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摘要:“道路工程”是土木工程专业(桥梁工程方向)一门重要的专业选修课。分析了“道路工程”课程的特点与教学难点,提出从合理安排教学内容、采用多媒体教学手段、结合工程实例教学、吸引部分优秀学生参与科研活动、改变课程考核方式等方面改进教学方法。教学实践表明,这些方法提高了学生的学习兴趣,改善了教学效果,取得明显成效。
关键词:道路工程;课堂教学;教学方法
作者简介:巨锁基(1976-),男,山东莱西人,长沙理工大学交通运输工程学院,副教授;查旭东(1970-),男,安徽岳西人,长沙理工大学交通运输工程学院,教授。(湖南 长沙 410004)
基金项目:本文系长沙理工大学教学改革研究项目“道路工程知识体系及教学方法研究”的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)13-0112-02
“道路工程”是土木工程专业(桥梁工程方向)(以下简称桥梁专业)本科生的一门专业选修课程。该课程的教学目的是使学生掌握路基路面工程方面的基本知识和基础理论,了解路基路面工程设计、施工及养护的全过程,使学生具有分析和解决路基路面工程实际问题的能力。
公路行业内向来有“路桥不分家”之说,从桥梁专业毕业生的就业方向来看,大部分毕业生要到路桥公司等施工单位就业。这些施工单位在承接公路工程时,除一些特大型桥梁外,往往一个标段内既有桥梁工程,也有属于道路工程范畴的路基、排水、防护等工程。这就要求该专业毕业生不仅要有从事桥梁工程工作的能力,还要具备较好的道路专业知识,才能在今后的工作中游刃有余,有较好的发展上升空间。因此,对桥梁专业本科生来说,“道路工程”是非常重要的一门课程。
为加强“道路工程”课程的教学,提高教学质量,长沙理工大学设立了“道路工程知识体系及教学方法研究”教学研究项目。本文对“道路工程”课程的特点及其教学方法进行了研究。研究成果已在教学中得到实施,取得了较好的效果。
一、“道路工程”课程的特点
1.内容繁多且课时偏少
本课程涵盖了一般路基设计、边坡稳定性分析、路基防护与加固、挡土墙、路基路面排水、路基土石方施工、无机结合料稳定路面、沥青路面设计与施工、水泥混凝土路面设计与施工、旧路面状况检测与评价等内容,其内容与道路专业的“路基路面工程”基本相当,但是却仅有32课时。所以,在教学过程中,其课时相当紧张。如何对课程内容进行合理取舍、突出重点,使学生既能掌握本课程的主要知识点,又能易于接受,是需要研究的重要课题。
2.实践性强
道路工程的实践性非常强。然而,学生在学习本课程时,还没有经过实习,往往对实际工程并不熟悉。因此,如果教学中过多地强调一些力学理论或相关公式的推导过程,学生会很难接受,并且可能影响其学习兴趣。同时,非道路专业的学生在就业后对道路工程知识的应用主要在实践方面,所以对于理论知识的要求应当适当降低。
3.教材内容相对陈旧
如何解决教材的陈旧与规范、标准的快速变化之间的矛盾是当前教学工作中的一个难点。道路行业的规范、标准一般五年左右修订一次,然而教材的修订速度往往明显滞后,其部分内容往往跟不上形势,与最新的规范、标准存在脱节现象。
4.部分学生重视不够
由于道路工程并非桥梁专业的主要必修课,部分学生会认为这门课并不重要,因此可能重视不够,在学习过程中缺乏主动性和积极性。因此,教学中除向学生说明该课程的重要性以外,还要在教学方法、教学手段上千方百计激发学生的学习兴趣。
二、“道路工程”的教学方法
针对道路工程的特点,在教学中应从如下几方面着手。
1.合理安排教学内容
针对现有道路工程教材,按照“有增有减,适当缩减理论,重点突出实践”的原则合理安排教学内容。
(1)修订教学大纲。在修订教学大纲时,对该课程知识点的要求进行适当修正。例如,对弹性地基板理论、弹性层状体系理论等内容降低要求,不需要学生掌握,只要有所了解即可。对挡土墙土压力计算公式的推导则不作为授课内容,从教学大纲中完全剔除。另一方面,对水泥混凝土路面、沥青路面的构造及其施工方法等实践性内容则要求重点掌握。
(2)教学中对部分内容进行更新与补充。针对规范、标准的快速变化,教师首先要深刻理解新规范、新标准与旧规范、旧标准的不同点,详细阅读并理解各规范和标准的条文说明,查阅资料、更新知识。在此基础上,筛选原教材中各章节的内容,将新规范、新标准的内容渗透到教学中,向学生讲解修改的用意和执行方法。针对那些只作技术手段改变而非设计理论改变的内容则采取以统编教材为主,选择多种参考教材为辅的多样化授课方式。使学生在了解和掌握基本方法、先进手段的前提下,可在今后更好地适应工作环境。
另外,对部分内容还要作适当的补充。例如,笔者在讲授重力式挡土墙验算时,虽然取消了公式推导部分的讲解,但是在引导学生简要回顾土力学课程中所学内容后,重点介绍了利用《路基手册》等工具书来查找套用土力学计算公式的方法。这样,学生学到的知识实用性很强,有利于在将来工作当中的应用,学习过程中也比较容易接受。
2.采用多媒体教学,增加信息量,增强直观性
随着科学技术的不断进步,道路工程不断出现新的理论、新的研究方法和新的施工技术。在教学课时有限的情况下,要在规定时间内讲授更多的内容势必造成教师满堂灌,学生来不及思考,难以消化接受。采用多媒体教学就可解决这一问题。
首先采集了大量素材,如路基、路面、排水、防护工程和全景和细部照片,以及路基路面的施工录像和各种工程的设计图纸,然后在教学课件中大量插入这些素材,制作了图文并茂的多媒体课件,从而使枯燥的教学过程变得生动有趣,既增加了课堂教学信息量,又增强了直观性,学生易于接受。 例如,以往讲挡土墙布置时,经常有学生问锥坡的形状到底是什么样的,为什么要设置锥坡,而这很难用三言两语讲清楚。有了多媒体课件,学生对锥坡的形状一目了然。又如,讲解沥青路面施工时,在课件中播放现场施工录像,学生对沥青路面施工过程中的机械配置、施工工艺等就很容易接受。
3.结合工程实例教学,引导学生主动学习
在教学过程中,改变以教师为中心的填鸭式教学方法,代之以启发式、双向式、自学讨论式的“以学生为主体、以能力培养为目的”的主动式教学模式,从而把学生变成一个主动的、积极的知识探索者。采用案例教学就可以达到这样的目的。
例如,新闻中报道某地出现公路边坡垮塌、某地沥青路面完成后数月就大面积损坏、返工,在教学过程中先给学生展示相关的新闻报道和现场图片,然后结合教学内容引导学生来讨论事故原因,最后教师进行总结。这样的案例教学理论联系实际,不仅提高了学生的实践能力,而且对学生创新能力的培养及综合素质的提高也极为有利。实践表明,这样的案例讨论往往很容易引起学生的兴趣,课堂讨论气氛非常热烈,与案例相关的专业知识也更容易为学生所掌握。
4.吸引部分优秀学生参与科研活动
不仅研究生要参与科研项目的研究,实际上本科生也可以参与科研。虽然本课程的学生为非道路专业,但在教学中,吸收部分学习兴趣较高的优秀学生参加一些科研项目,对于提高其对道路工程专业知识的认识、增强其实践能力仍然很有益处。例如,笔者曾根据部分优秀学生的要求,让其参与了本人指导的大学生创新试验项目“沥青路面露石基层试验研究”,这些学生在参与过程中表现出了很大的热情,收到了良好的效果。
当然,由于条件所限,只有少数学生才能参与到科研项目中,但对于部分优秀学生来说,这仍是一种有益的尝试。
5.改变课程考核方式,将考试变为学习过程的一部分
传统上对于道路工程课一般采用闭卷考试的方式进行课程考核。这种考核方式的弊端是显而易见的:学生往往只根据上课时的笔记死记硬背,也常常追着老师问考试范围,让老师不胜其烦。近几年笔者采用写课程论文或大型论述题的形式进行考核,收到了良好的效果。例如,笔者曾以这样两道论述作为考试题,并在课程进行到一半时即将该题目下发给学生,并强调不得出现雷同现象,否则均以零分计:
(1)云南省要修筑一条高速公路,结合当地的气候、地质条件,你认为该工程的路基比较容易出现哪些问题?为保持工程质量,你认为从路基的设计与施工方面应采取哪些对策?
(2)黑龙江省要修筑一条高速公路,采用沥青路面,请结合当地的气候条件论述:为保证工程质量,在该工程沥青路面的材料选择、结构设计、施工等方面要采取哪些对策?并请初拟路面结构、绘出路面结构图。
这两道题目基本涵盖了道路工程课程的大部分主要内容。学生在解答过程中需要耗费很长时间,查阅教材甚至一些文献资料,大部分学生写了四五千字,个别学生甚至写了上万字。在上课时、课间休息时还会有很多学生主动向教师提问。
这种考核方式,使考试变成了学习过程的一部分,激发了学生学习的动力,学生在喊累之余普遍反映他们在考试过程中“被迫”学习了很多专业知识,收到了良好的效果。
三、总结
本文所述道路工程教学方法在部分桥梁专业学生中试行,受益学生约3个年级×120人=360人。从学生反馈的教学效果来看,学生的学习积极性明显增强,学习兴趣显著提高,到课率、作业质量、考试成绩等有很大提高。从教师授课感受来看,降低了板书量,有效提高了授课效率,课堂教学信息量大幅提高,教师从以前的疲于将授课内容讲完转变为轻松将重点内容精讲,教学效果有明显提升。
参考文献:
[1]张璠,卞凤兰,赵永利.道路工程本科专业课程教学模式的改革实践[J].东南大学学报(哲学社会科学版),2007,(S2).
(责任编辑:刘辉)
关键词:道路工程;课堂教学;教学方法
作者简介:巨锁基(1976-),男,山东莱西人,长沙理工大学交通运输工程学院,副教授;查旭东(1970-),男,安徽岳西人,长沙理工大学交通运输工程学院,教授。(湖南 长沙 410004)
基金项目:本文系长沙理工大学教学改革研究项目“道路工程知识体系及教学方法研究”的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)13-0112-02
“道路工程”是土木工程专业(桥梁工程方向)(以下简称桥梁专业)本科生的一门专业选修课程。该课程的教学目的是使学生掌握路基路面工程方面的基本知识和基础理论,了解路基路面工程设计、施工及养护的全过程,使学生具有分析和解决路基路面工程实际问题的能力。
公路行业内向来有“路桥不分家”之说,从桥梁专业毕业生的就业方向来看,大部分毕业生要到路桥公司等施工单位就业。这些施工单位在承接公路工程时,除一些特大型桥梁外,往往一个标段内既有桥梁工程,也有属于道路工程范畴的路基、排水、防护等工程。这就要求该专业毕业生不仅要有从事桥梁工程工作的能力,还要具备较好的道路专业知识,才能在今后的工作中游刃有余,有较好的发展上升空间。因此,对桥梁专业本科生来说,“道路工程”是非常重要的一门课程。
为加强“道路工程”课程的教学,提高教学质量,长沙理工大学设立了“道路工程知识体系及教学方法研究”教学研究项目。本文对“道路工程”课程的特点及其教学方法进行了研究。研究成果已在教学中得到实施,取得了较好的效果。
一、“道路工程”课程的特点
1.内容繁多且课时偏少
本课程涵盖了一般路基设计、边坡稳定性分析、路基防护与加固、挡土墙、路基路面排水、路基土石方施工、无机结合料稳定路面、沥青路面设计与施工、水泥混凝土路面设计与施工、旧路面状况检测与评价等内容,其内容与道路专业的“路基路面工程”基本相当,但是却仅有32课时。所以,在教学过程中,其课时相当紧张。如何对课程内容进行合理取舍、突出重点,使学生既能掌握本课程的主要知识点,又能易于接受,是需要研究的重要课题。
2.实践性强
道路工程的实践性非常强。然而,学生在学习本课程时,还没有经过实习,往往对实际工程并不熟悉。因此,如果教学中过多地强调一些力学理论或相关公式的推导过程,学生会很难接受,并且可能影响其学习兴趣。同时,非道路专业的学生在就业后对道路工程知识的应用主要在实践方面,所以对于理论知识的要求应当适当降低。
3.教材内容相对陈旧
如何解决教材的陈旧与规范、标准的快速变化之间的矛盾是当前教学工作中的一个难点。道路行业的规范、标准一般五年左右修订一次,然而教材的修订速度往往明显滞后,其部分内容往往跟不上形势,与最新的规范、标准存在脱节现象。
4.部分学生重视不够
由于道路工程并非桥梁专业的主要必修课,部分学生会认为这门课并不重要,因此可能重视不够,在学习过程中缺乏主动性和积极性。因此,教学中除向学生说明该课程的重要性以外,还要在教学方法、教学手段上千方百计激发学生的学习兴趣。
二、“道路工程”的教学方法
针对道路工程的特点,在教学中应从如下几方面着手。
1.合理安排教学内容
针对现有道路工程教材,按照“有增有减,适当缩减理论,重点突出实践”的原则合理安排教学内容。
(1)修订教学大纲。在修订教学大纲时,对该课程知识点的要求进行适当修正。例如,对弹性地基板理论、弹性层状体系理论等内容降低要求,不需要学生掌握,只要有所了解即可。对挡土墙土压力计算公式的推导则不作为授课内容,从教学大纲中完全剔除。另一方面,对水泥混凝土路面、沥青路面的构造及其施工方法等实践性内容则要求重点掌握。
(2)教学中对部分内容进行更新与补充。针对规范、标准的快速变化,教师首先要深刻理解新规范、新标准与旧规范、旧标准的不同点,详细阅读并理解各规范和标准的条文说明,查阅资料、更新知识。在此基础上,筛选原教材中各章节的内容,将新规范、新标准的内容渗透到教学中,向学生讲解修改的用意和执行方法。针对那些只作技术手段改变而非设计理论改变的内容则采取以统编教材为主,选择多种参考教材为辅的多样化授课方式。使学生在了解和掌握基本方法、先进手段的前提下,可在今后更好地适应工作环境。
另外,对部分内容还要作适当的补充。例如,笔者在讲授重力式挡土墙验算时,虽然取消了公式推导部分的讲解,但是在引导学生简要回顾土力学课程中所学内容后,重点介绍了利用《路基手册》等工具书来查找套用土力学计算公式的方法。这样,学生学到的知识实用性很强,有利于在将来工作当中的应用,学习过程中也比较容易接受。
2.采用多媒体教学,增加信息量,增强直观性
随着科学技术的不断进步,道路工程不断出现新的理论、新的研究方法和新的施工技术。在教学课时有限的情况下,要在规定时间内讲授更多的内容势必造成教师满堂灌,学生来不及思考,难以消化接受。采用多媒体教学就可解决这一问题。
首先采集了大量素材,如路基、路面、排水、防护工程和全景和细部照片,以及路基路面的施工录像和各种工程的设计图纸,然后在教学课件中大量插入这些素材,制作了图文并茂的多媒体课件,从而使枯燥的教学过程变得生动有趣,既增加了课堂教学信息量,又增强了直观性,学生易于接受。 例如,以往讲挡土墙布置时,经常有学生问锥坡的形状到底是什么样的,为什么要设置锥坡,而这很难用三言两语讲清楚。有了多媒体课件,学生对锥坡的形状一目了然。又如,讲解沥青路面施工时,在课件中播放现场施工录像,学生对沥青路面施工过程中的机械配置、施工工艺等就很容易接受。
3.结合工程实例教学,引导学生主动学习
在教学过程中,改变以教师为中心的填鸭式教学方法,代之以启发式、双向式、自学讨论式的“以学生为主体、以能力培养为目的”的主动式教学模式,从而把学生变成一个主动的、积极的知识探索者。采用案例教学就可以达到这样的目的。
例如,新闻中报道某地出现公路边坡垮塌、某地沥青路面完成后数月就大面积损坏、返工,在教学过程中先给学生展示相关的新闻报道和现场图片,然后结合教学内容引导学生来讨论事故原因,最后教师进行总结。这样的案例教学理论联系实际,不仅提高了学生的实践能力,而且对学生创新能力的培养及综合素质的提高也极为有利。实践表明,这样的案例讨论往往很容易引起学生的兴趣,课堂讨论气氛非常热烈,与案例相关的专业知识也更容易为学生所掌握。
4.吸引部分优秀学生参与科研活动
不仅研究生要参与科研项目的研究,实际上本科生也可以参与科研。虽然本课程的学生为非道路专业,但在教学中,吸收部分学习兴趣较高的优秀学生参加一些科研项目,对于提高其对道路工程专业知识的认识、增强其实践能力仍然很有益处。例如,笔者曾根据部分优秀学生的要求,让其参与了本人指导的大学生创新试验项目“沥青路面露石基层试验研究”,这些学生在参与过程中表现出了很大的热情,收到了良好的效果。
当然,由于条件所限,只有少数学生才能参与到科研项目中,但对于部分优秀学生来说,这仍是一种有益的尝试。
5.改变课程考核方式,将考试变为学习过程的一部分
传统上对于道路工程课一般采用闭卷考试的方式进行课程考核。这种考核方式的弊端是显而易见的:学生往往只根据上课时的笔记死记硬背,也常常追着老师问考试范围,让老师不胜其烦。近几年笔者采用写课程论文或大型论述题的形式进行考核,收到了良好的效果。例如,笔者曾以这样两道论述作为考试题,并在课程进行到一半时即将该题目下发给学生,并强调不得出现雷同现象,否则均以零分计:
(1)云南省要修筑一条高速公路,结合当地的气候、地质条件,你认为该工程的路基比较容易出现哪些问题?为保持工程质量,你认为从路基的设计与施工方面应采取哪些对策?
(2)黑龙江省要修筑一条高速公路,采用沥青路面,请结合当地的气候条件论述:为保证工程质量,在该工程沥青路面的材料选择、结构设计、施工等方面要采取哪些对策?并请初拟路面结构、绘出路面结构图。
这两道题目基本涵盖了道路工程课程的大部分主要内容。学生在解答过程中需要耗费很长时间,查阅教材甚至一些文献资料,大部分学生写了四五千字,个别学生甚至写了上万字。在上课时、课间休息时还会有很多学生主动向教师提问。
这种考核方式,使考试变成了学习过程的一部分,激发了学生学习的动力,学生在喊累之余普遍反映他们在考试过程中“被迫”学习了很多专业知识,收到了良好的效果。
三、总结
本文所述道路工程教学方法在部分桥梁专业学生中试行,受益学生约3个年级×120人=360人。从学生反馈的教学效果来看,学生的学习积极性明显增强,学习兴趣显著提高,到课率、作业质量、考试成绩等有很大提高。从教师授课感受来看,降低了板书量,有效提高了授课效率,课堂教学信息量大幅提高,教师从以前的疲于将授课内容讲完转变为轻松将重点内容精讲,教学效果有明显提升。
参考文献:
[1]张璠,卞凤兰,赵永利.道路工程本科专业课程教学模式的改革实践[J].东南大学学报(哲学社会科学版),2007,(S2).
(责任编辑:刘辉)