王國安 張運波 李玉學
(石家莊鐵道大學土木工程學院 河北石家莊 050043)
《橋梁工程B》課堂教學方法的研究
王國安 張運波 李玉學
(石家莊鐵道大學土木工程學院 河北石家莊 050043)
針對《橋梁工程B》的課程特點,結合學生的工作意向,在課堂教教學中采用了結合工程案例教學法、學生備課試講法、工地總工講座等教學方法探索;其中工程案例教學法由于針對具體的工程問題,讓學生通過查閱資料,展開想象,給出問題的解決方法。這三種課堂教學方法激發了學生的對《橋梁工程B》的興趣,也鍛煉了學生解決問題的能力,取得了很好的效果,這可為此相似的課程教學提供了有益的借鑒。
橋梁工程 課堂教學模式 研究 工程案例教學
《橋梁工程B》針對的不是橋梁專業的學生,課時也比較少,只有32課時,但是針對的學生對象多數都是去中鐵施工單位工作。而中鐵施工單位的性質決定了施工必定會遇到橋梁、隧道、線路等各種實際工程。學校培養的人才首先是生產第一線的技術人員,同時又是生產第一線最基層的管理者,無論是搞技術還是管理,技術是基礎,所以《橋梁工程B》對于這些非橋專業的學生非常重要。
《橋梁工程B》作為非橋梁專業的土木學生一門重要的必修專業課,不僅與施工技術密切相關聯,而且與設計有關,與學生將來從事的具體工作密切相關,因此學好這門課對學生的工作非常重要,為了提高教學效果,結合學校的課堂教學改革課題,在近兩年這門課的課堂教學方面采取了一些新的探索和嘗試,并且在課堂教學中結合實例,開發學生自主能動性方面取得了很好的效果,這可為與此相似課程的教學提供一些有益的借鑒。
目前,在高等學校教育中,課堂教學仍然是教學的主要形式,就像世界上沒完全相同的兩片樹葉一樣,任何事物都有自己的特殊性;同樣對于不同專業或者基礎課程,其相應的教學方法和教學手段也應該與專業特點相適應,這樣才能取得比較好的教學效果。針對土木工程課程《橋梁工程B》的課程特點,在課堂教學中除了多媒體教學過程中盡可能多地采用圖片和錄像資料以外,還嘗試了以下新穎的教學方法,來加強教學效果。
1.1 工程案例教學法
根據《橋梁工程B》的章節特點,對于部分章節采用了工程案例法。尤其在一些與施工密切關聯的章節,老師選擇正在施工的實際工程,讓學生根據現場的實際資料,通過在網上查閱資料編寫自己獨立編制施工方案。例如在講述拱橋施工時,根據工地實際情況,對正在施工的京石客運專線的一座三跨30 m的連拱橋,讓學生自己編寫切實可行的施工方案,并讓學生分組討論,分析他們制定方案的經濟性、合理性和實用性。結果課堂氣氛非常活躍,對于學生都比較困惑的問題,我在課堂上進行了答疑。在分組討論結束后,我把施工工地實際采用的施工方案做成ppt,讓學生對照自己的方案進行比較,結果有的學生的方案比現場采用的方案還優越。采用這樣的方式不僅極大地調動了學生的主觀能動性和學習積極性,同時也提高了學生的表達能力和獨立分析問題、解決問題的能力。
1.2 學生備課講課法
由于高等教育不僅培養的是第一線的勞動者,更應該是第一線最基層的管理者、如技術員、技術主管等,將來還要發展成為總工、項目經理和公司經理,這就需要學生具有一定的自主分析問題、解決問題的能力,因此,培養學生的語言表達能力和溝通能力就非常必要。所以在授課過程中,對于一些難度適中的章節,布置讓學生備課,然后在下次上課時候在講臺上講課,老師坐在下邊當學生,當學生講完課以后,老師再對學生的表現作出評價,指出學生成功之處和需要改進的地方,從而使得下一個上課的同學能夠做得更好。
對于課程中的知識點,自己能通過上課能夠聽懂是一個層次;不是通過聽老師上課,而是通過自己看書、查資料掌握這些知識點是更高的一個層次;而最高的層次是自己通過自學查閱資料,然后用語言表達出來讓別人明白這些知識,到了這個層次,學生不僅對知識點的掌握更深刻、更透徹,同時也起到了鍛煉了學生語言表達能力的效果。這對以后學生走上工作崗位具有重要意義。
1.3 項目總工課堂教學法
利用我們老師的關系,讓現場的總工結合他們的在建工程講課,讓學生了解自己將來從事的工作。《橋梁工程B》這門課程與施工實際密切相關,所以讓工地經驗豐富的總工來上課,能夠密切結合實踐。一方面這些技術人員有著豐富的實踐經驗,他們來上課都是結合他們經歷的工程實際,這對學生的吸引力很大,激發了學生強烈的學習興趣,課堂氣氛非常活躍,特別是在互動環節,學生提問問題非常踴躍,這樣學生們對自己將來從事的技術工作有了更加深刻的認識,對將來自己所從事的職業也有了更加全面的了解。另一方面,這些技術人員都是來自附近的在建工程,如石家莊的貨遷工程,京石客運專線工程等,一些同學在周末就去了這些工地,個別同學還打算在假期去這些工地實習,這種在施工現場的見聞、和現場技術人員針對實際工程的交流,乃至假期的實踐學習,遠遠超越了課堂教學的效果。
通過以上三個方面課堂教學模式的探索,加強了學生對橋梁結構和橋梁施工知識的掌握,也大大激發了學生學習的主觀能動性,提高了課堂教學效果。經過效果分析和與學生座談,同學們更加喜歡工程案例教學的方法,普遍反映該方法更能夠鍛煉他們自己查閱資料、分析問題和解決問題的能力,對將來的就業更有幫助。下面著重結合實際課堂教學實踐介紹工程案例教學的實施過程。
在實際的工程實踐中,工程實際的案例數量很多,但是課堂教學的學時又十分有限,因此工程案例教學需要結合教師的橫向課題,并且通過廣泛地查閱資料,選取工程中遇到的概率高、案例的代表性強、技術含量適中、并且能夠從中挖掘很多信息的工程案例拿來進行教學,這樣才能使學生獲取更多的知識,并起到事半功倍、增強教學效果的目的。因此,在案例教學之前進行工程案例篩選,科學選擇工程案例是案例教學實施的關鍵所在。下面就一個具體工程案例教學進行剖析。
在工程施工中,基坑是幾乎每個橋梁工程都需要遇到的工程問題,但是基坑的支護形式多樣,橋梁上經常采用圍堰進行基坑支護,但是也有好多工民建的基坑支護結構嫁接到橋梁基坑的支護作業中,比如地下連續墻、鋼筋混凝土防護樁、止水帷幕等形式。為了使學生接觸更廣泛的知識,促使學生自主查閱更多的資料,我在案例教學時,結合自己做過課題,給學生2-3個不同的地質資料,同時給出了一些工程限制條件,比如基坑旁邊有建筑物、施工作業空間受限、施工單位既有庫存材料等約束條件。然后讓學生自己通過查閱資料,自己確定基坑支護的方案,并且給出選擇該基坑支護方案的根據和原因。由于給學生的工程案例可能是我做過的幾個工程項目的復合體,這就要求學生必須廣泛涉獵,查閱更多的資料,然后才能完成題目要求的內容。
通過類似這樣的工程案例課堂教學,學生不僅增強了獨立分析問題和解決問題的能力,而且有的學生思維很活躍,給出了一些創新的見解并且在工程中得到了應用,比如陸地基坑的開挖一般有是采用排水開挖,邊開挖邊排水,并且到相應的位置加設腰梁和內撐,如果采用不排水開挖,則是水下封底抽水并在水位到相應的位置再布置腰梁和支撐。這兩種方法各有利弊,排水開挖基坑支護的受力較大,如果基坑深度超過10m,最后的施工階段就需要布置非常強勁的內撐體系,而不排水開挖施工由于是水下封底后再進行抽水支護,這時候封底混凝土可以在支護結構的底部產生強大的支撐從而減小圍護結構的受力,此外不排水開挖施工難度大、速度慢。但是在進行一個14m深度基坑的支護案例課堂教學時,有的學生給出了兩者結合的施工方式:即10m范圍內采用排水開挖,這樣施工容易且速度快,待開挖到10m深度時,坑內注水抵抗土壓力,然后采用不排水開挖作業,待水下封底完成后在抽水并布置最下面4m深度范圍內的腰梁和支撐。這樣的方法兼顧了兩種方法的優點,既提高了施工速度,又降低了底層腰梁和支撐受力,從而取得了良好的效益。這個方法被用于了工程實際,得到了施工單位的認可,學生的創造性思維在一個工程案例的教學中得到了充分的體現,打破了施工技術人員的慣性思維。這種結合工程案例的教學模式取得了意想不到的效果。
《橋梁工程B》課程經過兩年多的改革實踐取得了良好的教學效果。在近兩年的學生對《橋梁工程B》課程的教學進行評價時,該專業的學生對這門課程的老師打分,有97%的學生給任課老師打了滿分,這表明著針對《橋梁工程B》課堂教學所進行的這些探索得到了學生的充分認同;這些課堂教學模式的嘗試充分體現了以學生為主體,最大程度地鍛煉了學生自己獨立分析、解決問題的能力和表達能力,達到了為施工單位培養技術員和管理人員的目的。
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Research on Class Teaching Method in the Course of Bridge Engineering B
WANG Guo-an ZHANG Yun-bo LI Yu-xue
(Shijiazhuang Tiedao University Shijiazhuang Hebei 050043 China)
In view of the characteristics of the course of bridge engineering B, along with the students' work objective, teaching method combining case study, student-made lecture, and workplace imitation is adopted in the classroom as a new exploration. In case study, for specific engineering problems, students should give solutions after gathering information and making imagination. These three teaching methods inspire the students' interest in the course of bridge engineering B, also practice students' ability of problem solving, so good results have been achieved, which can provide reference for similar courses.
bridge engineering class teaching mode research engineering case study
A
1673-1816(2016)04-0105-03
2016-03-27
王國安(1972-),男,河北武邑人,碩士研究生,講師,研究方向橋梁工程方面的教學、教研和科研。
《橋梁工程B》課程教學改革與實踐;適合工程力學專業學生特點的“橋梁工程”課堂教學改革;石家莊鐵道大學十二五教育科學規劃課題(項目編號:C2014124)