现代信息技术在土木工程材料实验教学中的运用

潘长春

摘 要：随着综合素质教育的全面推进，现代教育技术得天独厚的优势为土木工程专业实验教学发展创新提供了新的契机和优质的教育环境，得到了广泛应用。土木工程材料实验是一门专业基础课实验，信息教育技术的运用改变了土木工程材料实验课程的教学模式，实验教学模式的创新不仅有利于激发大学生的学习兴趣和情感，提高了自主学习的效果，更有利于提高教学质量、突破教学重点难点，促进本科生专业实践综合能力的创新培养，本文结合实验课堂实例談了一点浅见。

关键词：信息技术 土木工程材料 实验教学 创新能力

中图分类号：TU502 文献标识码：A 文章编号：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

随着科技的进步，信息教育技术获得快速发展，极大地渗透到教育学习生活之中。尤其在高等实验教学中显得更为突出，与传统教学模式相比，现代教学已不再是“黑板+粉笔”，它吸纳融入了多元素于实验教学课堂中，使其更加丰富多彩，更加吸引学生。集图、文、声、像于一体的现代教育技术内容十分丰富，将它恰当地运用到实验教学中，可以刺激大学生的感官系统，调动学习的积极性，激发学习兴趣，也提高了他们自主学习的能力，同时有利于教师更好地创造教学情境，不断提高大学生的实践动手和创新能力。信息技术的动态直观教学模式，对实验教学思想、内容和方法产生了深远影响。如果能够有效利用信息技术与实验教学深度融合，将多媒体教学适时适当地贯穿于实验教学之中，就会使教学过程更具直观性、趣味性、灵活性，在很大程度上改变了目前大学生厌学情趣。

1 优化教育资源，更新教育观念

虽然实践教育一直都是备受关注的话题，真正实施实践教育的过程中依然存在问题，不少教师还是习惯于“一本书和一块黑板”的传统教育模式行走于课堂上下，这种模式早已不能满足现代教育要求了。搞好信息技术与实验教学的整合和优化，应用于现代实验教学之中，教师及时变换更新自己的教育教学观，才能更好地为实验课堂教学服务，为学生享有高素质教育发展服务。

第一，在当今教育教学中，要明确认识到提高大学生的综合素质的重要性和关键点。新时代的实践教学基本理念是面向全体师生，在教学中，教师要引导大学生在探索解决问题的过程中掌握知识，培养他们独立自主学习的能力、解决问题的能力和创新能力。大学生也要及时改变学习方法、学习手段和交流方式。

第二，充分认识信息技术的优势，学习信息技术的知识，深度融合到实验教学中去，加强与实验教材有效整合，充分服务于实验教学，使教学焕发出生机活力，形成学生乐于学，教师乐于教的良性循环。

2 创新课程导入，激发学习动机

优美动听的歌曲要有前奏，感人的戏剧要用序幕，实验课堂教学亦是如此。精彩导入的设计是十分重要的，能够激发出大学生的学习动机。现代教育技术运用多维度的变换画面，把视觉、听觉、语音、情景合为一体，导入新实验，栩栩如生地向学生展示实验教学内容[1]。如《土木工程材料实验》课程中的砂石密度一课，在教学导入时对学生说：我们看一看听一听一个寓言故事《乌鸦喝水》的视频，通过讲述一只乌鸦喝水的故事，告诉大学生遇到困难要运用智慧、认真思考才能让问题迎刃而解的道理。同时也学习了一种实验方法，乌鸦很聪明用叼来的石子填满瓶子，最终喝到了水，其实质就是采用在《土木工程材料实验》中测试密度的一种置液排换法。实验课程导入创新提高了大学生学习的积极性，把学习真正融入到现实生活中，激发了大学生实验学习的动机，效果良好。

3 增设教学情境，循诱学习兴趣

我国古代教育家孔子曾说：“知之者，不如好之者，好之者，不如乐之者。”兴趣是最好的老师和学习动力。大学生的兴趣源自于具体教学情境，实验教师应结合实际情况创设有效情境，不断地激发实验学习的兴趣。现代信息技术能将图像、动画、声音、视频有机融合，并且能模拟仿真、化抽象为具体，化静为动，设置出形式多样、生动活泼的實验教学情境[2]，将实验课堂紧密地贴近生活，大学生能较快地进入角色，产生共鸣，从而使实验教学更形象、逼真，学生逐渐养成主动学习实验的好习惯，真正地发自内心的想学，是一堂享受而不是枯燥乏味的实验课。例如：教学《土木工程材料实验》的混凝土制作搅拌这一课时，传统教学模式就是老师带做、学生跟做，难免枯燥乏味，效果差。在教学中合理地利用多媒体制作动画课件，设计一个搅拌站实际场景，带领学生参观搅拌站，学生边参观边学习混凝土制作过程，即先预拌一次，即先涮膛，以免正式拌和时影响拌合物的配合比。开动搅拌机，向搅拌机内依次加入石子、水泥、砂，干拌均匀，再将水徐徐加入，全部加料时间不超过2min，水全部加入后，继续拌和2min。将拌合物自搅拌机卸出，倾倒在拌打捞上，再经人工拌和1～2min，即可做坍落度测定或试件成型，从开始加水时算起，全部操作必须在30min内完成[3]。在轻松愉快氛围中学会了混凝土的加工制作，还可以培养学生实际动手能力和创新能力。创设进入搅拌站的情境，活跃了实验课堂教学气氛，使抽象、枯燥的混凝土搅拌具体化、形象化，吸引了学生的注意力和增加参与实验课堂机会，使他们产生了强烈的学习欲望。也充分练习了《土木工程材料实验》课程的重难点，从而使学生更好地掌握了知识，增加了学习自信。

4 丰富教学形式，加强理解掌握

在实验教学上，由于多媒体的多样性特征，实验教师可以借助多种手段，丰富教学形式，充分调动大学生的眼、手、脑等器官，集中其注意力。实验教学中往往要进行操作演示，但是实验操作设计常常受到时空的限制，这种情况下可运用多媒体教学获得突破，再现实验操作时空情境，做到图文并茂、声像结合，非常适合大学生求趣、求新的年龄特征。在教学过程中将要学的实验设计操作内容融于其中，紧张呆板学习过程瞬间变得轻松愉快，对实验设备和实验步骤的理解掌握更加深刻，同时帮助了学生在动手与创新对象之间建立联系，丰富的教学形式使学生主动地进行实验操作设计活动[4]。例如在教学《土木工程材料实验》的水泥性能实验这堂课中。首先观看老师和学生做水泥凝结时间实验的录像，营造出真实的氛围，在看录像的同时对内容进行了解，录像视频结束后，学生们跃跃欲试地想动手，于是趁势指导学生模仿实验，学生很快地掌握了实验准备、实验设备操作和步骤。紧接着静音播放视频，实验老师角色让学生去做，大家都兴趣盎然、积极主动地投入到实验中，学生利用听到、学到的知识去探索。在操练学习中，利用课件设计一个贴近生活的水泥厂，让学生利用学到的知识自己去水泥厂指导生产工作，大大地提高了实际运用能力。在充分利用现代信息技术丰富教学形式，轻松地掌握了水泥性能相关知识和注意事项，以一种更积极主动的良好心态进行实验操作训练学习，学得更轻松，思维更活跃，注意力更持续稳定，效果更好。

5 改变评价方式，促进自主学习

一般来说，传统实验教学评价方式主要集中在对实验结果的评价，而忽略了整个过程性。首先，根据材料实验固有的特征属性，提高实验教师在安排实验课程的权限，实验教师可以根据实验情况、实验进度，以学生是否掌握实验相关技能和培养分析问题、解决问题能力为主。实验教师在运用信息化技术进行教学时，应改变以往仅仅以实验报告为主的单一评价实验成绩模式，要重视大学生在实验教学过程中掌握知识的程度，综合考虑实验完成时间、操作规范、实验讨论和报告撰写等多方面因素建立新的实验教学评价系统，进行实验成绩评定，积极引导学生自主学习和思考，促进对学生分析问题和创新性应用能力的培养，形成“要我学”为“我要学”的学风，把实验课堂真正当成自己学习知识的天堂。

6 结语

土木工程专业是我校特色品牌建设专业，为培养卓越土木工程师，建设高水平大学，现代化实验教学起到了重要作用。在《土木工程材料实验》课堂教学中运用现代信息化技术，就要求实验教师要不断学习、提升自己，真正领悟实验教材、了解学生、潜心探索研究，关注细节、关注实效，将信息化技术和实验教学整合优化，丰富实验课堂教学形式，使现代多媒体技术真正服务于我们的教学，而不成为摆设的工具，充分上活、上实、上鲜每节课，从而真正调动学生参与实验课堂的积极性，开发学生的创新潜能，使他们的实验学习充满兴趣。

参考文献

[1] 陈伟，李荟，王军华，等.基于综合素质提升的土木工程材料实验教学改革[J].广西教育学院学报，2018（4）：156-160.

[2] 张心平，梁亚平，张心弟.创设课堂情境，培养创新个性[J].实验技术与管理，2008，25（4）：141-143.

[3] 孔鲜宁.水泥混凝土搅拌站配料工艺的研究[D].陕西：长安大学，2015.

[4] 李建华，乔箭，陈亮亮.材料力学实验“互动式”教学模式探索[J].实验技术与管理，2013（12）：181-183.