土木工程材料課改思路
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一、前言
土木工程材料課程是土木工程專業學生必修的一門專基礎課,可為學生學習建筑、結構、施工等專業課程提供土工程材料的基礎知識,并為以后從事專業技術工作打下必要的基礎[1]。由于土木工程材料種類繁多、涉及的知識面廣、內容龐雜,各類材料自成體系,既不像專業課那樣具體而生動,也不像基礎課那樣經典而系統;公式推導少,經驗表格及規范多,且以敘述為主;同時學時少、起點低、實踐性強。因此學生普遍感覺到雜、亂,沒頭緒,難記牢,甚至產生厭學心理,影響學習效果。為此,授課教師在精心組織授課內容以外的首要任務就是認真鉆研教學方法,靈活運用多種有效的教學手段,來激發、提高并保持學生的學習積極性。要激發、提高并保持學生學習的積極性,首先得培養學生學習的興趣,古今中外的教育家對學習興趣的重要作用有很多精辟的論述。孔子說:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者。”愛因斯坦說:“我認為,對一切來說,只有熱愛才是最好的老師,它遠遠超過責任感。”在科學上、學術上有重大成就的人,往往都對他們研究的對象有濃厚的興趣,興趣推動他們孜孜不倦地進行鉆研,從而獲得優異的成果。本文結合“土木工程材料”的課程教學實踐,探討如何運用多種方法培養學生學習的興趣,使學生在學習中體會學習的趣味,給學生更大的自由空間,變被動為主動,從而提高學生獨立分析、解決問題和歸納總結的能力。
二、教學改革探索
新課伊始,學生總是會滿懷新奇、猜測與希望,有較高的學習熱情,期望能學到更多、更有用的知識,期望能在這一門新課的學習中取得更好的成績。但是,由于土木工程材料課程內容繁雜、難記,隨著上課時間的延長,課程內容不斷深入,學生剛開始所擁有的高漲的學習積極性極易漸漸消退。因此,教師在正常授課的基礎上必須密切關注學生每次課時的到課、聽課及完成作業情況,一旦發現以上問題,就要及時采取相應措施來激發學生的興趣。
(一)演示教學,激發學生的興趣[2]55
演示教學法就是將實物或與實物相關的模型、結構、實驗過程通過投影、錄像等多種媒體手段呈現在學生面前,使抽象的內容具體化、復雜的過程簡單化、枯燥的內容形象化,發揮形象思維的藝術感染作用,激發學生的好奇心、探索事物的求知欲和濃厚的學習興趣,調動學生學習的積極性,以利于在直觀教學中獲得知識。通常可采用以下幾種手段來實現演示教學:
1•充分利用現代化的教學手段
運用現代教學技術能形象直觀地再現客觀事物,感染力強,使學生的視覺和聽覺在直觀的教學情景中得到延伸,激發學生的學習興趣,使學生充分感知,深刻理解并牢固記憶。如利用電子課件播放材料的孔隙結構、減水劑作用機理等圖片,利用動畫演示講解低碳鋼受拉到拉斷的四個階段,利用視頻演示普通磚泛霜現象等。現代化教學手段增加了學生當堂消化、理解知識的機會,提高了課堂效率,調動了學生的學習興趣。
2•課堂實物演示
實物是常用的直觀教具,實物演示就是教師在課堂教學中,運用實物向學生提供感性材料,并指導學生進行觀察、分析、歸納以獲得知識的行為方式。實物能直接表達言語信息,增加教學的直觀性,使學生在以后的學習中觸物思詞,睹物生情,增強記憶,形象化的描述為教師的講解節省了不少寶貴的時間。如在講解水泥的體積安定性時,拿出體積安定性合格和不合格的兩塊水泥試件作對比。同學們一看到不合格試件的外觀、疏松結構及不具備相應強度的特點,會很自然聯想到這樣的水泥用到工程建設中的危害性。這時,再講不合格試件產生的原因及危害,學生就能很快理解掌握。
3•簡單實驗演示
實驗演示是教師在課堂教學中進行的表演示范實驗,它不僅可省下許多枯燥的講解,而且還可以給學生留下生動、鮮明而深刻的印象,學生也會牢固掌握建筑材料課程的相應知識,達到事半功倍的效果。如利用兩個相同規格的容量瓶裝入質量相同但顆粒級配不同的沙子,對比兩個容量瓶,學生會很明顯地看到級配好的沙子所占體積小。由此可以得出結論,用顆粒級配好的沙子配制混凝土的空隙率小、強度大。在實驗演示的過程中,教師要循循善誘,啟迪學生思維,將學生的感性興趣轉發為理性樂趣,更充分激發學生興趣。
(二)設置疑問,激發學生的興趣
所謂設疑教學法,就是根據學生的好奇心理和求知欲望,在教學中有意設置障礙,制造疑惑,然后引導學生帶著問題探究學習,進而完成教學任務的一種教學方法。學源于思,思源于疑,疑是探求知識的起點,小疑則小有收獲,大疑則大有收獲。設疑教學法能夠激發學習興趣,喚起求知欲望,啟迪學生智力潛能,調動學生思維主動性,促進學生思考,提高分析判斷事物的能力。
1•導課設疑,以疑創境
導課即導入新課,在幾十分鐘的授課中,開始的幾句導語是很重要的。常言道:良好的開端是成功的一半。要想讓學生對新知識有一種“想知道”的心情,在上課伊始的導語中,就要精心設疑,設計出能吊起學生“胃口”的懸念,使之圍繞疑問去思考,以激發其學習的欲望。例如在講混凝土拌合物的和易性時,可以設疑:在水泥漿用量一定的條件下,為什么沙率過小和過大都會使混合料的流動性變差?又如:建筑石膏及其制品為什么適用于室內,而不適用于室外使用?導課設疑,制造懸念,學生急于想聽“下回分解”,學習欲望油然而生,這樣導入新課,自然“水到渠成”。
2•講課設疑,以疑促思
講課是一節課的中心、重點,如果平鋪直敘,照本宣科,像八股文那樣列出一二三四,教師講學生聽,這樣課堂就猶如一潭死水,毫無生機了。在教學過程中,通過設疑解惑,可引發學生興趣,使學生處于一種“心憤憤,口悱悱”的狀態,促使他們積極思考。如要改善混凝土拌合物和易性可采用哪些辦法?要提高水泥混凝土強度有什么措施?
3•課尾設疑,以疑總結
一節課就要結束了,收尾是課堂教學的重要組成部分,它關系到新知識的鞏固、學生能力的培養,以及學習興趣的延伸。學生在學完新知識后,教師在此基礎上提出新問題,設置懸念,則能激發學生的學習興趣,引發學生“溫故而知新”。設置懸念,要體現已學知識與未學知識之間的聯系,驅動學生繼續思考。如在講授完膠凝材料后,可設計這樣一道思考題:“現有四種白色粉末,已知其為建筑石膏、生石灰粉、白色石灰石粉和白色硅酸鹽水泥,請加以鑒別。”通過設疑讓學生對上述四種物質的特性又有了更深的理解,更重要的是這一過程培養了學生善于對條塊分割的知識進行系統化處理,使“書越讀越薄”,提高了自學能力。
(三)結合實例,激發學生的興趣
“土木工程材料”是一門實踐性極強的應用學科,材料品種繁多,性能各異。一項實際的工程,不但對材料的物理、力學性質及耐久性有著具體的要求,而且成本也是不容忽視的。教學實踐表明,結合工程實例進行教學,可極大地調動學生的學習興趣和對工程中材料方面技術問題的探索熱情。
1•利用生活中常見的事例,激發學生的學習興趣[3]
生活中不乏與建筑材料有關的現象,在教學中可以信手拈來,以激發學生的興趣。例如,在學習石灰時,以粉刷過的墻壁上出現的鼓泡、開裂現象提問,使學生對石灰的熟化原理饒有興趣;接著又提出為什么在使用石灰時常常摻入沙、紙筋等填充材料的問題,引導學生從石灰的硬化中找原因。通過這些小問題,年輕人那種好奇、要探究個徹底的天性便被激發出來了,那些看似呆板的文字和化學反應式在他們眼里都成了挖掘知識寶藏的金鑰匙。
2•采用現場教學,增強感性認識[3]
建筑材料大多是普通常見的,學生往往覺得沒有新鮮感。有時我們改變一下上課環境,會收到意想不到的效果。例如對于塊體材料、鋼筋等,利用校內實訓場地進行現場教學,可以增強學生的感性認識。關于過火磚和欠火磚的區別,可能在教室里講了很多遍,學生還不一定能掌握;在現場,只要拿出兩種磚進行比較,通過教師的演示和學生自己的觀察,兩者的區別便一目了然。進而關于磚的尺寸、外觀質量的要求以及磚的組砌方式等知識都可以在這樣一種形象直觀的環境中掌握了。對于“三大材料”之一的鋼材,不同鋼筋的鑒別、鋼材的堆放方式等知識也可以在現場輕松地融入學生的頭腦中。采用現場教學往往可以收到事半功倍的效果,老師和學生都感到輕松愉快。
3•實例教學法
學校的課程安排與學習環境若無法將理論與實際的應用充分結合,易造成學生缺乏學習興趣,以義務或敷衍了事之態度學習,不想深入地了解,只是知識背誦,無法將所得之知識應用于實際情境中,最后形成學習與生活嚴重脫節的情況。即使授課的教師透過語言或文字將問題情境重述,學生亦難有身臨其境的感受。運用實際工程案例,由教師進行組織、分析和設計,然后讓學生參與,在分析案例的過程中開展教學活動。如講到混凝土時,以北京西直門舊立交橋混凝土開裂為例,說明氯離子的危害;以糖廠用曾裝過食糖的麻袋覆蓋于混凝土表面進行淋水養護為例,說明含糖分的水對水泥的凝結有抑制作用。學生通過對所給的案例材料進行比較、分類、分析與綜合,就會從現象中找到本質,提高學習的能力,使學生在學習過程中體驗靈活運用知識來解決問題的歷程。因此,以實例教學法來進行教學,對于提升學生問題解決的能力,會有很大的幫助。
(四)培養自信,激發學生的興趣
有幾分自信,就有幾分成功,這句話雖然有些片面,但較強的自信心對提高學習的自覺性、促進學習的持久性、發揮學習的創造性都有極其重要的作用。
1•以教師的情感和自信來影響學生
每個學生都有學好的愿望,作為教師首先不要對差生失去信心,應主動找差生談心,用熱情和真誠贏得學生的信任。關心愛護學生,并針對學生的實際加以開導,幫助學生克服自卑心理,提高自信心,讓他們感到自己能夠學好。更應言傳身教,以自己的朝氣、自己的熱情、自己的信心來帶動學生,以自己對教育事業的熱愛,喚起他們對學習、對知識的熱愛。
2•精心設計教法,加強學法指導
教師要深鉆教材,精心選擇最合適的教學方法,以學生為主體,教師為主導,面向全體學生,盡最大努力使每個學生都學有所得。在教給學生知識的同時,加強學習方法的指導,讓學生學習起來輕松,既省時又省力。這樣長期堅持,就會使每個學生都感到有能力學好,自信心隨之增強。
3•善于鞭策與鼓勵學生
教師的表揚或批評往往會對學生造成很大的影響,在學生的內心起著重要作用。教師要充分發現每個學生的閃光點和進步,特別是自信心差的學生,在成績有所提高或學習方面稍有進步時,就要及時、公開地給予表揚,使其感受到成功的喜悅,讓他們樹立一種成功的心理定式,使他感覺到老師在關心著他,從而融洽師生關系,提高他們的學習興趣。當學生出現缺點、錯誤的時候,應給予適當的暗示或進行個別交談,讓他們認識到自己存在的缺點或錯誤,自覺地在老師的督促下加以改正,切記不能在公開場合加以訓斥,這樣會影響師生情感,難以使學生喜歡這門學科。要及時鞭策和鼓勵他們,讓他們深刻體會到成功的喜悅,使他們的自信心不斷提高。此外,教師應努力提高自己本身的素質和學識水平,使自己成為學生所尊敬的老師。只有自己有淵博的知識、良好的修養、崇高的品質,才會讓學生喜歡你,喜歡你所教的課,才能激發起學生學習的積極性。因此,作為老師應努力、積極地擴充自己的知識面,博覽群書,抓住一切進修、提高的機會,使自己的學識水平再上個臺階,跟上時代的潮流。
三、結語
幾年來,通過在土木工程材料課程改革中不斷探索和一些具體實踐,激發了學生的潛能,充分發揮了學生的主觀能動性,學生們的學習積極主動性提高、認真聽講、刻苦鉆研、踴躍實驗,教與學雙方建立了良好關系,配合默契,教學過程均感愉悅。提高了學生運用知識、駕馭知識的能力,培養了學生的實踐能力、創新意識及綜合能力,收到了良好效果。
