土力学与基础工程现场教学改革的探索
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《土力学与基础工程》“两性一度”在线教学的问题及对策研究2.武汉生物工程学院建筑工程学院,湖北武汉430415摘要“金课” 的概念一出,湖北省各高校都启动了“ 以学为中心”的示范课建设。
以武汉生物工程学院为例,学校近些年来动作不断、青年教师讲课比赛、“精彩一课”、微课比赛、校本教研项目、PPT大赛等等教学改革与提升活动层出不穷,其目的就是为了打造以骨干教师为主体的一系列的“金课”的建设,切实提升教学质量。
课程在疫情期间开展线上教学,本文首先介绍了课程在线教学的现状,然后从教学内容、教学方法、教学考核三个方面分析了课程“两性一度”在线教学出现的问题,并针对问题分析了相应的对策。
关键词:金课,教学内容,教学方法,教学考核,两性一度引言2018年11月,高等教育司吴岩司长提出了“金课”建设的标准,即“两性一度”。
其中“两性”指的是“高阶性、创新性”,“一度”指的是挑战度[1]。
这个标准致力于培养学生解决复杂问题的综合能力和高级思维,从而让学生的知识、能力和素质得到有机融合。
《土力学与基础工程》是面向土木工程、城市地下空间工程、道路与桥梁工程等专业方向的本科生开设的专业主干课程,具有较强的理论性和实践性[2]。
近年来,各研究院所、设计院、施工单位对学生的要求越来越多的侧重于动手能力、分析解决问题和创新的能力[3]。
在疫情笼罩的阴霾下,如何通过在线教学模式改革对土力学与基础工程课程进行基于“两性一度”的教学改革,从而让学生达到用人单位的需求,则是值得探索的问题。
1课程“两性一度”在线教学现状1.1教学目标按照“两性一度”标准,将新型在线教学模式和课程相融合,对土力学与基础工程课程的教学方法、实验环节、过程考核和期末考核机制进行优化。
(1)按照“创新性”和“高阶性”的标准,优化以往理论教学的教学模式,明确课程应达到的知识目标、能力目标和素质目标,提高学生对整个教学内容的逻辑联系的理解;充分发挥新型在线教学模式的优势,增加教学的多元维度,提升学生的主观能动性;(2)按照“挑战度”的标准,对课程的实验环节和期末考试进行改革,将课程的章节知识体系贯穿到具体的设计项目和期末综合大作业中;客观评价学生运用理论和实践能力解决问题的过程,培养学生的成就感。
面向智能建造专业的“土木工程实验教学”改革与探索——以路基压实质量检测为例引言自住房和城乡建设部等十三部门联合印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》以来,为满足我国在土木建筑领域对智能建造技术与产业发展应用的人才需求,教育部自2018年起开始批准普通高等学校增加智能建造本科专业。
智能建造专业以土木工程专业为基础,是融合“三化”(数字化、网络化和智能化)和“三算”(算据、算力、算法)的新一代信息技术而形成的工程建设创新型工科专业[1-2]。
智能建造专业注重多学科交叉融合,不仅要求该专业的学生能解决具体工程问题,还要具有多元化的知识结构。
从知识结构看,要求智能建造专业的学生具有广阔的知识面、智能施工设备和3D打印等土木工程领域新技术,充分体现了计算机学、机械学等学科与土木工程的交叉融合和未来发展趋势[3-4]。
同时,智能建造专业学生的知识结构也需要具备对工程管理、土木工程等基础学科专业知识足够深入的了解[5]。
结合智能建造专业注重学科交叉融合的特点,各高校也根据自身的学科优势制订了相应的智能建造专业学生培养方案。
在众多的培养方案中,“土木工程实验教学”始终是一门必修的实践课程[6-7]。
不同于传统的“土木工程实验教学”课程注重培养学生应用实验设备去了解各类土木工程材料相关物理力学性质以及工程结构受力特点的能力,智能建造专业的“土木工程实验教学”在传统实验教学的基础上融入了现代化智能设备开发与使用和复杂数据智能化处理与挖掘等环节,着重培养学生应用智能化设备和技术解决复杂工程问题的能力。
鉴于此,西南交通大学岩土工程量测试验教学团队以路基压实质量检测试验为例,通过开发探地雷达(GPR)检测路基压实度检测实验模拟实验教学系统,以面向实际问题进行工程驱动式教学的理念,引导学生应用实验模拟系统完成测试设备安装与调试、监测点位布设与数据采集、数据智能处理与解译等一系列实验教学流程,旨在培养学生解决复杂工程问题的能力,提高学生采用现代智能测试装备开展工程设计、建造和检测的能力,培养学生对于实验流程的思考、计算能力以及学科交叉融合能力,以适应我国土木建筑领域面向智能化发展的需求。
《基础工程》教学改革实践与探索摘要:《基础工程》课程教学改革将教学内容模块化,分为浅基础、深基础、地基处理和基坑工程四个专题,每个专题由一位资深专职教师负责,采用多种教学方法,大力改革实践课教学模式,教学内容丰富了,学生视野开阔了,学生能力提高了。
关键词:基础工程教学改革专题设计多媒体《基础工程》是土木工程专业建筑工程方向必修的一门专业主干课程,教学内容涉及土力学、材料力学、弹性力学、结构力学等多门专业课程[1]。
内容广泛,综合性、理论性与实践性都很强[2]。
通过在校生的问卷调查、毕业生的跟踪调查和社会人才需求调查表明原有的教学内容、教学方法和教学手段难以适应土木工程专业建筑工程方向的发展要求[3],应用型本科教育要重视培养学生的创新能力、实践能力和创业精神[4],因此,迫切需要对《基础工程》课程进行教学改革,让学生毕业后不仅理论知识系统丰富,而且具有分析和解决工程现场实际问题的能力,成为工程生产第一线的应用型技术人才。
1 理论课教学改革(1)教材的选取随着市场经济的发展和高等教育体制改革,教学总学时减少了,在新的教学大纲下,《基础工程》的理论课学时由48学时降为40学时,而《基础工程》教材版本多,教学内容和侧重点差别又很大,在课时有限的条件下,对于新升格的地方本科院校,如何选好教材成为教学改革的第一步。
通过反复比较,一致认为由王秀丽主编,重庆大学出版社出版的《基础工程》最适合建筑工程方向学生使用,定为教改教材。
(2)教学内容改革本次教学改革打破了传统的教学模式,将教学内容划分为四个专题,即浅基础、深基础、地基处理和基坑工程四个教学模块,去掉了《土力学》教材中重复了的特殊土地基、挡土墙等内容,突出了重点,避免了重复,每个专题由一位该研究方向的专职教师讲授,教学内容更加丰富、知识面更加广泛。
(3)教学方法改革在以往的《基础工程》课程教学中,传统板书约占80%,授课速度慢,单位信息量小,学生上课容易走神,很难集中注意力,不利于解决目前学时减少和教学内容增多之间的矛盾[5],而集文字、图片、声音、动画、录像等资料于一体的多媒体课件[6],不仅能再现和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,将较长的或者瞬间发生的施工过程变为可控、有序的变化过程。
工程力学实验教学的改革与探索工程力学是一门工科专业的重要技术根底课,是工程应用性较强的课程.工程力学实验是该课程的重要组成局部.下面是搜集的工程力学实验教学的改革与探索的论文,欢送大家阅读参考。
工程力学课程通过实验教学能让学生更好地掌握教学内容,培养出具有一定科学素养、实验技能等综合实践能力的学生,更重要的是能培养出具有独立思考和创新能力的人才。
科学技术的快速开展给实验教学带来了新的要求和宏大的挑战,学校为了能满足社会对创新型人才的需求,加大了教学中实践的环节,同时也给实验教学的改革提供了机遇。
1.1 工程力学实验教学现状工程力学课程中很多理论知识都是建立在大量的实验结果的根底上,很多理论和公式,都是通过实验来证明的。
很多学校都已经清楚的认识到了这一点,所以都加大了实验教学课程学时甚至单独开设课程。
但是由于种种原因,实验教学中还存在着一定的问题。
(1)实验教学的实验设施方面。
高校的不断扩招使得学生人数迅速增加,给实验教学带来了很大的压力,由于实验设备更新和数量缺乏等原因,很多校内原有实验室不能保证实验有条不紊地进展,很多实验教学的开设成了走过场的形式化。
(2)实验教学的实验内容方面。
传统的实验教学的内容根本上都是验证性实验,即预先知道结果,实验只是为了验证这个结果。
这样使学生缺乏学习的兴趣和热情,不能有效锻炼学生进展科学实验和提高学生独立工作的能力。
课程中课时的安排也过于机械化,达不到实验教学预期效果,不能真正培养学生解决实际问题等综合能力。
(3)实验教学的实验方式和观念方面。
试验中总是把老师放在了主导地位,无视了学生做实验的主体作用。
学生只要按照老师课前的详细指导按部就班地完成实验,实验结果肯定与教师要求的一样,假设不一样便是学生出错了,不能引导学生自己思考设计实验过程,缺乏培养学生的创新意识和创新能力。
除此之外还有比方学校对工程力学实验教学的重视度不够高等原因,也导致了实验教学不能到达其原先的目的。
土力学与基础工程现场教学改革的探索摘要:土力学与基础工程是一门实践性、综合性很强的课程。
针对传统教学模式中存在的问题,阐述了实施现场教学改革的必要性、可行性以及实施过程。
在现场进行针对性的教学,能够激发学生的学习热情,锻炼学生的思维能力。
关键词:土力学与基础工程现场教学教学改革
“土力学与基础工程”是土木工程专业开设的主干专业课,包括土力学和基础工程两部分,授课总学时为64学时。
其涉及到工程地质学、结构设计和施工等几个学科领域,内容广泛,综合性、理论性和实践性很强。
学习本课程的目的在于使本专业学生掌握土的工程地质、土的物理力学性质指标的测试方法及其与建筑物相互作用的力学过程;掌握浅基础及深基础的设计计算原理和计算方法,并能应用这些基本概念和原理分析和解决地基基础工程问题。
1 土力学与基础工程现场教学改革的必要性和可行性
1.1传统教学模式的缺点
土力学与基础工程是联系一般基础课与专业课的桥梁。
学生对本课程的掌握程度将直接关系到后续专业课程的学习质量。
然而土木工程专业土力学与基础工程的传统教学中依然存在不少问题:其一,课时少,内容多,实践性教学环节薄弱,学生对该课程缺乏感性认识。
当面对相关的实际工程问题时,大多数同学会感到无所适从。
其二,教材内容陈旧。
近年来,土力学与基础工程的各个领域都在发生着深刻的变化,各种设计与施工规范或规程等也相
继问世或日臻完善,而教材更新的速度远远滞后于学科本身的发展。
其三,教学方法陈旧呆板。
传统的灌输理论式的教学方法不适应繁多抽象的教学内容。
其四,考核方法单一。
学生对本课程缺乏兴趣,为应付考试而被动学习。
依靠死记硬背,按标准答案答题、考试,使得学生缺乏自主学习的热情和能力。
1.2现场教学的必要性
鉴于传统的教学模式已经不能适应培养创新型人才的要求,迫切需要探索一种新的土力学与基础工程的教学模式,来培养学生综合素质,提高学生分析问题和解决问题的能力。
为此,笔者探索了一种创新教学方式——现场教学,即组织学生到工地开展有目地的学习活动,现场教学与课堂教学的结合是一种理论联系实际的新型教学方法。
现场教学能够激发学生的学习热情,提高学生的学习主动性,丰富学生对课程的感性知识,加深对系统知识的理解。
1.3现场教学的可行性
(1)课程特点适于实施现场教学。
由于土与其他连续固体介质的根本不同,仅靠具备系统理论和严密公式的力学知识,尚不能描述土体在受力后所表现的性状及由此引起的工程问题,而必须借助经验、现场实验、室内试验辅以理论计算,因此可以说土力学与基础工程是一门依赖于实践的学科。
本课程的许多内容(如浅层换填法、复合地基法、化学加固法、预压法等),都是目前在进行的基础工程建设中所常用地基加固技术方法。
这些技术方法在工程中的实施和运用,为实施现场教学提供了充分的可能性。
(2)学生的知识积累为实施现场教学提供了准备。
在土力学与基础工程开课前,学生已掌握了较系统的理论知识,对本专业的学科性质和特点有了较深刻的认识,并学习了工程地质学、水力学等基础专业课,有了一定的自学能力。
(3)多媒体技术和网络教学平台为实施现场教学提供了条件。
网络教学平台不仅能够使师生实现更好的交流,而且能够大大缩短板书时间。
现场教学的实施会使课堂教学的课时减少,而对多媒体的有效利用恰恰能提高课堂效率,拓宽教学途径从而弥补这一缺陷。
老师可以将教学课件提前发布到网上,留给同学一定的预习和准备时间,课后还可以在线进行答疑。
2 土力学与基础工程现场教学的实施
2.1现场教学的前期准备
教学任意性是现场教学实施中需要避免的一个常见问题,因此,精心的前期准备必不可少。
2.1.1教学现场的准备
教师应充分利用各种社会资源,提早联系使用不同施工方法和处于不同施工阶段的工地。
工地确定后,教师要进行实地考察,熟悉工地,根据工地的具体情况对现场教学过程的展开进行一定的规划,并针对现场教学时间和内容与施工单位取得沟通,获取他们的理解和支持。
2.1.2教学方案的准备
土力学与基础工程内容较多,但可以根据课时划分成几个相对
集中的板块,分别成为现场教学的主题。
由于受施工进度及季节因素的影响,教师需要根据实际情况对授课顺序进行相应的调整。
同时教师要尽量多的发掘工地现场与本课题之间的结合点,避免遗漏。
2.1.3学生的知识准备
现场教学不同于一般的实习参观,它具有明确的教学目的和教学任务。
在每部分的教学开始前,教师可以提前布置要学生自己预习的课本内容,学生可以针对现场教学的具体内容查阅资料,相互交流,进行有关的知识准备。
2.2保证现场教学的质量
2.2.1维持良好的纪律
课前教师可以统计学生的出勤情况,并对同学进行必要的安全教育,制定安全要求和措施。
在现场教学过程中要维持好纪律,一方面,有利于集中学生的注意力,提高授课质量;另一方面,应保证不因学生的纪律原因影响施工单位的正常施工,争取实现与施工单位的长期合作。
2.2.2启发学生积极思考
为了提高现场教学的效果,教师在参观之前把本专题需要重点掌握的知识点和难点简要地向同学们进行介绍,在参观过程中再结合实际工程进行具体讲解。
在讲解过程中,教师应注重引导学生积极思考,鼓励学生仔细观察。
在施工现场,学生会发觉看到的东西与课本存在一定的差别,这时要诱导学生多提问,多交流,提高学
生理论联系实际,分析和解决实际问题的能力。
2.2.3巩固现场教学的成果
现场教学丰富了学生的感性知识,同时也会给他们留下一些难点、疑点。
为了巩固现场教学的成果,在回到课堂后教师应对一些重点难点进行补充讲解并及时组织讨论总结。
2.3现场教学的考核
课后要布置学生写出书面总结报告,汇报自己的收获和感想,针对一些问题提出自己的想法和见解,这不仅作为对学生评定考核的依据之一,而且教师能够通过反馈信息,分析总结出经验教训,改进工作方法,不断提高现场教学的质量。
3 结语
诚然,土力学与基础工程现场教学在实践过程中还存在一些问题有待完善,例如,教师的工作负担大大增加,教学占用的时间较长,课堂教学与现场教学的最佳结合比例还在探索之中。
但是,现场教学作为一种理论联系实际的创新方法,改变了传统单一的教学模式,提高了学生的自学能力和学习热情,是应该肯定的。
随着我们不断地实践和改进,土力学与基础工程现场教学势必走向成熟。
参考文献:
[1]代国忠,史贵才,吴晓枫.“土力学与基础工程”课程建设与教学改革探索[a].长春理工大学学报:社会科学版,2009,(6).
[2]章伟,时伟,张明义. 案例教学法与“地基处理”课程教学改革,中国冶金教育,2007,(4):37-39.
[3]齐善忠,付春梅. 地基处理课程项目化教学的构想与实施
[b].黄河水利职业技术学院学报,2008,(8):94-96.。