土力学教学方法研究

土力学教学方法研究

 

一、创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。新世纪新阶段,以为总书记的党中央,从全面建设小康社会,开创中国特色社会主义事业新局面出发,综合分析世界发展大趋势和我国所处历史阶段,作出了推进自主创新,建设创新型国家的重大决策。中央大力强调科技创新,号召建设创新型国家,大学作为培养人才与科学研究的重要场所,具有不可替代的地位和作用[1]。   创新人才的诞生取决于多方面条件,既需要优秀的内在因素,也需要良好的外部环境,创新人才不是单靠教育所能解决的,也不是单靠学校教育就能培养出来的,学校不能把所有学生都培养成创新人才,但是大学课程设置、教学模式等与创新人才的成长之间仍然存在一定的因果联系[2]。   当前世界经济正处于金融危机之中,我国的经济也受到了较大的冲击。目前全国人民的中心工作就是做好保增长、保民生、保稳定的“三保”工作。高等学校要在“三保”工作中保证学生的就业稳定,同时推进自主创新与培养创新型人才的工作。在改革开放以来的高等学校教学指导思想中[3],高职高专类学校、民办大学、普通全日制大学之间存在一定的自然分工。高职高专类学校主要开设职业性课程,培养职业型人才,而大学中的课程设置应反对随意性,坚持课程设置的体系性;反对分化性,坚持课程设置的综合性;反对职业化,坚持课程设置的基础性;反对肤浅性,坚持课程内容的学术性。在目前金融危机过程中,为保障学生就业,增加学生的就业竞争力,就必须密切加强学生职业化实践技能培养,统筹兼顾教学环节的学术性与职业实践性。如何把握创新性人才培养与职业化教育,是目前大学教育的难点。   本文将结合土木工程专业基础课的《土力学》教学,从教学理念、教学目标、教学手段、教学效果等方面,阐述在《土力学》教学中如何开展既符合创新型人才培养的素质教育又能使学生得到技能实践的职业化教育。   二、《土力学》教学现状[4]   1.基础课与专业课之间的矛盾   当前,各高等院校为适应经济建设和社会发展的需要,把学生培养成适应社会需求的人才提高到越来越重要的位置上来,因此拓宽专业口径成为教学改革的一大趋势,即要求学生在校期间不断增加基础课程的教学内容,扩大知识面。这样就使专业课程的学时越来越少,对学生的实践性能力培养也随之削弱。   2.教学内容相对滞后   教学内容的更新与学科发展相比滞后现象更加明显。近年来,地基勘察和土木测试的技术发展迅猛,地下工程的新科技、新理论不断涌现。但《土力学》课程内容偏于陈旧,教学内容的更新程度远落后于学科的发展。   3.课程横向跨度大、难度深   《土力学》作为专业基础课,课程涉及到的预备知识和相关领域较多,课程的横向跨度大,它与工程地质、水力学、建筑力学、建筑材料、混凝土结构理论等课程有密切联系,与这些课程的交叉加大了学习这门课程的难度。   4.教与学的矛盾   教材内容相对陈旧,理论过多,实践性环节偏少;课堂教学讲得过多、过细,启发式、讨论式少;课外学习疏于指导,学生学习缺少积极性、主动性,自学能力差。教学效率难以得到进一步提高,在一定程度上也影响到学生创新能力的培养。   三、教学理念   近十几年来,我国大学课程的改革持续进行,如调整专业设置、大平台招生、推行学分制、开设通识教育课、本科教学评估等等,有了一定进展与成效。但总体而言,课程设置、教学方式等没有发生实质变化,“传授-接受”教学模式仍占统治地位,仍然处于“应试教育”、“填鸭教学”体制之下。大学的学习环境、学习内容与社会对学生培养的要求存在较大脱节,虽然试图加强学生创新能力的培养,但是由于教学理念模式未变,教学的效果并不太明显,学生很难将所学到知识转化为创新实践能力,这与社会对学生的职业化要求还存在不小差距,造成了大学生毕业在社会中的声誉不高,“什么都知道一点,但是什么都不会干”的印象。   本文认为应在大学专业课的教学中推进研究实践型的教学理念[5]。研究实践型教学的内涵是丰富的,根据“研究与实践”侧重点的不同可分为以下几个方面:   1.研究取向   教学中尽可能多地侧重于引领学生从学术探究过程的思路出发来理解各个教学知识点,帮助学生理解知识点的来龙去脉与局限性。教学中不仅仅关注现有知识讲解,更重要与更关键的是讲解知识产生和形成的过程;在教学中着力培养学生的研究能力和研究精神;教师的研究经验以一种更加弥散的形式对学生产生影响;教学是过程指向而不是结果指向,这里的过程既包括知识的创造过程也包括学习的过程。例如:在《土力学》教学的“有效应力”知识点讲解中,就应阐明为什么要引入有效应力的概念、有效应力的实际物理意义、间接获取有效应力的方法等等[6]。   2.实践为本   教学尽可能地通过实践活动或对实践环节的讲解来阐明知识产生与运用的背景与用途,使学生能够将教学知识与社会实践活动联系起来,并能开展创新性实践活动。实践为本具有如下几方面的特点:教学内容与教学环节的设计应主要围绕实践性教学活动展开,而不是以学科内容为中心;教师需将在研究实践活动中积累的经验整合到教学活动中;教学活动中教师与学生的角色区分不再泾渭分明;实践与教学之间的双向交流、相互促进得到了广泛的拓展;学生直接参与到实践活动中。例如:在《土力学》教学的“土压力”知识点讲解中,不仅要讲解主动土压力、静止土压力、被动土压力的求解公式,更重要的应阐明土压力中存在三种土压力的物理实质,以及不同土压力在常见的不同工程实践中运用的领域。#p#分页标题#e#   3.研究与实践相互支持   以教与学的实践活动作为事实根据支持教学;运用学术研究的前沿问题和工程实践案例融入教学活动中;为促进知识的掌握需要在课堂之外参与实践;教师应将自身的研究与工程项目实践融入教学之中。例如:有效应力的工程效应教学环节,引入地震工程的砂土液化灾害机理的讲解;土压力知识引入到基坑工程的工程实例中;土的物理性质指标与土的结构性前沿科学研究相联系。   四、教学方式   1.以“问题解决法”作为基本的教学方法[7]   以知识点问题为框架和载体,以探究、研究学习的方式讨论问题,最后以知识点问题的解决作为教学最终目标,从而实现相应知识点的教学过程。在教学过程中辅以情境教学和案例教学的方法,从而进一步提高教学效果。在“问题解决”教学法的实施过程中应注意以下几点:   (1)问题的提出应设置相应情境,要能激发学生的好奇心和深入探究问题的热情。   (2)问题的设置要针对教学目标,具有系统和逻辑性的特点,而且问题应尽量简练。   (3)问题的解决过程,应体现探究学习的思想,就是师生共同探索新知识的学习过程。例如:在《土力学》的“单一压缩层的变形量计算公式的推导”一节教学活动中,传统的讲解以“分层总和法的计算步骤”作为主线,结构不够清晰,不易于学生对“分层总和法”计算原理本质的理解,整个教学过程容易生硬死板,加之“分层总和法”计算过程繁琐复杂,因此,学生根本无法完全理解和掌握此种计算方法,课后的练习只能参照例题,依据计算步骤生搬硬套地进行计算求解。以“问题解决”教学思想贯穿教学过程中,通过①如何分层;②计算深度如何确定;③单一压缩层变形量如何计算三个基本问题,引导学生思考“分层总和法”的计算原理,从土力学最基本的原理出发,一环扣一环地探究出问题的解决思路。整个过程由师生一起探讨解决问题的思路,而不是教师独自生硬地介绍计算方法。采用此种方法进行课堂教学,学生普遍反映易于理解计算原理的本质,容易把握计算思路。   2.将科研最新成果纳入教学内容[8,9]   教学应该是面向未来的,所以必须设计积极有效的人才培养模式,以适应时展的要求。首先,应注重教师本身的知识更新。岩土工程的新理论、新方法不断出现,这就要求教师要不断从知识海洋中汲取营养,改善自身的知识结构,开展科学研究。只有把反映科技、经济社会发展的最新成果,及时充实到新的教材及课堂中去,才能为学生探索新事物,培养创造能力奠定基础。其次,是教材的更新。更新现有教材内容也是更新教学理念的一个重要方面,虽然目前不断有“新教材”出版,但基本内容没有太大的变化,一般都是根据“新规范”将原教材进行修改变为“新教材”。教材中实践环节的内容已过时,但仍列为重点讲解内容,所以教师必须经历备课的艰辛,认真研究教材,参阅国内外资料,收集国内外最新科研成果和了解发展趋势,开阔视野,并有取舍的用于课堂教学,拓展学生的思维空间。   3.以实践作为教学的重要手段[10,11]   《土力学》是指导实践的一门课程,学生不仅应具备扎实的基础知识、创造性思维,还要具备将基础知识与创造性思维转化为实际效能的实践能力。   首先应注意与实验教学的结合,实验在《土力学》的学习阶段和学生毕业后能否较快的适应工作要求是非常重要的,所以安排内容适当的实验课,将课堂讲授内容与实验室结合,进行实际工程实验教学,这样从实验的原理、目的、操作、资料整理等方面,结合实际工程实验数据把知识讲深讲透。在实验教学中可注意加强教学研究,选择能反映本学科发展和研究的基本过程与基本方法,让学生自己设计实验过程,从问题的提出、方案的设计到实施,以及结论的得出,完全由学生自己来完成,以达到良好的教学效果。   其次,注意与毕业论文的设计相结合。学生毕业论文是四年学习的一个总结提高的过程,也是对教师教学效果的检验。随着改革开放的进一步深入和国民经济的高速发展,工民建方兴未艾,地下建筑、水利工程、路桥工程的大规模开展,为土木工程专业毕业实习提供了广阔的天地,特别是地基基础问题在实际工程中遇到很多,软弱地基加固、深基础开挖、桩基工程等岩土工程的热点问题已成为学生论文题目的首选。为此,《土力学》课堂教学结合《土力学》理论,有计划、有步骤的安排与岩土工程的热点问题有关的习题课或大作业。例如:地基应力与地基沉降计算;挡土墙设计与土压力计算;排水固结系数的确定与孔隙水压力的计算等等,以解决毕业论文写作过程中的理论计算问题。   4.专业教学与素质教育相结合   培养学生的责任感。土木建筑人才在我国的社会主义现代化建设中是肩负重大责任的,建筑物质量的优劣、造价的高低都和建筑人才的素质有密切联系,他们可以为国家作出贡献,但也有可能会造成不可挽回的损失。   培养学生的事业心。事业心表现在对自己所承担的工作专心致志,孜孜以求,不怕困难,努力进取,不做则已,一做就追求做好、做出色,对自己从事的事业不断探索,不断开拓,有作为、有创新。作为土木工程专业的学生,必须有事业心,只有这样才能使自己的事业具有广阔前景。   土木工程通常都耗资巨大,作为土木工程技术人员,必须养成严格要求、耐心细致和严谨求实的工作作风。   五、结语   土力学是土木工程专业的一门非常重要的专业基础课程,该课程强调实验、注重实践、依赖经验,教学改革难度较大。近年来土力学新知识、新技术、新工艺在岩土工程中得到广泛应用,教师必须不断学习,跟上时代要求,既着眼于培养创新型人才,又兼顾大学生的职业化培养,改革教学方法与手段,才能使学生具备创新实践能力,并适应社会发展的需求。#p#分页标题#e#