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(一)著眼工程素質(zhì)和實(shí)踐能力培養(yǎng),建設(shè)實(shí)踐教學(xué)體系
建立三個(gè)層次的子系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)體系,并將實(shí)踐教學(xué)體系落實(shí)到新修訂的教學(xué)計(jì)劃和實(shí)踐教學(xué)大綱中第一子系統(tǒng)以認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)為主體,涵蓋工程制圖、土木工程概論、測(cè)量實(shí)習(xí)等。使學(xué)生了解、認(rèn)識(shí)、描述土木工程產(chǎn)品的功能要求、內(nèi)部結(jié)構(gòu),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)土木工程的熱情。第二子系統(tǒng)包括力學(xué)、工程材料、土力學(xué)及結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)等。使學(xué)生掌握材料性能、結(jié)構(gòu)建模及結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)方法。第三子系統(tǒng)包括結(jié)構(gòu)檢測(cè)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。使學(xué)生掌握與實(shí)踐土木工程的分析、設(shè)計(jì)、施工檢測(cè)和控制方法。三個(gè)子系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)是“綜合—分解—再綜合”的關(guān)系;具有“實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)”三要素,符合人的認(rèn)識(shí)規(guī)律;以能力培養(yǎng)、特別是創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為主線。在教學(xué)計(jì)劃和實(shí)踐教學(xué)大綱中,從以下三個(gè)方面納入實(shí)踐教學(xué)體系。
1.與土木實(shí)驗(yàn)平臺(tái)相對(duì)應(yīng),設(shè)立《實(shí)驗(yàn)系列課程》,打好全面開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。
2.設(shè)《集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)指導(dǎo)表》,將課內(nèi)各集中實(shí)踐環(huán)節(jié)與課外社會(huì)實(shí)踐、科研實(shí)踐、學(xué)科競(jìng)賽、創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)年作品和文化素質(zhì)教育實(shí)踐等結(jié)合起來(lái),形成為一個(gè)完整的體系;將研究型、創(chuàng)新型實(shí)踐課和課外科技競(jìng)賽活動(dòng)列入教學(xué)計(jì)劃,如力學(xué)模型測(cè)試、應(yīng)用軟件培訓(xùn)、結(jié)構(gòu)模型競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)課等。
3.增設(shè)創(chuàng)新實(shí)踐學(xué)分,即對(duì)學(xué)生參加的各類競(jìng)賽、科技創(chuàng)作和論文寫作等活動(dòng),進(jìn)行考核后計(jì)入學(xué)分,且可免修其他課程。
(二)將工程素質(zhì)和實(shí)踐能力培養(yǎng)寓于教育教學(xué)全過(guò)程
本科培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)工程,工程素質(zhì)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)、創(chuàng)新活動(dòng)的開(kāi)展,必須寓于教育教學(xué)全過(guò)程。
1.對(duì)實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線,進(jìn)行課程改革。對(duì)土木工程專業(yè)中實(shí)踐性較強(qiáng)的課程如《土木工程概論》、《土木工程施工》、《土木工程材料》以及結(jié)構(gòu)類實(shí)驗(yàn)課等進(jìn)行課程改革,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為主線。《土木工程概論》可計(jì)劃采用現(xiàn)代化教學(xué)手段,進(jìn)行形象生動(dòng)、引人入勝的教學(xué),組織有豐富經(jīng)驗(yàn)的老師、專家授課,使新生剛?cè)雽W(xué)就重視素質(zhì)和能力的提高,發(fā)揮以智引人、以志樹(shù)人的作用。土木工程施工教學(xué)有一定的特色,將課程分為兩個(gè)層次進(jìn)行:第一層次是以子項(xiàng)工程中的工種工程施工為對(duì)象的基本施工知識(shí);第二層次是以整個(gè)項(xiàng)目工程施工為對(duì)象的現(xiàn)代土木工程施工,在后者中引入現(xiàn)代化的最新方法,采用多媒體授課,授課過(guò)程中,使學(xué)生站在項(xiàng)目經(jīng)理的高度,統(tǒng)管全局,運(yùn)用最新技術(shù),去解決復(fù)雜的工程問(wèn)題。土木工程材料和結(jié)構(gòu)類課程內(nèi)容廣泛,實(shí)驗(yàn)課時(shí)較多,長(zhǎng)期以來(lái)采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),學(xué)生主動(dòng)參與少,可計(jì)劃制作各類實(shí)驗(yàn)課件,讓學(xué)生利用課件,主動(dòng)參與,進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)后,再正式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn),這項(xiàng)改革可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,有助于開(kāi)發(fā)創(chuàng)造性思維,潛移默化地掌握創(chuàng)新方法。
2.發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,四年級(jí)的導(dǎo)師制與畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合。為貫徹因材施教的育人原則,更好地實(shí)行理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和科學(xué)研究三元結(jié)合的教學(xué)模式,給學(xué)生的個(gè)性發(fā)展提供良好的條件,全面提高學(xué)生的工程素質(zhì)和實(shí)際工作的能力,必須充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。因此,擬將畢業(yè)設(shè)計(jì)改在一年內(nèi)機(jī)動(dòng)安排,規(guī)定對(duì)四年級(jí)的導(dǎo)師制必須與畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合。導(dǎo)師關(guān)心學(xué)生的全面成長(zhǎng),在負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí),要提供學(xué)生參與工程實(shí)踐和科學(xué)研究的條件,與科學(xué)研究、創(chuàng)新活動(dòng)結(jié)合起來(lái)。
3.探索寓于教學(xué)過(guò)程、形式多樣、可持續(xù)開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的新路子。在教學(xué)過(guò)程中,開(kāi)拓一些形式多樣的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)。組織學(xué)參加挑戰(zhàn)杯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽:以激發(fā)學(xué)生崇尚科學(xué)、追求真知、勤奮學(xué)習(xí)、銳意創(chuàng)新、迎接挑戰(zhàn)的主動(dòng)精神,競(jìng)賽活動(dòng)鼓勵(lì)跨專業(yè)、跨年級(jí)、跨學(xué)科的合作,以體現(xiàn)團(tuán)隊(duì)精神。組織學(xué)生科技活動(dòng):設(shè)置學(xué)生科技活動(dòng)基金,推動(dòng)課外科技活動(dòng)的開(kāi)展,課外科技活動(dòng)與教學(xué)過(guò)程相結(jié)合。結(jié)合教學(xué)環(huán)節(jié),撰寫小論文:從一年級(jí)到四年級(jí),結(jié)合課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié),安排撰寫小論文,促進(jìn)學(xué)生參與創(chuàng)新活動(dòng)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
4.為實(shí)行開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造硬件條件。對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課及專業(yè)課實(shí)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整、投入,圍繞學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)開(kāi)展工作。在保證開(kāi)出原計(jì)劃規(guī)定的混凝土結(jié)構(gòu)、土力學(xué)、建筑材料等各類課程的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,擬增開(kāi)一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如“預(yù)應(yīng)力張拉工藝”、“結(jié)構(gòu)非破損試驗(yàn)”、“道路工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)”等。
(三)通過(guò)“產(chǎn)、學(xué)、研”結(jié)合,依靠社會(huì)力量辦學(xué),有效提高實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量
搞好專業(yè)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是理論聯(lián)系實(shí)際。擬將廣大教師的“產(chǎn)、學(xué)、研”結(jié)合點(diǎn)形成為較大的、互惠互利的合作網(wǎng)絡(luò),組成可跟蹤最新技術(shù)、靈活的校外實(shí)踐基地。這是依靠社會(huì)力量辦學(xué)的新觀念。觀念的更新,可使我們克服困難,有效地提高實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的兩周時(shí)間里,充分發(fā)揮校外實(shí)踐基地的作用,利用實(shí)踐基地的有利條件,使學(xué)生了解國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀、高新技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì),使認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)具有內(nèi)容廣、技術(shù)新的特點(diǎn)。依靠“產(chǎn)、學(xué)、研”合作網(wǎng)絡(luò),生產(chǎn)實(shí)習(xí)可實(shí)行“開(kāi)放式”,為強(qiáng)調(diào)能力的培養(yǎng)并進(jìn)一步提高生產(chǎn)實(shí)習(xí)的質(zhì)量,修訂適用于土木工程專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)綱并用于實(shí)踐。落實(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師的“產(chǎn)、學(xué)、研”基地,保證有相對(duì)穩(wěn)定的、內(nèi)容涉及到土木工程各個(gè)領(lǐng)域的合作單位;每年擬聘任10名左右校外畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師,為學(xué)生結(jié)合實(shí)際工程進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)造有利的條件。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)五個(gè)結(jié)合,即四年級(jí)導(dǎo)師制與畢業(yè)設(shè)計(jì)相結(jié)合;設(shè)計(jì)題與實(shí)際工程相結(jié)合;校內(nèi)外指導(dǎo)教師相結(jié)合;產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合;設(shè)計(jì)題目與用人單位要求相結(jié)合。
二、結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:土木工程材料;實(shí)驗(yàn)教學(xué);方法創(chuàng)新;內(nèi)容改革
中圖分類號(hào):G64242 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):10052909(2017)02011504
土木工程材料是土木工程類專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課,教學(xué)目的在于配合其他專業(yè)課程,為專業(yè)設(shè)計(jì)和施工提供設(shè)計(jì)參數(shù),也為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)提供必要的基礎(chǔ)知識(shí)。因?yàn)槠鋵?shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)就成為重要的教學(xué)形式。特別是在這門課程開(kāi)設(shè)時(shí),學(xué)生還沒(méi)開(kāi)始學(xué)習(xí)材料力學(xué),對(duì)材料的力學(xué)機(jī)理認(rèn)識(shí)不足。單純依靠課堂講解,難以理解事物的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),一是可以讓學(xué)生直接觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,從感性上了解材料的技術(shù)性能。再者,實(shí)驗(yàn)操作鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力,為日后從事實(shí)際工程和科研工作奠定了良好的技能基礎(chǔ)[1-3]。
然而,由于我國(guó)社會(huì)發(fā)展的特點(diǎn),我國(guó)高等教育一直是“重理論,輕實(shí)踐”,不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。普通高校更是存在實(shí)驗(yàn)教學(xué)理論缺乏,教學(xué)隊(duì)伍薄弱,實(shí)驗(yàn)設(shè)備落后等現(xiàn)狀[4]。針對(duì)這種情況,文章以聊城大學(xué)土木工程專業(yè)為例,對(duì)普通高校土木工程材料的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了深入探索。
一、土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀
隨著現(xiàn)代土木工程建設(shè)的飛速發(fā)展,應(yīng)用型的高校人才受到就業(yè)市場(chǎng)的歡迎。既有扎實(shí)的專業(yè)理論知識(shí),又有良好的動(dòng)手實(shí)踐能力,是土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的方向。在國(guó)家提出高效率教學(xué)、減輕學(xué)生負(fù)擔(dān)號(hào)召的背景下,各高校不斷壓縮基礎(chǔ)專業(yè)課程總量,減少實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),使實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能受到極大限制[5-8]。因此,在現(xiàn)有條件下如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),使其發(fā)揮獨(dú)特和不可替代的
教育功能,就成為本課程教學(xué)改革的一個(gè)重要課題。目前,土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面。
(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)淪為理論課的附庸品[9]。大學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織形式可分為三類,即課程中附屬的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、單獨(dú)開(kāi)設(shè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)生自選的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)多為第一類教學(xué),知識(shí)的傳授主要來(lái)源于課堂教學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)處于從屬地位。根據(jù)調(diào)查,多數(shù)高校土木工程材料理論課為40學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)包含在理論課當(dāng)中,為10~12學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)課程考核比例一般為課堂成績(jī)的20~30%。這種教學(xué)組織形式,不能制定宏觀而又具體明確的實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為理論教學(xué)的附庸或輔助手段。
(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一,內(nèi)容陳舊。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)步驟一般是教師制定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)演示現(xiàn)場(chǎng)操作填寫報(bào)告,這種教學(xué)方法比較保守和僵化。實(shí)驗(yàn)前教師準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料,排除了可能出現(xiàn)的問(wèn)題和障礙,每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟都詳細(xì)講解和示范,這種教學(xué)方式束縛了學(xué)生的想象和思維,羈絆了學(xué)生探索的腳步。況且由于學(xué)生基數(shù)大,實(shí)驗(yàn)教學(xué)多為分組進(jìn)行,分組人數(shù)多,漠視了學(xué)生的主體性,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中的主體地位無(wú)法實(shí)現(xiàn),學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的積極性嚴(yán)重受挫。
在教學(xué)內(nèi)容上,實(shí)驗(yàn)限于教材的內(nèi)容,并且多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),綜合和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)較少。操作較簡(jiǎn)單,學(xué)習(xí)完全處于被動(dòng)狀態(tài),機(jī)械記憶數(shù)據(jù),缺少思考。實(shí)驗(yàn)缺乏全局性,各實(shí)驗(yàn)課程之間前后脫節(jié),簡(jiǎn)單重復(fù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象嚴(yán)重,更談不上探索創(chuàng)新。
(3)實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)不夠合理。傳統(tǒng)的考核機(jī)制里,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)往往只憑借一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)評(píng)價(jià)。因?yàn)榉纸M進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)雷同較多,無(wú)法判斷到底誰(shuí)在吃“大鍋飯”。而且單憑實(shí)驗(yàn)報(bào)告,也無(wú)法了解學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的掌握情況,更無(wú)法了解學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的學(xué)以致用情況。
二、 土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)反思
有效教學(xué)可以定義為:教師在科學(xué)教育價(jià)值觀的指導(dǎo)下,采用科學(xué)的教學(xué)方法和手段,達(dá)到預(yù)期效果。教學(xué)的有效性包含教學(xué)效率、教學(xué)效果和教學(xué)效益三方面的內(nèi)容,其關(guān)鍵在于教學(xué)效益,即學(xué)生是否能夠在學(xué)習(xí)過(guò)程中提高、完善和發(fā)展。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的不僅僅是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能,或去驗(yàn)證、創(chuàng)新理論知識(shí),而是要培養(yǎng)學(xué)生未來(lái)工作或科研的思維習(xí)慣。
那么我們?cè)撊绾稳?shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)呢?很顯然,目前的土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)很難達(dá)到這個(gè)要求。從教師層面講,職業(yè)素養(yǎng)、技能水平等影響了教學(xué)質(zhì)量;從學(xué)生方面講,學(xué)習(xí)態(tài)度、理解能力等影響了學(xué)習(xí)質(zhì)量。此外一些外界的環(huán)境因素,對(duì)教學(xué)有效性也產(chǎn)生了影響。因此,如何有效進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為一個(gè)亟需解決的問(wèn)題,需要對(duì)目前的教學(xué)進(jìn)行改革。
三、土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
聊城大學(xué)作為一所普通二本高校,師資力量相對(duì)有限,設(shè)備水平比較落后。在這種情況下,建筑工程學(xué)院對(duì)土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了一系列改革和創(chuàng)新,并取得了較好的效果。
(一) 單獨(dú)開(kāi)設(shè)課程
將土木工程材料實(shí)驗(yàn)單獨(dú)開(kāi)設(shè)課程,建立自己的獨(dú)立地位。按照人才培養(yǎng)目標(biāo),以實(shí)驗(yàn)?zāi)芰橹骶€,優(yōu)化教學(xué)方法和內(nèi)容,發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能的科學(xué)性課程體系。這有助于實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高,也對(duì)教師和學(xué)生提出了更高的要求。單獨(dú)設(shè)課,課程將直接納入學(xué)校的考核系統(tǒng),教師需投入更大的時(shí)間和精力來(lái)提升教學(xué)質(zhì)量,學(xué)生因?yàn)閷W(xué)分的存在,也會(huì)產(chǎn)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力。同時(shí),教師在制定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和計(jì)劃時(shí)也更加靈活,可以根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和興趣開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
聊城大學(xué)建工學(xué)院的做法是,將土木工程材料獨(dú)立O置課程,共16個(gè)學(xué)時(shí),1個(gè)學(xué)分。獨(dú)立后的實(shí)驗(yàn)課程安排在理論課程結(jié)束之后,比較連貫,通過(guò)實(shí)際操作,學(xué)生不僅能將理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)相互聯(lián)系,同時(shí)也能加深印象、強(qiáng)化概念。而且獨(dú)立設(shè)置后的課程不僅僅限于課本要求的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增加了較多選作的綜合和提高型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。這為感興趣和學(xué)有余力的學(xué)生提供了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和發(fā)揮空間,有助于其科研意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(二) 教學(xué)方法創(chuàng)新、內(nèi)容改革
在傳統(tǒng)教學(xué)方法中,學(xué)生是以教師、指導(dǎo)書為“程序”,在詳細(xì)的步驟下機(jī)械進(jìn)行操作。這種教學(xué)方法直接抹殺了學(xué)生的創(chuàng)造力,也消磨了學(xué)生的熱情,教學(xué)有效性非常低。針對(duì)這種情況,我們對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行了創(chuàng)新。
(1)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作不再是單純的演示,而是利用數(shù)值仿真技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行模擬。讓學(xué)生接觸力學(xué),并產(chǎn)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證的想法。如利用ANSYS軟件對(duì)鋼筋混凝土板受彎破壞進(jìn)行數(shù)值模擬,利用ANSYS的動(dòng)畫捕捉功能,將其破壞過(guò)程制作成動(dòng)畫在課堂上播放,觀察材料的破壞情況和變形情況。使學(xué)生思考這種破壞模式的產(chǎn)生機(jī)理,從而使學(xué)生從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)其破壞機(jī)理,并對(duì)力學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。
(2)轉(zhuǎn)變教師角色,減少示范,不再逐一講解。只講明實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)和注意事項(xiàng),以幫助者和協(xié)作者的身份來(lái)啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生。
(3)由于課時(shí)有限,單憑上課時(shí)間難以滿足實(shí)驗(yàn)要求。因此開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,保證了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)時(shí)間,此外材料與設(shè)備的開(kāi)放,也利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室的掌握,熟知其功能。興趣小組成員利用課余時(shí)間,發(fā)揮主觀能動(dòng)性,獨(dú)立開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),完成了多篇實(shí)驗(yàn)報(bào)告和論文。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容過(guò)于固定,以常規(guī)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,缺乏綜合和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),既無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,也限制了學(xué)生的創(chuàng)新能力?;诖?,結(jié)合土木工程專業(yè)的特點(diǎn),將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和改革。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目調(diào)整。將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為必做和選修兩部分,其中必做部分包括4個(gè)實(shí)驗(yàn),選修部分包括6個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí),在必做內(nèi)容的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生自主再選擇幾項(xiàng)選修實(shí)驗(yàn),滿足了不同學(xué)生的需求。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革。同一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,設(shè)計(jì)多個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。比如鋼筋實(shí)驗(yàn),教學(xué)大綱是低碳鋼的拉伸實(shí)驗(yàn)。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)時(shí),選擇工程常用的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ鋼筋和冷加工的鋼筋。通過(guò)觀察其拉力-變形曲線,來(lái)對(duì)比不同鋼筋的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率值。又比如水泥膠砂強(qiáng)度實(shí)驗(yàn),通過(guò)選用不同的水泥,來(lái)對(duì)比各種水泥之間性能的差異。這樣,我們就將簡(jiǎn)單的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了延伸,加深了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的印象,取得良好的教學(xué)效果。
(三) 實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)
實(shí)驗(yàn)考核是衡量學(xué)生學(xué)習(xí)有效性的方法,也是最終的成績(jī)依據(jù),因此考評(píng)方法應(yīng)當(dāng)全面、準(zhǔn)確和客觀,對(duì)實(shí)驗(yàn)課的每個(gè)階段都要進(jìn)行嚴(yán)格的考核。然而,僅僅依靠出勤、實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)評(píng)價(jià)的方式不盡合理。學(xué)生確實(shí)把實(shí)驗(yàn)做好了,但會(huì)不會(huì)應(yīng)用,在過(guò)去的評(píng)價(jià)系統(tǒng)中無(wú)法體現(xiàn)。由于學(xué)生缺少實(shí)踐鍛煉,對(duì)實(shí)際問(wèn)題思考過(guò)少,理論脫離實(shí)際,即使身邊的簡(jiǎn)單現(xiàn)象也無(wú)法做出科學(xué)解釋。雖然做過(guò)實(shí)驗(yàn),但面對(duì)實(shí)踐中的小問(wèn)題也束手無(wú)策,成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的悲哀。
因此,在實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)中,我們加入了應(yīng)用這一條。具體操作方法是讓學(xué)生從周圍的環(huán)境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并找到通過(guò)實(shí)驗(yàn)的解決之道。通過(guò)應(yīng)用小論文的方式提交,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,由教師做出評(píng)價(jià)。雖然這些方案比較簡(jiǎn)單,而且有很多不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拇嬖?,但是作為本科生已是學(xué)以致用的良好途徑。
比如有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)同樣是混凝土路面,下雨時(shí)不同部位其滲水情況不同。思考原因――在路基質(zhì)量相同的條件下,有可能是混凝土施工過(guò)程中不同部位施工水平不均造成的滲透性不同。提出實(shí)驗(yàn)方案――制作兩組抗?jié)B試件,同樣的材料及配合比,一組人工振搗成型且施工水平一般,一組機(jī)械振搗成型且施工質(zhì)量較高,進(jìn)行抗?jié)B實(shí)驗(yàn),比較結(jié)果。
有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)在國(guó)家全面禁止使用焙燒黏土磚的同時(shí),很多工地仍在使用,并稱之為“黃河淤泥黏土磚”。思考原因――黃河淤泥黏土磚原材料取自黃河淤泥,與一般的黏土磚不同,淤泥中可能存在較多的有機(jī)質(zhì),其力學(xué)性能值得懷疑。提出實(shí)驗(yàn)方案――隨機(jī)抽取兩組焙燒黏土磚,一組是黃河淤泥黏土磚,一組是一般黏土磚,進(jìn)行抗壓和抗折實(shí)驗(yàn),進(jìn)行對(duì)比。
最終的考核評(píng)價(jià):
實(shí)驗(yàn)成績(jī)=出勤(10%)+實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)(30%)+實(shí)驗(yàn)報(bào)告(30%)+應(yīng)用小論文(30%)。
四、 結(jié)語(yǔ)
土木工程材料實(shí)驗(yàn)課是土木工程專業(yè)學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)建筑材料、了解其技術(shù)性能的重要途徑,對(duì)于培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型土木工程專業(yè)人才意義非凡。但目前在普通高校的教學(xué)中,由于教學(xué)理念偏頗,師資力量薄弱和實(shí)驗(yàn)資源限制等問(wèn)題,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)陳舊落后,脫離實(shí)踐,失去了應(yīng)有的教育意義。
文章以聊城大學(xué)建筑工程學(xué)院的土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)為背景,以實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性為基礎(chǔ),從課程設(shè)置、教學(xué)方法與內(nèi)容、考核評(píng)價(jià)三個(gè)方面,探索了普通二本院校土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與創(chuàng)新。試圖在當(dāng)前條件有限的情況下,最大功效地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效益,并提高教師和學(xué)生的素質(zhì),實(shí)現(xiàn)真正意義上的教學(xué)相長(zhǎng)。
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Abstract: Experimental teaching has a unique and irreplaceable educational function, but the effect of college teaching experiment is worrying. Through the analysis of civil engineering materials experimental teaching status, the present experimental teaching system was reflected. Taking the civil engineering specialty of Liaocheng University as an example, from independent course, innovation of experimental teaching method and content reform, experimental evaluation mechanism explores the experimental teaching of civil engineering materials in college.
一、教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變
傳統(tǒng)的土木工程材料課堂教學(xué)注重教材理論知識(shí)的學(xué)習(xí)及其運(yùn)用,這在—定程度上弱化了對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),也不符合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求。為此,在教學(xué)觀念上進(jìn)行了一些轉(zhuǎn)變。首先,將課程教學(xué)的重心轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)化知識(shí)運(yùn)用和實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng),即在課堂教學(xué)中讓學(xué)生了解各種材料相關(guān)的生產(chǎn)和技術(shù)性能機(jī)理,強(qiáng)調(diào)各種材料的用途及應(yīng)用范圍,有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生多思考,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)。在實(shí)踐教學(xué)中讓學(xué)生多動(dòng)手、多嘗試,提高他們的實(shí)踐能力。其次,注重培養(yǎng)學(xué)生的T程觀念,pj即通過(guò)課堂教學(xué)使學(xué)生把所學(xué)知識(shí)與工程實(shí)際聯(lián)系起來(lái),同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生注意所學(xué)知識(shí)與其他學(xué)科的聯(lián)系,從而樹(shù)立正確的工程觀念和創(chuàng)新意識(shí)。再次,教學(xué)內(nèi)容考慮學(xué)生的未來(lái)職業(yè)生涯,把教學(xué)內(nèi)容和T程實(shí)際進(jìn)行結(jié)合,讓學(xué)生明確自己的專業(yè)能干什么、怎么干,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并對(duì)未來(lái)的職業(yè)有所規(guī)劃。
二、課堂教學(xué)改革
近年來(lái),土木工程材料領(lǐng)域發(fā)展迅速,各種新型的材料不斷出現(xiàn)并應(yīng)用于實(shí)際工程。相關(guān)材料的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也不斷更新。而教材內(nèi)容相對(duì)滯后已成為很多課程面對(duì)的問(wèn)題。為了彌補(bǔ)教材內(nèi)容的不足和滯后,教師在平時(shí)注意教學(xué)資料的積累,通過(guò)翻閱各種專業(yè)期刊,了解各種土木工程材料的最新進(jìn)展,在每學(xué)期初把課程涉及到的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行檢索和更新,使教學(xué)內(nèi)容—直保持最新。根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求,明確課程教學(xué)思路,優(yōu)化土木工程材料課程教學(xué)內(nèi)容體系,教學(xué)內(nèi)容圍繞鋼材、膠凝材料、混凝土與砂漿、砌筑材料、瀝青、高分子材料、功能材料、木材、裝飾材料等九大類材料展開(kāi),以材料的組成、生產(chǎn)、技術(shù)性質(zhì)、應(yīng)用為基本教學(xué)內(nèi)容,在此基礎(chǔ)上通過(guò)聯(lián)系實(shí)際工程強(qiáng)化對(duì)土木工程材料的應(yīng)用范圍講解,注重向?qū)W生傳遞創(chuàng)新理念。鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新(如圖1)。課堂教學(xué)中,利用多媒體教學(xué)方式.把各種材料及其在實(shí)際工程中的應(yīng)用、材料施工的工藝和流程等以圖片、視頻、動(dòng)畫的形式展示給學(xué)生,在豐富教學(xué)內(nèi)容的同時(shí),強(qiáng)化學(xué)生對(duì)各種材料的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)他們的工程觀念。通過(guò)介紹各種材料的發(fā)展歷程和新型材料的產(chǎn)生,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),鼓勵(lì)他們創(chuàng)新。土木工程材料課程中,由于材料缺陷、疲勞破壞、施工條件、使用環(huán)境等造成的材料失效、工程事故等有很多案例,將這些工程實(shí)例引入課堂教學(xué),既可以加強(qiáng)材料與工程實(shí)踐的聯(lián)系,還可以鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,對(duì)于提高他們的綜合素質(zhì)也是有益的。課堂教學(xué)中,弱化理論教學(xué)并不等于不學(xué)習(xí)理論。根據(jù)授課內(nèi)容,給學(xué)生必要的指導(dǎo),引導(dǎo)他們自主學(xué)習(xí)理論,H將課堂學(xué)習(xí)與課下學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái),使學(xué)生能夠全面掌握所學(xué)知識(shí)。課堂教學(xué)中注重習(xí)題課教學(xué),通過(guò)習(xí)題課鞏固所學(xué)知識(shí),引入工程案例分析等拓寬學(xué)生視野,彌補(bǔ)教學(xué)內(nèi)容的不足。三、構(gòu)建合理的實(shí)踐教學(xué)體系實(shí)踐教學(xué)是土木工程材料教學(xué)的重要組成部分,特別是各種土木工程材料技術(shù)性質(zhì)的試驗(yàn)在課程教學(xué)中占有較大的比重,但以往的教學(xué)往往忽視了試驗(yàn)教學(xué)的重要性,不利于學(xué)生動(dòng)手能力的提高。
為了更好的培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,構(gòu)建了課程試驗(yàn)、課外實(shí)踐、計(jì)算機(jī)應(yīng)用和自主創(chuàng)新“四位一體”的實(shí)踐教學(xué)體系(如圖2)。
圖2。四位一體”實(shí)踐教學(xué)體系
首先,強(qiáng)化試驗(yàn)教學(xué)。土木工程材料課程教學(xué)中試驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時(shí)相對(duì)較少,學(xué)生無(wú)法利用上課時(shí)間完成一些必做試驗(yàn)。為了鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力,讓每個(gè)學(xué)生都有動(dòng)手機(jī)會(huì),讓學(xué)生利用課余時(shí)間完成相關(guān)試驗(yàn)。試驗(yàn)過(guò)程中在強(qiáng)調(diào)學(xué)生動(dòng)手的同時(shí),鼓勵(lì)他們多思考,并設(shè)置一些創(chuàng)新試驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),比如通過(guò)采用不同形狀的試件測(cè)試混凝土的抗壓強(qiáng)度。讓學(xué)生分析它們的區(qū)別和聯(lián)系。對(duì)于一些綜合性試驗(yàn),通過(guò)分組讓學(xué)生從不同的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)出發(fā),以獲得不同的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行對(duì)比,比如混凝土配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)中,各小組采用不同的配合比所獲得的混凝土強(qiáng)度是不同的,據(jù)此可以分析配合比和強(qiáng)度的關(guān)系,而且試驗(yàn)過(guò)程中還可以培養(yǎng)學(xué)生的相互協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神。實(shí)驗(yàn)室根據(jù)學(xué)生的需要不定期進(jìn)行開(kāi)放,讓學(xué)生熟悉試驗(yàn)設(shè)備,完成一些課外試驗(yàn)。
其次,充分利用課外實(shí)踐。課堂教學(xué)時(shí)間是有限的。為了加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)自己感興趣的問(wèn)題進(jìn)行課外調(diào)研,根據(jù)自己的所見(jiàn)所聞,寫成調(diào)研報(bào)告或研究論文,作為課下作業(yè)的一部分。同時(shí),利用認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)等課外實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),帶領(lǐng)學(xué)生參觀建材市場(chǎng)、施工工地,熟悉所學(xué)的各種建筑材料以及它們?cè)诠こ讨械膽?yīng)用,以更好的鞏固所學(xué)知識(shí)。
再次,加強(qiáng)計(jì)算機(jī)在課程教學(xué)中的應(yīng)用。當(dāng)前,計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為獲取知識(shí)的重要工具。結(jié)合學(xué)生感興趣的問(wèn)題,指導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)檢索圖書館中的各種電子數(shù)據(jù)資源以獲取有用的數(shù)據(jù)。鼓勵(lì)學(xué)生利用所學(xué)的計(jì)算機(jī)知識(shí).解決土木工程材料課程學(xué)習(xí)中的問(wèn)題,比如利用計(jì)算機(jī)編程解決最佳配合比設(shè)計(jì)問(wèn)題。利用計(jì)算機(jī)模擬材料受壓破壞問(wèn)題等。
最后,鼓勵(lì)學(xué)生自主創(chuàng)新。政府和學(xué)校非常重視大學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng),分別設(shè)置了大學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目。鼓勵(lì)學(xué)生充分利用好這些平臺(tái),積極自主創(chuàng)新,根據(jù)自己的新穎想法申請(qǐng)創(chuàng)新基金項(xiàng)目或申請(qǐng)各種專利。
四、考核方式改革
全面考核學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握.同時(shí)適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求是土木工程材料課程考核方式改革的基本出發(fā)點(diǎn)。以前的考核方式只注重對(duì)課程理論知識(shí)的掌握,缺少對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的考核。為此,將考核內(nèi)容分為兩部分:課程理論知識(shí),占70%;綜合能力,占30%。課程理論知識(shí)考核不局限于課程的書本知識(shí)。通過(guò)在試卷中加人·些T程案例分析、前沿問(wèn)題分析等考核學(xué)生分析、解決問(wèn)題能力。綜合能力考核包含對(duì)學(xué)生的試驗(yàn)操作能力、試驗(yàn)報(bào)告完成情況、課余調(diào)研情況(以小論文或調(diào)研報(bào)告形式進(jìn)行考核)等的考核。
五、注重提高教師的綜合素質(zhì)
土木T程材料課程的教學(xué)改革中,教師發(fā)揮著重要作用。教師需要不斷更新自己所掌握的知識(shí),這要求教師要經(jīng)常閱讀國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn),積極申請(qǐng)和參與研究課題.這不僅有利于課程教學(xué)內(nèi)容的更新,對(duì)于教師科研水平的提高也是有利的。課程教學(xué)中,教師要注重改善教學(xué)方式和方法。提高教學(xué)水平,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
教師應(yīng)身體力行,親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)和參與工程實(shí)踐,這樣才能更好地指導(dǎo)學(xué)生。教師應(yīng)具有較高的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平,計(jì)算機(jī)是解決工程中問(wèn)題的重要工具。教師需要熟練掌握這個(gè)工具,這有利于個(gè)人解決科研問(wèn)題和對(duì)學(xué)生科學(xué)合理的指導(dǎo)。教師應(yīng)不斷總結(jié)課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn),注重課堂上和課下與學(xué)生進(jìn)行交流,要在不斷交流中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,促進(jìn)教學(xué)相長(zhǎng)。
六、結(jié)束語(yǔ)
在應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求的指導(dǎo)下'對(duì)土木工程材料課程的教學(xué)觀念、課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)、考核方式等進(jìn)行改革是必要的,這對(duì)于提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力是有利的,對(duì)于教師綜合素質(zhì)的提高也有積極的推動(dòng)作用。教學(xué)改革的效果需要通過(guò)教學(xué)實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn).在教學(xué)實(shí)踐中,推動(dòng)教學(xué)改革,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),全面提高學(xué)生和教師的綜合素質(zhì)是下一步要踐行的工作。
我們必須在教材的基礎(chǔ)上,理順我們要交接的內(nèi)容,并依據(jù)大綱的要求,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化,對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行合理的深化和適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展?!锻聊竟こ滩牧稀穬?nèi)容多而繁雜,但授課學(xué)時(shí)數(shù)有限,必須根據(jù)專業(yè)和課程特點(diǎn)使教學(xué)重點(diǎn)與專業(yè)相結(jié)合同時(shí)有所側(cè)重。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)土木工程材料的正確理解,為工程應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)。授課過(guò)程中,教學(xué)重點(diǎn)放在材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系上,通過(guò)對(duì)其關(guān)系的分析,導(dǎo)出材料的性質(zhì)和應(yīng)用,通過(guò)對(duì)材料性能、應(yīng)用特點(diǎn)的認(rèn)識(shí),了解材料改性的途徑,知道材料的適宜使用環(huán)境、施工技術(shù)等,從而能夠針對(duì)不同的工程及環(huán)境條件,合理選用材料。
二、加強(qiáng)課程之間的聯(lián)系,增強(qiáng)其系統(tǒng)性、條理性
由于教材內(nèi)容的特點(diǎn),即內(nèi)容偏重于敘述,內(nèi)容多、繁雜,沒(méi)有邏輯性,章節(jié)之間聯(lián)系不大,初學(xué)者往往找不到重點(diǎn)。因此,在備課時(shí)教師一定要明確所講內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)和教學(xué)目的。認(rèn)真研究教材,增強(qiáng)授課內(nèi)容的系統(tǒng)性、條理性,幫助學(xué)生理清思路,引導(dǎo)學(xué)生分析各種材料在組成、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用上的共性和特性,加強(qiáng)課程各部分內(nèi)容之間的聯(lián)系,著重引導(dǎo)學(xué)生順著材料的組成和結(jié)構(gòu)決定其性能,而原材料種類和生產(chǎn)施工、工藝又決定了組成、結(jié)構(gòu),這條主線去學(xué)習(xí),培養(yǎng)同學(xué)們分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力,提高綜合分析能力和專業(yè)素質(zhì)。
三、改善教學(xué)方法,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性
傳統(tǒng)的教學(xué)思想比較注重教師的決定作用,忽視學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的主動(dòng)性、積極性。因而學(xué)生普遍學(xué)習(xí)興趣不高,效率低下。因此教師在課堂講授過(guò)程中,應(yīng)盡量采用多種不同的教學(xué)模式、教學(xué)方式和手段,要求學(xué)生課前復(fù)習(xí),課后預(yù)習(xí),教師在講課時(shí)要適當(dāng)穿插提問(wèn)、設(shè)疑等促使學(xué)生積極主動(dòng)的思考,同時(shí)多多采用工程案例,以具體的工程案例為引例,引發(fā)學(xué)生進(jìn)行討論,發(fā)表意見(jiàn),從而加深學(xué)生對(duì)材料性能的理解和應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
四、改善教學(xué)手段,增強(qiáng)教學(xué)的直觀性、趣味性
該課程屬于實(shí)踐比較強(qiáng)的課程,但實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)有限,大部分測(cè)試方法、測(cè)試手段需課內(nèi)講解,所需時(shí)間長(zhǎng)、表達(dá)不直觀,學(xué)生難以透徹理解。因此,老師要從有關(guān)各種期刊等獲取有關(guān)的信息,及時(shí)掌握最新標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)利用互聯(lián)網(wǎng)獲取相關(guān)信息和政策,各種材料的最新發(fā)展動(dòng)態(tài),作為教材內(nèi)容的補(bǔ)充,克服教材的局限性。同時(shí)利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段等直觀教學(xué)方式,在課堂上通過(guò)動(dòng)畫演示和播放實(shí)驗(yàn)錄像讓學(xué)生充分了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程和操作方法,達(dá)到除滿足本科教學(xué)的目的,這樣既激發(fā)了學(xué)生的興趣,增強(qiáng)了教學(xué)效果,又加深了學(xué)生的記憶,使所學(xué)的知識(shí)更加的堅(jiān)實(shí)、牢固。
五、利用實(shí)驗(yàn)課加深學(xué)生的理解,增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力
關(guān)鍵詞:創(chuàng)新能力;人才培養(yǎng);開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué);混凝土結(jié)構(gòu)
中圖分類號(hào):TU37;G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1005-2909(2013)01-0135-03
自20世紀(jì)90年代以來(lái),土木建筑行業(yè)一直是中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要支柱產(chǎn)業(yè),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),當(dāng)前中國(guó)設(shè)置有土木建筑類專業(yè)的高等院校已達(dá)400多所。土木工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,要求在校期間重視對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)。因此,當(dāng)前以能力為導(dǎo)向培養(yǎng)土木工程專業(yè)創(chuàng)新型人才是中國(guó)由經(jīng)濟(jì)科技大國(guó)走向經(jīng)濟(jì)科技強(qiáng)國(guó),實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的迫切需要[1]。
一、混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的背景和現(xiàn)狀
自1998年7月《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄》頒布以來(lái),將原來(lái)的建筑工程、公路與城市道路工程、橋梁工程、鐵道工程、隧道工程、港口工程等8個(gè)專業(yè)合并為土木工程專業(yè),即“大土木”。調(diào)整后的土木工程專業(yè)具有學(xué)科方向多、專業(yè)口徑寬和綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)?;炷两Y(jié)構(gòu)是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最多、應(yīng)用范圍最廣的結(jié)構(gòu)型式。混凝土結(jié)構(gòu)系列課程,包括混凝土結(jié)構(gòu)基本原理、混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及特種結(jié)構(gòu)等課程,都是各大高校土木工程專業(yè)的主干課程。然而,目前對(duì)“大土木”寬口徑、厚基礎(chǔ)要求的混凝土結(jié)構(gòu)課程,涉及到建筑工程、公路工程、鐵路工程等行業(yè)的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》和《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》等3本規(guī)范。3本規(guī)范的內(nèi)容和要求差別較大,甚至設(shè)計(jì)理念和方法也有較大的差異。如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)引導(dǎo)學(xué)生深刻理解混凝土結(jié)構(gòu)的基本原理,抓住混凝土結(jié)構(gòu)的精髓,又不使學(xué)生對(duì)各個(gè)行業(yè)規(guī)范的計(jì)算方法產(chǎn)生混淆,是教師面臨的一道難題。
混凝土結(jié)構(gòu)是建立在試驗(yàn)基礎(chǔ)上的理論性、工程性、綜合性很強(qiáng)的課程。課程中的許多理論、模型及公式均來(lái)源于實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)的重要組成部分,是抽象思維與形象思維、傳授知識(shí)與培養(yǎng)能力、訓(xùn)練技能相結(jié)合的過(guò)程。因而,在混凝土結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)過(guò)程中,根據(jù)教學(xué)進(jìn)度開(kāi)展必要的實(shí)
驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、加深學(xué)生混凝土結(jié)構(gòu)基本理論知識(shí)的理解,而且能促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)和鍛煉。
據(jù)筆者的調(diào)查,目前國(guó)內(nèi)各大高校的混凝土結(jié)構(gòu)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展情況如下:由于受到學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)資源的限制,大多數(shù)高校的混凝土結(jié)構(gòu)課程沒(méi)有設(shè)置實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),而采用多媒體或?qū)嶒?yàn)錄像展示代替;少數(shù)高?;炷两Y(jié)構(gòu)課程開(kāi)展了教學(xué)實(shí)驗(yàn),但大多采用驗(yàn)證型參觀實(shí)驗(yàn)的方式,即由實(shí)驗(yàn)教師或?qū)嶒?yàn)員預(yù)先設(shè)計(jì)制作好混凝土試件(如配筋率不同的鋼筋混凝土梁、鋼筋混凝土偏心受壓柱等),在實(shí)驗(yàn)課中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)加載試驗(yàn),帶領(lǐng)學(xué)生觀看構(gòu)件加載的破壞過(guò)程和破壞現(xiàn)象;同濟(jì)大學(xué)、浙江大學(xué)等高校自主研發(fā)了多功能的混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[2-3],清華大學(xué)等高校也先后開(kāi)展了開(kāi)放式混凝土結(jié)構(gòu)課程自主研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)[4]的探索。境外的各大高校均非常重視創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng),實(shí)驗(yàn)教學(xué)是混凝土結(jié)構(gòu)課程中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。以香港理工大學(xué)及香港城市大學(xué)為例,混凝土結(jié)構(gòu)課程要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)完成混凝土構(gòu)件的實(shí)驗(yàn),最終提交書面的實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為課程最終成績(jī)?cè)u(píng)定的重要依據(jù),自主實(shí)驗(yàn)的權(quán)重達(dá)到30%。
二、混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索
(一)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的和意義
由于傳統(tǒng)的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)只是混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)的輔助手段,并沒(méi)有使學(xué)生的思維方式、實(shí)踐能力和研究能力得到轉(zhuǎn)變和提高,很難建立“實(shí)際操作—實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象—分析理論—設(shè)計(jì)計(jì)算”這一過(guò)程的完整認(rèn)識(shí),不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué),就是在滿足基本實(shí)驗(yàn)教學(xué)的前提下,將實(shí)驗(yàn)室定期或不定期地對(duì)學(xué)生開(kāi)放。依托開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、耗材等試驗(yàn)條件,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,根據(jù)所學(xué)知識(shí)選擇一個(gè)題目,獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程。開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)具有設(shè)計(jì)性、創(chuàng)造性和綜合性的特點(diǎn),這是其區(qū)別于傳統(tǒng)的驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)最顯著的特性。開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)形式單次實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間短,規(guī)模適度,經(jīng)統(tǒng)籌安排,可使其不與正常教學(xué)時(shí)間沖突,可操作性好。
開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)中學(xué)生始終處于主體地位,自主把握實(shí)驗(yàn)方法和進(jìn)程,教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中只需給予必要的指導(dǎo)和啟發(fā)。它不僅能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,加深學(xué)生對(duì)課本理論知識(shí)的理解,而且能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,促使學(xué)生勤于思考、勇于創(chuàng)新,不斷思索實(shí)驗(yàn)方法,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的工程實(shí)踐能力及實(shí)驗(yàn)操作技能。開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生之間探討實(shí)驗(yàn)方案等相關(guān)內(nèi)容,促使學(xué)生在學(xué)習(xí)上相互交流,培養(yǎng)他們溝通交流的能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。此外,開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)?zāi)芴岣邔?shí)驗(yàn)設(shè)備和場(chǎng)地的利用率,也能促使實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)籌規(guī)劃能力和管理水平的提高,推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)室自身的建設(shè)。
(二)混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施
1.開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)的選題
混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)的選題可來(lái)源于以下3個(gè)方面:教師結(jié)合教學(xué)需求申報(bào)的教學(xué)型開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;教師結(jié)合科研項(xiàng)目申報(bào)的科研型開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;學(xué)生結(jié)合科技創(chuàng)新活動(dòng)申報(bào)的創(chuàng)新型開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
2.開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)的實(shí)施步驟與措施
混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)施步驟如下。
(1)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的申報(bào)。組織教師結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)及開(kāi)展科研工作的需要,申報(bào)教學(xué)型、科研型開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;學(xué)生也可結(jié)合開(kāi)展科技活動(dòng)的需要積極申報(bào)創(chuàng)新型開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
(2)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的審批立項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)室、學(xué)院及學(xué)校教務(wù)部門對(duì)申報(bào)的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)的目的、意義、可行性及所需的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)周期等進(jìn)行逐項(xiàng)審查,審核通過(guò)后予以立項(xiàng)并公布。
(3)學(xué)生報(bào)名審核。學(xué)生根據(jù)課程學(xué)習(xí)的需要、自身興趣愛(ài)好和時(shí)間安排,有針對(duì)性地選擇項(xiàng)目進(jìn)行報(bào)名。經(jīng)項(xiàng)目主持人及實(shí)驗(yàn)室審核后確定項(xiàng)目參與人員。
(4)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)展。指導(dǎo)教師組織學(xué)生自主開(kāi)展開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,教師主要在文獻(xiàn)檢索、實(shí)驗(yàn)方案優(yōu)選、實(shí)驗(yàn)儀器操作規(guī)范及撰寫實(shí)驗(yàn)總結(jié)或科技小論文等環(huán)節(jié)給予必要的引導(dǎo),實(shí)驗(yàn)從設(shè)計(jì)到實(shí)施整個(gè)過(guò)程都由項(xiàng)目小組成員通力協(xié)作自主完成。
(5)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的總結(jié)和驗(yàn)收。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人對(duì)項(xiàng)目的實(shí)施和完成情況進(jìn)行總結(jié),填寫項(xiàng)目驗(yàn)收?qǐng)?bào)告,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),提出合理的建議。對(duì)參與教學(xué)型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)生,由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師根據(jù)完成實(shí)驗(yàn)情況評(píng)定成績(jī);對(duì)參與科研型及創(chuàng)新型開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)生,由項(xiàng)目主持教師或指導(dǎo)教師給予創(chuàng)新學(xué)分。由學(xué)院及學(xué)校教務(wù)部門組織對(duì)各個(gè)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的驗(yàn)收。
為了保證開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)工作的順利開(kāi)展,通常需要采取一定的措施。
(1)優(yōu)先考慮教學(xué)型開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。申報(bào)的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較多時(shí),應(yīng)優(yōu)先考慮教學(xué)型開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的順利完成。
(2)確保開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)的經(jīng)費(fèi)支持。學(xué)校應(yīng)專門撥給一定的經(jīng)費(fèi)用于支持教學(xué)型開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;科研型及創(chuàng)新型開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)則由相應(yīng)的科研項(xiàng)目及學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目提供必要的經(jīng)費(fèi)保證。
(3)開(kāi)放時(shí)間的統(tǒng)籌安排和實(shí)驗(yàn)資源的優(yōu)化配置。通過(guò)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師、學(xué)生以及實(shí)驗(yàn)室管理人員的協(xié)調(diào),采用固定時(shí)間和預(yù)約時(shí)間相結(jié)合、預(yù)約方式為主的方式,統(tǒng)籌安排優(yōu)化配置實(shí)驗(yàn)資源以滿足各方需求。
(三)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成效
2011年起中南大學(xué)出臺(tái)了《中南大學(xué)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理辦法》,學(xué)院結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室根據(jù)教學(xué)計(jì)劃安排、創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要,開(kāi)始面向天佑班、以升班及卓越工程師班等實(shí)驗(yàn)班本科生開(kāi)放試點(diǎn),并逐步實(shí)現(xiàn)向全院本科生全面開(kāi)放。學(xué)校試點(diǎn)工作再次表明,開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力方面成效顯著,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
第一,開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)能調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,促使學(xué)生勤于思考。大多數(shù)學(xué)生能結(jié)合課堂所學(xué)知識(shí),積極思考,自主地查閱文獻(xiàn)資料,按照試驗(yàn)大綱的要求完成混凝土梁正截面受彎及斜截面受剪試件的計(jì)算分析及設(shè)計(jì)等工作,加深對(duì)書本知識(shí)的理解。
第二,開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。少數(shù)基礎(chǔ)較好的學(xué)生選擇完成教師科研項(xiàng)目的鐵路橋梁疲勞實(shí)驗(yàn)等任務(wù),學(xué)生綜合運(yùn)用發(fā)散思維等創(chuàng)新思維方式積極探索,勇于在試驗(yàn)方案和數(shù)據(jù)分析處理方面求新求異,創(chuàng)新能力有所提升。
第三,開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)能鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的工程實(shí)踐能力。部分學(xué)生根據(jù)興趣及結(jié)構(gòu)模型比賽等學(xué)科競(jìng)賽的需要完成自選項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)任務(wù),試驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生能細(xì)致地觀察,深入思考,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下自主地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題,動(dòng)手能力和工程實(shí)踐水平顯著提高。
三、結(jié)語(yǔ)
土木工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,學(xué)生的創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)是教學(xué)實(shí)踐中的重要環(huán)節(jié)。開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)具有設(shè)計(jì)性、創(chuàng)造性和綜合性的特點(diǎn),開(kāi)展開(kāi)放式混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué),能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,提升學(xué)生對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)基本理論知識(shí)的理解,促使學(xué)生勤于思考、勇于創(chuàng)新,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的工程實(shí)踐能力及實(shí)驗(yàn)操作技能。開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施過(guò)程中,需要做好實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目申報(bào)、立項(xiàng)、審核、實(shí)驗(yàn)開(kāi)展及總結(jié)驗(yàn)收等各項(xiàng)工作。實(shí)驗(yàn)室需要提高自身的規(guī)劃能力和管理水平,實(shí)現(xiàn)開(kāi)放時(shí)間及實(shí)驗(yàn)資源的統(tǒng)籌安排和優(yōu)化配置,確保開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利實(shí)施。實(shí)踐表明,開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)能取得顯著的教學(xué)成效,值得在全國(guó)土木工程專業(yè)推廣。
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Open experimental teaching of concrete structure
LIU Xiao-chun, WEI Jun, YU Zhi-wu
(School of Civil Engineering, Central South University, Changsha 410075, P.R. China)
關(guān)鍵詞:雙語(yǔ)教學(xué);結(jié)構(gòu)力學(xué);策略
一、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》的教學(xué)現(xiàn)狀及雙語(yǔ)教學(xué)的可行性
(一)《結(jié)構(gòu)力學(xué)》的教學(xué)現(xiàn)狀
1 學(xué)生普遍感到該課程抽象、枯燥。2 內(nèi)容深、多而課時(shí)少。教學(xué)大綱對(duì)本科一般規(guī)定的學(xué)時(shí)是100-110學(xué)時(shí)。實(shí)行5天工作制后學(xué)校在安排上已減少至70學(xué)時(shí)。此外,教材內(nèi)需要板書的圖和公式多,需要講解的例題多,所以占去很多課堂時(shí)間。3 教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際脫節(jié)。教材內(nèi)容都是已經(jīng)抽象化后的力學(xué)模型,實(shí)際專業(yè)中的哪些部分可以抽象為這樣的模型,學(xué)生往往無(wú)法聯(lián)想。4 絕大多數(shù)為漢語(yǔ)授課。
(二)雙語(yǔ)教學(xué)的可行性
1 時(shí)間恰當(dāng)?!督Y(jié)構(gòu)力學(xué)》課程排在教學(xué)計(jì)劃第五學(xué)期,這時(shí)學(xué)生已修完《理論力學(xué)》、《材料力學(xué)》、《基礎(chǔ)英語(yǔ)》。該課程雙語(yǔ)教學(xué)不但能被學(xué)生接受,而且能夠初步培養(yǎng)其英語(yǔ)專業(yè)應(yīng)用能力。2 中外教學(xué)要求和內(nèi)容基本一致。《結(jié)構(gòu)力學(xué)》研究的是結(jié)構(gòu)物的力學(xué)原理,而它普遍適用于各國(guó)。相反,《結(jié)構(gòu)力學(xué)》后續(xù)的專業(yè)課由于各國(guó)規(guī)范不盡相同,難以直接引用國(guó)外原版教材。3 充分利用多媒體課件,能夠節(jié)省大量畫圖、板書時(shí)間,最大限度擴(kuò)展授課的信息量、減小教師的勞動(dòng)強(qiáng)度。
二、推行《結(jié)構(gòu)力學(xué)》雙語(yǔ)教學(xué)存在的主要問(wèn)題
(一)師資水平難以遲到雙語(yǔ)教學(xué)的要求
雙語(yǔ)教學(xué)要求任課教師不僅要精通專業(yè)知識(shí),還要有良好的英語(yǔ)基礎(chǔ)和口語(yǔ)表達(dá)能力,而目前的師資往往達(dá)不到這些要求。
(二)學(xué)生英語(yǔ)水平不足
雙語(yǔ)教學(xué)實(shí)施的前提是學(xué)生具有良好的英語(yǔ)基礎(chǔ),而事實(shí)上達(dá)到要求的學(xué)生寥寥無(wú)幾。
(三)適用教材緊缺
教材的適合與否將直接決定雙語(yǔ)教學(xué)的成敗。不同層次的學(xué)生需要各自能夠接受而又愿意接受的教材。然而,一方面,學(xué)生的層次難以確定;另一方面,教材的理論深度、廣度難以與該課學(xué)時(shí)及學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)相符。
三、雙語(yǔ)教學(xué)的三種模式
(一)完全沉浸型教學(xué)模式
完全沉浸型,就是學(xué)校采用全英教材,完全使用一種非母語(yǔ)的第二語(yǔ)言進(jìn)行教學(xué),組織學(xué)生用英語(yǔ)進(jìn)行課堂討論。學(xué)生的作業(yè)和考試均采用英文,以便為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)良好的英文應(yīng)用和專業(yè)學(xué)習(xí)環(huán)境。
(二)單詞引導(dǎo)型教學(xué)模式
所謂單詞引導(dǎo)型,就是教師在講課過(guò)程中著重講述專業(yè)名詞的英文表示,而在對(duì)其進(jìn)行解釋時(shí),則以漢語(yǔ)講解為主。
(三)過(guò)渡型教學(xué)模式
就是在最初的教學(xué)過(guò)程中以母語(yǔ)教學(xué)為主,重要的概念、定義用英語(yǔ)闡述,而主要原理和工程實(shí)例則用漢語(yǔ)來(lái)解釋,教學(xué)手段以講授為主。隨著英語(yǔ)教學(xué)的逐步深入,應(yīng)選擇部分內(nèi)容用英語(yǔ)講解,采用啟發(fā)式與互動(dòng)性相結(jié)合的教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行英語(yǔ)思維。
第一種模式從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,是一種理想的教育模式,但它是建立在師生英語(yǔ)水平均較高的基礎(chǔ)上,目前來(lái)說(shuō)并不適用,盲目使用只會(huì)帶來(lái)專業(yè)不“?!?、英語(yǔ)不“精”的后果;第二種方案雖然實(shí)施起來(lái)很方便,學(xué)生也易接受,但不利于學(xué)生英語(yǔ)水平的提高,不能滿足人才培養(yǎng)國(guó)際化的要求;根據(jù)實(shí)際情況,宜采用第三種教學(xué)模式,即不斷拓展學(xué)生的英語(yǔ)空間,同對(duì)將結(jié)構(gòu)物的力學(xué)原理反復(fù)、逐步地融入其中。
四、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》雙語(yǔ)教學(xué)策略
(一)師資策略
鑒于高校土木工程專業(yè)教學(xué)的特點(diǎn),《結(jié)構(gòu)力學(xué)》雙語(yǔ)師資主要應(yīng)由該學(xué)科教師培訓(xùn)英語(yǔ)的方式加以解決,輔以聘請(qǐng)外籍教師的方式。現(xiàn)階段,對(duì)雙語(yǔ)教師的培訓(xùn)課分為以下幾個(gè)方面:1.定期對(duì)雙語(yǔ)教師進(jìn)行英語(yǔ)語(yǔ)音、語(yǔ)調(diào)的“正音”訓(xùn)練;2.強(qiáng)化課堂語(yǔ)言、課堂組織能力訓(xùn)練;3.強(qiáng)化專業(yè)英語(yǔ)應(yīng)用能力積累;4.分析雙語(yǔ)教學(xué)影響因素及其規(guī)律。
(二)學(xué)生策略
根據(jù)多數(shù)學(xué)生的平均英語(yǔ)水平,確定英語(yǔ)授課比例。隨著學(xué)生平均水平的提高,逐步擴(kuò)大該比例。循序漸進(jìn),因材施教。
(三)教材策略
盡量選用國(guó)外優(yōu)秀原版教材,另外,可摘選一些結(jié)構(gòu)力學(xué)方面國(guó)內(nèi)外具有代表性的文章作為輔助教材。雙語(yǔ)教學(xué)是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程,需要專業(yè)知識(shí)和外語(yǔ)知識(shí)的積累,所用教材應(yīng)既有專業(yè)系統(tǒng)知識(shí)的講解,又要語(yǔ)言上簡(jiǎn)潔易懂。選擇雙語(yǔ)教學(xué)教材時(shí),要認(rèn)真分析和對(duì)比國(guó)內(nèi)同類教材,以避免教材選用出現(xiàn)偏差,影響教學(xué)效果。既注重本課程所需基礎(chǔ),又要對(duì)比分析教材內(nèi)容、邏輯結(jié)構(gòu);既要考慮跟蹤學(xué)科前沿,又要分析其敘述方法和特點(diǎn)。
(四)大綱的制定
由于使用兩種語(yǔ)言授課,且學(xué)生接受能力有限,雙語(yǔ)教學(xué)過(guò)程中為了讓學(xué)生理解透徹所授內(nèi)容,難免出現(xiàn)課程進(jìn)度緩慢的情形。任課教師可以通過(guò)試講,摸索出恰當(dāng)?shù)氖谡n計(jì)劃,做到詳略得當(dāng)、重點(diǎn)突出。
(五)課堂教學(xué)
課堂教學(xué)多樣化,多種教學(xué)形式并用。在進(jìn)行雙語(yǔ)教學(xué)時(shí),課堂教學(xué)不能僅僅滿足于講授法,要通過(guò)多種渠道,采用不同的教學(xué)形式,如案例法、討論法、交叉教學(xué),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極陛,提高雙語(yǔ)教學(xué)效果。
首先,教師講解知識(shí)盡量使用外語(yǔ)進(jìn)行,努力做到概念解釋準(zhǔn)確、邏輯思維嚴(yán)密、重點(diǎn)知識(shí)講解詳細(xì)、難點(diǎn)知識(shí)講解清楚,同時(shí)可以適度地采用中文進(jìn)行解說(shuō),避免由于語(yǔ)言滯后造成學(xué)生的思維障礙。教師還需循序漸進(jìn)地增加學(xué)生的專業(yè)詞匯,在課堂上有針對(duì)性地把原版教材中的基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵概念和詞匯提取出來(lái)進(jìn)行講解。板書也使用外語(yǔ),內(nèi)容包括課堂筆記、專門術(shù)語(yǔ)、關(guān)鍵句子及各類條款的具體舉例。把外語(yǔ)深深扎根于專業(yè)知識(shí)當(dāng)中,讓學(xué)生更清晰、透徹地理解理論。
其次,多安排一些課堂討論和案例分析的教學(xué)時(shí)數(shù),就某個(gè)專題或案例組織學(xué)生用英文進(jìn)行小組討論和互動(dòng)式的提問(wèn)??捎山處熛忍岢鰡?wèn)題,學(xué)生自己尋找答案、解答問(wèn)題,教師全程督導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生積極參與到課堂教學(xué)活動(dòng)中。通過(guò)討論教學(xué),不斷訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和使用外語(yǔ)進(jìn)行思辨、交流的能力,培養(yǎng)學(xué)生形成良好的探索性、互動(dòng)性的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
此外,還需加大學(xué)生課外閱讀量,推薦一些本專業(yè)相關(guān)的網(wǎng)站,指導(dǎo)學(xué)生定期瀏覽并選擇一些專業(yè)英文材料閱讀。還可要求學(xué)生必須收集一定數(shù)量的專業(yè)資料,加以整理,撰寫小論文。
(六)考核方式
河北科技師范學(xué)院城市建設(shè)學(xué)院工程管理專業(yè)2004年設(shè)立以來(lái),經(jīng)過(guò)十多年的努力,已經(jīng)逐漸形成一支擁有學(xué)歷、職稱和年齡結(jié)構(gòu)較合理的教師隊(duì)伍。本專業(yè)要按照“引進(jìn)+培養(yǎng)+共享”的人才隊(duì)伍建設(shè)思路,建立學(xué)校、企業(yè)共享共同的專業(yè)教師使用機(jī)制,以優(yōu)化結(jié)構(gòu)為重點(diǎn),突出教師職業(yè)能力培養(yǎng),強(qiáng)化“雙師雙能型”教師隊(duì)伍建設(shè)力度,根據(jù)教師崗位要求及學(xué)科發(fā)展趨勢(shì),及時(shí)完善教師知識(shí)結(jié)構(gòu),補(bǔ)充知識(shí)的不足,在課程安排上充分考慮教師的自我提高問(wèn)題,為教師在職學(xué)習(xí)和提高提供方便。對(duì)于新走上工作崗位的青年教師,要經(jīng)過(guò)聽(tīng)課、助課等環(huán)節(jié)后才能擔(dān)任講課任務(wù),第一次上講臺(tái)前必須進(jìn)行試講,對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān),并對(duì)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)集體備課,以幫助青年教師順利通過(guò)教學(xué)關(guān),盡早擔(dān)負(fù)起教學(xué)工作,搞好不同層次教師的傳、幫、帶工作和梯隊(duì)建設(shè),充分發(fā)揮教師團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì)。
2優(yōu)化專業(yè)課程體系,加大教學(xué)管理工作改革
根據(jù)國(guó)家《高等學(xué)校工程管理本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》人才培養(yǎng)規(guī)格,針對(duì)應(yīng)用型工程管理人才培養(yǎng)的具體要求,探索和完善工、學(xué)結(jié)合,校企合作的人才培養(yǎng)模式,加強(qiáng)課程建設(shè),力求課程搭配合理、課時(shí)比例協(xié)調(diào),突出主干課程,突出專業(yè)特色,保持管理知識(shí)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì),從某種意義上說(shuō),這個(gè)優(yōu)勢(shì)也是特色,是土木工程專業(yè)所沒(méi)有的,特別是工程項(xiàng)目管理方向和工程造價(jià)管理方向,更應(yīng)該保持這個(gè)優(yōu)勢(shì)。這有利于學(xué)生未來(lái)的發(fā)展和提高,也有利于實(shí)現(xiàn)教育部新專業(yè)目錄規(guī)定的培養(yǎng)目標(biāo)。加強(qiáng)精品課程建設(shè)力度,使本專業(yè)主干課程達(dá)合格以上標(biāo)準(zhǔn),爭(zhēng)取1-2門達(dá)優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn)。健全和完善教學(xué)大綱、課程發(fā)展規(guī)劃等教學(xué)基本文件,根據(jù)應(yīng)用型人才主體培養(yǎng)要求,完善各主要教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和控制,認(rèn)真實(shí)行教學(xué)評(píng)估與檢查,建立動(dòng)態(tài)評(píng)估與過(guò)程考核機(jī)制,進(jìn)行畢業(yè)學(xué)生質(zhì)量跟蹤調(diào)查、專業(yè)招生與學(xué)生就業(yè)調(diào)查等措施。在教學(xué)管理方面,做好對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和教師的教學(xué)效果、教學(xué)能力的全過(guò)程監(jiān)控,發(fā)揮教學(xué)質(zhì)量管理手段對(duì)于教師工作和學(xué)生學(xué)習(xí)的督導(dǎo)功能。
3創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)包括:認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、頂崗(生產(chǎn))實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文等幾方面。加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),突出應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色,注重加強(qiáng)與企業(yè)教學(xué)實(shí)踐實(shí)習(xí)基地合作,提升校企合作,開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)的緊密度和結(jié)合度,實(shí)施關(guān)鍵崗位核心能力培養(yǎng)模塊化教學(xué),依托建筑施工企業(yè),實(shí)行建筑工地頂崗實(shí)習(xí),提高學(xué)生的實(shí)踐能力。在教學(xué)中突出培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)意識(shí),從低年級(jí)開(kāi)始設(shè)置創(chuàng)新教育和培養(yǎng),在高年級(jí)開(kāi)設(shè)創(chuàng)業(yè)培訓(xùn),使工程管理的學(xué)生在創(chuàng)新中不斷成長(zhǎng),在創(chuàng)業(yè)中不斷提高。
4改革教學(xué)方式方法,實(shí)施教育資源共享
關(guān)鍵詞:卓越工程師 橋梁工程 課堂教學(xué) 改革研究
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2016)08(a)-0091-02
“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃是教育部2009年推出的一項(xiàng)高等工程教育改革措施,旨在為工程領(lǐng)域培養(yǎng)面向工程界、面向未來(lái)、面向世界的優(yōu)秀工程技術(shù)人才。西南石油大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院作為應(yīng)用型本科院校被教育部列入了第二批“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”名單。對(duì)于道路與橋梁工程專業(yè)人才培養(yǎng)而言,“橋梁工程”課堂教學(xué)的重要性毋庸置疑。
1 “橋梁工程”課程教學(xué)現(xiàn)狀
“橋梁工程”是土木工程專業(yè)道路與橋梁方向一門必修專業(yè)課,在專業(yè)課程體系中占有極其重要的作用和地位。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生熟練掌握梁式橋的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和設(shè)計(jì)計(jì)算、了解拱橋、斜拉橋和懸索橋的主要特點(diǎn)和構(gòu)造等。該課程涉及“六多兩強(qiáng)”,“六多”指先修課程多、規(guī)范條文多、課程內(nèi)容多、基本概念多、構(gòu)造要求多和設(shè)計(jì)計(jì)算多,“兩強(qiáng)”是指實(shí)踐性強(qiáng)和綜合性強(qiáng),學(xué)生在缺乏實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)的情況下,難以掌握。目前采用的教學(xué)形式主要是“教師講、學(xué)生聽(tīng)”的“填鴨式”教學(xué)模式,在課堂教學(xué)中學(xué)生的主體作用被輕視,導(dǎo)致學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)的積極性。由此暴露出了“橋梁工程”課堂教學(xué)的一系列問(wèn)題,例如:⑴教材內(nèi)容缺乏新意,創(chuàng)新性不足;⑵課程內(nèi)容多,學(xué)時(shí)少;⑶教學(xué)手段單調(diào),靈活性不夠;⑷教學(xué)內(nèi)容乏味,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱;⑸畏難心理導(dǎo)致學(xué)生缺乏主動(dòng)思考能力;⑹課程考核方式單一,反映不出學(xué)生的綜合素質(zhì)。
2 “橋梁工程”課程教學(xué)改革思路及措施
針對(duì)“橋梁工程”課堂教學(xué)存在的弊端,結(jié)合國(guó)家卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的推進(jìn)和落實(shí),對(duì)該課程的教學(xué)模式、教學(xué)思路、教學(xué)方法進(jìn)行如下改革探索。
2.1 根據(jù)課程內(nèi)容,編制適合本科教學(xué)的教材
縱觀我國(guó)大量橋梁工程的出版物對(duì)各種橋型的上部結(jié)構(gòu)和墩臺(tái)基礎(chǔ)都進(jìn)行了介紹,但大多存在只重點(diǎn)介紹簡(jiǎn)支梁橋和拱橋的構(gòu)造與計(jì)算,而對(duì)于連續(xù)梁橋和橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)的構(gòu)造與計(jì)算只是泛泛而談,特別是現(xiàn)階段常見(jiàn)的鋼橋基本沒(méi)有介紹。我校學(xué)生只學(xué)習(xí)橋梁工程這一門橋梁專業(yè)課,適應(yīng)這類學(xué)生的橋梁工程教材內(nèi)容應(yīng)深入淺出,重在原理的介紹,理論和實(shí)踐應(yīng)能兼顧,并將最新的橋梁發(fā)展現(xiàn)狀引入到教材內(nèi)容中。
2.2 調(diào)整課程體系結(jié)構(gòu),增加“橋梁工程”課程學(xué)時(shí)
我校道路與橋梁方向?qū)W生的培養(yǎng)原則是重路輕橋,因此橋梁工程只有56個(gè)學(xué)時(shí)。通過(guò)調(diào)整課程體系結(jié)構(gòu),橋梁工程課程學(xué)時(shí)增加了56個(gè)學(xué)時(shí),將這些學(xué)時(shí)中的24個(gè)學(xué)時(shí)添加到橋梁工程上,橋梁工程的學(xué)時(shí)變?yōu)?0學(xué)時(shí)。另外32個(gè)學(xué)時(shí)增加一門橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)。這一改革設(shè)想目前已從2013級(jí)學(xué)生開(kāi)始試行。
2.3 采用啟發(fā)式、討論式、體驗(yàn)式教學(xué)方法
改變以往教學(xué)模式,將啟發(fā)式、討論式、體驗(yàn)式教學(xué)方法引入到課堂教學(xué)中來(lái)。筆者通過(guò)對(duì)2011級(jí)、2012級(jí)學(xué)生試點(diǎn)啟發(fā)式、討論式、體驗(yàn)式教學(xué)方法,效果明顯。啟發(fā)式、討論式以簡(jiǎn)支梁橋構(gòu)造設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)為例,在介紹了簡(jiǎn)支梁橋的受力特點(diǎn)后,可以啟發(fā)式學(xué)生去歸納總結(jié)懸臂梁橋及連續(xù)梁橋的受力特點(diǎn),并分組討論由受力特點(diǎn)決定的各種橋梁截面異同。而體驗(yàn)式教學(xué)則是將課堂交給學(xué)生,由學(xué)生來(lái)完成小部分教學(xué)任務(wù)。以簡(jiǎn)支梁橋截面設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)為例,學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容之前兩個(gè)星期,將任務(wù)布置下去,由學(xué)生以3人為一組來(lái)完成簡(jiǎn)支梁橋的截面特點(diǎn)學(xué)習(xí)。每個(gè)小組都要準(zhǔn)備多媒體課件,且每個(gè)學(xué)生都需準(zhǔn)備一種截面的講解。上課時(shí)由學(xué)生代替教師帶領(lǐng)全體同學(xué)來(lái)完成截面特點(diǎn)的學(xué)習(xí),不足的地方教師在加以補(bǔ)充。大部分學(xué)生為了避免上去講解時(shí)不懂的尷尬,在課下會(huì)花大量的時(shí)間準(zhǔn)備多媒體課件、收集與截面特點(diǎn)相關(guān)的圖片及工程實(shí)例。通過(guò)幾次嘗試后發(fā)現(xiàn)有部分同學(xué)準(zhǔn)備充分、講解時(shí)圖文并茂、內(nèi)容熟悉,可以和教師的講解效果相媲美。同時(shí)絕大多數(shù)學(xué)生逐漸有了提前預(yù)習(xí)的習(xí)慣,學(xué)習(xí)的主動(dòng)性也有所提高。
2.4 將動(dòng)畫和視頻引入到課程教學(xué)中,并強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
對(duì)于實(shí)踐要求較高的環(huán)節(jié),可將現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、動(dòng)畫和視頻引入到橋梁工程的課程教學(xué)中。例如對(duì)于橋梁的基本組成及重點(diǎn)構(gòu)造,可以組織學(xué)生到學(xué)校附近的人行天橋上現(xiàn)場(chǎng)參觀,這對(duì)體現(xiàn)教學(xué)思路,引起學(xué)習(xí)興趣是非常有效的。
另外,要積極鼓勵(lì)學(xué)生參與到校開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)中,并鼓勵(lì)學(xué)生參加每年舉行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽,讓學(xué)生自己動(dòng)手制作橋梁模型,在實(shí)際操作中發(fā)揮豐富的想象力和創(chuàng)新能力。
2.5 加大課程網(wǎng)站建設(shè),充分利用網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)
我校的橋梁工程網(wǎng)絡(luò)課堂已經(jīng)在天空網(wǎng)絡(luò)教室建立,一些基本資料,如多媒體課件、練習(xí)題及模擬試題等都掛在了課程網(wǎng)頁(yè)上,學(xué)生可以隨時(shí)閱讀和下載復(fù)習(xí)。但學(xué)生知道的少,應(yīng)加大網(wǎng)絡(luò)教育宣傳,讓學(xué)生能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)來(lái)學(xué)習(xí)。同時(shí),應(yīng)補(bǔ)充各類橋梁的圖片、施工動(dòng)畫及視頻資料。還可以開(kāi)辟課程答疑、討論專區(qū),利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)學(xué)生可以完成習(xí)題的練習(xí)和答疑,并對(duì)重點(diǎn)問(wèn)題和難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行討論,通過(guò)網(wǎng)上留言、學(xué)生提問(wèn)、學(xué)生自答、教師解答等方式提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。讓橋梁工程的學(xué)習(xí)變成隨時(shí)隨地可以進(jìn)行的平常事情,從而克服學(xué)生的恐懼心理。
2.6 成績(jī)?cè)u(píng)定方法
改變傳統(tǒng)單一的考核模式,注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程和能力的考核。改革后的橋梁工程課程成績(jī)?cè)u(píng)定擬考慮對(duì)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)能力和工程應(yīng)用及創(chuàng)新能力的考核。學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)能力由平時(shí)表現(xiàn)(包括出勤和平時(shí)作業(yè))、講課表現(xiàn)和期末考試成績(jī)組成。工程應(yīng)用及創(chuàng)新能力考核主要包括課程論文、讀書報(bào)告及科技活動(dòng)等。課程論文主要指在教學(xué)過(guò)程中布置的一些探討性較強(qiáng)的小論文。
根據(jù)新構(gòu)建的橋梁工程成績(jī)?cè)u(píng)定系統(tǒng),平時(shí)表現(xiàn)、講課表現(xiàn)、課程論文、讀書報(bào)告和科技活動(dòng)情況等均納入到平時(shí)成績(jī)的考核中??己朔桨溉绫?所示。
3 結(jié)語(yǔ)
橋梁工程課程的教學(xué)改革,優(yōu)化了教學(xué)體系和內(nèi)容,倡導(dǎo)啟發(fā)式、討論式、體驗(yàn)式的教學(xué)模式,形成了“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的格局。教學(xué)手段多樣化、現(xiàn)代化,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué),將橋梁工程的教學(xué)從課上轉(zhuǎn)到課下,提高了課堂教學(xué)的效果和質(zhì)量。部分改革措施已經(jīng)試行,教學(xué)效果表明,采用此類改革方案明顯活躍了課堂氣氛,鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力,將現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、動(dòng)畫及視頻引入課堂教學(xué)之中,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。成績(jī)?cè)u(píng)定方法的改革,使學(xué)生從死記硬背中解脫出來(lái),同時(shí)也避免了學(xué)生考試抄襲的現(xiàn)象發(fā)生,端正了學(xué)習(xí)態(tài)度。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,教師也應(yīng)該不斷提高自身的理論水平,總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),強(qiáng)化素質(zhì)教育,力爭(zhēng)和學(xué)生一起提高教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳東.基于卓越工程師計(jì)劃的鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革研究[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版,2011(6):174-175.
關(guān)鍵詞:工程測(cè)量 GPS測(cè)量 銜接性 教學(xué)研究
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和高等職業(yè)教育改革的深化,“工程測(cè)量”原有教材的內(nèi)容和體系已經(jīng)不能適應(yīng)教改后的教學(xué)計(jì)劃和調(diào)整后的專業(yè)結(jié)構(gòu)。我們從教學(xué)要求出發(fā),在多年的教學(xué)實(shí)踐和科研活動(dòng)基礎(chǔ)之上,注重理論性和實(shí)用性相結(jié)合、系統(tǒng)性和最新發(fā)展相結(jié)合的教學(xué)方式,對(duì)GPS定位相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)據(jù)處理過(guò)程介紹得比較詳細(xì),在教學(xué)中比較適用,使學(xué)生對(duì)GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)有一個(gè)完整的概念。
GPS定位技術(shù)從問(wèn)世之初取代常規(guī)大地測(cè)量和工程控制測(cè)量發(fā)展到目前,已滲入工程測(cè)量、地籍測(cè)量、交通管理、導(dǎo)航、地理信息系統(tǒng)、海洋、氣象和地球空間研究等許多領(lǐng)域。GPS定位技術(shù)的日益廣泛應(yīng)用,使它成為土木工程類專業(yè)學(xué)生的必修內(nèi)容。
通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)改革,我在教材建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容改革、多媒體教學(xué)、教學(xué)考核方式和教學(xué)實(shí)習(xí)的改革
等方面做了一些初步的探索和研究,得出了一些有益的結(jié)論。
一“工程測(cè)量”課程與GPS測(cè)量的銜接性教學(xué)內(nèi)容的改革
(一)在現(xiàn)用的高等職業(yè)學(xué)?!肮こ虦y(cè)量”教材中,有關(guān)GPS測(cè)量原理與應(yīng)用介紹簡(jiǎn)單,沒(méi)有相關(guān)工程實(shí)例,教材理論性和實(shí)用性相結(jié)合、系統(tǒng)性和最新發(fā)展相結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容與最新發(fā)展相結(jié)合不緊密。因此,我校在教學(xué)和教材建設(shè)中緊緊抓住“教學(xué)對(duì)象主要是應(yīng)用GPS進(jìn)行精密定位”這一特點(diǎn),在教學(xué)內(nèi)容的組織上改變已有教材中將GPS衛(wèi)星定軌理論與方法、GPS衛(wèi)星信號(hào)的組成與傳播等天文、電子或通訊方面的理論作為重要內(nèi)容,而只是將這些內(nèi)容作為GPS定位理論主線上的必要過(guò)渡知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
(二)結(jié)合路橋?qū)I(yè)的特點(diǎn),重點(diǎn)安排了以下知識(shí)點(diǎn):GPS系統(tǒng)的構(gòu)成及其發(fā)展現(xiàn)狀、GPS定位系統(tǒng)的坐標(biāo)系、GPS衛(wèi)星的測(cè)距碼信號(hào)與偽距測(cè)量原理、GPS衛(wèi)星的載波信號(hào)與相位測(cè)量原理、GPS靜態(tài)定位原理、整周未知數(shù)的確定方法與周跳分析、GPS動(dòng)態(tài)定位原理、GPS定位測(cè)量中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、GPS控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)及外業(yè)工作、GPS基線向量解算與網(wǎng)平差、GPS定位技術(shù)的應(yīng)用等。通過(guò)這些知識(shí)的學(xué)習(xí),不但使學(xué)生對(duì)GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)有一個(gè)完整的概念,而且可以使學(xué)生較好地理解和掌握GPS定位的關(guān)鍵理論和重要知識(shí),從而達(dá)到使用GPS定位技術(shù)從事測(cè)繪或相關(guān)專業(yè)工作的目的。
二改革教學(xué)方法和手段
(一)授課時(shí)提綱挈領(lǐng),對(duì)于教材中部分通俗易懂的內(nèi)容可以安排學(xué)生自學(xué),把節(jié)省出來(lái)的課時(shí)用來(lái)加強(qiáng)重點(diǎn)、難點(diǎn)章節(jié)的講授及補(bǔ)充新的教學(xué)內(nèi)容或課外知識(shí),以解決教學(xué)時(shí)數(shù)少而內(nèi)容多的矛盾,教師要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行篩選和組合,并且要大量閱讀相關(guān)的科技論文和資料,以便了解授課內(nèi)容的最新發(fā)展情況。
(二)多媒體教學(xué)與文字教學(xué)相結(jié)合。多媒體教學(xué)具有直觀、生動(dòng)、形象等特點(diǎn),可以將部分在課堂上用文字?jǐn)⑹霾槐愕膬?nèi)容用幻燈片或動(dòng)畫進(jìn)行教學(xué),既提高了效率,又加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)授課內(nèi)容的理解與記憶。圖像、聲音、文字及三維動(dòng)畫效果的使用,可以更好地向?qū)W生們演示GPS系統(tǒng)工作原理、測(cè)距碼和載波相位的測(cè)量原理、RTK技術(shù)和廣域差分技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程以及GPS定位坐標(biāo)系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換等一系列內(nèi)容,還可以直觀地演示和觀看用GPS后處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)處理、基線向量解算和GPS網(wǎng)平差的全部過(guò)程。
三教學(xué)考核方式的改革
在教學(xué)考核方面,除了正常的期終考試考核之外,對(duì)學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)考核進(jìn)行了改革,用儀器操作考核(占40%)、成果質(zhì)量考核(占20%)、實(shí)習(xí)小結(jié)考核(占20%)、小論文(占20%)等多種形式,綜合評(píng)定學(xué)生的實(shí)習(xí)成績(jī),而學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)考核的成績(jī)可以占到總成績(jī)的60%左右。實(shí)踐教學(xué)考核方式的改革有力地促進(jìn)了學(xué)生們參與實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性,提高了學(xué)生對(duì)GPS信號(hào)接收機(jī)的熟練程度和實(shí)際動(dòng)手能力,這方面的改革對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提高也是大有裨益的。
四重點(diǎn)加強(qiáng)和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
(一)加大GPS課程的課間實(shí)習(xí)力度,保證實(shí)驗(yàn)課時(shí),重視實(shí)驗(yàn)課的質(zhì)量。將GPS課程的課間實(shí)習(xí)課與理論教學(xué)課時(shí)調(diào)整為1:1,保證實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)時(shí)間。通過(guò)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí),可以將理論與實(shí)際聯(lián)系起來(lái),及時(shí)鞏固課堂教學(xué)的內(nèi)容,加深對(duì)基礎(chǔ)理論的認(rèn)識(shí),同時(shí)可以為以后的集中實(shí)習(xí)打好基礎(chǔ)。為此,教師對(duì)每一堂實(shí)驗(yàn)課都應(yīng)提出具體的要求,實(shí)驗(yàn)課結(jié)束之后要讓學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,以加深對(duì)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容的理解。
(二)依托實(shí)訓(xùn)基地,讓學(xué)生直接參與基地生產(chǎn),提高實(shí)際操作能力。將GPS內(nèi)容綜合實(shí)習(xí),合理安排實(shí)習(xí)時(shí)間,增加應(yīng)用實(shí)例分析,譬如:我校測(cè)量實(shí)習(xí)基地建筑物密集,測(cè)區(qū)權(quán)屬關(guān)系復(fù)雜,權(quán)屬界址點(diǎn)數(shù)量多.采用常規(guī)測(cè)量手段施測(cè)十分困難,采用RTK測(cè)量技術(shù)作為本測(cè)區(qū)宗地權(quán)屬界址點(diǎn)坐標(biāo)的實(shí)測(cè)技術(shù)手段,在地籍測(cè)量的應(yīng)用還是很少的。在充分調(diào)研論證并通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證的基礎(chǔ)上全面實(shí)施,取得了比較好的效果。
通過(guò)實(shí)例綜合,有效地增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)GPS靜態(tài)相對(duì)定位、RTK GPS測(cè)量、GPS測(cè)量數(shù)據(jù)的后處理等實(shí)際問(wèn)題理解和應(yīng)用。這樣,學(xué)生基本上將與GPS實(shí)際應(yīng)用相關(guān)的實(shí)習(xí)內(nèi)容全部掌握,都能夠在實(shí)際中運(yùn)用自如,有效地提高了學(xué)生對(duì)社會(huì)的適應(yīng)能力。
(三)教學(xué)與科研、生產(chǎn)相結(jié)合,提高實(shí)踐教學(xué)水平。學(xué)院充分利用自身的科研技術(shù)優(yōu)勢(shì),將科研、生產(chǎn)工作的內(nèi)容、手段和目的融合進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué),并鼓勵(lì)學(xué)生參與一定的科研和生產(chǎn)工作,使學(xué)生能夠接觸學(xué)科發(fā)展的前沿,開(kāi)闊學(xué)生的眼界和思路,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高,提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
(四)積極組織學(xué)生參加科技競(jìng)賽活動(dòng),在課后積極組織學(xué)生參加以知識(shí)和實(shí)踐技能方面的設(shè)計(jì)或競(jìng)賽活動(dòng),使學(xué)生在競(jìng)賽活動(dòng)中受到較全面的能力培養(yǎng)和實(shí)踐鍛煉。
我們通過(guò)教學(xué)內(nèi)容和方法、多媒體教學(xué)、教學(xué)考核方式和教學(xué)實(shí)習(xí)等方面的改革,在教學(xué)中取得了較好的效果,得到了學(xué)生們的歡迎和肯定。
參考文獻(xiàn):
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