土木工程材料课程研究性教学的探索与实践

杨鼎宜 李琮琦

[摘 要] 从土木工程材料课程的特点出发，介绍了课程理论教学、实践教学的研究性教学的探索和实践，并对研究性教学的效果及存在的问题进行了分析。实践证实，通过教学内容、教学方法以及考核评价等方面的改革，可以有效提高学生创新能力和团结协作的能力。

[关键词] 土木工程材料；研究性教学；理论课；实践教学

[中图分类号] G642.4 [文献标识码] A [文章编号] 1005-4634（2013）05-0073-02

研究性教学是指在教学过程中由教师采取一种类似科学研究的情境和途径，指导学生在探索、思考、实践的过程中收集并应用相关知识，提高分析和解决问题的能力，从而提高学生综合素质的一种教学模式[1]。研究性教学的目的就是要让学生在学习过程中获得研究探索的体验。通过研究性教学，学生加强了归纳、分析和利用信息的能力，提高了团结合作的能力，培养了严谨求实的科学态度 [2]。研究性教学需要坚持个性观、主体观，体现教学氛围的活跃性、教学空间的开放性、教学过程的探索性。研究性教学是大学生身心发展和创新能力发展的需要，是提升大学教育质量的需要，是为社会培养高素质人才的需要[3]。

我国是土木工程建设大国，现有500多所高校设有土木工程专业。作为土木类专业的学科基础课，土木工程材料课程的教学效果对学生后续课程的学习和今后的工作都会有很大影响。由于这门课程具有理论性、实践性和综合性，涉及到多学科交叉和渗透，因此需要不断进行研究性教学的探索，力争提高该课程的教学效果。笔者总结土木工程材料研究性教学经验，以期为此类理论和实践性相结合的课程的教学改革提供一条新思路。

1 理论课程研究性教学方式

土木工程材料课程的理论课程实行参与式教学，促进学生探究性学习和研究性学习。参与式教学包括开放式作业、专题讨论课和研究性专题等内容。这种教学方式主要是将课内和课外的教学活动相结合，将知识传授、能力培养和素质教育融于一体，从而提高了理论教学与实践教学的效果。

1.1 开放式作业

针对全班同学，让所有学生均参与到主动自主学习的过程中来。将课程中的部分作业设置在扬州大学网络教学平台上的土木工程材料习题库中，在不低于教师确定的作业总量的原则下，学生自主选择习题，以提高学生学习的主动性和学习兴趣。课程结束时学生需递交课程论文，论文的题目可以是教师在土木工程材料网络教学平台上预设的，也可以是自选的。教师通过课后答疑、网络平台邮箱及教师自备邮箱等形式与学生信息交互，答疑解惑。

1.2 专题讨论课

在班级中成立研究小组，有选择地让部分同学脱颖而出，在课堂上展示他们的研究成果。土木工程材料作为专业基础课，必须保证学生对相关知识掌握的透彻，同时还要保证课程体系的完整。选题时注意将问题相对独立、教师易于掌控、学生易于探索的章节作为研究性教学课题。如根据工程特点选择水泥类型、混凝土基本性能的影响因素等作为研究性教学的课题。教师提前公布讨论题目，让学生充分准备，教师对各小组的讲稿及课件进行适当筛选，选择优秀的在讨论课上交流。

讨论课的形式类似于学术会议，将讲台交给学生，教师起主持人的作用。小组派代表发言，结束时其他同学均可提问，各抒己见，最后由老师点评。采取这种教学方法，部分学生是传授新知识的主体，而另外的学生是学习新知识的主体。学生自主学习的能力得到锻炼，学习兴趣高涨，获取知识的宽度和深度自然得到延展。专题讨论课既是一种参与式教学，也提高了学习的探索性和研究性。

1.3 研究性专题

在研究小组中选取佼佼者参与教师的课题，申报大学生学术科技创新基金。为加强对优秀人才的培养，启发学生的兴趣和爱好，发掘学生潜能，结合大学生科技创新活动，特别设置了不同难度、不同类型的研究性专题，供学生选做。题目大致分为两类：（1）任选题，教师根据科研工作或课程内容中提炼出的题目，设置研究性或综合型实验，同学们可以根据兴趣选做；（2）自选题目，学生可以自行决定研究的题目。学生参与到了科研工作中，学习主动性和积极性都很高。这种探索研究性的教学方式，对培养学生的责任心和务实态度很有帮助。

2 实践课程研究性教学方式

针对课程的重点、难点和发展趋势安排实验。学生参与实验的设计、自主完成实验。这样做有利于学生对课程基础知识和基本理论的理解和掌握。同时，学生可以系统地接受实验基本技能训练。

实验由基本实验和研究、创新性实验组成[4]。基本实验是为了保证理论课程的教学要求，确保学生对工程中常用材料基本性质检验的了解。研究性实验可以是理论课中需要讨论的内容，也可以是专题讨论课上发现的问题，或是教师的科研中提炼出来的实验项目；创新性实验一般是综合型试验项目，如混凝土修复材料的研究、混凝土工作性能调整等。基本实验的所有项目学生必做，研究、创新性实验的题目较多，学生可根据兴趣自由选择项目，制定实验方案，选择实验设备并得出实验结论。

经过多年的教学实践证实，实验课程的这种设置，不仅能够充分保证学生对土木工程材料的基本实验技能的掌握，而且加深了学生对理论课程的理解，提高了学生分析问题、解决问题的能力，同时还有利于学生掌握材料科学的思维方式和研究方法，提高综合运用知识解决问题的能力。

3 考核评价

土木工程材料课程的理论教学和实验教学分离为两门课程，分别考核。

1）理论课程研究性教学的考核评价。（1）开放式作业的成绩记入平时成绩，平时成绩以30%计入期末总成绩中。（2）专题讨论课的教学成绩以20%计入期末总成绩中。考核评价内容及方式多样化，对学生的学习过程具有很强的引导性。各组均以小组形式记载考核成绩。组长结合课题开展过程中的表现给组员和自己作出评价。教师根据小组课题成果的质量及组长的评价，给小组定考核等级；在小组考核等级的基础上，根据各位同学对成果的贡献大小，评定他们专题讨论课的教学成绩。（3）研究性专题的成果虽然与学生的土木工程材料课程成绩无关，但由于学生的活动具有探索和研究性，因而在此基础上一般能入选学校、省或国家级的大学生科技创新计划项目，并能获得创新学分。如学生的“污泥陶粒最佳配合比研究”获国家级大学生实践创新训练计划资助。

2）实践课程研究性教学的考核评价。对于开放实验，学生必须先按项目报名。相关同学要提前预习并自学有关知识，然后提交选题报告。报告内容包括：题目，目的和意义，原理阐述，主要实验仪器及所需原材料，拟采用的实验方案、时间，对实验室配合的要求等。提前1周交报告，经实验课老师同意后，即可实施。要求每个项目最多不超过4人。实验指导教师根据学生的选题报告、实验实施过程中的表现及实验报告等给出考核成绩。

在研究性教学过程中，学生的学习热情、演讲能力、创新能力、动手能力、积极进取精神都得到了有意识的培养，分析问题、解决问题的能力有了进一步提高。这种教学方式满足了不同层次人才培养的需求，提高了同学们的学习兴趣和爱好，并充分挖掘了他们的潜能。学生在学习知识的同时，还锻炼了团结协作的能力，并增强了责任意识。在研究性教学实践中，也遇到一些困难，如教学班级学生人数多，影响教学效果；少数同学不够主动；教师费时费力，课时安排紧张，问题无法深入探讨等。这些问题影响了改革的效果，有待进一步克服。

参考文献

[1]夏锦文，程晓樵.研究性教学的理论内涵与实践要求[J].中国大学教学，2009，（12）：25-28.

[2]刘加峰，石宏理，陶蔷，邓军民.医用传感器课程研究性教学探索与实践[J].首都医科大学学报，2010，（增刊）：224-226.

[3]郑贵华.大学研究性教学的理论构想与实践探索[D].长沙：湖南师范大学，2005.

[4]杨鼎宜，肖鹏，沈新元.改革实验教学模式促进学生创新能力培养[J].高等建筑教育，2011，20（5）：136-139.