HQAII教学法在“土木工...料”课程教学中的探索与应用_任骏.pdf

科 教 资 讯 2023 NO.8 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯HQAII教学法在“土木工程材料”课程教学中的探索与应用任骏 祝海雁(云南大学建筑与规划学院土木工程与智能建造系 云南昆明 650500)摘要：土木工程材料课程是土木工程和建筑学专业学生的专业核心课程，也是土木工程学生最早开展的专业课程之一。土木工程材料课程内容抽象繁杂，该文以激发学生的学习兴趣、增强学习自觉性、提高课程教学效果为导向，探索通过HQAII教学法，即以热点案例引入（Hotspot-Induction）、问题导向（Question-Guidance）、分析比较（Analysis-Comparison）为抓手，培养学生自主思考（Independent-Thinking）的能力，同时提出将课程思政化的理念融入课程教学过程的全程设计，目的在于形成一套新工科的教学方法，为“新工科”和“工程教育专业认证”背景下土木工程专业课程的教学模式的改革与创新提供参考。关键词：HQAII教学法 土木工程材料 课程教学改革 热点案例引入 课程思政化中图分类号：G642文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)08-0151-05Exploration and Application of the HQAII Teaching Method in the Teaching of Civil Engineering MaterialsREN Jun ZHU Haiyan(Department of Civil Engineering and Intelligent Construction,School of Architecture and Planning,Yunnan University,Kunming,Yunnan Province,650500 China)Abstract:The course of Civil Engineering Materials is a professional core course for students majored in civil engineering and architecture,and it is also one of the earliest offered professional courses for students majored in civil engineering.Since the content of Civil Engineering Materials is abstract and complex,this paper takes how to simulate students interest in learning,enhance their learning consciousness and improve the effect of course teaching as the guide,explores to cultivate students independent thinking ability by the HQAII teaching method,that is,taking HotSpot-Induction,Question-Guidance and Analysis-Comparison as the starting point,and integrates the concept of courses on the ideological and political dimension into the whole process design of course teaching,aiming to form a set of teaching methods of new engineering,and provide reference for the reform and innovation of the teaching mode of civil engineering professional courses under the background of New Engineering and Engineering Education Accreditation.DOI：10.16661/ki.1672-3791.2205-5042-6708基金项目：国家自然科学基金地区基金（项目编号：52168038）；国家自然科学基金地区青年基金（项目编号：51908526）。作者简介：任骏（1986），男，博士，副教授，高级工程师，主要从事混凝土外加剂、智能防护混凝土和固废资源化处理方向的教学和科研工作。祝海雁（1972），女，硕士，副教授，主要从事绿色土木工程材料的教学和科研工作。151 2023 NO.8科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION 科 教 资 讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯Key Words:HQAII teaching method;Civil engineering materials;Course teaching reform;Hotspot-Induction;Courses on the ideological-political dimension“土木工程材料”课程是土木工程和建筑学专业的专业核心课。其开设的主要目的是让学生掌握主要的土木工程材料的性能、制备、使用方法、检验检测方法等，培养学术严谨的科研态度和分析解决问题的能力。同时，“土木工程材料”课程是土木工程专业学生最早开始的专业核心课之一，在达成上述目标的同时，如果能够激发起学术的求知欲和探索欲，对后续其他专业课程的开展也有帮助1-2。“土木工程材料”课程涉及面较广，需要掌握的知识点较多，相互的逻辑联系较弱，内容多为文字陈述的理论知识，比较抽象，经常使学生在听课过程中失去学习兴趣。同时，理论较多导致课程内容紧密结合工程实际的问题较少，课程多以教师讲授学生被动听课的教学方式为主，对解决工程问题的能力训练不够3-4。近年来，随着信息技术的不断创新和快速发展，学生获取信息的方式已经对传统的教学模式造成了严重冲击，包括以教师讲授教材、板书视频教学、PPT课堂教学等教学模式。在“新工科”和“工程教育专业认证”背景下，这些教学方式已经不能满足土木工程专业发展的需求，也无法适应培养新时代建设中国特色社会主义现代化强国，具有扎实专业基础，能够服务社会经济发展需求人才的要求5-6。为此，笔者从云南大学教学的经验中进行总结，提出了HQAII教学法，通过案例引入，问题导向和分析比较3个模块，培养学生自主思考的能力，同时通过贯穿全教学过程的思想政治教育，培养学生良好的科学素养和职业道德，最终实现工程类学生需要的能力培养。1 HQAII教学法的具体内容HQAII教学法主要包括热点案例引入（Hot-Spot-Induction）、问题导向（Question-Guidance）、分析比较（Analysis-Comparison）3个方面，通过以上3个方面的课程设计，培养学生自主思考（Independent-Thinking）的能力。同时，通过将课程思政化（Ideological-Education）的理念贯穿整个教学中，培养学生独立思考和解决问题的综合能力。1.1 热点案例引入（Hot-Spot-Induction）一般而言，“兴”是让人们感到兴奋的事情，“趣”代表着有趣味的，且能够使人们乐此不疲地追求的事情。在教学实践中，学生兴趣越高，学习积极性、主动性就越高，持续性越长久，因此激发兴趣往往成为教学成效的关键。与其他专业有所不同，土木工程专业是一门实践性很强的专业，其培养目标和教育的最终落脚点都是要落实到实际工程应用中7。因此，在介绍相对抽象的土木工程材料概念、性能及应用的过程中，如何把抽象、枯燥的内容形象化，首先应该通过一些典型的实践案例把学生的注意力导入现实的情境中，产生兴趣，诱发出问题意识，从而为教学创设氛围。实践证明，学生的学习兴趣与学习对象的距离有关系。对于距离较远的学习对象（如抽象的名词），学生的学习兴趣和关注程度会越低。因此，通过热点案例的引入，首先能够让学生对所介绍的材料有一个直观的认识，拉近学生与学习对象的距离，可以进一步提高学生的学习兴趣。针对不同土木工程材料，一个较好的热点案例需要具有一定代表性。选择身边可以接触到的工程案例，可以很好地让学生有一个学习对象有一个可视化的认识，但是案例太普通则会降低学生的学习兴趣，学生可能会认为没有学习的意义，反而降低了学生的求知欲。通过选择一些具有代表性的重大工程的案例，可以最大程度地调动和激发学生的学习兴趣，为进一步介绍具体知识点打下了良好的基础。1.2 问题导向（Question-Guidance）问题意识是激发兴趣的点，兴趣是对问题探索的持续动力。土木工程人员的培养目标之一就是要让学生具备能够独立解决复杂工程问题的实践能力。培养学生的问题意识，这就需要教师进行有意识的引导8。在引入热点工程案例的同时，需要从工程案例中提出问题，进一步集中到学生要学习的知识点。该问题作为热点案例引入的一个衔接，在已经激发了学生学习兴趣的基础上，进一步引入相关的知识点。要想很好地解决一个问题，学生需要以个人或者团队的形式去152科 教 资 讯 2023 NO.8 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATIONSCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯科技资讯查找资料，同时可以培养学生个人自主学习能力和团队协作学习的能力。例如：课堂教学中，教师首先可以通过一个工程的案例，提出“在这个工程中（或者这个工程某些部位）为什么我们要采用某种材料”等问题，可以通过资料查询自主探寻答案的方式，激发学生的求知欲，让学生对要讲授的材料保持好奇和想要探究的学习欲望。甚至可以以一个失败的典型工程案例作为参照比较，更能增强学生的学习兴趣和发现问题的意识。通过问题的导向，可以对接下来要讲授材料的性质和应用、检测技术的介绍埋下伏笔。1.3 分析比较（Analysis-Comparison）具有分析问题的能力，能够应用自己所学数学、物理化学知识和工程原理，对复杂工程问题进行识别与分析，并且通过查阅书籍及文献等方式进行比较与研究，最终得到相应结论的能力也是土木工程专业学生要培养的能力之一9。在教师问题引导的基础上，要着重培养学生对问题答案的分析能力。分析的过程就是引导学生自己回答“为什么”，进一步提出“怎么办”，或清晰“为什么只能这样办”，形成对问题的结论，对相关概念的准确把握。分析的过程首先是引导学生广泛收集查找相关的资料，培养的学生的文献（资料）查阅的能力。这是一个由量向质的归纳与抽象的过程，学生通过课堂内向通过课堂外的延伸，从被动接受教师讲授转变为自己查阅并比较分析，从而对相关材料的性能优缺点、应用范围等知识有更清楚的了解，一些相关的知识点在无形中被学生强化。这里所指的比较并非局限于文献资料的比较，而是一个更广义的比较，其内涵包括：（1）文字资料（包括文献）之间的比较，可以更全面地了解材料的性质用途等；（2）文字资料与实际资料（样品、视频等）的比较，可以将理论的材料形象化可视化，让学生有直观的认识；（3）材料品质的（样品、视频等）优劣比较，材料性能的优劣是很抽象的，教师可以通过让学生接触不同品质材料的方式，进一步让学生对材料性能有清楚的理解；（4）不同材料间的比较，通过对不同材料间性能的比较，可以对不同材料之间的优劣性能以及其相应的应用范围有新的认识。此过程后，教师可以再一次回到热点案例，加深学生对所学知识点的认识，进一步巩固学生的学习效果。1.4 自主思考（Independent-Thinking）传统教学方法就