現代信息技術在土木工程材料實驗教學中的運用

潘長春

摘 要：隨著綜合素質教育的全面推進，現代教育技術得天獨厚的優勢為土木工程專業實驗教學發展創新提供了新的契機和優質的教育環境，得到了廣泛應用。土木工程材料實驗是一門專業基礎課實驗，信息教育技術的運用改變了土木工程材料實驗課程的教學模式，實驗教學模式的創新不僅有利于激發大學生的學習興趣和情感，提高了自主學習的效果，更有利于提高教學質量、突破教學重點難點，促進本科生專業實踐綜合能力的創新培養，本文結合實驗課堂實例談了一點淺見。

關鍵詞：信息技術 土木工程材料 實驗教學 創新能力

中圖分類號：TU502 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）04（a）-0234-02

Abstract： With the comprehensive promotion of quality education，the unique advantages of modern education technology provided new opportunities and high-quality educational environment for the development and innovation of experimental teaching in civil engineering， has been widely used. The civil engineering material experiment is a professional basic course experiment. The application of information education technology has changed the teaching mode of the civil engineering material experiment course. The innovation of the experimental teaching mode is not only beneficial to stimulate the students' interest and emotions， but also enhances the effect of independent learning. It is more conducive to improving the quality of teaching， breaking through the key points of teaching， and promoting the innovative cultivation of the comprehensive ability of undergraduates' professional practice. This article discusses a little on the basis of the experimental classroom examples.

Key Words： Information technology； Civil engineering materials； Experimental teaching； Innovation capability

隨著科技的進步，信息教育技術獲得快速發展，極大地滲透到教育學習生活之中。尤其在高等實驗教學中顯得更為突出，與傳統教學模式相比，現代教學已不再是“黑板+粉筆”，它吸納融入了多元素于實驗教學課堂中，使其更加豐富多彩，更加吸引學生。集圖、文、聲、像于一體的現代教育技術內容十分豐富，將它恰當地運用到實驗教學中，可以刺激大學生的感官系統，調動學習的積極性，激發學習興趣，也提高了他們自主學習的能力，同時有利于教師更好地創造教學情境，不斷提高大學生的實踐動手和創新能力。信息技術的動態直觀教學模式，對實驗教學思想、內容和方法產生了深遠影響。如果能夠有效利用信息技術與實驗教學深度融合，將多媒體教學適時適當地貫穿于實驗教學之中，就會使教學過程更具直觀性、趣味性、靈活性，在很大程度上改變了目前大學生厭學情趣。

1 優化教育資源，更新教育觀念

雖然實踐教育一直都是備受關注的話題，真正實施實踐教育的過程中依然存在問題，不少教師還是習慣于“一本書和一塊黑板”的傳統教育模式行走于課堂上下，這種模式早已不能滿足現代教育要求了。搞好信息技術與實驗教學的整合和優化，應用于現代實驗教學之中，教師及時變換更新自己的教育教學觀，才能更好地為實驗課堂教學服務，為學生享有高素質教育發展服務。

第一，在當今教育教學中，要明確認識到提高大學生的綜合素質的重要性和關鍵點。新時代的實踐教學基本理念是面向全體師生，在教學中，教師要引導大學生在探索解決問題的過程中掌握知識，培養他們獨立自主學習的能力、解決問題的能力和創新能力。大學生也要及時改變學習方法、學習手段和交流方式。

第二，充分認識信息技術的優勢，學習信息技術的知識，深度融合到實驗教學中去，加強與實驗教材有效整合，充分服務于實驗教學，使教學煥發出生機活力，形成學生樂于學，教師樂于教的良性循環。

2 創新課程導入，激發學習動機

優美動聽的歌曲要有前奏，感人的戲劇要用序幕，實驗課堂教學亦是如此。精彩導入的設計是十分重要的，能夠激發出大學生的學習動機。現代教育技術運用多維度的變換畫面，把視覺、聽覺、語音、情景合為一體，導入新實驗，栩栩如生地向學生展示實驗教學內容[1]。如《土木工程材料實驗》課程中的砂石密度一課，在教學導入時對學生說：我們看一看聽一聽一個寓言故事《烏鴉喝水》的視頻，通過講述一只烏鴉喝水的故事，告訴大學生遇到困難要運用智慧、認真思考才能讓問題迎刃而解的道理。同時也學習了一種實驗方法，烏鴉很聰明用叼來的石子填滿瓶子，最終喝到了水，其實質就是采用在《土木工程材料實驗》中測試密度的一種置液排換法。實驗課程導入創新提高了大學生學習的積極性，把學習真正融入到現實生活中，激發了大學生實驗學習的動機，效果良好。

3 增設教學情境，循誘學習興趣

我國古代教育家孔子曾說：“知之者，不如好之者，好之者，不如樂之者。”興趣是最好的老師和學習動力。大學生的興趣源自于具體教學情境，實驗教師應結合實際情況創設有效情境，不斷地激發實驗學習的興趣。現代信息技術能將圖像、動畫、聲音、視頻有機融合，并且能模擬仿真、化抽象為具體，化靜為動，設置出形式多樣、生動活潑的實驗教學情境[2]，將實驗課堂緊密地貼近生活，大學生能較快地進入角色，產生共鳴，從而使實驗教學更形象、逼真，學生逐漸養成主動學習實驗的好習慣，真正地發自內心的想學，是一堂享受而不是枯燥乏味的實驗課。例如：教學《土木工程材料實驗》的混凝土制作攪拌這一課時，傳統教學模式就是老師帶做、學生跟做，難免枯燥乏味，效果差。在教學中合理地利用多媒體制作動畫課件，設計一個攪拌站實際場景，帶領學生參觀攪拌站，學生邊參觀邊學習混凝土制作過程，即先預拌一次，即先涮膛，以免正式拌和時影響拌合物的配合比。開動攪拌機，向攪拌機內依次加入石子、水泥、砂，干拌均勻，再將水徐徐加入，全部加料時間不超過2min，水全部加入后，繼續拌和2min。將拌合物自攪拌機卸出，傾倒在拌打撈上，再經人工拌和1～2min，即可做坍落度測定或試件成型，從開始加水時算起，全部操作必須在30min內完成[3]。在輕松愉快氛圍中學會了混凝土的加工制作，還可以培養學生實際動手能力和創新能力。創設進入攪拌站的情境，活躍了實驗課堂教學氣氛，使抽象、枯燥的混凝土攪拌具體化、形象化，吸引了學生的注意力和增加參與實驗課堂機會，使他們產生了強烈的學習欲望。也充分練習了《土木工程材料實驗》課程的重難點，從而使學生更好地掌握了知識，增加了學習自信。

4 豐富教學形式，加強理解掌握

在實驗教學上，由于多媒體的多樣性特征，實驗教師可以借助多種手段，豐富教學形式，充分調動大學生的眼、手、腦等器官，集中其注意力。實驗教學中往往要進行操作演示，但是實驗操作設計常常受到時空的限制，這種情況下可運用多媒體教學獲得突破，再現實驗操作時空情境，做到圖文并茂、聲像結合，非常適合大學生求趣、求新的年齡特征。在教學過程中將要學的實驗設計操作內容融于其中，緊張呆板學習過程瞬間變得輕松愉快，對實驗設備和實驗步驟的理解掌握更加深刻，同時幫助了學生在動手與創新對象之間建立聯系，豐富的教學形式使學生主動地進行實驗操作設計活動[4]。例如在教學《土木工程材料實驗》的水泥性能實驗這堂課中。首先觀看老師和學生做水泥凝結時間實驗的錄像，營造出真實的氛圍，在看錄像的同時對內容進行了解，錄像視頻結束后，學生們躍躍欲試地想動手，于是趁勢指導學生模仿實驗，學生很快地掌握了實驗準備、實驗設備操作和步驟。緊接著靜音播放視頻，實驗老師角色讓學生去做，大家都興趣盎然、積極主動地投入到實驗中，學生利用聽到、學到的知識去探索。在操練學習中，利用課件設計一個貼近生活的水泥廠，讓學生利用學到的知識自己去水泥廠指導生產工作，大大地提高了實際運用能力。在充分利用現代信息技術豐富教學形式，輕松地掌握了水泥性能相關知識和注意事項，以一種更積極主動的良好心態進行實驗操作訓練學習，學得更輕松，思維更活躍，注意力更持續穩定，效果更好。

5 改變評價方式，促進自主學習

一般來說，傳統實驗教學評價方式主要集中在對實驗結果的評價，而忽略了整個過程性。首先，根據材料實驗固有的特征屬性，提高實驗教師在安排實驗課程的權限，實驗教師可以根據實驗情況、實驗進度，以學生是否掌握實驗相關技能和培養分析問題、解決問題能力為主。實驗教師在運用信息化技術進行教學時，應改變以往僅僅以實驗報告為主的單一評價實驗成績模式，要重視大學生在實驗教學過程中掌握知識的程度，綜合考慮實驗完成時間、操作規范、實驗討論和報告撰寫等多方面因素建立新的實驗教學評價系統，進行實驗成績評定，積極引導學生自主學習和思考，促進對學生分析問題和創新性應用能力的培養，形成“要我學”為“我要學”的學風，把實驗課堂真正當成自己學習知識的天堂。

6 結語

土木工程專業是我校特色品牌建設專業，為培養卓越土木工程師，建設高水平大學，現代化實驗教學起到了重要作用。在《土木工程材料實驗》課堂教學中運用現代信息化技術，就要求實驗教師要不斷學習、提升自己，真正領悟實驗教材、了解學生、潛心探索研究，關注細節、關注實效，將信息化技術和實驗教學整合優化，豐富實驗課堂教學形式，使現代多媒體技術真正服務于我們的教學，而不成為擺設的工具，充分上活、上實、上鮮每節課，從而真正調動學生參與實驗課堂的積極性，開發學生的創新潛能，使他們的實驗學習充滿興趣。

參考文獻

[1] 陳偉，李薈，王軍華，等.基于綜合素質提升的土木工程材料實驗教學改革[J].廣西教育學院學報，2018（4）：156-160.

[2] 張心平，梁亞平，張心弟.創設課堂情境，培養創新個性[J].實驗技術與管理，2008，25（4）：141-143.

[3] 孔鮮寧.水泥混凝土攪拌站配料工藝的研究[D].陜西：長安大學，2015.

[4] 李建華，喬箭，陳亮亮.材料力學實驗“互動式”教學模式探索[J].實驗技術與管理，2013（12）：181-183.