突出專業性的建筑材料教學方法探討

張 強

建筑材料是土木建筑工程的重要物質基礎，凡從事工程建設的技術人員和專家都需要具有一定的建筑材料知識。《建筑材料》是相關專業的一門技術基礎課，通過系統學習，學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。但傳統教學方法的教學效果往往不十分理想。如何將“教”與“學”兩個互相促進的過程完美結合起來是每個教學工作者時刻思考的問題。本文針對該門課程特點、存在問題及教學方法改進幾個方面進行探討，并強調教學方法改進需突出專業性。

1 課程特點

1． 1 知識面廣、系統性差

課程內容龐雜、系統性差是該門課程的整體特點。建筑材料課程所涉及的教學內容繁多，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，缺乏系統性、連續性［1］，且大多為傳統的材料，新材料較少，看似簡單易懂，但內容平淡枯燥，再加上繁多的條文敘述及經驗公式，而邏輯推理較少，其整體性、邏輯性、嚴密性以及各章節之間的連貫性均較差。因此教師難講，學生學習起來難度也較大。

1． 2 實踐經驗總結多、理論推理計算少

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

1． 3 多學科交叉

首先，材料學的基礎是固體物理、物理化學和化學學科。這些基礎學科的發展，使人們對材料組織、結構的認識逐步深入，對材料的化學成分和加工過程與其組織結構和性能之間的關系逐步明確，從而得以不斷科學地發展新材料和改善材料使用性能的新技術。反過來新材料和新技術的開發又使得與之相關聯的理論不斷深化，知識日益豐富，最終形成了獨立的材料學科。其次，材料還與結晶學、巖石學、土木學科有密切的聯系。對材料學科的研究，主要由材料的成分、組織結構、合成加工、性質與性能之間的關系展開。組成材料的元素種類及含量、原子間的排列方式、原子間、分子間的結合力、組成結構決定了材料的性質［3］。

1． 4 與實際工程聯系緊密

建筑材料是實際建筑工程的物質基礎及建筑物使用功能的物質承擔者。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出來的物理、化學、力學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。對于材料的認識基于實踐，經過數理統計的方法得出其宏觀的表現特性，由于它更接近工程實際，不像基礎理論課那樣對具體的現象和結構進行簡化抽象，獲得理想的體系來研究。而建筑材料應用于多變的環境中，原材料的生成，材料的合成加工，使用狀態的變異性，都導致了材料性能的不確定性。在以往的學習中，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 教學中存在的問題

2． 1 實踐教學條件不足

試驗內容多數屬于演示驗證性實驗，由于實驗設備配置不足，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學習好的同學完成，多數人只能做記錄或旁觀，沒有實際動手操作的機會，因此對實驗內容的理解和掌握缺乏足夠的深度，而少數不感興趣的同學則處于游蕩狀態，實驗結束后更是印象全無。另外，由于實驗結果組內成員一致，肆意模仿和抄襲現象時有發生，同時也不利于組間實驗數據的對比分析和總結。這樣，對于建筑材料性質的理解、材料質量的評價、工程質量意識的培養無法達到預期的目的。

2． 2 課程學時少

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

3 教學方法改進

3． 1 課程內容精煉化

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，由于學時有限，課堂上不能一一詳述，建議從專業方向的角度將課程內容加以分類、取舍，確定重點部分、認知部分、了解部分等。不同的專業應該有不同的側重點，根據相應專業對于應用廣泛的材料應作為重點部分著重介紹，應用極少或很少應用的材料可直接省略，課堂上不再贅述。如道路橋梁專業，其水泥、水泥混凝土、鋼材等應用極為普遍，應列為重點內容詳細介紹，而墻體和屋面材料則可列為了解內容不做介紹;對于水土保持專業工程方向，水泥、水泥混凝土、石料都是重點掌握的內容，而絕熱、吸聲和裝飾材料可做了解內容省略不講。總而言之，對于課程內容的選擇應該具有專業方向的針對性。

3． 2 教學手段多樣化

傳統的老師講、學生聽的“填鴨式”教學方法已不適合現代課堂需求。如今的學生個性獨立，但約束力差，對課堂教學方法有更高的要求，憑興趣聽課的現象普遍存在，如果老師還是一味地灌輸式教學，則提不起學生的興趣，也就達不到預期的教學效果。為了調動學生主動學習的積極性，教師必須改進教學方法，采用啟發式教學，緊緊抓住學生的心理，激起學生的求知欲，才可能達到良好的教學效果。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、上海垮塌樓事故等，先吸引學生的注意力，再引導學生動腦思考現象背后本質的東西，培養學生善于思考的能力，挖掘學生學習的主動性和創造性，進而達到知識傳授和能力培養的雙重目的。

板書教學與多媒體技術的有效結合是當前提倡的教學模式。板書教學具有條理清楚、重點明確、使用簡單的優點，缺點是信息量小、占用時間、缺乏生動性;而多媒體教學具有方便、快捷、信息量大、形象生動的優點，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合起來發揮各自的長處，既可高效地完成教學任務，又能充分調動學生的積極性，自然會得到滿意的教學效果。當今社會已步入全新的信息時代，充分利用發達的網絡信息資源在教學中的作用已不容忽視。網絡教學、科普教育節目、數字信息網站等資源都可作為輔助材料納入到教學中來，通過影、視、聲的效果增加學生的學習興趣。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、應用、新技術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生有身臨其境的感覺，增加了對材料的深刻認識。

另外，活躍課堂氣氛也是提高教學效果的有效手段之一。如隨機提問、就某個問題進行辯論、讓學生做報告等形式都是活躍課堂氣氛的方式，已有教學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

實驗實踐教學是理論教學的輔助環節，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是敘述性的內容，推理較少，這樣造成學生死記硬背的負擔加大，不利于理解記憶。如將相應的圖例、實物拿到課堂上進行展示加強其直觀性，必將有助于學生的認識。課程實驗是學生與材料接觸最多、感受最深的環節，充分發揮其在教學中的作用是提高教學效果的重要方面。為了增強學生動手能力的訓練，增強試驗的“實效性”，可設計引導學生靈活運用所學理論知識，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，目的是讓學生親自感知和易性的內涵，學會和易性的調整，這樣做既訓練了學生的試驗技能，又訓練了正確分析、解釋、解決工程實際問題的能力［4］。外業實習參觀同樣為我們提供了另一途徑，多帶學生去生產材料的工廠、建材市場、建筑工地走走看看，也會激發學生們的興趣，促使他們去發現和思考。

3． 4 考核內容多樣化

課程的考核包括筆試、實驗和平時表現三方面內容。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，其內容以技能考核為主，例如設計施工現場當遇到實拌混凝土坍落度小于設計要求時，采取單獨加水的方式達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加以評判。平時成績包括課后作業、課堂提問、小設計、網上作業、單元測驗、以寢室為單位的集體作業等項。

4 結語

以具體授課專業的實際需求角度分析，通過對課程內容的整合取舍，對教學方法和手段的改進，加大實驗課比重，強調技能考核等方面的教學改革，一方面極大地激發了學生的學習興趣，提高了課程教學質量，更主要的是及早地強化了學生動手能力和工程實踐意識的養成，才能對引導學生科學地將理論與實踐結合、正確地分析問題和解決問題能力的培養起到積極的引領和推動作用。

［1］ 尹 健，李益進．《建筑材料》教學改革實踐［J］．株洲師范高等專科學校學報，2004，9(5):47-49．

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

［3］ 安 玲．對《建筑材料》課程的教學探討［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］．遼寧省交通高等專科學校學報，2009，11(2):118-120．