土木工程材料教学方法与手段改革的实践

1、土木工程材料教学方法与手段改革的实践土木工程材料课程是土木工程专业的必修的专业基础课 程。其教学目的不仅是为学生学习专业课程奠定必要的材料基础 知识和理论 , 而且是学生毕业后从事工程设计、施工、管理等工 作时正确合理的选用土木工程材料和解决工程实际问题的重要 基础。其教学任务是使学生熟练掌握土木工程材料的基本性质 , 掌握在土木工程中应用的金属材料、 高分子材料、 无机非金属材 料和复合材料的主要性能、技术标准、应用范围与趋势 , 掌握主 要材料的实验技能 , 了解材料组成、 结构和性能的关系 , 根据结构 部位、环境情况和节能减排要求 , 正确地选择和使用材料。一、案例式教学方法的运用 为

2、了提高学生的工程实践能力 , 案例式教学是非常有效的1 。我们在教学过程中利用穿插多媒体图片使工程案例形象化 , 然后进行课堂讨论 , 使讨论更具体和实际。如讲解混凝土裂缝产 生的原因时 , 大量的现场图片激发了学生好奇心 , 让学生认识到 在什么状态会产生裂缝 , 裂缝的形态、产生部位与裂缝成因的关 系。这种教学方法实施效果好 , 学生学习印象深 ,工程分析能力大 大提高。二、启发式教学方法的运用 针对部分理论性强 , 较难理解的情况 , 启发式教学具有独特 的优势。这种方法增加了学生的求知欲 ,使学生处于 发现者 的 地位,享受发现者 的喜悦,有利于学生提高运用知识的能力。 如 讲解孔结构

3、与材料热性能的关系时 , 先引导学生从气体导热与固 体导热的关系了解孔隙对导热的影响 , 然后再从对流和辐射等要 素出发 , 探讨孔隙的多少、大小、连通程度、材料成分对传热的 影响 ,进而探讨纳米孔结构对材料传热传质的影响。使学生理解 程度一步一步加深。讲授书本中未能表述的现象 , 也是启发式教学的重要一环。 它有利于学生应用基本原理去分析问题和解决问题。 如第五章第 二节中 , 讲述砂石含泥量对混凝土性能的影响仅涉及强度方面,但其对添加减水剂的混凝土还有减水效率和坍落度损失的问题。 对这一现象进行解释时要启发学生思考粘土在水中的分散状态 （颗粒粒径的纳米化 ）, 粒径大小与吸附量的关系 ,

4、粘土与水泥对 减水剂吸附速度比较等作用过程对比 , 逐步厘清混凝土坍落度及 其损失的变化及其作用机理。这种教学内容和方法 , 使学生学有 兴趣、学有感悟、学有所思 , 培养了学生创造能力。三、比较式教学方法的运用 土木工程材料课程中介绍的材料品种多 , 内容繁杂。学生学 习时往往感到枯燥无味 , 一看就会 , 一丢就忘。针对这一情况 , 引 导学生以结构 -性能-应用的关系为主轴 , 利用表格法进行材料分 类和性能对比分析 , 最后总结点评。这种教学方法提高学生的学 习效率 , 提高学生的归纳能力、分析能力和条理性。四、信息技术在教学上应用及效果课堂教学的时间是有限的 , 利用多媒体这种手段进

5、行教学可 以大大提高教学效率。 2008年以来 ,已全面实现了多媒体教学 , 课堂上全部使用自行研制的多媒体教学课件。 我们以 Authorware 为主体软件 , 结合 flash 等动画制作等相关软件 , 制作图片和动 画,进行讲解 ,使得学生有更加直观、清晰的感觉 ,增加了视觉上 的新鲜感 , 提高了学生的兴趣 , 使教学内容更加形象化、具体化 , 具有传统教学手段无法比拟的演示效果 , 课堂气氛生动活泼。教学网站的建设给学生预习与自学提供了方便 , 也加强了教 与学的交流 , 实现了以第二课堂为知识扩展的网络交互教学。由 于许多有利于加深理解和探讨型教学内容作为问题分散在网络 教学的内

6、容中 ,有利于提高学生运用知识的能力 , 拓宽学生的知 识视野 , 培养了学生的创新意识。 也培养了学生自我学习的能力。五、引入新的研究成果 , 充实教学内容 及时把新的教研成果和科研成果融入课堂教学中是优化教 学内容的重要方面 ,也是教学具有活力的重要因素。 案例式 和 启发式 教学需要新的科技成果去充实。如新型混凝土技术、超 级保温材料、相变储能材料引入到课堂中 , 使学生有进一步探索 新知识的欲望和好奇心 , 提高了学生学习的自觉性。六、作业、考试等教改举措 土木工程的教学目的并不是让学生记住若干概念、 原理或方 法, 而是要求他们应用学到的知识和技能去解决工程实际问题。 除布置基本概念

7、、计算、原理或方法的作业外 , 还要求学生写一 篇材料在工程中应用专题性论文 （ 以了解学生的实际学习水平、 创造力和综合能力 ） 。以一次书面试题考试的方法来检验学习效 果是不合适的 , 我们在考核方法上 , 把过去的单一闭卷考试定成 绩改为根据两个方面的表现与效果来评定成绩 : 一是试题除了理 论知识外 , 增大综合性强、实践性强、要求灵活运用各种基础理 论知识的题目 ,二是注重实验技能的考核 , 采用抽查和面试的方 法考查学生的技术 , 理论考试成绩再好 , 实验技能的考核不合格 者则综合课程考试为不及格 ,采取这种措施后 , 学生对实验课的 重视程度显著提高。总之,课堂教学是一种系统工程 , 教师要努力提升自身的学 识,针对不同的教学内容 ,根据自己对本章节知识点的理解 , 采取 不同的教学手段和方法 ,提高学生的学习兴趣 , 并使课堂互动起 来 , 使教与学互相联系 , 促进学