突出專業(yè)性的建筑材料教學(xué)方法探討

張 強

建筑材料是土木建筑工程的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，凡從事工程建設(shè)的技術(shù)人員和專家都需要具有一定的建筑材料知識?！督ㄖ牧稀肥窍嚓P(guān)專業(yè)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課，通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)，學(xué)生可為將來解決工程中的實際問題儲備一定的基本理論知識和實驗技能。但傳統(tǒng)教學(xué)方法的教學(xué)效果往往不十分理想。如何將“教”與“學(xué)”兩個互相促進的過程完美結(jié)合起來是每個教學(xué)工作者時刻思考的問題。本文針對該門課程特點、存在問題及教學(xué)方法改進幾個方面進行探討，并強調(diào)教學(xué)方法改進需突出專業(yè)性。

1 課程特點

1． 1 知識面廣、系統(tǒng)性差

課程內(nèi)容龐雜、系統(tǒng)性差是該門課程的整體特點。建筑材料課程所涉及的教學(xué)內(nèi)容繁多，有水泥、混凝土、鋼材、木材、石材、瀝青、塑料、墻體材料等等，各章相對獨立，缺乏系統(tǒng)性、連續(xù)性［1］，且大多為傳統(tǒng)的材料，新材料較少，看似簡單易懂，但內(nèi)容平淡枯燥，再加上繁多的條文敘述及經(jīng)驗公式，而邏輯推理較少，其整體性、邏輯性、嚴(yán)密性以及各章節(jié)之間的連貫性均較差。因此教師難講，學(xué)生學(xué)習(xí)起來難度也較大。

1． 2 實踐經(jīng)驗總結(jié)多、理論推理計算少

《建筑材料》課作為土建類專業(yè)的基礎(chǔ)課，教材中大多數(shù)是敘述性內(nèi)容，主要是各類材料和工程密切相關(guān)的試驗資料和實踐經(jīng)驗的總結(jié)，且多數(shù)是定性，半定量的分析，缺乏邏輯性和理論計算分析。這就使得同學(xué)們在習(xí)慣了數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)等這樣一些理論計算多的課之后，感覺有些跨越，不得要領(lǐng)，學(xué)習(xí)時普遍感到枯燥，提不起興趣，沒有引起足夠的重視［2］。

1． 3 多學(xué)科交叉

首先，材料學(xué)的基礎(chǔ)是固體物理、物理化學(xué)和化學(xué)學(xué)科。這些基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展，使人們對材料組織、結(jié)構(gòu)的認(rèn)識逐步深入，對材料的化學(xué)成分和加工過程與其組織結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系逐步明確，從而得以不斷科學(xué)地發(fā)展新材料和改善材料使用性能的新技術(shù)。反過來新材料和新技術(shù)的開發(fā)又使得與之相關(guān)聯(lián)的理論不斷深化，知識日益豐富，最終形成了獨立的材料學(xué)科。其次，材料還與結(jié)晶學(xué)、巖石學(xué)、土木學(xué)科有密切的聯(lián)系。對材料學(xué)科的研究，主要由材料的成分、組織結(jié)構(gòu)、合成加工、性質(zhì)與性能之間的關(guān)系展開。組成材料的元素種類及含量、原子間的排列方式、原子間、分子間的結(jié)合力、組成結(jié)構(gòu)決定了材料的性質(zhì)［3］。

1． 4 與實際工程聯(lián)系緊密

建筑材料是實際建筑工程的物質(zhì)基礎(chǔ)及建筑物使用功能的物質(zhì)承擔(dān)者。建筑材料的選擇，直接影響到建筑物的使用功能。從而建筑材料在實際工程中的使用所表現(xiàn)出來的物理、化學(xué)、力學(xué)性能成為了我們直接獲得材料性能信息的重要方法。

1． 5 具有變異性和不確定性

與基礎(chǔ)理論課比較，建筑材料課程突出的特點是變異性、模糊性和不確定性。對于材料的認(rèn)識基于實踐，經(jīng)過數(shù)理統(tǒng)計的方法得出其宏觀的表現(xiàn)特性，由于它更接近工程實際，不像基礎(chǔ)理論課那樣對具體的現(xiàn)象和結(jié)構(gòu)進行簡化抽象，獲得理想的體系來研究。而建筑材料應(yīng)用于多變的環(huán)境中，原材料的生成，材料的合成加工，使用狀態(tài)的變異性，都導(dǎo)致了材料性能的不確定性。在以往的學(xué)習(xí)中，總是會想到一個確定的(精確的)解，但實際工程中不是這樣，難以定量描述。

2 教學(xué)中存在的問題

2． 1 實踐教學(xué)條件不足

試驗內(nèi)容多數(shù)屬于演示驗證性實驗，由于實驗設(shè)備配置不足，試驗只能按大組進行，每組少則7人～8人，多則10余人。實驗操作只能由少數(shù)學(xué)習(xí)好的同學(xué)完成，多數(shù)人只能做記錄或旁觀，沒有實際動手操作的機會，因此對實驗內(nèi)容的理解和掌握缺乏足夠的深度，而少數(shù)不感興趣的同學(xué)則處于游蕩狀態(tài)，實驗結(jié)束后更是印象全無。另外，由于實驗結(jié)果組內(nèi)成員一致，肆意模仿和抄襲現(xiàn)象時有發(fā)生，同時也不利于組間實驗數(shù)據(jù)的對比分析和總結(jié)。這樣，對于建筑材料性質(zhì)的理解、材料質(zhì)量的評價、工程質(zhì)量意識的培養(yǎng)無法達(dá)到預(yù)期的目的。

2． 2 課程學(xué)時少

為了順應(yīng)本科教學(xué)大綱整體改革，本門課程學(xué)時不斷減少，現(xiàn)僅為42學(xué)時(包括實驗)。在有限的學(xué)時內(nèi)要將所有內(nèi)容都面面俱到地呈現(xiàn)給學(xué)生們是不現(xiàn)實的，也是不可取的。這種情況下，如何精煉授課內(nèi)容是值得思考的問題。

3 教學(xué)方法改進

3． 1 課程內(nèi)容精煉化

由本門課程的特點可知，其包含的材料種類五花八門，涉及有機材料、無機材料和復(fù)合材料三大類。各種材料的性能千差萬別，用途多種多樣，由于學(xué)時有限，課堂上不能一一詳述，建議從專業(yè)方向的角度將課程內(nèi)容加以分類、取舍，確定重點部分、認(rèn)知部分、了解部分等。不同的專業(yè)應(yīng)該有不同的側(cè)重點，根據(jù)相應(yīng)專業(yè)對于應(yīng)用廣泛的材料應(yīng)作為重點部分著重介紹，應(yīng)用極少或很少應(yīng)用的材料可直接省略，課堂上不再贅述。如道路橋梁專業(yè)，其水泥、水泥混凝土、鋼材等應(yīng)用極為普遍，應(yīng)列為重點內(nèi)容詳細(xì)介紹，而墻體和屋面材料則可列為了解內(nèi)容不做介紹;對于水土保持專業(yè)工程方向，水泥、水泥混凝土、石料都是重點掌握的內(nèi)容，而絕熱、吸聲和裝飾材料可做了解內(nèi)容省略不講?？偠灾?，對于課程內(nèi)容的選擇應(yīng)該具有專業(yè)方向的針對性。

3． 2 教學(xué)手段多樣化

傳統(tǒng)的老師講、學(xué)生聽的“填鴨式”教學(xué)方法已不適合現(xiàn)代課堂需求。如今的學(xué)生個性獨立，但約束力差，對課堂教學(xué)方法有更高的要求，憑興趣聽課的現(xiàn)象普遍存在，如果老師還是一味地灌輸式教學(xué)，則提不起學(xué)生的興趣，也就達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。為了調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，教師必須改進教學(xué)方法，采用啟發(fā)式教學(xué)，緊緊抓住學(xué)生的心理，激起學(xué)生的求知欲，才可能達(dá)到良好的教學(xué)效果。本門課程在講述過程中可以引進一些具有影響力的事件，如彩虹橋事件、上?？逅鷺鞘鹿实龋任龑W(xué)生的注意力，再引導(dǎo)學(xué)生動腦思考現(xiàn)象背后本質(zhì)的東西，培養(yǎng)學(xué)生善于思考的能力，挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性，進而達(dá)到知識傳授和能力培養(yǎng)的雙重目的。

板書教學(xué)與多媒體技術(shù)的有效結(jié)合是當(dāng)前提倡的教學(xué)模式。板書教學(xué)具有條理清楚、重點明確、使用簡單的優(yōu)點，缺點是信息量小、占用時間、缺乏生動性;而多媒體教學(xué)具有方便、快捷、信息量大、形象生動的優(yōu)點，但也有重點不清、缺乏思考時間的缺點。二者具有互補的特點，如在上課過程中將兩者有效的結(jié)合起來發(fā)揮各自的長處，既可高效地完成教學(xué)任務(wù)，又能充分調(diào)動學(xué)生的積極性，自然會得到滿意的教學(xué)效果。當(dāng)今社會已步入全新的信息時代，充分利用發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)信息資源在教學(xué)中的作用已不容忽視。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、科普教育節(jié)目、數(shù)字信息網(wǎng)站等資源都可作為輔助材料納入到教學(xué)中來，通過影、視、聲的效果增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如科普視頻“偉大工程巡禮”中將水泥混凝土、鋼材、磚等的性質(zhì)、應(yīng)用、新技術(shù)等方面進行了高度概括與精確闡述，通過宏大的場面、流暢的剪輯和生動的配音讓學(xué)生有身臨其境的感覺，增加了對材料的深刻認(rèn)識。

另外，活躍課堂氣氛也是提高教學(xué)效果的有效手段之一。如隨機提問、就某個問題進行辯論、讓學(xué)生做報告等形式都是活躍課堂氣氛的方式，已有教學(xué)工作者進行了嘗試并取得了良好的效果。

3． 3 實驗實踐豐富化

實驗實踐教學(xué)是理論教學(xué)的輔助環(huán)節(jié)，對加深知識的掌握和理解具有不可替代的作用。建筑材料課程中多數(shù)是敘述性的內(nèi)容，推理較少，這樣造成學(xué)生死記硬背的負(fù)擔(dān)加大，不利于理解記憶。如將相應(yīng)的圖例、實物拿到課堂上進行展示加強其直觀性，必將有助于學(xué)生的認(rèn)識。課程實驗是學(xué)生與材料接觸最多、感受最深的環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮其在教學(xué)中的作用是提高教學(xué)效果的重要方面。為了增強學(xué)生動手能力的訓(xùn)練，增強試驗的“實效性”，可設(shè)計引導(dǎo)學(xué)生靈活運用所學(xué)理論知識，分析工程實際問題的試驗題目。例如在水泥混凝土和易性測定中，可以按試驗小組分組設(shè)計出不同級配粗骨料計算出的配比、不同砂率的配比、不同流動性的配比，目的是讓學(xué)生親自感知和易性的內(nèi)涵，學(xué)會和易性的調(diào)整，這樣做既訓(xùn)練了學(xué)生的試驗技能，又訓(xùn)練了正確分析、解釋、解決工程實際問題的能力［4］。外業(yè)實習(xí)參觀同樣為我們提供了另一途徑，多帶學(xué)生去生產(chǎn)材料的工廠、建材市場、建筑工地走走看看，也會激發(fā)學(xué)生們的興趣，促使他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)和思考。

3． 4 考核內(nèi)容多樣化

課程的考核包括筆試、實驗和平時表現(xiàn)三方面內(nèi)容。筆試成績占總成績70%，實驗成績占20%，平時成績占10%。筆試題目由題庫中隨機抽取，其內(nèi)容以技能考核為主，例如設(shè)計施工現(xiàn)場當(dāng)遇到實拌混凝土坍落度小于設(shè)計要求時，采取單獨加水的方式達(dá)到流動性合格的目的，分析這種操作是否正確，說明原因，并從理論上加以解釋。實驗成績由課程實驗報告和實驗中的表現(xiàn)加以評判。平時成績包括課后作業(yè)、課堂提問、小設(shè)計、網(wǎng)上作業(yè)、單元測驗、以寢室為單位的集體作業(yè)等項。

4 結(jié)語

以具體授課專業(yè)的實際需求角度分析，通過對課程內(nèi)容的整合取舍，對教學(xué)方法和手段的改進，加大實驗課比重，強調(diào)技能考核等方面的教學(xué)改革，一方面極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了課程教學(xué)質(zhì)量，更主要的是及早地強化了學(xué)生動手能力和工程實踐意識的養(yǎng)成，才能對引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地將理論與實踐結(jié)合、正確地分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)起到積極的引領(lǐng)和推動作用。

［1］ 尹 健，李益進．《建筑材料》教學(xué)改革實踐［J］．株洲師范高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2004，9(5):47-49．

［2］ 賈福根．《建筑材料》課的教學(xué)體會［J］．太原理工大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版)，2001，19(1):68-70．

［3］ 安 玲．對《建筑材料》課程的教學(xué)探討［J］．甘肅科技，2003，19(6):108-109．

［4］ 陳桂萍．基于能力主線的建筑材料課程改革與實踐［J］．遼寧省交通高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2009，11(2):118-120．