鄧華鋒等
摘要:
結(jié)構(gòu)檢測課程是土木工程專業(yè)的一門重要實踐技術課程。文章結(jié)合該課程自身的特點和教學現(xiàn)狀,圍繞提高教學質(zhì)量這一目的,以學生為主體,從培養(yǎng)學生的興趣出發(fā),在教學理念、教學內(nèi)容、教學方法、教學形式和教師素質(zhì)培養(yǎng)等方面提出了一系列具體改革措施。教學改革的實踐證明,該改革措施能有效激發(fā)學生的課程學習興趣,增強學生的動手能力,引導學生的創(chuàng)新思維。
關鍵詞:結(jié)構(gòu)檢測;教學改革;學生興趣;課程教學
中圖分類號:G6420;TV318 文獻標志碼:A 文章編號:
10052909(2014)05006603
隨著時代的發(fā)展,高新科學技術已經(jīng)滲透到許多方面,土木工程領域也日新月異,人才培養(yǎng)目標從培養(yǎng)單純的工程技術型人才向培養(yǎng)寬口徑的各類復合型人才轉(zhuǎn)變,重點培養(yǎng)學生的動手能力、創(chuàng)新能力、解決工程實際問題的能力和工程設計能力[1-3]。社會有需求,學校有行動,人才培養(yǎng)模式要緊跟社會的需求,學校培養(yǎng)的學生才能在日益激烈的人才競爭中占有一席之地。
結(jié)構(gòu)檢測課程是土木工程專業(yè)的一門重要的實踐技術課程,是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、科研能力、組織能力的重要途徑[4],有著其他專業(yè)理論課程教學無法替代的作用。因此,如何通過結(jié)構(gòu)檢測課程教學,使學生更好地理論聯(lián)系實際,提高綜合實踐能力、自主創(chuàng)新能力及增強團隊精神,是擺在我們教師面前的一個重要課題[5-6]。
一、課程特點及存在問題
結(jié)構(gòu)檢測課程是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)技術基礎課,課程以工程結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)模型為對象,以試驗儀器設備為工具,以各種測試技術為手段,通過試驗方式量測結(jié)構(gòu)受載后的各種參數(shù)(位移、應力、應變、裂縫、振幅、頻率、加速度等),據(jù)此,對結(jié)構(gòu)物的工作性能作出評價,對結(jié)構(gòu)的承載能力、安全性能作出正確的評定,確定結(jié)構(gòu)對使用要求的符合程度,并用以檢驗和發(fā)展結(jié)構(gòu)的計算理論。
結(jié)構(gòu)檢測課程最大的特點是以試驗的方式測定有關數(shù)據(jù),由此反映結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的工作性能、承載能力和相應的安全度,為結(jié)構(gòu)的安全使用和結(jié)構(gòu)設計理
論和規(guī)范的建立提供重要的依據(jù)。課程偏重試驗理論和方法,而且涉及較多儀器設備原理及使用方法等,對初學這門課程的本科生而言,比較抽象。隨著課程知識的深入,一部分學生往往逐漸喪失學習的興趣,學習上缺乏主動性和積極性,這將直接影響學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的形成。筆者結(jié)合近10年的教學經(jīng)驗,總結(jié)分析認為目前該課程教學普遍存在以下幾個方面的問題:
(1)教材內(nèi)容滯后。隨著科學技術的飛速發(fā)展,“四新”結(jié)構(gòu)日益增多,而且新的測試技術、測試儀器不斷涌現(xiàn);然而課程教科書的內(nèi)容卻明顯滯后,跟不上時代的發(fā)展步伐。
(2)課程教學內(nèi)容和實踐脫節(jié)。由于教學條件限制,部分先進的檢測設備無法給學生展示,部分檢測項目也無法在實驗室現(xiàn)有的試驗條件下完成,以致課程教學內(nèi)容與實踐嚴重脫節(jié)。
(3)學生缺乏學習興趣。結(jié)構(gòu)檢測課程涉及多門課程知識,如檢測儀器設備的原理、操作方法、檢測項目的物理、力學原理等,綜合性強,對實踐能力的要求更高,采用傳統(tǒng)的教學方法講授課程內(nèi)容顯得抽象乏味,無法調(diào)動學生的學習主動性,學生容易逐漸喪失學習興趣。
二、激發(fā)學生的課程學習興趣
俗話說:興趣是學習最好的老師。學生只有對所學習的課程產(chǎn)生了興趣,才能更加認真、更加投入地汲取課程的知識,從而更好地發(fā)揮思維和智力的潛能,才能創(chuàng)造性地利用所學知識。因此,作為結(jié)構(gòu)檢測專業(yè)課程教師,應重視培養(yǎng)學生的學習興趣?;诮Y(jié)構(gòu)檢測課程的特點和近幾年的教學改革研究,筆者總結(jié)了幾項調(diào)動學生課程學習興趣和熱情的具體做法。
(一)靈活應用“抽象”和“還原”教學理念
理論來源于實踐,土木工程專業(yè)課程里的許多力學模型都是真實結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件的抽象化和簡化,可用計算的方法去了解其受力特征;而結(jié)構(gòu)檢測課程很大程度上是對各種抽象化力學模型的還原,可用實驗的方法測試、驗證其結(jié)構(gòu)的受力特點。如圖1所示,靜載檢測里面的“鋼筋混凝土梁的正截面破壞性能檢測”,其抽象的計算模型就是一個簡單的靜定簡支梁(如圖2所示),而在靜載檢測里就涉及到較多力學模型的“還原”,如:結(jié)構(gòu)構(gòu)件的還原、支撐方式(支墩、支座的形式、布置等)的還原、荷載(加載方式、布置、程序等)的還原、結(jié)構(gòu)反應的還原(應力、應變、變形等力學參數(shù)測點的布置、測試儀器的選擇,數(shù)據(jù)的處理等)。在課程教學中,可以從大家熟悉的力學模型入題,慢慢地引導學生主動思考各個部分的“還原”,帶著問題去介紹相關的知識,一步一步地啟發(fā)學生,用怎樣的思路、用什么樣的方法去解決問題,讓學生在對問題的思索和探求中獲取知識,這樣才容易調(diào)動學生學習的主動性。
圖1 鋼筋混凝土梁的靜載檢測示意圖
圖2 鋼筋混凝土梁的計算簡圖
(二)教學方式要形象生動
結(jié)構(gòu)檢測課程涉及較多的檢測方法、儀器原理等理論性的知識,在講授的過程中要避免平鋪直敘,化平淡為生動,充分調(diào)動學生的思維。例如在介紹回彈法檢測混凝土強度的原理時,可以大家日常生活中常見的乒乓球入題。假設乒乓球從相同的高度落到不同的地面上(混凝土、木地板、沙地等),地面的硬度越大,乒乓球的反彈高度越高,而這個簡單的彈性碰撞原理就是回彈法的基本原理,而回彈儀中的彈簧加重錘就相當于一個“乒乓球”。類似例子很多,特別是在介紹比較復雜的問題時,可以用一些比較簡單易懂的生活常識做鋪墊,循序漸進,調(diào)動學生的好奇心和求知欲。
(三)教學課件內(nèi)容要豐富、新穎
課程教學應盡量結(jié)合圖片、動畫、視頻等形式,生動形象地為學生講述相關知識,讓學生對各種檢測儀器、使用方法有直觀的認識,對檢測項目的具體實施過程有身臨其境的感覺,充分激發(fā)學生的學習興趣;同時,要充分利用豐富的網(wǎng)絡資源,在教科書內(nèi)容的基礎上,盡可能多地向?qū)W生介紹新的結(jié)構(gòu)檢測方法、檢測儀器及相關的檢測規(guī)范。
(四)課程教學要緊密結(jié)合工程實踐
結(jié)構(gòu)檢測是一門實踐性很強的課程,最終的學習目的是要解決現(xiàn)實的工程問題,因此,除了課程安排的實驗外,應更多地結(jié)合工程實例來講授相關知識,把相關的工程實例以圖片、視頻文件的形式向?qū)W生展示。在展示的過程中講解相關的知識點,特別要注意檢測項目一些細節(jié)問題的講解,而且要帶著問題去講解,以啟發(fā)學生思考。另一方面,充分利用學校的科研項目,將課程教學和實際科研項目、工程項目結(jié)合起來,鼓勵有興趣的學生參加實際的檢測項目,提高學生的綜合實踐能力,培養(yǎng)和鍛煉學生解決實際工程問題的能力。同時,鼓勵學生參加各類結(jié)構(gòu)設計大賽,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
(五)注重教師素質(zhì)的培養(yǎng)
教學理念、教學內(nèi)容、教學方法等方面改革的推進,相應地對任課教師也提出了更高的要求。教師不僅要掌握課程的理論知識,還要把握該學科的最新動態(tài),了解最新的檢測方法和檢測儀器,才能給學生足夠的指導。因此,教師的素質(zhì)培養(yǎng)顯得尤為重要。一方面要求教師要注意日常工作中的積累,特別是實際檢測項目圖片、視頻文件、資料等的積累,以緊扣工程實際,豐富教學內(nèi)容;另一方面要求教師要重視更新知識,把握學科專業(yè)的前沿動態(tài),跟上時代發(fā)展的步伐,才能培養(yǎng)適應社會需要的人才。
三、 教學改革效果及思考
結(jié)構(gòu)檢測課程教學經(jīng)過幾年的改革探討,取得了良好的教學效果。近4年的課后問卷調(diào)查結(jié)果表明,學生對該門課程的關注度、興趣度在逐年提升,學生對教學內(nèi)容、教學方法、教學效果的滿意程度也逐年在提高(如表1所示),可見課程教學改革措施是富有成效的。
表1 課程教學效果問卷調(diào)查統(tǒng)計表
近年來,學生在國家、省級的結(jié)構(gòu)設計大賽、力學競賽、科技創(chuàng)新競賽中均取得了優(yōu)異的成績。這些活動深受學生喜愛,為學生施展才華提供了廣闊的舞臺,同時也提升了理論教學的質(zhì)量和效果。當然,要全面提升學生的綜合素質(zhì),需要全方位地推進多門課程的教學改革,提高教學質(zhì)量。只有這樣才能真正培養(yǎng)出專業(yè)知識全面、實踐動手能力強、富有創(chuàng)新思維能力的新一代土木工程專業(yè)人才。參考文獻:
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Teaching reform and practice of structure testing course
based on students interest cultivating
DENG Huafeng, LI Jianlin, WANG Lehua
(College of Civil Engineering & Architecture, China Three Gorges University, Yichang 443002,P. R. China)
Abstract:
Structure testing is a main practical technology course of students in civil engineering. According to the characters and the condition of the course, taking students as the main body and training the students interest, some reform measures about teaching idea, teaching content, teaching method, teaching form and teachers quality cultivation were brought forward to improve the teaching quality. As it can be seen from the reform results, the innovation can excite the students interests on the course, develop the students ability to carry out the experiment and lead the students into innovative thinking.
Keywords: structure testing; teaching reform; students interest ; course teaching
(編輯 王 宣)