突出專業(yè)性的建筑材料教學(xué)方法探討

張 強(qiáng)

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。《建筑材料》是相關(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(shí)際問題儲(chǔ)備一定的基本理論知識和實(shí)驗(yàn)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(gè)互相促進(jìn)的過程完美結(jié)合起來是每個(gè)教學(xué)工作者時(shí)刻思考的問題。本文針對該門課程特點(diǎn)、存在問題及教學(xué)方法改進(jìn)幾個(gè)方面進(jìn)行探討，并強(qiáng)調(diào)教學(xué)方法改進(jìn)需突出專業(yè)性。

1 課程特點(diǎn)

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(diǎn)。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(dú)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(yàn)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)多、理論推理計(jì)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(yàn)資料和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(jì)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(jì)算多的課之后，感覺有些跨越，不得要領(lǐng)，學(xué)習(xí)時(shí)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(dú)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(shí)際工程聯(lián)系緊密

建筑材料是實(shí)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(shí)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(diǎn)是變異性、模糊性和不確定性。對于材料的認(rèn)識基于實(shí)踐，經(jīng)過數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法得出其宏觀的表現(xiàn)特性，由于它更接近工程實(shí)際，不像基礎(chǔ)理論課那樣對具體的現(xiàn)象和結(jié)構(gòu)進(jìn)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(huì)想到一個(gè)確定的(精確的)解，但實(shí)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(shí)踐教學(xué)條件不足

試驗(yàn)內(nèi)容多數(shù)屬于演示驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備配置不足，試驗(yàn)只能按大組進(jìn)行，每組少則7人～8人，多則10余人。實(shí)驗(yàn)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(shí)際動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，因此對實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)束后更是印象全無。另外，由于實(shí)驗(yàn)結(jié)果組內(nèi)成員一致，肆意模仿和抄襲現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，同時(shí)也不利于組間實(shí)驗(yàn)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(jià)、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(shí)少

為了順應(yīng)本科教學(xué)大綱整體改革，本門課程學(xué)時(shí)不斷減少，現(xiàn)僅為42學(xué)時(shí)(包括實(shí)驗(yàn))。在有限的學(xué)時(shí)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(shí)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(jìn)

3． 1 課程內(nèi)容精煉化

由本門課程的特點(diǎn)可知，其包含的材料種類五花八門，涉及有機(jī)材料、無機(jī)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(shí)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(diǎn)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(diǎn)，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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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。總而言之，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(gè)性獨(dú)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(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，教師必須改進(jìn)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(jìn)一些具有影響力的事件，如彩虹橋事件、上海垮塌樓事故等，先吸引學(xué)生的注意力，再引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)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(dòng)性和創(chuàng)造性，進(jìn)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(diǎn)明確、使用簡單的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是信息量小、占用時(shí)間、缺乏生動(dòng)性;而多媒體教學(xué)具有方便、快捷、信息量大、形象生動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，但也有重點(diǎn)不清、缺乏思考時(shí)間的缺點(diǎn)。二者具有互補(bǔ)的特點(diǎn)，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(dòng)學(xué)生的積極性，自然會(huì)得到滿意的教學(xué)效果。當(dāng)今社會(huì)已步入全新的信息時(shí)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(jìn)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(dòng)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(jī)提問、就某個(gè)問題進(jìn)行辯論、讓學(xué)生做報(bào)告等形式都是活躍課堂氣氛的方式，已有教學(xué)工作者進(jìn)行了嘗試并取得了良好的效果。

3． 3 實(shí)驗(yàn)實(shí)踐豐富化

實(shí)驗(yàn)實(shí)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(shí)物拿到課堂上進(jìn)行展示加強(qiáng)其直觀性，必將有助于學(xué)生的認(rèn)識。課程實(shí)驗(yàn)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(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的訓(xùn)練，增強(qiáng)試驗(yàn)的“實(shí)效性”，可設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)理論知識，分析工程實(shí)際問題的試驗(yàn)題目。例如在水泥混凝土和易性測定中，可以按試驗(yàn)小組分組設(shè)計(jì)出不同級配粗骨料計(jì)算出的配比、不同砂率的配比、不同流動(dòng)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(huì)和易性的調(diào)整，這樣做既訓(xùn)練了學(xué)生的試驗(yàn)技能，又訓(xùn)練了正確分析、解釋、解決工程實(shí)際問題的能力［4］。外業(yè)實(shí)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(huì)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(shí)驗(yàn)和平時(shí)表現(xiàn)三方面內(nèi)容。筆試成績占總成績70%，實(shí)驗(yàn)成績占20%，平時(shí)成績占10%。筆試題目由題庫中隨機(jī)抽取，其內(nèi)容以技能考核為主，例如設(shè)計(jì)施工現(xiàn)場當(dāng)遇到實(shí)拌混凝土坍落度小于設(shè)計(jì)要求時(shí)，采取單獨(dú)加水的方式達(dá)到流動(dòng)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(shí)驗(yàn)成績由課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)加以評判。平時(shí)成績包括課后作業(yè)、課堂提問、小設(shè)計(jì)、網(wǎng)上作業(yè)、單元測驗(yàn)、以寢室為單位的集體作業(yè)等項(xiàng)。

4 結(jié)語

以具體授課專業(yè)的實(shí)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(jìn)，加大實(shí)驗(yàn)課比重，強(qiáng)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(qiáng)化了學(xué)生動(dòng)手能力和工程實(shí)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(shí)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(dòng)作用。

［1］ 尹 健，李益進(jìn)．《建筑材料》教學(xué)改革實(shí)踐［J］．株洲師范高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2004，9(5):47-49．

［2］ 賈福根．《建筑材料》課的教學(xué)體會(huì)［J］．太原理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)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(shí)踐［J］．遼寧省交通高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2009，11(2):118-120．