基于高校转型发展的《土力学》课程建设改革研究
2019-02-07王妍张春梅刘爱霞
王妍 张春梅 刘爱霞
摘 要:高校教育应适应社会发展的需要,课程改革推动高校转型发展。文章结合当前《土力学》的实际教学情况阐述了课程教学方面的问题,提出了恰当的改革措施,仅供参考。
关键词:土力学 改革 创新 翻转课堂 高校转型
一、引言
《土力学》作为土木工程、道路桥梁工程、隧道与地下工程等专业的必修课程,是一门富含理论又具有工程属性的课程。随着我国改革开放以及“一带一路”倡议的逐渐推进,国内土木、交通、岩土等工程领域发展迅速,对优秀大学毕业生的需求量不断增加。与此同时,大学课程教学中存在的问题已成为课程教学改革的障碍。我国高等教育的主要目的是培养既具有专业素质又具有文化素质的人才,培养工程实践型专业技术人员。在土木工程专业领域内,高等院校如何培养出适应社会需要的人才成为教育教学的重中之重。近年来,随着高等教育教学改革的不断深入,许多学者针对各专业方向的研究生的培养方式、教学方法、课程设置等方面存在的问题,提出了相应的改革建议和思考,并以实际行动推动了高等院校教育教学改革。笔者针对土木工程专业特点分析了土力学课程教学改革实践中发现的问题,并依据人才培养的目标,对课程资源、教学思路、教学评价方法等方面提出改善建议。
二、当前教学中存在的问题
(一)教学理念墨守成规
传统的高等教育教学理念“重理论,轻实践。”目前我国很多高职院校的教育理念依然按照传统的完整知识结构体系教学的理念,使课程改革流于形式,这对于高校学生来说,内容枯燥、难以理解。同时,偏重于理论的传授,应用能力的培养被忽视。
(二)课堂教学环节单调
《土力学》是一门理论性非常强的课程,其中包括经典的本构模型、强度理论、固结理论等高难问题。同时涉及弹性力学、弹塑性力学、张量分析、高等数学等相关知识。因此教师在课程设置中理论学习的内容非常复杂,这使得土力学课程教学中常以理论公式的推导与建立作为课堂的主旋律。老师以教授教材上的知识为主,学生以接受知识为主。这种传统的教学模式,缺乏主动性和批判性,导致学生在学习环节积极性不高,参与度较差,对课堂内容也难以充分理解和掌握;对土木工程在社会生产实践中的应用知之甚少;缺乏对科研方法的认知。
(三)教材内容陈旧
从目前所能使用的各类高职院校本科教材来看,《土力学》教材编排内容繁杂,与实践脱钩,许多内容依旧沿用老工艺、老方法、老规范。教材虽然再版,但内容不变,新的案例、新的施工方法并未提及,造成理论和实践脱节。
(四)教学课时设置欠合理
《土力学》课程与《地基基础》课程是两门课知识体系统一的课程,内容广泛,涉及范围广。在前面分析课程特点时已经指出,需通过实验、实测并与实践结合进行合理分析,才能解决实际问题。而目前在很多高校的课程设置上,片面追求知识点的全面性,理论总课时量偏大,减弱了实践教学内容。
三、课程改革措施
(一)土坡稳定分析软件
第一,均质土坡稳定性分析。某高层建筑基槽开挖后形成的边坡高度为6.5m,坡脚至坡顶的水平距离为5m,土坡由单一土体组成。坡面土实测指标:天然重度19kN/m?,内摩擦角φ=23°,粘聚力c=32kPa。验算此基槽边坡的稳定性。根据SLIDE操作步骤,利用简化Bishope条分法对土坡进行稳定性分析,共搜索396滑动圆弧,得到安全系数云图,最终确定最危险滑动面安全系数大于1.2,得到土坡稳定的结论。计算结果不仅可以看到土坡分条的信息,还可以查看任意一条或全部已搜索到的潜在滑动面,可对任意画面显示详细信息。第二,坡顶有均布荷载的土坡稳定性分析。土坡顶部受均布荷载作用,这是土坡经常出现的工况。假设土坡轮廓和坡面土体的实测指标同上,在坡顶设置有塔吊,塔吊基础的宽度为2m,距离坡边缘2m。塔吊基础的基底压力为375kN/m2,验算坡顶有塔吊的情况下基槽边坡的稳定性。
(二)翻转课堂
1.制作微课
学习和研究微课制作技术,根据教学大纲要求对土力学课程的教学内容进行分解,确定课程的重点、难点和要点内容并制作微课教学课件,根据内容的不同选择微课的形式,完成微课制作。
2.搭建在线课堂
建立基于微课、MOOC平台的在线课堂,实现基于在线课堂的学习交流、主体讨论、教学答疑以及小组协作与自主学习等教学功能,强化在线课堂的建设。
3.实施翻转教学
在借鉴国内外翻转课堂实际应用案例的基础上,设计一套适合土力学这门课程的翻转课堂教学模式。该模式通过学生课前的知识学习、课内的讨论与答疑和课后的拓展来实现知识传递、知识内化和知识拓展。
(三)开展多维度的成绩评价方法
开展多维度的评价方法,教师运用启发式教学、增加讨论等教学环节充分调动每个学生参与课堂活動,鼓励学生有创见的思想,特别是在有争议的问题上更要培养学生多元的思维能力,促进创新精神的形成和发展。将课程成绩的评价手段丰富起来,在评价研究生学习情况的同时,提高学生对课程学习的深度和思考的维度,为其之后的工作奠定扎实的基础。
(四)重塑教学课程标准,调整课程内容,编著新教材
在“行动导向”教学理念下,按照“课程体系与生产过程对接、课程标准与职业标准对接、课程内容与岗位能力对接”的“三对接”原则,根据《高等职业教育建筑工程技术专业教学基本要求》,遁形初始就业岗位群、发展岗位群的培养目标与规格,制定课程内容。课程内容按专业能力设置:能力1,能分析和判断土类型、性质及状态;能力2,能运用土的力学知识解决建筑物变形问题;能力3,能正确选择基坑支护方案;能力4,具有阅读工程地质勘察资料的能力;能力5,具有识读、设计简单的基础施工图,并具有施工图放样的能力;能力6,能按照现行地基规范进行一般的地基处理;能力7,具有常规土工实验的能力。根据课程内容结合高职学生能力需求,调整相应课时。将复杂计算、烦琐公式推导删减,原来土工试验集中在学期末,现将土工试验融入章节,原有章节中设计内容缩减,增加实用的、与施工紧密联系的构造要求、施工图的识读及放样等,使所受内容匹配岗位职业资格标准确定学生应具备的知识、能力和技能。按照建筑企业施工工作过程和职业人才成长规律构建课程体系,为学生搭建适应岗位职业需求和可持续发展的平台。
(五)教学实践
为更好地体现高职学生以“技能”为主的特性,彰显职业教育本质。将考试分为基本专业知识、操作技能、综合能力、社会能力等四大方面,通过试卷、作业、微电影制作、操作能力、独立完成任务情况、勤奋严谨的态度等形式综合评价。既考核了学生对必备的基本知识掌握情况,又检验了他们的职业岗位技能操作情况,同时考察了学生的职业素养。《土力学》与《地基基础》课程理论与实际工程联系非常紧密,而应用理论知识解决实际工程问题是目标。例如,当学到挡土墙设计时,首先,领学生去现场参观,邀请现场技术员或项目经理讲解,从进场安全教育到挡土墙类型、作用、施工方法逐一讲解,学生兴趣很浓,有的拍照录像,有的奋笔记录,生怕遗漏。去实训中心参观,熟悉基础类型及实际基础施工工艺,通过现场感受,学生很容易理解。其次,针对高职学生特点及岗位能力需求,土力学挡土墙设计部分和地基基础设计部分重点讲授,同时操练基础施工图的识读及现场放样,达到学生照图施工的目的。难度大、抽象复杂的基础施工图识读及图纸翻样,则通过BIM软件应用讲解,再逐一将各个构件平面注写与截面注写转换训练,最后去现代建筑技术公共实训中心现场放样训练比赛,以赛促学。
结语
综上所述,对于《土力学》课程教学,通过更新教学理念、调整教学内容、改革教学模式、创新实践教学、转换考核方式等形式,在行动导向理念下创新人才培养模式,顺应社会的发展和《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》(国发〔2014〕19号)要求,深化职业教育教学改革,全面提高人才培养质量,以实现零距离就业,适应本地区经济发展战略要求,谋求宁夏高职教育院校的创新和发展。
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