高等路面材料課程教學方式探討

郭成超

高等路面材料課程教學方式探討

郭成超

探討不同教學方式在研究生課程“高等路面材料”教學中的應用。認為課堂講授、討論、實驗、專題講座、文獻閱讀等教學方式各有特點，在“高等路面材料”教學中，應根據不同章節的內容和教學要求，靈活采用不同的教學方式，才能取得良好的教學效果。

研究生教育；“高等路面材料”教學；教學方式

一、高等路面材料課程的特點

“高等路面材料”作為道路與鐵路工程及其相關專業的重要課程，是研究道路建筑用各種材料的組成、性能和應用的專業課程。主要講述道路工程常用筑路材料的結構構造、技術性能、性能測試、本構關系及評定驗收等基本知識、基本理論和基本技能，以及材料試驗部分的試驗原理、試驗方法和數據處理等。并對路面材料的最新研究成果和發展動態進行介紹，結合新型材料的發展和出現，提供對新材料、新工藝進行分析和研究的方法。為從事道路工程相關專業的研究人員在設計、施工、質量檢驗等方面打下基礎。

在該課程的學習過程中，需要熟悉路面材料、路基路面工程、土力學、巖石力學、混凝土、瀝青及瀝青混合料等前期課程，需要具備材料成分、結構、性能、測試方法和組合設計等相關知識。研究生教學，要求學生掌握相關學科領域堅實的理論基礎和系統的專門知識，具有獨立承擔科學研究等技術性工作的能力，具有較寬的知識面和較強的適應性。這和本科教學的要求是不一樣的，需要在講授知識的同時，主要培養學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的方法。筆者以實際教學過程為例，探討研究生課程高等路面材料的教學方法。

二、不同教學方式的特點和要求

教學方式是指教師在要求學生獲取知識、提高能力、掌握學習方法的過程中所采用的方式，如談話式、講授式、實踐活動式等。是指為達到教學目的、實現教學內容、運用教學手段而進行的，由教學原則指導的一整套方式組成的師生相互作用的活動；是為完成教學任務而采用的辦法，它包括教師教的方法和學生學的方法，是教師引導學生掌握知識技能、獲得身心發展而共同活動的方法。教學方式是構成教學方法的細節，是運用各種教學方法的技術。任何一種教學方法都是由一系列的教學方式組成。教學方法是一連串有目的的活動，能獨立完成某項教學任務，而教學方式只被運用于教學方法中，并為促成教學方法所要完成的教學任務服務，其本身不能完成一項教學任務。

在研究生教學過程中，常見的教學方式有以下幾種：

（一）課堂教學

課堂教學是教育教學中普遍使用的一種手段，它是教師給學生傳授知識和技能的全過程，主要包括教師講解、學生問答、教學活動以及教學過程中使用的所有教具，也稱“班級上課制”，與“個別教學”相對應。其特點是：把年齡和知識程度相同或相近的學生，編成固定人數的班級；按各門學科教學大綱規定的內容，組織教材和選擇適當的教學方法；根據固定的時間表，向全班學生進行集體授課。

課堂教學是教學過程中使用比較普遍的教學方式，課堂教學有自己的優點，也有一些缺點。課堂教學在研究生教育中主要是集中時間教授比較典型的問題，譬如筆者利用4個課時講述了土的本構關系，這種方式有利于集中精力解決一定的問題，相對于其他的教學方式，課堂教學在對理論的講解或推導上有一定的優勢。

（二）課堂討論

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

課堂討論可以加深學生對理論知識的理解，有助于啟發學生獨立思考，相互交流意見，培養他們獨立分析問題、解決問題的能力和訓練口頭表達能力。在教授“路基壓實度控制”時，筆者給出了壓實度的計算公式和常用的壓實度檢測方法，引導學生對壓實度控制方法的有效性進行討論，并和“路基路面設計”的評價指標相結合，分析如何有效評價路基的壓實質量，引導大家結合最新的技術發展態勢，對控制路基的壓實質量和承載能力的指標進行比較，分析兩者之間的相關關系，使施工控制和路基設計得到一致，保證工程質量。

（三）實驗教學

實驗教學是加強學生實踐技能的基本訓練，加深學生對基本理論的認識和理解，培養學生的科學精神、科學態度、科學作風以及提出問題、分析問題、解決問題的能力和創新精神。

實驗教學內容的制定應以能力培養為主線，加強實驗教學內容與科研、工程、社會應用實踐的聯系，形成良性互動；實現基礎與前沿、經典與現代的有機結合；引入、集成信息技術，改造傳統的實驗教學內容和實驗技術方法，形成具有基本性實驗、提高性實驗和研究創新性實驗多層次的實驗教學內容體系。

對于瀝青的熱分析試驗，由于屬于比較新的學科，而且屬于高分子材料測試性能的范疇，在本科教學過程中，學生很少接觸這方面的內容。筆者在講授這節課的時候，先在課堂上教授測試設備、原理以及分析軟件的操作使用；然后帶領大家到試驗室，進行具體操作，測試瀝青從固態轉化為液態過程中需要的吸熱峰能量值、峰溫度和峰溫度寬度等。認識瀝青在老化過程中的“相”、“態”轉變溫度和結晶溫度，加深理解瀝青在老化時，按飽和組分→芳香組分→膠質→瀝青質的路線向重質化的方向轉化，為瀝青改性或者再生的基礎技術指導。

（四）專題講座

利用高?；咏涣鞯臋C會，邀請一些在某個行業或領域長期研究或有突出成就的人定期或不定期到學校舉行講座，是向學生介紹有關學科的進展或發展方向，以擴大他們知識面的一種教學活動形式。

鼓勵學生積極參加學術報告或者組織專題講座，對于擴大學生對某一學科領域的進展和方展方向的認識非常必要。在講授過程中，分別組織了“巖石力學研究進展”和“巖土工程測試技術發展”等專題，使學生不僅了解了巖石力學的研究進程，以及認識和利用圍巖承載隧道變形中所開展的多種測試技術和方法，更重要的是發展的方向和重點，為研究課題提供了思路。

（五）讀書筆記

首先，閱讀文獻。要力求對一個方面或一個主題，或者一個概念的歷史發展都要搞清楚，清楚來龍去脈。文獻有新有舊，有些學科或專題文獻的半衰期很長，經典文獻的閱讀是很重要的，要有意識閱讀大家的文獻，閱讀某個領域或專題中理程碑式的文獻或文獻綜述。這些文獻對于初學者了解一個學科或領域的發展很有幫助，對于某個階段的重要文獻提供了一個查找的捷徑，從中可以很快了解一些相關理論和學說、重要結果的進展。要善于分析自己研究領域中一些國內外有代表性實驗室的論文，通過分析一個實驗室的論文目錄，可以了解這個實驗室的發展過程和研究興趣的發展、拓展。還要善于分析本領域一些代表性學者的論文，通過分析這些引領學科或領域發展的科學家的論文目錄，同樣可以看到他（她）個人的研究興趣和研究生涯的發展，以及他（她）所領導的研究團隊的發展過程。

其次，在廣泛閱讀的基礎上，要善于總結和整合，類似Minireview的方式，能將類似相近的一些重要文獻進行整合和歸納，理出最新的幾個專題的進展。

文獻閱讀和讀書筆記對研究生來說是很重要的，在開題階段、試驗分析階段和論文寫作階段都需要及時閱讀本專業的相關科技文獻，而且在研究生階段乃至以后工作的過程中都需要不時地關注該學科的發展和進展，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或感興趣的領域做到心中有數。

第三，在課程教學過程中，一般要求學生根據自己的興趣，結合“高等路面材料”的研究內容和發展方向，按照科技論文的格式寫一篇讀書筆記或者文獻綜述，這樣可以鍛煉學生綜合文獻的能力，引導學生自覺查閱相關文獻，并進行修改，為研究生階段開始的研究生涯打下基礎。

（六）實踐教學

實踐教學是人才培養的重要環節，是實現人才知識、能力、素質協調發展的重要途徑和手段。進入新技術革命時代以來，面向工程實踐，實踐教學已經成為當今世界高等工程教育的普遍發展趨勢。在教學過程中，應重視實踐教學環節，探索推進實踐教學改革，進一步明確實踐教學改革的指導思想，完善實踐教學體系，大力加強實踐教學基地建設，建立各個實踐教學環節的質量標準。

學校要和企業建立相應的實習基地，為學生參加實踐提供機會。同時，導師也要結合自己的項目，帶領學生到工程現場，開展相關的實踐和實習活動，豐富大家的感性認識，使學生對自己將來所從事的職業和服務的對象有明確的認識。比如在“隧道施工監控量測”工地，使學生了解圍巖變形觀測、超前預報、應力應變測試等相關內容，從而為隧道的施工安全提供直接的技術支持，也使學生意識到自己學習的重要性，并從中發現問題，引導進一步研究的方向。

（七）其他教學方式

其他教學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，有些教學方式可能不太合適，所以在教學過程中沒有采用。如果學生在學習過程中存在問題，則需要和老師進行相互交流和溝通，使學生對困惑得到解決。

三、“高等路面材料”的教學方式選擇和應用

在教學過程中，以上教學方式相互滲透，互相補充，可以有效地完成教學任務。對于不同的教學內容需要采用不同的教學方式，從其教學要求和需要達到的目的來決定。

對于象“瀝青新的指標-稠度”這樣的章節，完全憑課堂教學或者演示都沒有直接讓學生到試驗室進行操作印象深刻。而對于“落錘式彎沉儀測試路面強度”也只有到現場進行實踐教學，才能使學生掌握操作要領，理解用單點彎沉評價的局限性，采用彎沉盆反演路基路面模量可以綜合反映路面結構層的承載能力，尤其是各層的結構性能，在教室的板書教學也不能達到相應的效果。另外，對于“道路養護新材料”，采用發動大家在課下搜集材料，課堂討論的方式，引導大家整理資料并進行學術討論，能鍛煉學生的學術交流能力。

對于研究生的培養目標，主要是掌握所從事學科領域堅實的理論基礎和系統的專門知識，具有獨立承擔科學研究等技術性工作的能力，具有較寬的知識面和較強的適應性。因此，在研究生教學過程中，需要根據課程內容的不同，采用不同的教學方式，而不是僅僅用其中的一種，只有這樣才能使學生有效掌握所學的知識，達到教學要求。

總之，根據筆者多年的教學心得，對高等路面材料課程的不同章節，要根據教學要求和相關課程內容，靈活運用不同的教學方式，才能取得較好的教學效果。

G642.3

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1673-1999（2011）03-0187-03

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

2010-11-10