◇中南林業(yè)科技大學(xué) 趙怡彬 占雪芳 李國(guó)輝 王瑋恒
本文分析了《橋涵水文》課程的重要性以及教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題,提出了基于項(xiàng)目CDIO工程的教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐,并從精彩的緒論課、基于工程教育模式的教學(xué)模式、線(xiàn)上線(xiàn)下共同學(xué)習(xí)、基于學(xué)習(xí)成效的考核方式、問(wèn)卷調(diào)查等五個(gè)方面介紹了教學(xué)創(chuàng)新的實(shí)踐過(guò)程。教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐取得了較好的成果,受到了學(xué)生的喜愛(ài)。
橋涵水文是土木工程道橋方向的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)選修課,課程體系中所涉及的橋位選址、洪水水位計(jì)算、橋面標(biāo)高計(jì)算等,是橋梁設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。但該課程涉及大量的數(shù)量統(tǒng)計(jì)理論、經(jīng)驗(yàn)公式,晦澀難懂、難以掌握,學(xué)生理解起來(lái)不易,因此在教學(xué)過(guò)程中存在一些問(wèn)題[1-2]。筆者針對(duì)本校《橋涵水文》教學(xué)的問(wèn)題,提出了基于CDIO的工程教育模式[3-4],并開(kāi)展了一些創(chuàng)新實(shí)踐,取得了一些成果。
緒論課是本課程的第一次亮相,一個(gè)精彩有趣的開(kāi)場(chǎng),會(huì)直接激發(fā)學(xué)生的興趣,并產(chǎn)生認(rèn)真學(xué)下去的內(nèi)在動(dòng)力。筆者在緒論課中展示了大量河流發(fā)源、橋梁水毀的視頻資料和圖片,引發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)到河流的起源、水與橋的密切關(guān)系、橋涵水文在道路橋梁建設(shè)中不可或缺的作用,提高學(xué)生對(duì)該門(mén)課程的重視;并抽絲剝繭地引導(dǎo)學(xué)生思考這些橋?yàn)槭裁磿?huì)發(fā)生水毀現(xiàn)象,在橋梁設(shè)計(jì)階段需考慮哪些問(wèn)題,為了解決這些問(wèn)題需要儲(chǔ)備哪些知識(shí),通過(guò)這些導(dǎo)入,從而成功地激發(fā)了學(xué)生的興趣。
CDIO分別代表構(gòu)思(conceive)、設(shè)計(jì)(design)、實(shí)現(xiàn)(implement)和運(yùn)作(operate)。筆者按如下三步走的方式實(shí)現(xiàn)以工程教育CDIO模式為引導(dǎo)的課程安排:①緒論課后給學(xué)生們分組并布置任務(wù),每組10人,每班分為3組,通過(guò)搜索網(wǎng)絡(luò)資料、實(shí)地探訪(fǎng)等方式,深入了解自己身邊的一個(gè)水文工程實(shí)例;②在課程中期,為每組學(xué)生布置一個(gè)橋涵水文項(xiàng)目,擬出地形圖以及近10年的河流水文資料,要求每組學(xué)生完成橋位、標(biāo)高、跨徑、橋型推薦等橋梁初步設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容,并完成水文數(shù)據(jù)的處理和圖表的繪制。鼓勵(lì)學(xué)有能力的學(xué)生采用軟件編程,并結(jié)合已學(xué)的橋梁工程知識(shí),進(jìn)行橋梁的構(gòu)造和配筋設(shè)計(jì);③本課程結(jié)束時(shí),請(qǐng)每組派一位代表上臺(tái)介紹本組的工程實(shí)例和橋梁初步設(shè)計(jì)方案。這三部分工作既讓學(xué)生在實(shí)操過(guò)程中強(qiáng)化了知識(shí),又鍛煉了團(tuán)隊(duì)合作能力和動(dòng)手操作的能力。
為了避免傳統(tǒng)的填鴨式教育,活躍課堂氣氛,并拋棄冗繁的上課點(diǎn)到簽到,本課程結(jié)合本校的教學(xué)平臺(tái)—超星學(xué)習(xí)通進(jìn)行了以下創(chuàng)新實(shí)踐:①建立專(zhuān)門(mén)的線(xiàn)上課程,將教學(xué)資源、視頻資源等作為教學(xué)輔助材料放置在線(xiàn)上課程,便于學(xué)生自行下載和學(xué)習(xí);②上課前在學(xué)習(xí)通上發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù),并通過(guò)學(xué)情記錄,了解學(xué)生自主學(xué)習(xí)的難點(diǎn),在接下來(lái)的課堂教學(xué)中著重講解重難點(diǎn);③課堂中通過(guò)簽到、搶答、小測(cè)試、問(wèn)卷調(diào)查等方式了解學(xué)生的到課情況和課堂掌握情況;④課后通過(guò)學(xué)習(xí)通發(fā)布相關(guān)的作業(yè)和拓展閱讀資料,并統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)情況。
本課程的創(chuàng)新實(shí)踐還體現(xiàn)在課程考核不是基于學(xué)習(xí)成績(jī),而是基于學(xué)習(xí)成效。也就是說(shuō)成績(jī)不是由單一的考試成績(jī)組成,而是由考試成績(jī)與實(shí)踐成績(jī)各占50%。其中實(shí)踐成績(jī)由平時(shí)成績(jī)(占50%)和項(xiàng)目參與度(占50%)構(gòu)成:平時(shí)成績(jī)通過(guò)事前在學(xué)習(xí)通中設(shè)置各種在線(xiàn)學(xué)習(xí)行為的權(quán)重,比如說(shuō)登陸次數(shù)、閱讀時(shí)長(zhǎng)、主題討論、簽到、小測(cè)驗(yàn)等的權(quán)重,并在緒論課時(shí)將權(quán)重告知學(xué)生,課程結(jié)束時(shí),可直接從學(xué)習(xí)通里導(dǎo)出平時(shí)成績(jī);項(xiàng)目參與度則采用組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制,由各小組的組長(zhǎng)根據(jù)項(xiàng)目開(kāi)展時(shí)各位同學(xué)的參與程度打分,這樣既能更好地助長(zhǎng)團(tuán)隊(duì)的協(xié)作精神,也能更加公正客觀(guān)地評(píng)價(jià)各位同學(xué)對(duì)項(xiàng)目的貢獻(xiàn)程度。
本課程結(jié)束后,筆者對(duì)上課的班級(jí)發(fā)放了無(wú)記名的問(wèn)卷調(diào)查,共回收56份問(wèn)卷,其中89%以上的同學(xué)認(rèn)為這種創(chuàng)新的實(shí)踐既新穎又有效,一來(lái)提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力,二來(lái)在項(xiàng)目開(kāi)展的過(guò)程中將所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了鞏固和拓展。
《橋涵水文》是一門(mén)工程性和實(shí)踐性均較強(qiáng)的課程,在授課過(guò)程始終存在一些問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題,筆者基于CDIO工程教育模式等建議開(kāi)展了創(chuàng)新教學(xué)實(shí)踐,取得了一定的成果。隨著人才培養(yǎng)目標(biāo)的提高,信息化程度的深入,筆者仍需不斷學(xué)習(xí),積極探索更好的教學(xué)方法,并付諸實(shí)踐,培養(yǎng)出具備分析橋梁工程復(fù)雜問(wèn)題能力的學(xué)生。