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[摘要] 分析了《基础工程》教学中存在的问题,对教材建设提出内容更新和优化机制,对课程的理论部分和实践部分分别提出“基于问题”的研究性教学方法和强化实践环节的教学改革措施。
[关键词] 基础工程 教材建设 研究性教学 生产实习
《基础工程》作为土木工程(交通土建)专业和道路、桥梁与渡河工程专业的主要专业课之一,是一门理论和实际应用并重的课程,主要研究桥梁、道路及其他人工构造物地基与基础的有关设计基本理论、计算方法和施工要点。课程内容体系包括:天然地基上的浅基础、桩基础、沉井基础与地下连续墙、地基处理、特殊土地基上的基础工程。相对于其他专业课程,本课程的特点是:第一,理论部分较为抽象,且同结构力学、土质学与土力学、结构设计原理、桥涵水文及桥梁工程等课程联系密切;第二,本课程实践性很强,课程中各类基础工程施工技术是教学重点之一,且各类施工工艺更新很快;第三,理论知识和实践技能进行有机的结合,也是教学中的难点。
通过对毕业生跟踪调查及社会人才需求调查表明,基础工程课程原有教学内容和方法难以适应交通土建工程技术发展的需要,迫切要求对教学内容陈旧、教学手段和方法落后等问题进行改革。为此,我校开展了基础工程课程的专题教改项目研究,经过几年的努力,课程建设和教学改革取得了明显的成效。2005年基础工程入选省级精品课程建设行列。
课程教学现状分析
1.教材的内容相对滞后
随着我国交通事业的快速发展,该课程的理论和实践处于不断创新的过程中,现在使用的教材为2003年改编,教材内容已明显滞后;和本课程关系最为密切的规范——《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)已于2007年12月颁布,本课程的教材急需根据新规范的有关内容进行更新。
2.理论部分及工程生产实习的教学内容难以满足实践和创新的需要
本课程理论部分同数门基础学科有着密切联系,学习中要用到这些学科的基础知识,同时理论推导中公式繁杂,学生普遍反映较难掌握。
《基础工程》又是一门实践性很强的专业课,单纯依靠传统的课堂讲授的方法,学生们对一些抽象的设计理论和复杂的施工工艺理解起来有着很大难度,虽然在教学中安排了施工现场实习,但受限于实习时间和僵化的教学方法,学生难以系统地了解施工过程,如何使最新的施工技术有机地充实到教学内容中去,让学生及时直观地了解和掌握施工技术最新的发展动向,是该课程建设中面临的重要问题。
3.精品课程建设工作需要不断充实、改进和提高
精品课程建设作为一种新兴的教学理论和实践活动,促进了教育资源的共享,也促进了从传统教育模式到现代教育模式的转变,并在学生个别化教学方面进行了有益的尝试,为现代教育改革增添了新的动力。然而,对精品课程建设中网络课程的认识、网络课程开发、教学应用等方面还存在着不少的问题。如:将网络教材简单罗列,教学设计强调“教”而忽视学习的个性化;没有交互性和反馈评价。在网络课程的实施中,学生不能像在校生那样及时得到老师的指点、同学的帮助。这些问题均需解决。
完善教材建设,建立教学内容更新和优化机制
教材建设及教学内容的改革是课程改革的首要任务和重点。教材是体现教学内容和教学方法的知识载体,是进行教学的基本工具,是学生获取知识的桥梁。教材建设的任务就是选好、编好、用好教材,确保高质量的教材进入课堂,促进教学质量的进一步提高。所以,教材建设是提高教学质量、培养高素质人才的重要保证。为适应21世纪人才培养的要求,编写教材时既要注意教材的思想性、教材内容的先进性和科学性,还要注意教材体系的完整性,使学生在读书学习时,从教材中获取各种知识信息和营养。这就要求对传统的教材进行新一轮的修订更新内容,把“知识、能力、素质”三方面融合在教材建设中。在新编教材的选题上,既要考虑当前学科的优势和专业特色,又要考虑到学科专业的长远发展和教学改革的需要,做到发挥优势,保证重点,形成特色,提高质量。编写出具有学科先进性和教学适用性,有较强的理论性和系统性,体现学科最新成果以及当代科技发展水平,富于启发和培养学生分析问题、解决问题能力的高质量教材。
教材的更新一般是滞后于学科发展的,因此我们在日常教学中引进了教学内容的更新机制。首先,及时更新教学内容,迅速将国内外的学科发展动态、前沿技术和最新的行业规范引入教学内容。其次在教学中调整教学重点,进行教学内容的优化,对较为陈旧的内容进行历史沿革性介绍和讨论,将教学的重点转移到工程中出现的新理论、新技术。再次,及时了解公路交通行业对人才的要求,从适应于实际需求的角度对教学体系和结构进行优化,形成合理的教学内容构架。
本课程主讲教师编写的《基础工程》教材第一版至第三版广泛吸取国内外有关本学科的教材、论文及科研成果,听取使用本教材的教师的意见和建议,经过几代人的不懈努力,使《基础工程》教材体系充分反映了近年来国内外本学科科技发展水平,反映了国内外公路建设有关的理论和实践成果,累计印数十一万五千五百册。2006年列入普通高等教育“十一五”国家级教材规划,2007年获陕西省普通高等学校优秀教材一等奖。目前正在进行第四版的编著工作。
课程中理论部分教学方法的改革
本课程的特点是理论与实践并重。因此,我们在教学中实行了一套切实可行的“基于问题”的研究性教学方法,在教师的指导下,学生从专业领域中经过调查、选择提出问题并确定研究专题,用类似科学研究的方式,主动地获取知识,应用知识,解决问题的教学模式,对于激发学生的学习兴趣,培养学生的创新意识与能力具有积极的作用。
“基于问题”的研究性教学方法特别强调问题在教学中的重要性。一方面强调通过问题来学习,把问题看做学习的动力、起点和贯穿过程的主线;另一方面通过学习来发现问题,把学习过程当做发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程。
“基于问题”的研究性教学方法的特点之一是“重过程”。与学科教学中只重视学生学习结果的可量化、可操作性的预期结果目标不同,研究性教学将整个课程的实施过程看得比结果更为重要。研究性教学重在学生学习的过程,重视思维方法的学习和思维水平的提高,研究性教学的“成果”不一定是“具体”而“有形”的制作成品,而是更注重使学生掌握调查、观察、实验以及运用现代信息技术等科学研究的方法和技能。“基于问题”的研究性教学方法的另一特点是“重应用 ”。学以致用是研究性教学的又一基本特征。研究性教学重在知识技能的应用,而不在于学生掌握知识的量。在研究性教学中学习者面临的问题往往是复杂的、综合性的,需要综合运用多方面的知识才能予以解决。与一般的掌握知识、运用知识、解答问题的学习活动相比较,研究性教学更接近人们的生活实际和社会实践,因而更有利于培养学习者的实践能力。“基于问题”的研究性教学方法的第三个特点是“重全员参与 ”。 研究性教学主张全体学生的积极参与,学习者可以根据自己的学习基础和个性特点,制定恰当的研究计划,实现个人的研究目标。全员参与的另一层含义是共同参与,由于在研究性教学中学习者面临着复杂的综合性问题,因此就需要依靠学习伙伴的集体智慧和分工协作。在这里,合作既是学习的手段,也是学习的目的。通过合作学习与研究,学习者可以取长补短,取得高质量的成果,并且使自己的合作意识与能力得到提高。
课程中实践部分教学方法的改革
根据教学要求,学生应掌握常用的基础工程施工工艺和技术,由于这部分内容较为抽象,学生普遍反映学习难度较大,我们对这部分的教学方法作了以下改革和尝试:
1.充分利用本课程精品课程建设平台,采用多媒体的教学方法。
利用把图、文、声、像高度集成于一身的多媒体课件再现或模拟各种施工工艺和技术,而且还能通过各种手段使复杂问题简单化,将较长或瞬间的施工过程变为可控、有序的变化过程,对内容比较抽象、理论难以理解、景像不易描述的情况,则可借助多媒体技术利用不同的色彩组合、三维动画的使用等独特的优势,更加形象地模拟其过程,更加直观地表现其规律,这既能增加教学内容的表现力,调动学生运用多种感官参与教学活动,活跃课堂气氛,吸引学生的注意力,更好地激发学生的学习兴趣,同时又有助于教师讲清施工过程和施工工艺。尤其是在一些大型工程实例的教学过程中,采用多媒体技术可以向学生提供生动、鲜明、逼真的感性材料,使学生在课堂上完整、清晰、形象地感知平时难以看到的先进技术,感受许多传统课堂教学中感受不到的情景,使学生更容易加深对本课程和专业的理解和掌握;同时可以降低教学难度,提高教学效率。
2.加强工程生产实习效果
高等教育正在逐步实现由传统的应试教育向现代的综合素质教育转化,传统的教育模式正朝着学习工艺知识、提高综合素质、增强工程实践能力、培养创新精神和创新能力的目标发展。工程生产实习已不仅仅是为一门课打基础的实践教学课,而是将知识、素质、能力和创新融为一体的综合训练。本课程教学计划中安排了32个课时的工程生产实习,在实习环节中目前存在着实习内容不充实、组织难度大、实习经费不充足及学生实习态度不端正等实际问题。针对这些问题,我们对实习教学环节进行如下改革。
首先,选择和联系具有代表意义的工程现场进行实习。其次,重视和加强准备工作。教师提前对实习路线和工地情况进行了解,掌握工地施工状况、工艺技术设备等,根据了解的情况结合实习大纲编写实习讲义。再次,强调纪律问题,在实习动员中明确实习的目的、意义和要求,并介绍工地的主要特点。最后,丰富实习的形式,改变以往学生在工地参观实习的单一模式,进行交互式实习,即鼓励学生在工程现场与教师和工程技术人员良性互动并提出问题,邀请经验丰富的工程师作现场讲座。我校桥梁工程专业近年来的实习过程中,曾在钱塘江三桥、苏通长江大桥、杭州湾跨海大桥等多个国家重点建设项目进行生产实习,邀请了工程项目部总工等专家作了多场现场讲座,在讲座中同学们和专家进行了气氛活跃的互动,学生对工程技术有了深入了解和体会,同时增强了对本专业的学习兴趣。
继续加强精品课程建设
精品课程建设中包含了教材建设、教学方法改革、教师队伍建设、多媒体及课程网站建设等丰富内容。本课程将在已有的基础上加强精品课程建设。首先,丰富网络教学资源,对网络多媒体课件、教学视频、动画定期更新,鼓励学生创作相关素材。其次,开辟课程教学网页。一方面承载上课的教案,供所有学生下载和复习用。目的是把学生从上课抄笔记的重压下解脱出来,让他们上课更能集中注意力听讲和积极思考。二是开辟网上答疑系统及讨论角,有疑问解答,资料共享,鼓励学生网上讨论问题,相互讨论和与教师讨论,目的是提高学生的学习热情和主动性,并能让学生对所学知识积极反馈和提供交流讨论的平台。
参考文献:
[1] 石瑞祥,祝春来.加强教材建设的几点建议[J].黑龙江高教研究,2001,101(3):95—96.
[2] 安蓉,王梅. 基于问题解决的工程案例教学[J]. 高等工程教育研,2007年第1期.
[3] 宋云连. 路基路面工程课程建设改革探讨[J]. 高等建筑教育,2008年17(4):92—94.
作者单位:长安大学公路学院 陕西西安
[关键词] 基础工程 教材建设 研究性教学 生产实习
《基础工程》作为土木工程(交通土建)专业和道路、桥梁与渡河工程专业的主要专业课之一,是一门理论和实际应用并重的课程,主要研究桥梁、道路及其他人工构造物地基与基础的有关设计基本理论、计算方法和施工要点。课程内容体系包括:天然地基上的浅基础、桩基础、沉井基础与地下连续墙、地基处理、特殊土地基上的基础工程。相对于其他专业课程,本课程的特点是:第一,理论部分较为抽象,且同结构力学、土质学与土力学、结构设计原理、桥涵水文及桥梁工程等课程联系密切;第二,本课程实践性很强,课程中各类基础工程施工技术是教学重点之一,且各类施工工艺更新很快;第三,理论知识和实践技能进行有机的结合,也是教学中的难点。
通过对毕业生跟踪调查及社会人才需求调查表明,基础工程课程原有教学内容和方法难以适应交通土建工程技术发展的需要,迫切要求对教学内容陈旧、教学手段和方法落后等问题进行改革。为此,我校开展了基础工程课程的专题教改项目研究,经过几年的努力,课程建设和教学改革取得了明显的成效。2005年基础工程入选省级精品课程建设行列。
课程教学现状分析
1.教材的内容相对滞后
随着我国交通事业的快速发展,该课程的理论和实践处于不断创新的过程中,现在使用的教材为2003年改编,教材内容已明显滞后;和本课程关系最为密切的规范——《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)已于2007年12月颁布,本课程的教材急需根据新规范的有关内容进行更新。
2.理论部分及工程生产实习的教学内容难以满足实践和创新的需要
本课程理论部分同数门基础学科有着密切联系,学习中要用到这些学科的基础知识,同时理论推导中公式繁杂,学生普遍反映较难掌握。
《基础工程》又是一门实践性很强的专业课,单纯依靠传统的课堂讲授的方法,学生们对一些抽象的设计理论和复杂的施工工艺理解起来有着很大难度,虽然在教学中安排了施工现场实习,但受限于实习时间和僵化的教学方法,学生难以系统地了解施工过程,如何使最新的施工技术有机地充实到教学内容中去,让学生及时直观地了解和掌握施工技术最新的发展动向,是该课程建设中面临的重要问题。
3.精品课程建设工作需要不断充实、改进和提高
精品课程建设作为一种新兴的教学理论和实践活动,促进了教育资源的共享,也促进了从传统教育模式到现代教育模式的转变,并在学生个别化教学方面进行了有益的尝试,为现代教育改革增添了新的动力。然而,对精品课程建设中网络课程的认识、网络课程开发、教学应用等方面还存在着不少的问题。如:将网络教材简单罗列,教学设计强调“教”而忽视学习的个性化;没有交互性和反馈评价。在网络课程的实施中,学生不能像在校生那样及时得到老师的指点、同学的帮助。这些问题均需解决。
完善教材建设,建立教学内容更新和优化机制
教材建设及教学内容的改革是课程改革的首要任务和重点。教材是体现教学内容和教学方法的知识载体,是进行教学的基本工具,是学生获取知识的桥梁。教材建设的任务就是选好、编好、用好教材,确保高质量的教材进入课堂,促进教学质量的进一步提高。所以,教材建设是提高教学质量、培养高素质人才的重要保证。为适应21世纪人才培养的要求,编写教材时既要注意教材的思想性、教材内容的先进性和科学性,还要注意教材体系的完整性,使学生在读书学习时,从教材中获取各种知识信息和营养。这就要求对传统的教材进行新一轮的修订更新内容,把“知识、能力、素质”三方面融合在教材建设中。在新编教材的选题上,既要考虑当前学科的优势和专业特色,又要考虑到学科专业的长远发展和教学改革的需要,做到发挥优势,保证重点,形成特色,提高质量。编写出具有学科先进性和教学适用性,有较强的理论性和系统性,体现学科最新成果以及当代科技发展水平,富于启发和培养学生分析问题、解决问题能力的高质量教材。
教材的更新一般是滞后于学科发展的,因此我们在日常教学中引进了教学内容的更新机制。首先,及时更新教学内容,迅速将国内外的学科发展动态、前沿技术和最新的行业规范引入教学内容。其次在教学中调整教学重点,进行教学内容的优化,对较为陈旧的内容进行历史沿革性介绍和讨论,将教学的重点转移到工程中出现的新理论、新技术。再次,及时了解公路交通行业对人才的要求,从适应于实际需求的角度对教学体系和结构进行优化,形成合理的教学内容构架。
本课程主讲教师编写的《基础工程》教材第一版至第三版广泛吸取国内外有关本学科的教材、论文及科研成果,听取使用本教材的教师的意见和建议,经过几代人的不懈努力,使《基础工程》教材体系充分反映了近年来国内外本学科科技发展水平,反映了国内外公路建设有关的理论和实践成果,累计印数十一万五千五百册。2006年列入普通高等教育“十一五”国家级教材规划,2007年获陕西省普通高等学校优秀教材一等奖。目前正在进行第四版的编著工作。
课程中理论部分教学方法的改革
本课程的特点是理论与实践并重。因此,我们在教学中实行了一套切实可行的“基于问题”的研究性教学方法,在教师的指导下,学生从专业领域中经过调查、选择提出问题并确定研究专题,用类似科学研究的方式,主动地获取知识,应用知识,解决问题的教学模式,对于激发学生的学习兴趣,培养学生的创新意识与能力具有积极的作用。
“基于问题”的研究性教学方法特别强调问题在教学中的重要性。一方面强调通过问题来学习,把问题看做学习的动力、起点和贯穿过程的主线;另一方面通过学习来发现问题,把学习过程当做发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程。
“基于问题”的研究性教学方法的特点之一是“重过程”。与学科教学中只重视学生学习结果的可量化、可操作性的预期结果目标不同,研究性教学将整个课程的实施过程看得比结果更为重要。研究性教学重在学生学习的过程,重视思维方法的学习和思维水平的提高,研究性教学的“成果”不一定是“具体”而“有形”的制作成品,而是更注重使学生掌握调查、观察、实验以及运用现代信息技术等科学研究的方法和技能。“基于问题”的研究性教学方法的另一特点是“重应用 ”。学以致用是研究性教学的又一基本特征。研究性教学重在知识技能的应用,而不在于学生掌握知识的量。在研究性教学中学习者面临的问题往往是复杂的、综合性的,需要综合运用多方面的知识才能予以解决。与一般的掌握知识、运用知识、解答问题的学习活动相比较,研究性教学更接近人们的生活实际和社会实践,因而更有利于培养学习者的实践能力。“基于问题”的研究性教学方法的第三个特点是“重全员参与 ”。 研究性教学主张全体学生的积极参与,学习者可以根据自己的学习基础和个性特点,制定恰当的研究计划,实现个人的研究目标。全员参与的另一层含义是共同参与,由于在研究性教学中学习者面临着复杂的综合性问题,因此就需要依靠学习伙伴的集体智慧和分工协作。在这里,合作既是学习的手段,也是学习的目的。通过合作学习与研究,学习者可以取长补短,取得高质量的成果,并且使自己的合作意识与能力得到提高。
课程中实践部分教学方法的改革
根据教学要求,学生应掌握常用的基础工程施工工艺和技术,由于这部分内容较为抽象,学生普遍反映学习难度较大,我们对这部分的教学方法作了以下改革和尝试:
1.充分利用本课程精品课程建设平台,采用多媒体的教学方法。
利用把图、文、声、像高度集成于一身的多媒体课件再现或模拟各种施工工艺和技术,而且还能通过各种手段使复杂问题简单化,将较长或瞬间的施工过程变为可控、有序的变化过程,对内容比较抽象、理论难以理解、景像不易描述的情况,则可借助多媒体技术利用不同的色彩组合、三维动画的使用等独特的优势,更加形象地模拟其过程,更加直观地表现其规律,这既能增加教学内容的表现力,调动学生运用多种感官参与教学活动,活跃课堂气氛,吸引学生的注意力,更好地激发学生的学习兴趣,同时又有助于教师讲清施工过程和施工工艺。尤其是在一些大型工程实例的教学过程中,采用多媒体技术可以向学生提供生动、鲜明、逼真的感性材料,使学生在课堂上完整、清晰、形象地感知平时难以看到的先进技术,感受许多传统课堂教学中感受不到的情景,使学生更容易加深对本课程和专业的理解和掌握;同时可以降低教学难度,提高教学效率。
2.加强工程生产实习效果
高等教育正在逐步实现由传统的应试教育向现代的综合素质教育转化,传统的教育模式正朝着学习工艺知识、提高综合素质、增强工程实践能力、培养创新精神和创新能力的目标发展。工程生产实习已不仅仅是为一门课打基础的实践教学课,而是将知识、素质、能力和创新融为一体的综合训练。本课程教学计划中安排了32个课时的工程生产实习,在实习环节中目前存在着实习内容不充实、组织难度大、实习经费不充足及学生实习态度不端正等实际问题。针对这些问题,我们对实习教学环节进行如下改革。
首先,选择和联系具有代表意义的工程现场进行实习。其次,重视和加强准备工作。教师提前对实习路线和工地情况进行了解,掌握工地施工状况、工艺技术设备等,根据了解的情况结合实习大纲编写实习讲义。再次,强调纪律问题,在实习动员中明确实习的目的、意义和要求,并介绍工地的主要特点。最后,丰富实习的形式,改变以往学生在工地参观实习的单一模式,进行交互式实习,即鼓励学生在工程现场与教师和工程技术人员良性互动并提出问题,邀请经验丰富的工程师作现场讲座。我校桥梁工程专业近年来的实习过程中,曾在钱塘江三桥、苏通长江大桥、杭州湾跨海大桥等多个国家重点建设项目进行生产实习,邀请了工程项目部总工等专家作了多场现场讲座,在讲座中同学们和专家进行了气氛活跃的互动,学生对工程技术有了深入了解和体会,同时增强了对本专业的学习兴趣。
继续加强精品课程建设
精品课程建设中包含了教材建设、教学方法改革、教师队伍建设、多媒体及课程网站建设等丰富内容。本课程将在已有的基础上加强精品课程建设。首先,丰富网络教学资源,对网络多媒体课件、教学视频、动画定期更新,鼓励学生创作相关素材。其次,开辟课程教学网页。一方面承载上课的教案,供所有学生下载和复习用。目的是把学生从上课抄笔记的重压下解脱出来,让他们上课更能集中注意力听讲和积极思考。二是开辟网上答疑系统及讨论角,有疑问解答,资料共享,鼓励学生网上讨论问题,相互讨论和与教师讨论,目的是提高学生的学习热情和主动性,并能让学生对所学知识积极反馈和提供交流讨论的平台。
参考文献:
[1] 石瑞祥,祝春来.加强教材建设的几点建议[J].黑龙江高教研究,2001,101(3):95—96.
[2] 安蓉,王梅. 基于问题解决的工程案例教学[J]. 高等工程教育研,2007年第1期.
[3] 宋云连. 路基路面工程课程建设改革探讨[J]. 高等建筑教育,2008年17(4):92—94.
作者单位:长安大学公路学院 陕西西安