基于应用型人才培养的土力学与基础工程课程建设方案探讨
2020-01-11周亚丽王继果
周亚丽 王继果
三江学院土木工程学院(210012)
0 前言
土力学与基础工程是土木工程专业的一门专业核心课程。该课程包括两大部分内容,“土力学”与“基础工程”,既有力学的基本理论、概念、试验与测试部分,又有工程实际应用部分[1],具有理论性强、实践性强、专业性强的特点[2]。
为响应国家号召,笔者所在的地方高校正转型为应用型大学,以培养出服务国家和地方经济社会发展所需的应用型人才、创新型人才。文章基于三江学院土木工程专业的专业定位——立足江苏、服务长三角、辐射全国,为现代土木行业培养设计、施工、管理、检测、监理等方面应用型技术人才,对土力学与基础工程课程的教学内容、教学方法、教学手段和课程考核办法等方面的改革进行了探讨,以期提高学生的综合实践能力与创新能力。
1 土力学与基础工程课程的教学现状
1.1 教学内容增多而课时减少
以三江学院土木工程专业为例,从2015级的人才培养方案开始,将原先的两门课程土力学和基础工程合二为一,变成了一门专业核心课程,课时由原先两门课程加在一起的84学时减少为68学时(包括土工试验8学时)。土力学与基础工程不同于其他力学课程,研究的对象是具有碎散性、变异性和三相性的土。该学科具有内容繁多、知识点琐碎、涉及面广、内容变化大、假定条件多等特点,学生的学习难度较大[3]。此外,随着社会的不断发展与进步,先进的理念和现代化技术在行业中层出不穷,新的工艺和方法在丰富土力学与基础工程教学内容的同时,也让学生的学习变得更加困难。
1.2 学情考虑不充分
高等教育从精英化教育向大众化教育转变后,大学生学习的热情越来越低,用于学习的时间大部分也被游戏、兼职所侵占。学生在课堂上低头玩手机、开小差、睡觉的现象时有发生,甚至有不少迟到、早退、缺课的情况,这种现象在地方应用型本科院校中更为严重。杨期君等人[4]对造成这一现象的原因进行了研究:一是因为大学扩招使得一部分学生的学习热情降低。二是由于应用型本科院校中土木工程专业的学生毕业后的出路大概率是从事施工工作,使得他们认为没有必要深入学习土力学与基础工程中的理论、公式与计算原理,于是选择了逃避。三是因为一部分学生填报志愿时对土木工程专业并不了解,随着对土木工程行业的深入了解后,发现这是个艰苦的行业,便萌生了放弃从事与本专业相关工作的想法。四是由于学生的数学及力学基础较差,学习过于吃力便失去了学习的兴趣。现阶段很多老师没能充分考虑到学生的特点,用研究型大学的培养目标来要求应用型大学的学生,这反而大大影响了教学效果。
1.3 重理论轻应用
目前,土力学与基础工程的教学仍以知识点讲授为主,忽视了其在工程上的实践与应用。例如,老师在讲土的三相指标时,着重讲解了各项指标的定义及相互间的换算,而对指标的获得及其在工程中的应用介绍较少。学生既觉得抽象又不理解这些物理指标的作用,学习兴趣自然不高。这主要是因为我们的老师绝大数是从高校毕业后直接成为了高校老师,缺少必要的工程实践经历。
1.4 考核方式单一
传统考核方式一般为学期末闭卷考试,学生的成绩由30%的平时成绩和70%的期末卷面成绩构成,而平时成绩仅仅包括考勤和作业。这样的考核方式一方面使学生不重视平时的积累,等到临近期末才开始发奋图强,临时抱佛脚;另一方面也忽视了对实践环节的考核,达不到培养学生综合能力和应用能力的效果。
2 教学内容建设与改革
2.1 教学内容选择
本课程的知识点多且杂,传统课堂上,老师一般会把所有的理论和知识点都事无巨细地讲解一遍。新的培养方案,理论课时大大减少,在教学内容选择上,我们需从土木工程专业应用型人才培养目标出发,将专业理论型的内容知识体系转变为工程应用型的内容知识体系。重视基础知识的学习,如土力学原理,但以实用、够用为准则,加大突出主要内容的应用性和针对性。
2.2 教学内容设计
土力学的知识点看似繁杂而琐碎,学生自己难以将其归纳整理成体系。老师应尽可能将知识点建立起联系,例如土的物理指标与力学指标是在不同章节中讲解的,但它们之间存在一定的规律。通过研读几份真实的勘察报告,让学生找到它们之间的联系。如对于黏性土,液性指数越大,黏聚力越大;对于非黏性土,相对密实度越大,内摩擦角越大。这样可以使学生对物理力学指标理解得更加深刻。
试验教学方面,除了要求学生必须完成颗粒分析试验、界限含水率试验、压缩试验、直接剪切试验等基本试验外,大力引导学生进行设计型、创新型试验,实行开放性试验。通过选作超声波法成桩质量测定、不同类型土抗剪强度指标试验分析、土的三轴压缩试验、桩的钢筋笼长度测试、低应变仪的原理与应用等开放性试验,加深学生对理论知识的理解,进一步加强学生动手能力的培养,拉近学生与工程实践的距离,激发学生的创新精神。
3 教学方法与教学手段改革
众多教学与研究人员对本课程的教学方法进行探索后发现,以应用为基础的案例教学法逐渐成为应用型本科高校土力学与地基基础课程教学的首选[5]。在讲授理论知识时,引入一个具体的工程案例引导学生多角度思考,应用理论知识寻求解决工程问题的有效途径,从而实现学生对相关概念和理论的理解与掌握。例如,在讲解地基沉降时,可列举因基坑降水导致周边道路沉降或建筑物倾斜开裂的工程事故,帮助学生理解地基之所以产生沉降是因为附加应力的影响而不是原先受到的应力,地基的不均匀沉降对建筑物的危害有多严重。案例的选择要具有新颖性,同时应尽可能选择发生在学生周边,与我们生活较为贴近的,社会关注度高的案例,以激发学生的学习兴趣。
针对学生在课堂上低头玩手机的现象,我们可将网络即时通讯软件运用到课堂教学中,变“堵”为“疏”,同时可增加师生和学生之间的互动。例如,将对分易软件引入课堂,实现30 s考勤,在平台上进行课堂互动。这种软件发布的课堂测试,能够及时了解学生对基础知识掌握的程度,发现存在的问题,以便及时纠正。这种以“考”促“学”的方式可防止学生临近期末才意识到学习,引导学生平时就能自主学习、查漏补缺,主动探究。同时,将章节测试的成绩计入总评成绩,减少期末成绩占比,更能真实地反映学生的学习效果。
4 课程考核办法改革
考核的目的是为了你我愿意热爱整个世界检查教学效果,也是为了促进学生学习、实现教学目标。因此,我们应该根据土力学与基础工程课程的特点与教学目标,制订科学合理的考核方案。改革后的总评成绩由平时成绩和期末成绩组成,将平时成绩比重提高为占总评的60%,期末成绩占总评的40%,以全面反映学生的学习情况和实践能力。平时成绩不仅包括作业、上课出勤率还包括网络课程使用情况、课堂参与度、每章节结束后的随堂测试结果等。期末采用闭卷笔试,条件允许可选择机考。
此外,为了满足学生课后复习和参加全国职称资格考试的需要,建立习题库。题目形式要做到多样化,如填空、选择、判断、简答、计算。更要注重习题的质量,减少死记硬背的题目数量,增多反映学生综合分析工程问题能力的题目。
5 结语
高校教育正处在转型期,地方应用型本科高校的人才培养目标与研究型大学不同,也与高等职业学院有别。培养创新应用型人才是地方应用型本科高校追求的目标。土力学与基础工程作为土木工程专业重要的专业基础课程,对培养学生的工程实践能力有着重要作用。通过探索课程建设与教学改革,我们学校构建了新的教学内容体系,改进了教学方法与手段,引入了与之相适应的考核模式,取得了较好的效果。