施 云,蔣連接,朱 浩,朱方之,孫傳智
(宿遷學(xué)院 建筑工程學(xué)院,江蘇 宿遷 223800)
土力學(xué)與地基基礎(chǔ)是一門理論性強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)多、工程計(jì)算復(fù)雜的專業(yè)課程[1],特別是對(duì)于工程管理專業(yè)的學(xué)生而言,普遍存在對(duì)知識(shí)點(diǎn)不理解,考試不及格率高的情況,且學(xué)生學(xué)習(xí)后只會(huì)進(jìn)行簡(jiǎn)答的套公式計(jì)算,缺乏一定的理解及工程感性認(rèn)知。應(yīng)用型本科高校擔(dān)負(fù)著為國(guó)家培養(yǎng)應(yīng)用技能型人才的教育重任,注重素質(zhì)教育和能力培養(yǎng)[2]。一方面是學(xué)生的學(xué)習(xí)難度大,另一方面是國(guó)家及社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需求,矛盾日益凸顯。
宿遷學(xué)院工程管理專業(yè)在2018—2019年的高考招生錄取中未區(qū)分文理科,入學(xué)后班級(jí)中的文科學(xué)生數(shù)約占班級(jí)人數(shù)的50%~60%。而我校工程管理專業(yè)的人才培養(yǎng)方案是按工科類制定,工科類課程較多,畢業(yè)時(shí)授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位,管理類及經(jīng)濟(jì)類課程相對(duì)較少。在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),高中選修文科類課程的學(xué)生由于缺乏必要的理科知識(shí)、空間想象能力及思維訓(xùn)練,導(dǎo)致學(xué)習(xí)難度較大,部分學(xué)生存在厭學(xué)、棄學(xué)現(xiàn)象。
我校在制定2017及2018級(jí)人才培養(yǎng)方案時(shí)采取的是“3+1”人才培養(yǎng)模式,即學(xué)生前三年在校學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識(shí),第四年到企業(yè)進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)并進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì),導(dǎo)致原本四年的理論教學(xué)任務(wù)被壓縮到三年內(nèi)完成,部分課程順序被打亂重排,土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程從第四學(xué)期提前到第三學(xué)期進(jìn)行,導(dǎo)致土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程與工程力學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)等課程同學(xué)期進(jìn)行。而土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)要求學(xué)生需要具備相應(yīng)的力學(xué)及結(jié)構(gòu)知識(shí),在實(shí)際講授過程中經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)生因缺乏工程力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)或混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理等知識(shí)而聽不懂的情況,授課教師不得不現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行補(bǔ)充,不僅影響了授課進(jìn)度,而且增加了教師教學(xué)及學(xué)生學(xué)習(xí)的難度。
在應(yīng)用型本科高校普遍存在著壓縮學(xué)時(shí)、學(xué)分現(xiàn)象[3],且公共課程學(xué)分比例不斷提高,導(dǎo)致專業(yè)課程學(xué)分及學(xué)時(shí)不斷被壓縮。我校工程管理專業(yè)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程學(xué)時(shí)由原48學(xué)時(shí)壓縮到40學(xué)時(shí),雖然在修訂教學(xué)大綱時(shí)適當(dāng)刪減了部分教學(xué)內(nèi)容,但是由于土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程包含土力學(xué)及基礎(chǔ)工程兩部分內(nèi)容,知識(shí)點(diǎn)較多,導(dǎo)致教師在教學(xué)過程中為完成教學(xué)任務(wù)采取“填鴨式、滿堂灌”的單向灌輸為主的教學(xué)方法,忽略了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力及接受程度,導(dǎo)致教學(xué)效果較差。
由于土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程理論性較強(qiáng)且公式較多,所以大部分教師仍采取傳統(tǒng)的授課模式。傳統(tǒng)的授課模式包括板書、多媒體PPT課件、板書+PPT[4]。采用多媒體PPT課件教學(xué)可節(jié)省教師的板書時(shí)間,更有效地利用課堂時(shí)間,增加教學(xué)內(nèi)容。但是也存在一些不足之處,如不利于學(xué)生記筆記、學(xué)生難以跟上教學(xué)進(jìn)度等問題。
由于傳統(tǒng)工科向來輕實(shí)踐教學(xué)、重理論的特點(diǎn),且工程管理專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程較少,所以土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程往往得不到教師及學(xué)生的重視,4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,8個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中的占比只有10%,且實(shí)驗(yàn)報(bào)告較為簡(jiǎn)單,實(shí)驗(yàn)多為演示性實(shí)驗(yàn),缺乏創(chuàng)新性。實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器及設(shè)備更新較慢,部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器老化、損壞嚴(yán)重,實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺(tái)套數(shù)少,導(dǎo)致存在少數(shù)學(xué)生動(dòng)手操作而其他學(xué)生在一旁觀看。實(shí)驗(yàn)中心負(fù)責(zé)全院的實(shí)踐教學(xué),實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師人數(shù)不足,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備了解不充分,只能按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟,機(jī)械性地完成實(shí)驗(yàn)。
我校工程管理系共有專任教師8名,建校辦學(xué)十余年間,只引進(jìn)了1名具有工程管理學(xué)科背景的專任教師,具有工程管理學(xué)科背景的專任教師一共4人,其余4人為土木工程系結(jié)構(gòu)工程專業(yè)調(diào)入,缺乏工程管理專業(yè)背景,師資難以支撐專業(yè)的發(fā)展,教師教學(xué)任務(wù)繁重,2019—2020學(xué)年教師人均教學(xué)工作量607學(xué)時(shí),遠(yuǎn)高于300學(xué)時(shí)的教學(xué)要求,同時(shí)還需承擔(dān)繁重的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)及科研任務(wù)。且我校2020年轉(zhuǎn)制為省屬公辦院校后,要求招聘的專任教師必須具備博士學(xué)位或高級(jí)職稱,師資補(bǔ)充較為困難。
對(duì)以上存在的問題,迫切需要授課教師以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo),以學(xué)生就業(yè)為導(dǎo)向,結(jié)合學(xué)生及學(xué)校實(shí)際情況,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面進(jìn)行教學(xué)改革。
土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程主要包括土力學(xué)及基礎(chǔ)工程兩部分內(nèi)容,課程內(nèi)容龐雜,知識(shí)點(diǎn)較多。應(yīng)當(dāng)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化,根據(jù)行業(yè)特點(diǎn)及發(fā)展前景對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理取舍,結(jié)合應(yīng)用型本科高校辦學(xué)定位,突出實(shí)際應(yīng)用能力培養(yǎng)。教學(xué)過程中在土的性質(zhì)與分類中刪除了土的滲透及滲流這一內(nèi)容,要求掌握影響土體擊實(shí)效果的因素,掌握土的分類方法;土中應(yīng)力計(jì)算部分刪除有效應(yīng)力原理;土的變形及地基沉降計(jì)算部分弱化分層總和法的講解,重點(diǎn)介紹《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50007—2011)方法,刪除應(yīng)力歷史對(duì)地基沉降的影響,刪除地基變形與時(shí)間的關(guān)系;土的抗剪強(qiáng)度中重點(diǎn)介紹庫(kù)侖公式及莫爾-庫(kù)侖強(qiáng)度理論,將土的抗剪強(qiáng)度測(cè)定試驗(yàn)放到實(shí)驗(yàn)課中講解,做到理論聯(lián)系實(shí)踐;刪除郎金土壓力及庫(kù)侖土壓力計(jì)算,刪除擋土墻設(shè)計(jì),重點(diǎn)介紹地基破壞形式及地基承載力;對(duì)于淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)章節(jié),該部分由于對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)及混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理知識(shí)儲(chǔ)備要求較高,以往會(huì)花費(fèi)大量課時(shí)在此部分,但收效甚微,學(xué)生普遍學(xué)得不好,只會(huì)按照書本例題套用公式,不能靈活應(yīng)用,且隨著土地資源的日益緊缺,建筑物越建越高,淺基礎(chǔ)的應(yīng)用越來越少,且工程管理專業(yè)畢業(yè)生很少?gòu)氖陆Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作,因此刪減部分淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)內(nèi)容,適當(dāng)增加樁基礎(chǔ)知識(shí),刪除沉井基礎(chǔ)及其他深基礎(chǔ),刪除基坑工程,刪除區(qū)域性地基,簡(jiǎn)要介紹地基處理的一些措施。
合理的教學(xué)方法是教師實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、提升教學(xué)質(zhì)量、學(xué)生掌握知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要前提及手段[5]。以此,應(yīng)當(dāng)改變傳統(tǒng)的“填鴨式、滿堂灌”的單向灌輸式教學(xué),增加課堂互動(dòng)、虛擬仿真、利用網(wǎng)絡(luò)教育資源及實(shí)驗(yàn)教學(xué)等教學(xué)方法,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.2.1 增加課堂互動(dòng)
授課過程中教師可以通過提問、討論、啟發(fā)等方式增加課堂互動(dòng),即激發(fā)了學(xué)生的思考、加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,還可增加課堂的趣味性、活躍課堂氣氛。如在講授《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50007—2011)方法計(jì)算地基沉降計(jì)算時(shí),首先介紹計(jì)算原理,然后啟發(fā)學(xué)生將土看成一種材料,對(duì)于任意材料求其變形量需要知道哪些物理量,然后進(jìn)行提問,接著根據(jù)學(xué)生回答情況分組進(jìn)行討論,引導(dǎo)學(xué)生回顧基底附加應(yīng)力的計(jì)算,并根據(jù)之前講的計(jì)算原理進(jìn)行計(jì)算,總結(jié)計(jì)算過程及步驟,此時(shí)可給出計(jì)算例題,給出一定時(shí)間讓學(xué)生進(jìn)行計(jì)算,最后可挑選學(xué)生向全班講解其計(jì)算思路,教學(xué)效果良好。
2.2.2 虛擬仿真教學(xué)
學(xué)生在校學(xué)習(xí)過程中除經(jīng)歷了學(xué)校組織的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)外,很少接觸到施工現(xiàn)場(chǎng),且基礎(chǔ)工程為隱蔽工程,學(xué)生很難在生活中見到,部分學(xué)生空間想象能力較差,造成學(xué)生理解困難,教學(xué)質(zhì)量不高。此時(shí),必要的仿真軟件可有效解決此問題,在教師的多方爭(zhēng)取、學(xué)院的積極協(xié)調(diào)下,我系成功購(gòu)置某教學(xué)仿真軟件,學(xué)生可借助三維動(dòng)畫加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解,教學(xué)效果良好。
2.2.3 利用網(wǎng)絡(luò)教育資源
前文提到在教學(xué)過程中存在力學(xué)及混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理等部分課程知識(shí)點(diǎn)尚未學(xué)習(xí)的情況,為解決此問題,應(yīng)當(dāng)充分利用中國(guó)大學(xué)MOOC國(guó)家精品課程在線學(xué)習(xí)平臺(tái)等優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源,選取相關(guān)課程,建立SPOC課程或在超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上建立網(wǎng)絡(luò)課程,將下次課程需要用到的相關(guān)課程知識(shí)設(shè)置成任務(wù)點(diǎn),要求學(xué)生提前進(jìn)行學(xué)習(xí),教學(xué)效果良好。
2.2.4 重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)
在以往的課時(shí)安排中,對(duì)于課程實(shí)驗(yàn)部分安排在理論課程結(jié)束后集中進(jìn)行。這樣做的缺點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)所需的知識(shí)點(diǎn)在理論課程中已經(jīng)講過,但由于中間間隔的時(shí)間較長(zhǎng),不少學(xué)生已經(jīng)忘記,且集中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)存在學(xué)生人數(shù)較多、動(dòng)手機(jī)會(huì)少的問題。為此,授課教師積極聯(lián)系教務(wù)辦及實(shí)驗(yàn)中心,將實(shí)驗(yàn)課安排在理論課授課過程中進(jìn)行,將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)搬到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行講解。實(shí)驗(yàn)時(shí)分班、分批、分組進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)中心安排輔助教師與授課教師一起全程指導(dǎo)、協(xié)助學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),改變以往的演示性實(shí)驗(yàn)教學(xué),要求每位學(xué)生都動(dòng)手實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)自主權(quán)交還學(xué)生,教學(xué)效果良好。
在以往的考核方式上,學(xué)生的成績(jī)由30%的平時(shí)成績(jī)及70%的期末考試成績(jī)構(gòu)成,平時(shí)成績(jī)由考勤、平時(shí)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)?nèi)糠謽?gòu)成,考核方式不夠靈活,弱化了實(shí)驗(yàn)成績(jī),考核方法不夠豐富,只有平時(shí)的紙質(zhì)作業(yè)及期末考試。為此,將考核成績(jī)改成20%的平時(shí)成績(jī)、20%的實(shí)驗(yàn)成績(jī)、60%的期末考試成績(jī)組成。平時(shí)成績(jī)由考勤及作業(yè)成績(jī)組成,在紙質(zhì)作業(yè)的基礎(chǔ)上利用中國(guó)大學(xué)MOOC建立SPOC課程及利用超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建立網(wǎng)絡(luò)課程布置作業(yè)。實(shí)驗(yàn)成績(jī)由實(shí)驗(yàn)中心教師給出。
隨著科研研究及基礎(chǔ)設(shè)施的迅速發(fā)展,土力學(xué)及巖土工程的新理論、新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝不斷涌現(xiàn),如微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀消除砂土液化、BIM技術(shù)等。教材中的內(nèi)容往往滯后于學(xué)科的發(fā)展,不能夠及時(shí)反應(yīng)研究發(fā)展水平及工程實(shí)踐成果。因此,教師可將最新的研究成果及技術(shù)引入到教學(xué)活動(dòng)中去,介紹新技術(shù)的研發(fā)背景、研發(fā)思路、技術(shù)內(nèi)容及施工工藝,使學(xué)生了解一項(xiàng)新技術(shù)從技術(shù)開發(fā)、科學(xué)研究到實(shí)踐應(yīng)用的整個(gè)過程,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)[5]。
根據(jù)宿遷學(xué)院轉(zhuǎn)制后的辦學(xué)定位,結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況及人才培養(yǎng)方案,特別是實(shí)際授課情況,進(jìn)行了課程的教學(xué)改革。目的是做到以學(xué)生為中心,讓學(xué)生能夠?qū)W而有用、學(xué)以致用、提出問題、解決問題,為工程行業(yè)輸送高質(zhì)量、高水平的應(yīng)用型人才。
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