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土力學教學方法研究

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土力學教學方法研究

 

一、創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力。新世紀新階段,以為總書記的黨中央,從全面建設(shè)小康社會,開創(chuàng)中國特色社會主義事業(yè)新局面出發(fā),綜合分析世界發(fā)展大趨勢和我國所處歷史階段,作出了推進自主創(chuàng)新,建設(shè)創(chuàng)新型國家的重大決策。中央大力強調(diào)科技創(chuàng)新,號召建設(shè)創(chuàng)新型國家,大學作為培養(yǎng)人才與科學研究的重要場所,具有不可替代的地位和作用[1]。   創(chuàng)新人才的誕生取決于多方面條件,既需要優(yōu)秀的內(nèi)在因素,也需要良好的外部環(huán)境,創(chuàng)新人才不是單靠教育所能解決的,也不是單靠學校教育就能培養(yǎng)出來的,學校不能把所有學生都培養(yǎng)成創(chuàng)新人才,但是大學課程設(shè)置、教學模式等與創(chuàng)新人才的成長之間仍然存在一定的因果聯(lián)系[2]。   當前世界經(jīng)濟正處于金融危機之中,我國的經(jīng)濟也受到了較大的沖擊。目前全國人民的中心工作就是做好保增長、保民生、保穩(wěn)定的“三保”工作。高等學校要在“三保”工作中保證學生的就業(yè)穩(wěn)定,同時推進自主創(chuàng)新與培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的工作。在改革開放以來的高等學校教學指導思想中[3],高職高專類學校、民辦大學、普通全日制大學之間存在一定的自然分工。高職高專類學校主要開設(shè)職業(yè)性課程,培養(yǎng)職業(yè)型人才,而大學中的課程設(shè)置應(yīng)反對隨意性,堅持課程設(shè)置的體系性;反對分化性,堅持課程設(shè)置的綜合性;反對職業(yè)化,堅持課程設(shè)置的基礎(chǔ)性;反對膚淺性,堅持課程內(nèi)容的學術(shù)性。在目前金融危機過程中,為保障學生就業(yè),增加學生的就業(yè)競爭力,就必須密切加強學生職業(yè)化實踐技能培養(yǎng),統(tǒng)籌兼顧教學環(huán)節(jié)的學術(shù)性與職業(yè)實踐性。如何把握創(chuàng)新性人才培養(yǎng)與職業(yè)化教育,是目前大學教育的難點。   本文將結(jié)合土木工程專業(yè)基礎(chǔ)課的《土力學》教學,從教學理念、教學目標、教學手段、教學效果等方面,闡述在《土力學》教學中如何開展既符合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的素質(zhì)教育又能使學生得到技能實踐的職業(yè)化教育。   二、《土力學》教學現(xiàn)狀[4]   1.基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的矛盾   當前,各高等院校為適應(yīng)經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展的需要,把學生培養(yǎng)成適應(yīng)社會需求的人才提高到越來越重要的位置上來,因此拓寬專業(yè)口徑成為教學改革的一大趨勢,即要求學生在校期間不斷增加基礎(chǔ)課程的教學內(nèi)容,擴大知識面。這樣就使專業(yè)課程的學時越來越少,對學生的實踐性能力培養(yǎng)也隨之削弱。   2.教學內(nèi)容相對滯后   教學內(nèi)容的更新與學科發(fā)展相比滯后現(xiàn)象更加明顯。近年來,地基勘察和土木測試的技術(shù)發(fā)展迅猛,地下工程的新科技、新理論不斷涌現(xiàn)。但《土力學》課程內(nèi)容偏于陳舊,教學內(nèi)容的更新程度遠落后于學科的發(fā)展。   3.課程橫向跨度大、難度深   《土力學》作為專業(yè)基礎(chǔ)課,課程涉及到的預(yù)備知識和相關(guān)領(lǐng)域較多,課程的橫向跨度大,它與工程地質(zhì)、水力學、建筑力學、建筑材料、混凝土結(jié)構(gòu)理論等課程有密切聯(lián)系,與這些課程的交叉加大了學習這門課程的難度。   4.教與學的矛盾   教材內(nèi)容相對陳舊,理論過多,實踐性環(huán)節(jié)偏少;課堂教學講得過多、過細,啟發(fā)式、討論式少;課外學習疏于指導,學生學習缺少積極性、主動性,自學能力差。教學效率難以得到進一步提高,在一定程度上也影響到學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。   三、教學理念   近十幾年來,我國大學課程的改革持續(xù)進行,如調(diào)整專業(yè)設(shè)置、大平臺招生、推行學分制、開設(shè)通識教育課、本科教學評估等等,有了一定進展與成效。但總體而言,課程設(shè)置、教學方式等沒有發(fā)生實質(zhì)變化,“傳授-接受”教學模式仍占統(tǒng)治地位,仍然處于“應(yīng)試教育”、“填鴨教學”體制之下。大學的學習環(huán)境、學習內(nèi)容與社會對學生培養(yǎng)的要求存在較大脫節(jié),雖然試圖加強學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),但是由于教學理念模式未變,教學的效果并不太明顯,學生很難將所學到知識轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新實踐能力,這與社會對學生的職業(yè)化要求還存在不小差距,造成了大學生畢業(yè)在社會中的聲譽不高,“什么都知道一點,但是什么都不會干”的印象。   本文認為應(yīng)在大學專業(yè)課的教學中推進研究實踐型的教學理念[5]。研究實踐型教學的內(nèi)涵是豐富的,根據(jù)“研究與實踐”側(cè)重點的不同可分為以下幾個方面:   1.研究取向   教學中盡可能多地側(cè)重于引領(lǐng)學生從學術(shù)探究過程的思路出發(fā)來理解各個教學知識點,幫助學生理解知識點的來龍去脈與局限性。教學中不僅僅關(guān)注現(xiàn)有知識講解,更重要與更關(guān)鍵的是講解知識產(chǎn)生和形成的過程;在教學中著力培養(yǎng)學生的研究能力和研究精神;教師的研究經(jīng)驗以一種更加彌散的形式對學生產(chǎn)生影響;教學是過程指向而不是結(jié)果指向,這里的過程既包括知識的創(chuàng)造過程也包括學習的過程。例如:在《土力學》教學的“有效應(yīng)力”知識點講解中,就應(yīng)闡明為什么要引入有效應(yīng)力的概念、有效應(yīng)力的實際物理意義、間接獲取有效應(yīng)力的方法等等[6]。   2.實踐為本   教學盡可能地通過實踐活動或?qū)嵺`環(huán)節(jié)的講解來闡明知識產(chǎn)生與運用的背景與用途,使學生能夠?qū)⒔虒W知識與社會實踐活動聯(lián)系起來,并能開展創(chuàng)新性實踐活動。實踐為本具有如下幾方面的特點:教學內(nèi)容與教學環(huán)節(jié)的設(shè)計應(yīng)主要圍繞實踐性教學活動展開,而不是以學科內(nèi)容為中心;教師需將在研究實踐活動中積累的經(jīng)驗整合到教學活動中;教學活動中教師與學生的角色區(qū)分不再涇渭分明;實踐與教學之間的雙向交流、相互促進得到了廣泛的拓展;學生直接參與到實踐活動中。例如:在《土力學》教學的“土壓力”知識點講解中,不僅要講解主動土壓力、靜止土壓力、被動土壓力的求解公式,更重要的應(yīng)闡明土壓力中存在三種土壓力的物理實質(zhì),以及不同土壓力在常見的不同工程實踐中運用的領(lǐng)域。#p#分頁標題#e#   3.研究與實踐相互支持   以教與學的實踐活動作為事實根據(jù)支持教學;運用學術(shù)研究的前沿問題和工程實踐案例融入教學活動中;為促進知識的掌握需要在課堂之外參與實踐;教師應(yīng)將自身的研究與工程項目實踐融入教學之中。例如:有效應(yīng)力的工程效應(yīng)教學環(huán)節(jié),引入地震工程的砂土液化災(zāi)害機理的講解;土壓力知識引入到基坑工程的工程實例中;土的物理性質(zhì)指標與土的結(jié)構(gòu)性前沿科學研究相聯(lián)系。   四、教學方式   1.以“問題解決法”作為基本的教學方法[7]   以知識點問題為框架和載體,以探究、研究學習的方式討論問題,最后以知識點問題的解決作為教學最終目標,從而實現(xiàn)相應(yīng)知識點的教學過程。在教學過程中輔以情境教學和案例教學的方法,從而進一步提高教學效果。在“問題解決”教學法的實施過程中應(yīng)注意以下幾點:   (1)問題的提出應(yīng)設(shè)置相應(yīng)情境,要能激發(fā)學生的好奇心和深入探究問題的熱情。   (2)問題的設(shè)置要針對教學目標,具有系統(tǒng)和邏輯性的特點,而且問題應(yīng)盡量簡練。   (3)問題的解決過程,應(yīng)體現(xiàn)探究學習的思想,就是師生共同探索新知識的學習過程。例如:在《土力學》的“單一壓縮層的變形量計算公式的推導”一節(jié)教學活動中,傳統(tǒng)的講解以“分層總和法的計算步驟”作為主線,結(jié)構(gòu)不夠清晰,不易于學生對“分層總和法”計算原理本質(zhì)的理解,整個教學過程容易生硬死板,加之“分層總和法”計算過程繁瑣復(fù)雜,因此,學生根本無法完全理解和掌握此種計算方法,課后的練習只能參照例題,依據(jù)計算步驟生搬硬套地進行計算求解。以“問題解決”教學思想貫穿教學過程中,通過①如何分層;②計算深度如何確定;③單一壓縮層變形量如何計算三個基本問題,引導學生思考“分層總和法”的計算原理,從土力學最基本的原理出發(fā),一環(huán)扣一環(huán)地探究出問題的解決思路。整個過程由師生一起探討解決問題的思路,而不是教師獨自生硬地介紹計算方法。采用此種方法進行課堂教學,學生普遍反映易于理解計算原理的本質(zhì),容易把握計算思路。   2.將科研最新成果納入教學內(nèi)容[8,9]   教學應(yīng)該是面向未來的,所以必須設(shè)計積極有效的人才培養(yǎng)模式,以適應(yīng)時展的要求。首先,應(yīng)注重教師本身的知識更新。巖土工程的新理論、新方法不斷出現(xiàn),這就要求教師要不斷從知識海洋中汲取營養(yǎng),改善自身的知識結(jié)構(gòu),開展科學研究。只有把反映科技、經(jīng)濟社會發(fā)展的最新成果,及時充實到新的教材及課堂中去,才能為學生探索新事物,培養(yǎng)創(chuàng)造能力奠定基礎(chǔ)。其次,是教材的更新。更新現(xiàn)有教材內(nèi)容也是更新教學理念的一個重要方面,雖然目前不斷有“新教材”出版,但基本內(nèi)容沒有太大的變化,一般都是根據(jù)“新規(guī)范”將原教材進行修改變?yōu)?ldquo;新教材”。教材中實踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容已過時,但仍列為重點講解內(nèi)容,所以教師必須經(jīng)歷備課的艱辛,認真研究教材,參閱國內(nèi)外資料,收集國內(nèi)外最新科研成果和了解發(fā)展趨勢,開闊視野,并有取舍的用于課堂教學,拓展學生的思維空間。   3.以實踐作為教學的重要手段[10,11]   《土力學》是指導實踐的一門課程,學生不僅應(yīng)具備扎實的基礎(chǔ)知識、創(chuàng)造性思維,還要具備將基礎(chǔ)知識與創(chuàng)造性思維轉(zhuǎn)化為實際效能的實踐能力。   首先應(yīng)注意與實驗教學的結(jié)合,實驗在《土力學》的學習階段和學生畢業(yè)后能否較快的適應(yīng)工作要求是非常重要的,所以安排內(nèi)容適當?shù)膶嶒炚n,將課堂講授內(nèi)容與實驗室結(jié)合,進行實際工程實驗教學,這樣從實驗的原理、目的、操作、資料整理等方面,結(jié)合實際工程實驗數(shù)據(jù)把知識講深講透。在實驗教學中可注意加強教學研究,選擇能反映本學科發(fā)展和研究的基本過程與基本方法,讓學生自己設(shè)計實驗過程,從問題的提出、方案的設(shè)計到實施,以及結(jié)論的得出,完全由學生自己來完成,以達到良好的教學效果。   其次,注意與畢業(yè)論文的設(shè)計相結(jié)合。學生畢業(yè)論文是四年學習的一個總結(jié)提高的過程,也是對教師教學效果的檢驗。隨著改革開放的進一步深入和國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,工民建方興未艾,地下建筑、水利工程、路橋工程的大規(guī)模開展,為土木工程專業(yè)畢業(yè)實習提供了廣闊的天地,特別是地基基礎(chǔ)問題在實際工程中遇到很多,軟弱地基加固、深基礎(chǔ)開挖、樁基工程等巖土工程的熱點問題已成為學生論文題目的首選。為此,《土力學》課堂教學結(jié)合《土力學》理論,有計劃、有步驟的安排與巖土工程的熱點問題有關(guān)的習題課或大作業(yè)。例如:地基應(yīng)力與地基沉降計算;擋土墻設(shè)計與土壓力計算;排水固結(jié)系數(shù)的確定與孔隙水壓力的計算等等,以解決畢業(yè)論文寫作過程中的理論計算問題。   4.專業(yè)教學與素質(zhì)教育相結(jié)合   培養(yǎng)學生的責任感。土木建筑人才在我國的社會主義現(xiàn)代化建設(shè)中是肩負重大責任的,建筑物質(zhì)量的優(yōu)劣、造價的高低都和建筑人才的素質(zhì)有密切聯(lián)系,他們可以為國家作出貢獻,但也有可能會造成不可挽回的損失。   培養(yǎng)學生的事業(yè)心。事業(yè)心表現(xiàn)在對自己所承擔的工作專心致志,孜孜以求,不怕困難,努力進取,不做則已,一做就追求做好、做出色,對自己從事的事業(yè)不斷探索,不斷開拓,有作為、有創(chuàng)新。作為土木工程專業(yè)的學生,必須有事業(yè)心,只有這樣才能使自己的事業(yè)具有廣闊前景。   土木工程通常都耗資巨大,作為土木工程技術(shù)人員,必須養(yǎng)成嚴格要求、耐心細致和嚴謹求實的工作作風。   五、結(jié)語   土力學是土木工程專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,該課程強調(diào)實驗、注重實踐、依賴經(jīng)驗,教學改革難度較大。近年來土力學新知識、新技術(shù)、新工藝在巖土工程中得到廣泛應(yīng)用,教師必須不斷學習,跟上時代要求,既著眼于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才,又兼顧大學生的職業(yè)化培養(yǎng),改革教學方法與手段,才能使學生具備創(chuàng)新實踐能力,并適應(yīng)社會發(fā)展的需求。#p#分頁標題#e#

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