基于創(chuàng )新能力培養的路基路面工程課程教學(xué)方法研究論文
論文關(guān)鍵詞:路基路面工程 教學(xué)方法 創(chuàng )新能力培養
論文摘要:以培養創(chuàng )新能力人才為目標,從課堂教學(xué)入手,對研究型大學(xué)路基路面工程課程教學(xué)方法展開(kāi)研究,提出了以討論法代替傳統簡(jiǎn)單教學(xué)、經(jīng)典基礎理論與最新研究成果結合、實(shí)驗課程穿插課堂教學(xué)、深化課程設計等改進(jìn)措施,提高學(xué)生創(chuàng )新能力及解決復雜問(wèn)題的能力。
路基路面工程是土木工程專(zhuān)業(yè)道路方向的一門(mén)專(zhuān)業(yè)主干課程。該課程涵蓋知識點(diǎn)較多,主要集中在路基工程及路面工程兩個(gè)部分,涉及交通工程學(xué)、材料科學(xué)、巖土工程學(xué)、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、結構工程等相關(guān)學(xué)科。課程一般設置約60學(xué)時(shí)。在開(kāi)設該門(mén)課程之前,通常需要先完成道路建筑材料、交通工程學(xué)、公路勘測、土質(zhì)土力學(xué)等課程的學(xué)習。傳統課程設置目標要求學(xué)生在掌握一定專(zhuān)業(yè)知識的基礎上,具備自主完成規定設計項目,綜合運用所學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教學(xué)型大學(xué)以招收本科層次的學(xué)生為主體,履行人才培養職能,塑造高水平技能型人才,注重學(xué)生掌握專(zhuān)業(yè)知識的廣度。研究型大學(xué)側重培養學(xué)生的創(chuàng )新能力,注重創(chuàng )新環(huán)境的建設,在教學(xué)環(huán)節過(guò)程中注重學(xué)生掌握專(zhuān)業(yè)知識的深度,并具備以現有知識為基礎開(kāi)展相似問(wèn)題的分析和解決能力。以路基路面工程教學(xué)為例,教學(xué)型大學(xué)應力求學(xué)生對教學(xué)內容全面掌握,實(shí)現知識點(diǎn)掌握的廣度要求。研究性大學(xué)以研究型人才培養為己任,注重課程熱點(diǎn)問(wèn)題掌握的深度。當前,區別對待研究型大學(xué)與教學(xué)型大學(xué)課程教學(xué)十分必要。傳統填鴨式教學(xué)方式對于研究型大學(xué)教學(xué)目標的實(shí)現有一定影響,難以達到預期的教學(xué)深度和效果。此外,路基路面工程課程教學(xué)內容多,涉及范圍廣,傳統被動(dòng)的學(xué)習方式,很難實(shí)現對知識點(diǎn)的全面、深入掌握。鑒于此,開(kāi)展課堂討論式教學(xué)、經(jīng)典基礎理論與現階段研究成果相結合、穿插實(shí)驗課程、深化課程設計等教學(xué)改革意義深遠。
一、討論式教學(xué)
討論式教學(xué)法是探究式教學(xué)的一種重要形式和方法。它強調在教師的精心準備和指導下,為實(shí)現一定的教學(xué)目標,通過(guò)預先設計、組織、啟發(fā)學(xué)生就特定問(wèn)題充分發(fā)表自己的見(jiàn)解,以培養學(xué)生的獨立思考能力和創(chuàng )新精神[1]。該方法是以學(xué)生為中心,通過(guò)討論學(xué)習提高學(xué)生的自學(xué)能力、推理能力、運用所學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力。討論式教學(xué)方法在素質(zhì)教育和創(chuàng )新教育中扮演中非常重要的角色,它為發(fā)展學(xué)生的主體性,培養學(xué)生的創(chuàng )新思維提供了良好條件。
實(shí)施討論式教學(xué)方法的前提是教師必須預先明確課堂討論內容,討論題目應緊扣教學(xué)內容要求,把握好題目的難度和深度,并提前3~5天下發(fā)題目給學(xué)生。教師應提前完成基礎知識的講授,在此基礎上發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習的空間,通過(guò)查閱資料、小組內部討論、互助學(xué)習完成相關(guān)內容,并在學(xué)習的過(guò)程中將自己難以解決的問(wèn)題標注,留待課堂教學(xué)討論時(shí)供大家探討、解惑。教師應把握題目的討論方向,注意課堂討論的節奏,按照教學(xué)計劃的設置,針對每個(gè)討論題目預留足夠的總結時(shí)間,解答學(xué)生在自主學(xué)習及課堂討論過(guò)程中遇到的難點(diǎn)。討論式教學(xué)對于提高學(xué)生學(xué)習興趣,發(fā)揮創(chuàng )新意識,提高學(xué)生創(chuàng )新研究能力具有舉足輕重的作用,有助于提高學(xué)生自主學(xué)習的能力,鍛煉學(xué)生發(fā)現問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
二、基礎理論與研究成果結合
了解知識點(diǎn)當前的研究成果是激發(fā)學(xué)生學(xué)習積極性、拓展學(xué)習空間、培養研究意識的重要途徑,常規本科階段的學(xué)生往往處于被動(dòng)學(xué)習狀態(tài),在片面強調考試成績(jì)的大環(huán)境下,常常采取對書(shū)本知識硬性記憶,而忽視了知識點(diǎn)的應用及該知識點(diǎn)的拓展空間[2]。此現象在教學(xué)型大學(xué)中尤為常見(jiàn)。研究型大學(xué)以建設創(chuàng )新環(huán)境、培養創(chuàng )新能力為首要目標,在該類(lèi)院校的課堂教學(xué)環(huán)節中,針對某個(gè)知識點(diǎn),教師應向學(xué)生闡述該知識點(diǎn)最新的研究近況及當前研究現狀中存在的問(wèn)題。如在瀝青路面設計部分,在講解道路結構層位設計時(shí),應闡述當前路面力學(xué)計算的研究現狀以及以彈性層狀體系為基礎路面力學(xué)計算方法的局限及改進(jìn)方向。
路基路面工程是一門(mén)發(fā)展較為迅速的學(xué)科,新的理論、新的施工機具、新的施工方法及管理方法每天都有變化,在基礎理論知識的講解過(guò)程中無(wú)視新成果的存在,勢必會(huì )影響教學(xué)效果,無(wú)益于提高學(xué)生的學(xué)習效果。引入最新研究成果輔助教學(xué)的方法要求教師花費更多的時(shí)間去了解自己研究方向以外的科研成果,對任課教師提出了更高要求。本科教學(xué)內容較為寬泛,教師的工作是最大限度地提升學(xué)生創(chuàng )新意識,在有限學(xué)時(shí)的課堂教學(xué)中力求使學(xué)生獲得最大的.知識儲備。
三、實(shí)驗課程穿插課堂教學(xué)
實(shí)驗教學(xué)是土木工程專(zhuān)業(yè)的一個(gè)極為重要的環(huán)節,它可以有效彌補課堂理論教學(xué)的不足,增強實(shí)踐性。路基路面工程的先修實(shí)驗課程基本來(lái)自道路建筑材料實(shí)驗及土質(zhì)土力學(xué)實(shí)驗。如瀝青三大指標測試、混合料油石比確定、土的塑液限等基礎實(shí)驗[3]。此處所指的實(shí)驗課程并非前述此類(lèi)基本實(shí)驗,是指在教學(xué)過(guò)程中針對抽象難懂的知識點(diǎn)在教師指導下,學(xué)生自行設計模型、自行加載驗證,豐富課堂理論教學(xué)的一種方式。如在進(jìn)行瀝青路面結構層底拉應力計算的教學(xué)中,可鼓勵學(xué)生采用相似材料進(jìn)行小型實(shí)驗,采用貼應變片等技術(shù)方式完成加載、測試,驗證課堂教學(xué)成果,加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解,同時(shí)也應鼓勵學(xué)生在實(shí)驗室內針對理解存在偏差的問(wèn)題進(jìn)行深入研究。當前,本科階段學(xué)生對實(shí)驗室的利用較低,除了進(jìn)行必須的實(shí)驗課程外,學(xué)生很少在實(shí)驗室進(jìn)行相關(guān)研究學(xué)習。為培養學(xué)生自主創(chuàng )新的研究能力,研究型大學(xué)的實(shí)驗室應全面開(kāi)放,鼓勵學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗室,進(jìn)行創(chuàng )新性實(shí)驗。吉林大學(xué)近年來(lái)開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng )新實(shí)驗計劃就是以研究小組的方式在實(shí)驗室內完成相應級別的科研項目,取得了豐碩的成績(jì)。
四、深化課程設計
課程設計在土木工程相關(guān)專(zhuān)業(yè)中的地位極為重要。以道橋工程專(zhuān)業(yè)為例,設置課程設計的課程有公路勘測設計、結構設計原理、路基路面工程、橋梁工程等[4]。課程設計是對課程的全面總結,它以完成某一小課題的形式實(shí)現對整門(mén)課程的一個(gè)有效串接,將各個(gè)章節看似孤立的知識點(diǎn)有機地結合到一個(gè)大問(wèn)題中來(lái),使學(xué)生對課程的知識點(diǎn)充分掌握[5]。
筆者調研發(fā)現,當前路基路面工程課程設計存在以下問(wèn)題:一是,大多數課程設計圍繞理論計算部分,而且主要針對瀝青路面結構層設計及水泥路面結構層設計兩大部分展開(kāi),立題范圍相對較小;二是課程設計的難度偏小,學(xué)生可以按照書(shū)中例題所示步驟機械地完成,沒(méi)有發(fā)揮學(xué)生創(chuàng )新空間,收獲較小,達不到課程設計的根本目標。分析路基路面工程課程設計中存在的問(wèn)題,筆者建議采取深化路基路面工程課程設計的方式增強課程的教學(xué)成果,滿(mǎn)足研究型大學(xué)創(chuàng )新環(huán)境建設目標的需求。一是,拓展路基路面工程課程設計的選題范圍,實(shí)現課程設計的多樣化,教師將課程設計題目分類(lèi),如設置實(shí)驗類(lèi)課程設計及計算類(lèi)課程設計,學(xué)生可結合自己的研究興趣自主選擇。二是,加深課程設計的難度,鼓勵學(xué)生查閱資料解決復雜問(wèn)題�？蓪鹘y課程設計中進(jìn)行道路結構層厚度計算的題目改為道路結構拉應力或者剪應力分布規律的分析。在分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中,教師應全程指導,隨時(shí)解答學(xué)生疑惑,以實(shí)現高水平課程設計的預期目標。
參考文獻:
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