的文字和圖片一閃而過，學(xué)生根本來不及細(xì)想原理和概念，在這個(gè)過程中學(xué)生完全沒有消化知識(shí)，學(xué)習(xí)起來非常吃力卻得不到效果，這種毫無樂趣的學(xué)習(xí)過程使有很多同學(xué)開始掉隊(duì)，慢慢的追趕不上的人越來越多，教師可以明顯感覺到課程越往后，認(rèn)真聽課的人越少。面對(duì)知識(shí)多而課時(shí)少這一對(duì)矛盾，教師在教學(xué)方法上沒有足夠的“刺激”手段，不僅僅課堂上沒有效果，課后也沒有引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)學(xué)習(xí)的有效手段，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣一步步被消耗殆盡。

1.3 評(píng)價(jià)體系“刺激”不到位

課程考核由平時(shí)成績和期末成績組成，平時(shí)成績是過程性考核，是對(duì)學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)的綜合評(píng)價(jià)，往往可以成為督促學(xué)生積極學(xué)習(xí)的重要武器，平時(shí)成績一般由上課到課情況、作業(yè)情況、課堂表現(xiàn)等幾個(gè)部分組成，然而實(shí)際過程中，由于評(píng)價(jià)體系“刺激”度不夠，不僅不能如實(shí)反映學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)情況，而且也不能有效提升學(xué)習(xí)的積極性。

1）上課跟蹤體系不到位。上課點(diǎn)名是預(yù)防學(xué)生缺課的常用手段，但是到課率并不代表抬頭率，有些學(xué)生人到心不到。另外，課堂表現(xiàn)的評(píng)價(jià)也往往成了一個(gè)模糊概念，教師經(jīng)常用上課提問來衡量課堂表現(xiàn)，實(shí)際上覆蓋面過于狹窄，由于課時(shí)緊，提問數(shù)量有限，經(jīng)常達(dá)不到評(píng)價(jià)效果，而且一次提問偶然性較大，不能完全實(shí)際反映學(xué)生的聽課情況，基于這種情況，上課表現(xiàn)有時(shí)就憑教師的課堂印象，這樣評(píng)價(jià)就顯得比較隨意，容易出現(xiàn)不符合實(shí)際的情況。

2）課后評(píng)價(jià)敷衍。另一種重要評(píng)價(jià)手段就是課后作業(yè)。大部分課程的課后作業(yè)仍是紙質(zhì)作業(yè)的形式，全班都是同一題目，而題目的形式主要為計(jì)算題、概念題、分析題等，很容易出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象，而教師又難以甄別，經(jīng)常造成作業(yè)形同虛設(shè)，使部分優(yōu)秀的學(xué)生得不到表現(xiàn)，更不能“刺激”大家積極查找資料，這種單一的作業(yè)形式不能督促學(xué)生進(jìn)步，作業(yè)評(píng)價(jià)失去實(shí)際意義。

1.4 實(shí)踐環(huán)節(jié)缺乏創(chuàng)新和獎(jiǎng)懲“刺激”

1）缺少創(chuàng)造力“刺激”。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主，由于材料種類多，安排的10個(gè)課時(shí)遠(yuǎn)不能滿足需求，故壓縮為水泥、混凝土、鋼筋及瀝青的部分實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)直觀了解這些材料的部分性質(zhì)和力學(xué)性能。然而作為實(shí)踐環(huán)節(jié)，嚴(yán)重缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力和想象力的“刺激”[8,9]。實(shí)驗(yàn)均為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)僅僅反映了操作方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，缺少反思和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。

2）缺乏獎(jiǎng)懲“刺激”機(jī)制。實(shí)驗(yàn)形式采用多人一組，協(xié)同完成實(shí)驗(yàn)，但由于人數(shù)較多，時(shí)間有限，有些同學(xué)不能親自操作設(shè)備，缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的整體認(rèn)識(shí)，再加上部分學(xué)生不夠自覺，不聽講解，在完全不了解實(shí)驗(yàn)操作的情況，也跟著同組同學(xué)敷衍完成任務(wù)，這種缺乏獎(jiǎng)懲“刺激”機(jī)制的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)完全沒有達(dá)到教學(xué)效果；另外，實(shí)驗(yàn)報(bào)告過于單一，由于同組同學(xué)都采用同一數(shù)據(jù)，因此避免不了抄襲的現(xiàn)象，教師無法從實(shí)驗(yàn)報(bào)告中了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)完成情況。

2 多方位“刺激”手段融入教學(xué)

2.1 增加教學(xué)內(nèi)容“刺激”點(diǎn)

基于本課程的基本特點(diǎn)，在準(zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容時(shí)，教師應(yīng)該梳理教材知識(shí)點(diǎn)，編排好教學(xué)順序，力求重點(diǎn)突出，并多與工程實(shí)例相聯(lián)系，比如在介紹水泥等材料時(shí)，可通過一些失敗的案例來對(duì)比出不同成分對(duì)性能的影響，這樣既豐富課堂內(nèi)容，也提高了學(xué)生的興趣。近年來，材料朝著高強(qiáng)、高性能、高效方向發(fā)展，“綠色節(jié)能”型材料作為一種新型材料，更是近年來發(fā)展的新趨勢(shì)，由于教材對(duì)這部分知識(shí)的介紹主要是大段復(fù)雜的名稱和概念，學(xué)生完全無法理解其應(yīng)用環(huán)境和優(yōu)勢(shì)，更談不上從理論與聯(lián)系實(shí)際中提高學(xué)習(xí)興趣，教師作為引導(dǎo)者首先要關(guān)注土木工程材料的發(fā)展，自身具有豐富知識(shí)儲(chǔ)備，做到與時(shí)俱進(jìn)，同時(shí)結(jié)合一些新的工程實(shí)例，分析新材料的原料、性能、生產(chǎn)工藝及優(yōu)勢(shì)，給學(xué)生打開新世界的大門，另外將這部分內(nèi)容作為學(xué)生課后小組討論的課題，通過查找資料進(jìn)行自學(xué)，以小組討論和匯報(bào)的形式來加深認(rèn)識(shí)和探討發(fā)展[10]。

2.2 提高教學(xué)方法的“刺激”性

1）“刺激”自主學(xué)習(xí)。不同知識(shí)采用不同方法。在對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理之后，將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分類，針對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)采用不同的方法，如：無機(jī)膠凝材料中的石灰、石膏、水泥這一類知識(shí)點(diǎn)，可通過對(duì)比式教學(xué)，從組成、水化特點(diǎn)、性能等方面進(jìn)行對(duì)比講授來找出內(nèi)容上的共通點(diǎn)和區(qū)別，以此強(qiáng)化記憶和知識(shí)點(diǎn)的理解；或者設(shè)置一系列的問題，層層引入，使學(xué)生帶著問題不斷深入學(xué)習(xí)而不松懈[11]；也可采用情境式教學(xué)，引入工程實(shí)例，使學(xué)生有直觀認(rèn)識(shí)，甚至可以采用生活實(shí)例對(duì)比的方法，比如在講授瀝青的延展性和溫度敏感性時(shí)，可采用面團(tuán)的拉伸和溫度對(duì)其狀態(tài)的影響進(jìn)行類比講解，使學(xué)生理解生動(dòng)而深刻；條件允許時(shí)可采用實(shí)物教學(xué)，比如高分子材料，教師可將不同材料帶入課堂進(jìn)行展示，讓學(xué)生有直觀認(rèn)識(shí)，從而有利于今后實(shí)際運(yùn)用。而對(duì)于新材料和新技術(shù)類知識(shí)點(diǎn)，教師應(yīng)可將其作為擴(kuò)展課題，采取分組討論形式，每組討論制定方案和流程，組內(nèi)成員分工合作，通過查找資料，實(shí)地觀察拍照等形式，形成小組總結(jié)和匯報(bào)演示，在課堂上進(jìn)行分享展示，通過自己的主動(dòng)參與，大大提升了學(xué)生對(duì)新材料的認(rèn)識(shí)度，同時(shí)也提高了學(xué)生的表達(dá)能力。新的形式也能提高學(xué)生興趣，刺激學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，同時(shí)還培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣和分析解決問題的能力。

2）輔助教學(xué)手段的“刺激”。在教學(xué)過程中，加入動(dòng)畫、視頻、音響等元素，讓學(xué)生從枯燥無味的單一講授中解放出來，不僅通過畫面對(duì)各種材料有了直觀的認(rèn)識(shí)，甚至對(duì)材料的生產(chǎn)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)等難以直接觀察的部分也有了形象的思維。從而強(qiáng)化記憶，增強(qiáng)理解，拓展知識(shí)，也使學(xué)生在各種“刺激”下增加了學(xué)習(xí)的興趣。比如在講授水泥水化時(shí)，利用視頻動(dòng)畫，生動(dòng)展示了水泥顆粒由表及里的水化以及水化產(chǎn)物生成的整個(gè)過程，使學(xué)生對(duì)凝結(jié)和硬化有了立體的概念；又如在講解減水劑的機(jī)理時(shí)，通過圖像繪制出親水基團(tuán)和憎水基團(tuán)的定向排列規(guī)律，使得減水劑對(duì)微觀結(jié)構(gòu)的作用產(chǎn)生了畫面感。通過圖像和動(dòng)畫的演示，概念和性質(zhì)當(dāng)中的文字都活靈活現(xiàn)起來。另外，可以適當(dāng)引入網(wǎng)絡(luò)在線課程，增加學(xué)生在課堂上的參與度，如“慕課”課程，系統(tǒng)通過多種手段來提高學(xué)生的參與度，比如教師在系統(tǒng)中隨堂出題，學(xué)生通過手機(jī)作答，平臺(tái)立即反饋答題情況，得出答題正確率和作答率，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行及時(shí)分類，根據(jù)作答速度及準(zhǔn)確率進(jìn)行實(shí)時(shí)排名，這種及時(shí)展示的形式迅速反饋學(xué)生的參與度和聽課效果，刺激學(xué)生融入課堂，同時(shí)也大大提高學(xué)習(xí)興趣，而教師通過在線平臺(tái)可以迅速了解學(xué)生的知識(shí)掌握情況，并且給后期的考核評(píng)價(jià)提供一定的依據(jù)。在線課堂的形式，由于其反饋及時(shí)和評(píng)價(jià)到位等諸多優(yōu)點(diǎn)，對(duì)刺激學(xué)生的積極性有很大的提升。

2.3 評(píng)價(jià)體系“刺激”升級(jí)

對(duì)于應(yīng)用型本科院校，對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)要注重多種能力的考察，不僅是知識(shí)點(diǎn)的記憶，還應(yīng)包含知識(shí)的理解、運(yùn)用、創(chuàng)新以及實(shí)踐動(dòng)手能力?；谶@種考核目標(biāo)制定的考核計(jì)劃應(yīng)更加有針對(duì)性。尤其是平時(shí)的過程性考核，為了避免常規(guī)考核中對(duì)作業(yè)和課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)的不足，首先應(yīng)將小組展示計(jì)入平時(shí)成績，為了刺激組內(nèi)成員的積極性，可將整個(gè)匯報(bào)分成資料內(nèi)容，匯報(bào)材料，匯報(bào)表現(xiàn)等部分，成員之間分工合作完成任務(wù)，老師對(duì)匯報(bào)總體表現(xiàn)和每個(gè)成員的任務(wù)完成度進(jìn)行評(píng)價(jià)計(jì)入平時(shí)成績，通過這種評(píng)價(jià)形式，增加課后學(xué)習(xí)的積極性以及分工合作的能力；另外，通過在線課堂對(duì)每次課堂測(cè)試的成績進(jìn)行反饋，總結(jié)之后作為學(xué)期平時(shí)成績的一部分，從而正確及時(shí)的反映每堂課每個(gè)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況；再者，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的動(dòng)手能力也是平時(shí)考核的重要組成部分，在書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，不僅要求了解實(shí)驗(yàn)方法、原理、過程等基本內(nèi)容，還應(yīng)強(qiáng)調(diào)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的領(lǐng)悟和實(shí)驗(yàn)后的總結(jié)等，避免出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程跟風(fēng)等問題；而且，對(duì)于作業(yè)評(píng)價(jià)，可給予同學(xué)不同的課題，通過自己查找資料，得出不同結(jié)論和感想，避免抄襲現(xiàn)象，使學(xué)生真正通過做作業(yè)的過程得到提升。通過以上四種考核形式，實(shí)實(shí)在在的做到以評(píng)促教，以評(píng)促學(xué)的目的。

2.4 實(shí)踐環(huán)節(jié)多樣化“刺激”

實(shí)踐環(huán)節(jié)在土木工程材料課程教學(xué)中占用很重要的比重，由于條件的限制，實(shí)踐環(huán)節(jié)主要采取實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形式，而常規(guī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式基本都已機(jī)械設(shè)定，實(shí)驗(yàn)的原理、材料、步驟、方式方法均以預(yù)設(shè)給出，老師手把手教，學(xué)生僅需機(jī)械式的按照已有的步驟方法完成操作，學(xué)生投入度和創(chuàng)新能力都得不到提升。為了提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)，可采用層次化教學(xué)，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)分成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)階段和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)階段，前一階段采用教師帶領(lǐng)學(xué)生了解儀器及基本的實(shí)驗(yàn)方法和原理，使學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)原理和技能，在這一過程中教師輔助學(xué)生完成部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，為后續(xù)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)打好基礎(chǔ)；第二階段要求各小組在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，通過查找資料，確定研究目的和任務(wù)后設(shè)計(jì)一套完整的實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)過老師的分析和調(diào)整后開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果和目的真正思考和熟悉材料的屬性，從而真正培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。層次性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值，還將學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科研能力挖掘出來，為以后學(xué)生的發(fā)展提供更多空間，同時(shí)，新的實(shí)驗(yàn)形式可以解決常規(guī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的各種問題，比如：報(bào)告內(nèi)容雷同，書寫形式單一，數(shù)據(jù)結(jié)論類似等，也能通過實(shí)驗(yàn)完成度和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫對(duì)學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中的表現(xiàn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，從多方面對(duì)學(xué)生的參與積極性和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進(jìn)行“刺激”。

3 結(jié)語

學(xué)生作為教學(xué)的主體，其興趣的培養(yǎng)是十分必要的，土木工程材料課程教學(xué)改革通過從教學(xué)內(nèi)容、手段、評(píng)價(jià)體系和實(shí)踐教學(xué)等多方位的刺激來提高學(xué)生的主體意識(shí)，真正做到在快樂學(xué)習(xí)的同時(shí)，提高自身的知識(shí)、專業(yè)素養(yǎng)、動(dòng)手能力和解決問題的能力，刺激學(xué)生的創(chuàng)造力，使之能與時(shí)代接軌，從而成為新時(shí)代下合格專業(yè)型人才。