土木類專業課的應用型教學研究與實踐

薛娜+王艷玲

doi：10.11835/j.issn.1005-2909.2014.01.012

收稿日期：2013-11-22

基金項目：國家自然科學基金項目（50678084）； 江蘇省普通高校研究生科研創新計劃項目（自然科學）（CXZZ11_0344）

作者簡介：薛娜（1981-）， 女， 河南城建學院土木工程學院講師， 博士生， 主要從事生命線地震工程研究，（E-mail） snowxuena@126.com。

摘要：土木工程是實踐性很強的應用型專業，其專業學科的教學必須與實際相結合，進行應用型的教學研究和實踐已成為土木工程專業教育教學中亟需解決的問題。文章基于實際的土木類專業課教學工作，結合土木類專業課的特點和學生的實際情況，從教學方案的制定和優化、教學內容的更新、教學方法的改進、實踐教學環節的安排等方面對土木類專業課的應用型教學進行了探討和研究。

關鍵詞：土木工程； 專業課； 應用型教學； 教學研究

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2014）01-0050-04

隨著高等教育規模的不斷擴大，我國高等教育正在逐步由精英式教育向大眾化素質教育轉變[1]，大學教育也從階段性教育向終身制教育轉變。大學生不僅是知識的傳承者，還是實現知識應用和轉化的主體。土木工程專業是實踐性很強的綜合應用型專業，要求學生不僅有扎實的理論基礎和廣博的專業知識，更要具有較強的實踐動手能力和一定的解決實際問題的能力[2]。

教學目的決定了教學構架，土木類專業課教學的主要目的是培養學生靈活、綜合運用知識解決實際工程問題的能力。因此，在大學土木工程專業課程的教學過程中，作為一名專業課教師要把專業知識傳輸給學生，將他們培養成才，必須要有扎實的基礎，廣闊的專業知識面，強烈的責任心和事業感，同時還需要在教學上不斷探索研究，在實際教學和實習指導中進行教學改革[3]，給教學注入活力，使教師教的主導作用與學生學的主體行為有效地結合，實現專業課的應用型教學。筆者主要結合土木工程專業課的實際教學工作，將工程實踐與土木工程專業學生實際情況相結合，圍繞 “培養面向一線的應用型創新人才”的目標，在教學方案的制定和優化、教學內容的更新、教學方法的改進、實踐教學環節的安排等方面嘗試一些有益的教學探索，并應用于實際教學過程，取得了一些初步的教研成果。

一、 優化教學方案，構建應用型教學的課程內容

教材的目的是向學生展示和列舉課程所需要掌握的所有相關知識點，易于學生查閱，一般從基本概念開始，最終歸結至實際工程應用。教學的目的是要帶領學生找到一條易于入門的路，要突出重點，主次分明，要符合實際學習的邏輯順序，從實際問題出發，提出解決問題的途徑、方法等，最后形成具有共識性的概念。應用型教學的講授邏輯順序應為：工程實際問題→考慮并引出解決方法→闡述及講解基本原理→提煉基本概念。為此，課程正式講授之前，要依據課程內容和特點，對課本知識進行梳理，對教學方案進行優化，初步構建符合土木工程專業課應用型教學的課程內容。

對課本內容進行梳理，掌握主次，突出重點，對教學方案進行統籌設計和課時安排。例如，工程結構[4]課程中，混凝土結構構件的受壓、正截面受彎、斜截面受剪承載力設計計算等為重點教授內容，對這部分內容要重點、詳細講解。在教學方案設計時，針對該部分內容應篩選有代表性的例題，每講完一章內容，準備一次習題課，系統復習所講內容。標注例題計算過程中可能出現的問題，準備一些與其相應的思考題，在實際教學中鼓勵學生積極思考，培養學生的表達和分析能力。設置有針對性的作業，對重點知識進行加強和鞏固。該課程中，混凝土結構的耐久性部分，是依據GB 50010—2010《混凝土結構設計規范》[5]添加的內容，多為構造要求，對該部分內容可簡單講述。

教師上課之前要認真備課，教案的思路要清晰，專業課教案應準備相關的國內外工程實例，達到應用型教學的要求。例如，在《鋼筋混凝土結構設計》[6]課件的結構方案和選型部分，可以準備一些經典的混凝土結構，如金茂大廈、蘇通大橋、馬來西亞吉隆坡石油雙塔，然后到生活中常見的教學樓、城市新建和在建的商業、住宅樓等，對結構形式和布局進行比較，對學生進行啟發式教學，培養學生在結構體系、平面布置、方案選取等方面的能力，提高學生的認識。

二、 更新教學內容，實現理論教學與實際應用的結合

教材內容隨時間和規范的修訂不斷更新和發展。實際教學中，授課內容需要根據最新研究成果作相應調整，充分實現課堂理論教學與工程實際應用的有機結合。作為專業課教師，應及時了解國內外的教學和研究方法，不斷充實教學內容，使專業新成果、新見解、新規范等不斷融入授課內容，使學生不僅可以掌握專業知識，同時又能了解專業研究的發展動向，適應科學技術的發展，站在專業發展的前沿。例如，在鋼筋混凝土與砌體結構[7]教學中，現有教材中梁柱配筋大部分采用的是傳統的剖面圖示法，而在實際工程中，多采用平法表述，因此，在這門課的實際教學中需要加注一些平法表述的基礎知識，以便學生在后期的學習和實習中加以運用，實現應用型教學。

《建筑結構荷載規范》《混凝土結構設計規范》《高層建筑設計規范》《建筑結構抗震設計規范》等均從2010年開始發布并實施新版本[5，8-9]，因此，對上述規范涉及的教材內容和版本應及時更新。新舊規范交替時，新版教材中容易出現更新不及時的部分，在實際教學中對基礎內容更新不及時的部分要予以更正，并鼓勵學生參閱相關的新規范，發現和探索課程中的更新部分，培養學生的自學能力和思考能力。例如，在新混凝土規范中，鋼筋的材料強度、混凝土保護層的定義、斜截面受剪承載力的計算公式等均被修正，并添加了連續倒塌設計等內容。因此，在鋼筋混凝土結構[6-7]教學中，要及時更新上述內容，在緒論部分講授時，可以穿插新舊規范的對比，鼓勵學生思考規范修正的目的和意義，激發學生學習動力，實現應用型教學。

三、改進教學方法，切實以學生為教學主體

教學的目的是把知識傳授給學生，教學效果的衡量標準應是學生是否掌握了所需掌握的知識內容。因此，教學的目的應該是傳授一種理念、一種方法，培養學生的學習能力，同時還可以將這種能力應用到工作中，受益終身。

以學生為教學主體，實際教學方法的核心是將學生的學習變為自主積極的主動參與。同時，在授課中需要依據所講課程的實踐性特點，將傳授知識和培養能力緊密結合。

（一）激發學生學習動力

在講課過程中調動學生的全部認知能力，提高學生的注意力、觀察力等。針對不同層次的學生，探索設置教學思考問題的難度、技巧及具體問題。在教學內容中設置具有探索性的問題，讓學生可以通過自學得到答案，自己得出結論，并適時對學生進行引導和鼓勵，完善其自學成果，激發學生的探知欲，使之在解決問題時發現樂趣。依據學生的習得情況，逐步提高問題的實際應用價值，與土木工程實際相結合，進一步提高學生解決實際問題的能力。

（二）開發學生學習智力

充分挖掘知識的智力因素，以培養學生的創造性思維能力。結合課程的教學內容，課堂授課時納入科研、職稱資格考試、生產實踐中經常碰到的問題，用相關知識巧妙地加以解決和解釋，培養學生的創造性思維，激勵學生事業心和進取心，培養學生發現問題和解決問題的能力。同時對教材進行主次梳理，對重點內容花大力氣集中時間、集中精力重點講授，次要部分進行簡單講解，鼓勵學生自學，培養本科生的自主學習能力。

（三）促進學生學習能力

組織學生在自學和預習的基礎上展開討論，促進學生獨立獲取知識能力。同時，有計劃、有目的地在教學過程中引導學生到圖書館借閱相關書籍，鼓勵學生閱讀不同方向、不同風格的專業參考書，指導學生提出相應的見解，幫助學生逐步形成科學分析、比較、選取和解決的能力。

（四）改進教學手段

綜合采用多媒體、計算機輔助教學、傳統板書等不同形式的教學方法，使課堂授課更加形象、生動。在多媒體電子課件添加相關的動畫和視頻，展示課程中所涉及的試驗、工程實例等，對基礎知識進行補充，給學生以感官認識。依據工程實例對課本知識進行講解，帶領學生一起思考、分析問題，讓學生在主動思考中掌握知識，充分以學生作為教學和學習的主體，調動學生的主觀能動性，提高學生學習的效率。

（五）改變考試策略

改變考試試卷的出題內容和方法。降低死記硬背知識在考試試卷中所占的比重，注重考出學生獨立思考和分析解決問題的能力。同時，兼顧學生平時課程學習過程中的自學、實踐等方面能力的考核。

四、 加強實踐教學，重視培養學生的應用能力

土木工程是從實踐中總結出來的課程，其專業課教學的最終目的是應用于工程實踐，實踐教學是土木工程專業教學的一個重要教學環節，在培養學生理論聯系實際、綜合動手能力、創新能力等方面具有不可替代的作用。

在專業課教學中必須強化和重視學生的實踐教學，加強專業課的實踐教學，培養學生的實際應用能力。結合學校的實際教學工作情況，在實際教學中主要從以下幾方面開展。

（一） 參加專業技能競賽

鼓勵學生積極參與或觀摩學校一年一度的結構模型設計大賽，將學生所學的專業知識與實際工程結構進行有效的結合，增強學生的感性認識，鍛煉學生的實際動手能力，對所學專業知識進行直觀性教學，培養學生興趣，加深學生對所學知識的理解和應用能力。針對學生在設計大賽中出現的問題，從力學和結構設計等不同方面進行分析探討，啟發、鼓勵學生進行研究、思考，鼓勵學生在平面布置、結構設計等方面進行創新，激發學生的創新熱情和探索精神。

（二）開展專業試驗課的過程教學

與學院實驗室進行協商，對專業課試驗部分進行整合，設立開放式實驗室，增設綜合性試驗和設計試驗。讓學生參與和模擬專業課試驗的全過程，充分調動學生自覺學習的積極性，使學習變成學生個體的自主行為。

（三）加強實習和課程設計指導

組織學生進行現場觀摩，實現校企聯合形式的應用型教學。例如，混凝土與砌體結構[7]教學，可以與預應力構件廠聯系，安排學生到工地現場參觀，了解預應力混凝土的整個張拉過程、施工工藝和后張法預應力鋼筋預留孔洞的實施方法，認識預應力鋼絲鋼絞線、張拉設備、夾具和錨具等，了解預應力混凝土的新技術、新工藝。組織學生到在建工地進行實習，了解構件布置、鋼筋連接，以及各種構造措施在工程中的實現等內容，體味普通混凝土構件與預應力混凝土構件從施工到使用的聯系與差別。在課程設計時可采用真題真做的形式，讓學生直接參與實踐工程的設計，增強學生的工程實踐能力。

五、結語

土木工程是實踐性很強的專業之一，所涉及的新方法、新工藝等不斷出現，相應的規范也在進行不斷的完善和改進。因此，在專業課的實際教學中要突出其實踐性，優化教學方案，及時更新教學內容，將基本理論知識與工程實際和專業實踐進行有機結合。在今后的教學中要進一步加強教學改革，突出實踐教學，靈活運用各種教學手段實現專業學科的應用型教學，激發學生自學能力，提高教學質量，達到教學目標。同時，鍛煉學生的實際應用能力，培養符合社會要求的土木工程類本科畢業生。

參考文獻：

[1] 李炎鋒， 杜修力. 土木類專業培養創新工程應用型人才的探索與實踐[C]// 高等學校土木工程專業建設的研究與實踐——第九屆全國高校土木工程學院（系）院長（主任）工作研討會論文集.北京： 科學出版社， 2008.

[2] 孫偉民. 基于設計院工作模式跨專業培養應用型人才的探索[J]. 中國大學教學，2008（8）：23-25.

[3] 寧寶寬， 陳四利， 鮑文博， 等. 土木工程專業應用型人才培養的課程體系研究[J]. 高等建筑教育， 2008，17（3）：45-47.

[4] 邵軍義. 工程結構（新規范版）[M]. 北京：化學工業出版社， 2012.

[5] GB 50010—2010 混凝土結構設計規范[S]. 北京： 中國建筑工業出版社， 2010.

[6] 金菊順， 郭靳時， 莊新玲.混凝土結構： 混凝土結構設計[M]. 武漢： 武漢理工大學出版社， 2010.

[7] 王毅紅， 葉燕華. 土木工程專業專升本系列教材： 混凝土與砌體結構 [M]. 2版.北京： 中國建筑工業出版社， 2012.

[8] GB 50011—2010建筑結構抗震設計規范[S]. 北京： 中國建筑工業出版社， 2010.

[9] GB 50009—2012建筑結構荷載規范[S]. 北京： 中國建筑工業出版社， 2012.

Study and practice on the applied teaching of specialized subjects of civil engineering

XUE Na1， WANG Yanling2

（1. College of Civil Engineering， Henan University of Urban Construction， Pingdingshan 467036， P. R. China；

2. Luohe Water Resources Survey Designing Institute， Luohe 462300， P. R. China）

Abstract： Civil engineering is an applied major with strong practical features. The specialized course teaching must be combined with engineering practice. Therefore， the study and practice on the applied teaching is an urgent problem. Based on our teaching practice and characteristics of specialized subjects of civil engineering， we discussed and researched on the applied teaching of specialized subjects of civil engineering from aspects of establishing and optimizing teaching scheme， updating teaching contents， continuously improving teaching methods， and adding practical teaching.

Keywords： civil engineering； specialized subjects； applied teaching； teaching study

（編輯 周 沫）