為了構建一個面向二十一世紀、適應高等工程技術應用性人才培養需要的實踐教學體系,按照“實行產學結合,優化實踐內容,集中強化訓練,從嚴考核技能,增強工程素質,提高綜合能力”的原則,我們對教學內容、教學手段、教學方法進行了一系列改革探索。教學方法和手段的改革對培養高素質的專業人才至關重要,我國現有的教育模式仍以考試成績作為主要衡量指標,這種應試教育已經滿足不了知識經濟和信息時代高等教育的需要。現代化教育技術手段帶來了教育思想、教育體制、教育內容及教育形式等方面前所未有的變化,接受利用現代化課堂教學手段是大勢所趨。
一、基礎工程課程教學現狀
基礎工程是土木工程類專業的主干課程,其突出特點是內容豐富、理論性和實踐性非常強,其涉及到工程地質學、土質土力學、結構設計與施工等多個學科領域。從多年的教學實踐中我們發現,目前土木工程專業道橋工程方向的基礎工程課程教學存在以下問題:
1.少學時與多內容的矛盾
基礎工程課程具有系統性差、內容多而雜、經驗公式多、理論不完善、實踐內容多等特點。但是,由于學生的整體學習安排和整個專業教學計劃的需要,基礎工程課程的教學時數變得越來越少。近年來,隨著經濟與科技的發展,本領域內的新理論、新技術與新工藝不斷出現,形成了學時減少與內容增多之間的矛盾。
2.與其他課程的交叉、重復
課程涉及的預備知識和相關領域較多,課程的橫向跨度大,它與工程地質、土質土力學、水力學、建筑材料、混凝土結構設計原理等課程有密切關系,與這些課程的交叉重復內容也較多。由于土木工程路橋方向的基礎工程課程與橋梁工程密不可分,畢業設計中基礎工程設計內容與工作量均占整個設計的一半。
3.課堂教學內容的更新與學科發展相比,滯后更加明顯
近年來,我國建設了如蘇通大橋、杭州灣跨海大橋、舟山連島工程等眾多國際一流工程,新技術發展迅猛,新科技、新理論不斷涌現。與大多數課程一樣,教材的更新遠跟不上發展的需要,課程內容陳舊造成課堂教學內容的更新遠遠落后于專業工程的發展實際。
4.實踐教學的方法與考核手段單一
實踐教學的指導思想不夠明確,與實踐教學目標及能力培養要求不相統一;實踐教學體系不夠完善,教學目的單一,造成授業面較窄。重視理論教學,輕視實踐教學,在教學管理中未能有效地形成實踐教學的監督和管理機制。實踐教學的方法與考核手段中問答式、灌輸式的教學方法多,啟發式、討論式的實踐教學方法少。
5.教與學的矛盾依然存在
教學內容更新緩慢,課堂教學手段及方法相對單一,課堂教學習慣于老師講、學生聽。學生學習積極性差,學習主動性、自學能力不足,教學效果難以達到預期目的,在一定程度上影響了能力培養目標的實現。
二、教學改革內容
1.互動式教學方法的探索與實踐
互動式教學模式就是以“學生為主體,教師為主導”的教學原則。以啟發式教學為主,讓學生與老師共同參加課程的教與學。其重要的特點是學生與教師共同的“參與性”,通過教師與學生的雙向交流,調動雙方的積極性和能動性,活躍課堂氣氛,實現教與學雙方面的最佳效果。互動是雙方參與對話的過程,需要目的明確、氣氛平等自由,要有完善的組織和評價體系,互動式教學可通過多種方式靈活進行,可依據不同的教學內容來設計互動方式。
針對基礎工程課時少內容多的特點,我們充分利用多媒體與網絡資源,選擇課程中與工程實踐相關的教學內容進行互動式教學改革,放棄傳統課堂的以老師為中心講授的方式,采用多媒體教學、自學與討論、專題報告等互動教學形式。
(1)互動式教學的前期準備。教學內容必須與教學手段相適應。為了更好地實現互動式教學,針對學生工程知識薄弱、對工程實物感性認識缺乏的特點,任課教師通過參與橋梁基礎工程的設計與施工、技術咨詢與科研,廣泛收集典型的工程實錄、資料,并對資料進行歸類整理,充分利用現代化多媒體技術,將有關圖紙、照片、文本、音像資料等編制成《基礎工程》教學資源庫,供教師備課時選用。任課教師可以根據備課需要從中選取,組合成特色突出但具備統一制作標準的課堂教學電子講稿。
為使課堂教學與網絡教學優勢互補,充分利用互聯網建立網上教育平臺,制作基礎工程網絡課堂主頁。主頁中設立教學資源、課件、參考書目與資料、相關軟件、學習園地、討論區與下載區等,將電子課件、電子教案、工程案例、工程錄像與照片等上網。要求學生充分預習相應的教學內容,鼓勵學生課前進行交流與討論,培養他們的團隊精神及勤于思考、勇于創新的品質。教師也可通過這一過程對學生提出的問題有比較充分的準備,并可有選擇地將其納入課堂教學內容中。
(2)互動式教學的實施。我們研發了基礎工程多媒體課件,課件采用動靜結合的形式,如模擬樁孔樁基礎施工、外部荷載作用樁基礎應力與變形均采用動畫形式,合理利用文本、圖形、動畫及音響等媒體,使授課內容豐富、形象有趣。上課時,教師注意與學生的互動,根據需要隨時進行教學內容的選擇、切換及重現操作,使學生在這種聲、像、文并茂的教學中,提高對工程實踐知識的感性認識和興趣,增強學生對學習內容的認識和理解,縮短教學時間,提高教學效率。
針對基礎工程中各種施工方法的特點與適應性。教師可選擇多個典型工程案例,充分利用現代化教育技術手段,將大量的工程信息通過多媒體的形式上網,讓學生在課前瀏覽。課堂上僅概括地講授基礎知識,做一般的歸納總結,并通過對這些典型案例的剖析,和學生一起思考與討論,形成互動,不僅提高學生學習興趣,也增長了學生分析與解決工程問題時應該具備的知識和能力。
每部分教學內容開始前,老師可提前布置討論題目與專題報告題目,讓學生充分預習和進行討論交流;每部分教學內容完成后,老師可以留一些思考題,對一些沒有時間多講的內容和一些值得進一步探討的問題讓學生課外準備,然后在網上或選擇一些重要的在課上集中討論。在學生準備過程中,需要查閱資料并進行歸納、總結,這是一個獨立思考的訓練過程;討論中,教師對學生的觀點應多鼓勵、多引導,培養學生提出問題、分析問題和彌補問題的能力及思辨和表達能力。另外,通過網絡平臺也解決了課時不足的缺陷,充分利用了學生的課余時間,網上論壇還可以增加學生之間、師生之間的討論交流。
2.考核方法的探索與實踐
高校素質教育的核心問題是對學生全面素質和綜合能力的培養。檢驗互動法教學目的是否達到,不僅僅是考察學生對理論知識的掌握程度,更要考察學生利用所學知識進行工程實踐的能力。開卷或閉卷考試是傳統應試教育下的考核方式,它不利于對學生創新能力的培養。只有注重提高學生能力的考核方式才能體現素質教育的特點,因此,應當采取靈活多樣的考查方式。
在考核方法上,我們將整個教學過程作為學生對學習成績的考核過程,從知識掌握程度、應用知識的綜合能力和創新能力等多方面對學生進行考核。從課堂提問與討論、平時作業與讀書報告、部分章節內容的測驗、期終綜合考試等四個方面進行考核,其考核成績均以一定比例計人學生該門課程學習的最終成績。以激發學生的學習興趣和熱情,充分調動學生課內外學習的積極性和主動性,促進對學生綜合素質和能力的培養。
經過幾輪教學實踐,我們采用課堂提問與討論成績占總成績的15%、平時作業與讀書報告成績占總成績的15%、部分章節內容測驗成績占總成績的10%、期終綜合考試成績占總成績的60%的分配比例。
三、結 論
互動式教學具有提高教學效果、培養學生創新思維能力的優點,是關注學生主體性發展、將素質教育體現在課堂教學中的一種教學方式。基礎工程課程互動教學中采用多媒體課件輔助教學,靜動結合,能解決現場客觀條件導致工程訓練內容不足的問題。能大大提高學生的工程實踐能力,促進學生由知識向能力的高效轉化。
通過幾年的教學實踐,我們對基礎工程課程的教改取得了一定的效果和經驗,從課后學生的反饋信息和畢業生走上工作崗位以后的適應能力來看,教學效果有了很大提高,有必要沿著這一思路不斷探索和完善。同時。基礎工程課程教學方法改革還有很大空間,互動式教學方法仍需要不斷完善。教學內容的設計和教學過程的組織與實施是互動式教學成敗的關鍵,也是其改革與完善的重點。互動式教學形式應該多樣化,只有教學形式多樣化,才能更好地激發學生學習的主動性;只有充分發揮教師的主導作用,才能真正使學生的學習效果與質量得到提高。互動式教學的考核應更加科學合理。試題應難易適度,涵蓋面廣,在工程實踐能力方面的考核還有很多問題值得探索。
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