《土木工程材料》課程互動式多媒體教學改革探索

摘要：對基于互動式多媒體教學方式的《土木工程材料》課程教學改革進行了有益探索，這種全新教學方式能有效實現教師與學生的互動，在多媒體互動式教學設計的前提下使學生的學習目標更加具體深入，從而全面調動了學生積極主動的參與熱情，充分滿足了課程教學質量的基本要求。

關鍵詞：互動式；多媒體教學；土木工程材料；教學目標

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）35-0069-03

《土木工程材料》是高校工科土木工程專業的一門重要的專業基礎課。對相關土木工程材料知識的掌握是學生的基本專業要求，是學生今后從事土木工程設計、施工、監理及材料檢測等工作必須具備的基礎知識，并且為學生后續相關專業課的學習奠定扎實的材料基礎。如何通過對該課程進行持續有效的教學改革以達到預定教學目標是高校教師必須重視并且需長期堅持的工作。

一、目前《土木工程材料》多媒體教學中存在的主要問題

目前《土木工程材料》課程的講授大多以多媒體教學方式為主，多媒體教學是近二十年迅速發展起來的一種教學方式，目前在高校課堂教學中逐漸普及。然而，多媒體教學在實際應用中暴露出許多問題，其中師生互動性不足這一問題顯得尤為突出。在傳統的教學過程中，教師往往采用以自身為中心，學生為附屬的單向填鴨式灌輸的教學方式，一般由授課教師決定講授的具體方式與講授的相關內容，在這種情況下，學生很可能會失去主動思考、主動參與的機會。在《土木工程材料》課堂教學中，教師往往依賴多媒體教學課件，強調灌輸更多的知識。這種采用滿堂灌、填鴨式的教學方法，忽略了對學生能力的培養。此外，目前在《土木工程材料》多媒體課件的制作中，很多教師能夠認真準備，多媒體課件的制作效果較好，但也有一部分教師的多媒體課件水平有待提高，這些教師在制作課件的時候，經常簡單生硬地把所用教案復制粘貼到多媒體課件中，這種類型的課件不能有效激發學生的課程學習興趣，而且由于教學形式的枯燥乏味，容易使學生感到疲勞厭倦，從而完全達不到教學效果。除此之外，在教學過程中，由于授課教師在有限的時間內加入了過多的課件信息，在這種情況下往往使得學生主動思考的空間和時間較少，只能疲于應付冗長的課件信息，必然起不到啟發式教學的目的。由于上述原因，啟發式的教學推行困難，知識的傳遞在教學過程中很少呈現雙向互動，這些現象淡化了師生之間的情感交流與教學互動。

二、互動式多媒體教學模式的構建

在傳統的課堂授課過程中，教師與學生之間的互動與日常對話交流互動的不同之處在于它經常是一對多和多對多的互動。由此可見，課堂教學互動具有這種多重性，由于這種多重性的存在，在《土木工程材料》多媒體教學模式下，應該對教師與學生的互動提出更高的要求，這種要求應是有序及開放的。課堂教學互動有著嚴格而周密的順序與結構，且不是封閉的，授課教師需要在充分掌握理解教材宗旨的基礎上，結合多媒體的教學模式以及學生自身的特點予以設計。它要求多媒體授課模式直觀、形象，同時應要求學生具有獨立思考的能力，這種師生互動式的教學模式并不是純粹發散的（不是放任式互動教學模式），同時也不是純粹演繹的（不是預成型式的教學模式），而是綜合發散和演繹的特點，結合這兩種模式自身的優勢。在演繹方面，這種新型教學模式需要教師在課前進行精心準備與設計，在發散方面，授課教師需要利用有限的課堂教學時間將課程知識要求無遺漏地傳授給學生，并且及時總結學生對知識提出的不同見解，將這些見解進行概括總結。這種師生互動式的教學模式要求教課教師在關注不確定性的同時，又能有效組合這種不確定性，在不確定性中對課堂的邏輯結構進行重新組合?！锻聊竟こ滩牧稀返亩嗝襟w互動教學模式組成過程主要集中在以下幾個方面：（1）首先利用多媒體教學手段充分提出問題。問題的提出需要授課教師在課前進行精心準備，問題既可以取材自學生就課程提出的相關問題，也可以取材于現實生活，在問題提出的同時要求學生對這些問題提出自己的見解，問題的提出應深入到其本質，激發學生解決問題的興趣。在具體實施過程中，授課教師應通過引入豐富的實際工程案例，讓學生了解實際工程對土木工程材料的具體要求及材料劣化破壞的原因。譬如為了降低大體積混凝土的內部溫度，需要在水泥混凝土中加入粉煤灰、礦渣等來延緩水泥水化速度以降低水化熱，“礦物摻和料”就成為創新突破點。在教學過程中注重向學生介紹各種材料的相關最新科研進展，讓學生了解目前相關材料的最前沿進展，充分激發學生的求知欲，引導學生尋找其中的創新點。（2）授課教師在教學過程中采用歸納對比以及啟發式的教學方法。土木工程材料的門類與種類很多，很多材料的組成與技術性能相近，但其應用的場合卻不盡相同，在確定研究方向時，需要認真對比材料的差異性，總結歸納這些材料的組成及其相關技術性質，從而確定材料的創新出發點及其研究方向。比如無水石膏、天然石膏與建筑石膏都屬于石膏，其組成的主要化學成分都是硫酸鈣，但其應用領域迥異。無水石膏也稱為硬石膏，其結晶致密，質地堅硬，是生產硬石膏水泥的主要原材料；而天然石膏也稱為熟石膏，它是生產建筑石膏的主要原料；而建筑石膏是天然石膏失水后的產物，建筑石膏廣泛應用于建筑領域。因此石膏的含水量變化成為研究的重點問題。在實際教學中授課教師還應采用啟發式教學方法。教師通過某個問題的啟發式提問可以顯著激發學生獨立思考問題的動力，并對相關問題進行深入探索，從而發現潛藏在其中的知識點。例如鋼渣的強度較高，有的鋼渣顆粒的強度甚至高于普通碎石集料，但工程實踐表明大部分的鋼渣不適用于路面材料，通過啟發式的教學模式，確定主要原因在于鋼渣內部含有游離氧化鈣與游離氧化鎂等具有膨脹性的組分，遇水后容易發生明顯膨脹，導致路面材料發生體積變形。（3）在前期提出問題，并進行啟發式教學的基礎上，得出相關結論。

三、互動式多媒體教學方式下教師角色的轉換

在互動式多媒體教學方式下，教師首先要做好角色的轉換，教師必須堅持讓學生去發現知識，而不是教師簡單灌輸的原則。教師要堅持讓學生把握知識間的內在聯系，融會貫通地掌握所學內容，進行創造性地學習以及提高實踐能力，而不是知識點的簡單堆砌的原則。

四、互動式多媒體教學設計

《土木工程材料》課程的主要特點是概念性的內容比較多。很多教師在講述這些概念性內容時，往往簡單地將這些概念在課件中用文字性內容平鋪直述，有的教師會在這些文字性內容之后附上一些圖片或動畫來加以解釋。這種教學方法雖然比之傳統的黑板板書教學方法有了很大進步，但從其實際效果來看，仍未從根本上跳出以教師為主體、“填鴨灌輸式”教學方法的框架，學生的學習興趣與主觀能動性仍未被充分激發出來，教學效果并不理想。目前多媒體教學手段已不簡單地局限于將文字性教案反映到多媒體課件中，很多直觀形象的多媒體視頻與動畫已出現在多媒體課件中，但是這些多媒體視頻與動畫能否起到效果還需要進一步探討。一般來說，多媒體視頻與動畫能夠很大程度上提升學生的學習興趣，但在很多時候學生往往只是抱著“看熱鬧”的心態去學習這些多媒體課件，沒有真正進行獨立思考，學習其中的本質。分析造成這種問題的原因，主要是授課教師在備課過程中將主要精力放到了多媒體課件的制作上面，忽視了在課堂教學過程中與學習之間進行有效的互動交流。因此授課教師在采用多媒體教學手段時還有很多地方需要進一步完善。在多媒體課堂教學過程中，教師可以采用相關措施與學生進行有效互動，例如，與多媒體視頻與動畫相對應的文字性資料應反映在教師的多媒體課件中，在播放視頻或動畫的同時，顯示出必要的文字信息提出相關問題，學生在觀看視頻的同時可以針對相關問題進行思考，從而使得學生逐步理解視頻或動畫媒體中展示的課程關鍵知識點；除此之外，在播放視頻與動畫的同時，授課教師可以控制播放進度，及時對視頻與動畫的重難點內容進行集體討論，從而引導學生對其進行探討與思考；視頻與動畫播放完畢后，教師還應及時組織學生對所列問題展開集體討論交流。例如，對水泥水化過程這一內容的教學，筆者設計了視頻和動畫進行輔助教學，在播放動畫的同時，還在屏幕上給出三個思考問題：水泥水化過程主要分為哪幾個階段？水化產物主要包括哪幾種？其結構形態如何？通過觀看和思考以及隨后組織進行的交流，可明顯加深學生對該部分知識的理解。

綜上所述，作為一名高校教育工作者，應不斷鉆研教學方法，在教學方法中采用先進的信息技術，以符合目前教育技術信息化的發展趨勢。在《土木工程材料》課程教學改革中，互動式多媒體教學充分發揮了多媒體教學的相關優勢，并且這種新穎的教學方式有效激發了學生的學習興趣，使學生學習真正成為了教師指導下主動、有效、富有個性的學習過程，這種新型教學方式對提高《土木工程材料》課程教學水平以及保證教學質量等方面將會發揮巨大作用。

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