土木工程材料课改思路

一、前言

土木工程材料课程是土木工程专业学生必修的一门专基础课,可为学生学习建筑、结构、施工等专业课程提供土工程材料的基础知识,并为以后从事专业技术工作打下必要的基础[1]。由于土木工程材料种类繁多、涉及的知识面广、内容庞杂,各类材料自成体系,既不像专业课那样具体而生动,也不像基础课那样经典而系统;公式推导少,经验表格及规范多,且以叙述为主;同时学时少、起点低、实践性强。因此学生普遍感觉到杂、乱,没头绪,难记牢,甚至产生厌学心理,影响学习效果。为此,授课教师在精心组织授课内容以外的首要任务就是认真钻研教学方法,灵活运用多种有效的教学手段,来激发、提高并保持学生的学习积极性。要激发、提高并保持学生学习的积极性,首先得培养学生学习的兴趣,古今中外的教育家对学习兴趣的重要作用有很多精辟的论述。孔子说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”爱因斯坦说:“我认为,对一切来说,只有热爱才是最好的老师,它远远超过责任感。”在科学上、学术上有重大成就的人,往往都对他们研究的对象有浓厚的兴趣,兴趣推动他们孜孜不倦地进行钻研,从而获得优异的成果。本文结合“土木工程材料”的课程教学实践,探讨如何运用多种方法培养学生学习的兴趣,使学生在学习中体会学习的趣味,给学生更大的自由空间,变被动为主动,从而提高学生独立分析、解决问题和归纳总结的能力。

二、教学改革探索

新课伊始,学生总是会满怀新奇、猜测与希望,有较高的学习热情,期望能学到更多、更有用的知识,期望能在这一门新课的学习中取得更好的成绩。但是,由于土木工程材料课程内容繁杂、难记,随着上课时间的延长,课程内容不断深入,学生刚开始所拥有的高涨的学习积极性极易渐渐消退。因此,教师在正常授课的基础上必须密切关注学生每次课时的到课、听课及完成作业情况,一旦发现以上问题,就要及时采取相应措施来激发学生的兴趣。

(一)演示教学,激发学生的兴趣[2]55

演示教学法就是将实物或与实物相关的模型、结构、实验过程通过投影、录像等多种媒体手段呈现在学生面前,使抽象的内容具体化、复杂的过程简单化、枯燥的内容形象化,发挥形象思维的艺术感染作用,激发学生的好奇心、探索事物的求知欲和浓厚的学习兴趣,调动学生学习的积极性,以利于在直观教学中获得知识。通常可采用以下几种手段来实现演示教学:

1•充分利用现代化的教学手段

运用现代教学技术能形象直观地再现客观事物,感染力强,使学生的视觉和听觉在直观的教学情景中得到延伸,激发学生的学习兴趣,使学生充分感知,深刻理解并牢固记忆。如利用电子课件播放材料的孔隙结构、减水剂作用机理等图片,利用动画演示讲解低碳钢受拉到拉断的四个阶段,利用视频演示普通砖泛霜现象等。现代化教学手段增加了学生当堂消化、理解知识的机会,提高了课堂效率,调动了学生的学习兴趣。

2•课堂实物演示

实物是常用的直观教具,实物演示就是教师在课堂教学中,运用实物向学生提供感性材料,并指导学生进行观察、分析、归纳以获得知识的行为方式。实物能直接表达言语信息,增加教学的直观性,使学生在以后的学习中触物思词,睹物生情,增强记忆,形象化的描述为教师的讲解节省了不少宝贵的时间。如在讲解水泥的体积安定性时,拿出体积安定性合格和不合格的两块水泥试件作对比。同学们一看到不合格试件的外观、疏松结构及不具备相应强度的特点,会很自然联想到这样的水泥用到工程建设中的危害性。这时,再讲不合格试件产生的原因及危害,学生就能很快理解掌握。

3•简单实验演示

实验演示是教师在课堂教学中进行的表演示范实验,它不仅可省下许多枯燥的讲解,而且还可以给学生留下生动、鲜明而深刻的印象,学生也会牢固掌握建筑材料课程的相应知识,达到事半功倍的效果。如利用两个相同规格的容量瓶装入质量相同但颗粒级配不同的沙子,对比两个容量瓶,学生会很明显地看到级配好的沙子所占体积小。由此可以得出结论,用颗粒级配好的沙子配制混凝土的空隙率小、强度大。在实验演示的过程中,教师要循循善诱,启迪学生思维,将学生的感性兴趣转发为理性乐趣,更充分激发学生兴趣。

(二)设置疑问,激发学生的兴趣

所谓设疑教学法,就是根据学生的好奇心理和求知欲望,在教学中有意设置障碍,制造疑惑,然后引导学生带着问题探究学习,进而完成教学任务的一种教学方法。学源于思,思源于疑,疑是探求知识的起点,小疑则小有收获,大疑则大有收获。设疑教学法能够激发学习兴趣,唤起求知欲望,启迪学生智力潜能,调动学生思维主动性,促进学生思考,提高分析判断事物的能力。

1•导课设疑,以疑创境

导课即导入新课,在几十分钟的授课中,开始的几句导语是很重要的。常言道:良好的开端是成功的一半。要想让学生对新知识有一种“想知道”的心情,在上课伊始的导语中,就要精心设疑,设计出能吊起学生“胃口”的悬念,使之围绕疑问去思考,以激发其学习的欲望。例如在讲混凝土拌合物的和易性时,可以设疑:在水泥浆用量一定的条件下,为什么沙率过小和过大都会使混合料的流动性变差?又如:建筑石膏及其制品为什么适用于室内,而不适用于室外使用?导课设疑,制造悬念,学生急于想听“下回分解”,学习欲望油然而生,这样导入新课,自然“水到渠成”。

2•讲课设疑,以疑促思

讲课是一节课的中心、重点,如果平铺直叙,照本宣科,像八股文那样列出一二三四,教师讲学生听,这样课堂就犹如一潭死水,毫无生机了。在教学过程中,通过设疑解惑,可引发学生兴趣,使学生处于一种“心愤愤,口悱悱”的状态,促使他们积极思考。如要改善混凝土拌合物和易性可采用哪些办法?要提高水泥混凝土强度有什么措施?

3•课尾设疑,以疑总结

一节课就要结束了,收尾是课堂教学的重要组成部分,它关系到新知识的巩固、学生能力的培养,以及学习兴趣的延伸。学生在学完新知识后,教师在此基础上提出新问题,设置悬念,则能激发学生的学习兴趣,引发学生“温故而知新”。设置悬念,要体现已学知识与未学知识之间的联系,驱动学生继续思考。如在讲授完胶凝材料后,可设计这样一道思考题:“现有四种白色粉末,已知其为建筑石膏、生石灰粉、白色石灰石粉和白色硅酸盐水泥,请加以鉴别。”通过设疑让学生对上述四种物质的特性又有了更深的理解,更重要的是这一过程培养了学生善于对条块分割的知识进行系统化处理,使“书越读越薄”,提高了自学能力。

(三)结合实例,激发学生的兴趣

“土木工程材料”是一门实践性极强的应用学科,材料品种繁多,性能各异。一项实际的工程,不但对材料的物理、力学性质及耐久性有着具体的要求,而且成本也是不容忽视的。教学实践表明,结合工程实例进行教学,可极大地调动学生的学习兴趣和对工程中材料方面技术问题的探索热情。

1•利用生活中常见的事例,激发学生的学习兴趣[3]

生活中不乏与建筑材料有关的现象,在教学中可以信手拈来,以激发学生的兴趣。例如,在学习石灰时,以粉刷过的墙壁上出现的鼓泡、开裂现象提问,使学生对石灰的熟化原理饶有兴趣;接着又提出为什么在使用石灰时常常掺入沙、纸筋等填充材料的问题,引导学生从石灰的硬化中找原因。通过这些小问题,年轻人那种好奇、要探究个彻底的天性便被激发出来了,那些看似呆板的文字和化学反应式在他们眼里都成了挖掘知识宝藏的金钥匙。

2•采用现场教学,增强感性认识[3]

建筑材料大多是普通常见的,学生往往觉得没有新鲜感。有时我们改变一下上课环境,会收到意想不到的效果。例如对于块体材料、钢筋等,利用校内实训场地进行现场教学,可以增强学生的感性认识。关于过火砖和欠火砖的区别,可能在教室里讲了很多遍,学生还不一定能掌握;在现场,只要拿出两种砖进行比较,通过教师的演示和学生自己的观察,两者的区别便一目了然。进而关于砖的尺寸、外观质量的要求以及砖的组砌方式等知识都可以在这样一种形象直观的环境中掌握了。对于“三大材料”之一的钢材,不同钢筋的鉴别、钢材的堆放方式等知识也可以在现场轻松地融入学生的头脑中。采用现场教学往往可以收到事半功倍的效果,老师和学生都感到轻松愉快。

3•实例教学法

学校的课程安排与学习环境若无法将理论与实际的应用充分结合,易造成学生缺乏学习兴趣,以义务或敷衍了事之态度学习,不想深入地了解,只是知识背诵,无法将所得之知识应用于实际情境中,最后形成学习与生活严重脱节的情况。即使授课的教师透过语言或文字将问题情境重述,学生亦难有身临其境的感受。运用实际工程案例,由教师进行组织、分析和设计,然后让学生参与,在分析案例的过程中开展教学活动。如讲到混凝土时,以北京西直门旧立交桥混凝土开裂为例,说明氯离子的危害;以糖厂用曾装过食糖的麻袋覆盖于混凝土表面进行淋水养护为例,说明含糖分的水对水泥的凝结有抑制作用。学生通过对所给的案例材料进行比较、分类、分析与综合,就会从现象中找到本质,提高学习的能力,使学生在学习过程中体验灵活运用知识来解决问题的历程。因此,以实例教学法来进行教学,对于提升学生问题解决的能力,会有很大的帮助。

(四)培养自信,激发学生的兴趣

有几分自信,就有几分成功,这句话虽然有些片面,但较强的自信心对提高学习的自觉性、促进学习的持久性、发挥学习的创造性都有极其重要的作用。

1•以教师的情感和自信来影响学生

每个学生都有学好的愿望,作为教师首先不要对差生失去信心,应主动找差生谈心,用热情和真诚赢得学生的信任。关心爱护学生,并针对学生的实际加以开导,帮助学生克服自卑心理,提高自信心,让他们感到自己能够学好。更应言传身教,以自己的朝气、自己的热情、自己的信心来带动学生,以自己对教育事业的热爱,唤起他们对学习、对知识的热爱。

2•精心设计教法,加强学法指导

教师要深钻教材,精心选择最合适的教学方法,以学生为主体,教师为主导,面向全体学生,尽最大努力使每个学生都学有所得。在教给学生知识的同时,加强学习方法的指导,让学生学习起来轻松,既省时又省力。这样长期坚持,就会使每个学生都感到有能力学好,自信心随之增强。

3•善于鞭策与鼓励学生

教师的表扬或批评往往会对学生造成很大的影响,在学生的内心起着重要作用。教师要充分发现每个学生的闪光点和进步,特别是自信心差的学生,在成绩有所提高或学习方面稍有进步时,就要及时、公开地给予表扬,使其感受到成功的喜悦,让他们树立一种成功的心理定式,使他感觉到老师在关心着他,从而融洽师生关系,提高他们的学习兴趣。当学生出现缺点、错误的时候,应给予适当的暗示或进行个别交谈,让他们认识到自己存在的缺点或错误,自觉地在老师的督促下加以改正,切记不能在公开场合加以训斥,这样会影响师生情感,难以使学生喜欢这门学科。要及时鞭策和鼓励他们,让他们深刻体会到成功的喜悦,使他们的自信心不断提高。此外,教师应努力提高自己本身的素质和学识水平,使自己成为学生所尊敬的老师。只有自己有渊博的知识、良好的修养、崇高的品质,才会让学生喜欢你,喜欢你所教的课,才能激发起学生学习的积极性。因此,作为老师应努力、积极地扩充自己的知识面,博览群书,抓住一切进修、提高的机会,使自己的学识水平再上个台阶,跟上时代的潮流。

三、结语

几年来,通过在土木工程材料课程改革中不断探索和一些具体实践,激发了学生的潜能,充分发挥了学生的主观能动性,学生们的学习积极主动性提高、认真听讲、刻苦钻研、踊跃实验,教与学双方建立了良好关系,配合默契,教学过程均感愉悦。提高了学生运用知识、驾驭知识的能力,培养了学生的实践能力、创新意识及综合能力,收到了良好效果。