張建勇 沈超 趙云輝 王偉 喬峰 梁金平
摘?要:基于工程教育專業(yè)認證理念及國家一流本科課程建設(shè)要求,結(jié)合“巖土工程測試與監(jiān)測技術(shù)”課程特點及課堂教學經(jīng)驗。本文總結(jié)了目前本課程教學改革的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,梳理了本課程教學中存在的主要問題,并在教學設(shè)計、教學方法、課程建設(shè)、持續(xù)改進機制等方面提出了教學改革與探索措施。最后,從課程目標、教學內(nèi)容與教學方式、課程考核與評價改進等方面提出了可供同行參考的實施方案。本研究可為相關(guān)課程教師在工程教育專業(yè)認證、國家一流課程建設(shè)等方面的教學研究與改革工作提供參考,也有助于授課效果的提升。
關(guān)鍵詞:巖土工程測試與監(jiān)測技術(shù);工程教育認證;一流本科課程建設(shè);教學改革
2022年,防災(zāi)科技學院地質(zhì)工程專業(yè)獲批國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點,同年本專業(yè)工程教育專業(yè)認證獲得受理,我院地質(zhì)工程專業(yè)的發(fā)展邁入了新的臺階。工程教育專業(yè)認證基本理念包括:以學生為中心、產(chǎn)出導向教育、教學質(zhì)量持續(xù)改進。而一流專業(yè)建設(shè)的主要內(nèi)容包括:轉(zhuǎn)變教學理念、課程目標導向、提升教師能力、改革教學方法、實施科學評價、強化課程管理、發(fā)揮政策激勵。兩項專業(yè)建設(shè)內(nèi)容在理念上存在諸多相似之處,也對相關(guān)專業(yè)課程建設(shè)提出了新的要求。
“巖土工程測試與監(jiān)測技術(shù)”是地質(zhì)工程專業(yè)學生的專業(yè)課程,是從事巖土工程勘察、設(shè)計、施工和監(jiān)理的工作者必需掌握的基本知識,同時也是從事巖土工程理論研究所必需具備的基本手段,主要包括原位測試、基坑監(jiān)測、邊坡監(jiān)測和硐室監(jiān)測等各方面的內(nèi)容,對于地質(zhì)工程專業(yè)的學生來說也是一門理論性和實踐性較強的課程,具有實用性強、涉及面廣的特點,可為今后的工作研究打下堅實的基礎(chǔ)。特別是對于我校學生而言,該課程在理論教學、實驗實踐等方面具有明顯的防災(zāi)減災(zāi)特色。因此,該課程在培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才方面具有重要作用。對照一流本科課程建設(shè)要求與工程教育專業(yè)認證理念,調(diào)研參考國內(nèi)外教學改革與研究現(xiàn)狀,本課程在教學改革與實驗實踐等方面仍需探索與研究。作者從研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢、存在的主要問題、教學改革與探索、實施方案等方面提出了初步的改革與應(yīng)用思路,供國內(nèi)地質(zhì)工程類高校同行參考,以起到拋磚引玉之用。
1?研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
作者通過文獻調(diào)研、高校走訪、與行業(yè)專家探討,結(jié)合工程教育專業(yè)認證理念與國家一流課程建設(shè)要求,從以下幾個方面簡述研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。
1.1?以學生為中心的教育理念
當前的教育理念是“以學生為中心”,因此,“巖土工程測試與監(jiān)測技術(shù)”課程教學改革宗旨也將學生作為教學主體,教師發(fā)揮主導作用。黃震等[3]針對課程章節(jié),開展了學生對課程各部分感興趣程度的調(diào)查問卷,以便在授課過程中有的放矢,提升學生的積極性;薛維培等[4]針對學生被動學習的問題,以提高學生上課主動性、積極性的教育理念,提出了相應(yīng)的教學改革方案;劉永莉等[5]認為本課程應(yīng)充分發(fā)揮學生的主體作用,注重學生認知方法的培養(yǎng),引導學生通過發(fā)現(xiàn)、探究和構(gòu)建的途徑獲取知識;沈超等[6]從提高課堂互動、合理運用多媒體教學、強調(diào)實踐,引到學生主動學習等方面,豐富了以學生為中心的教育理念在本課程教學中的內(nèi)涵。
“以學生為中心”不僅是諸多高?!皫r土工程測試與監(jiān)測技術(shù)”課程所貫徹的教育理念,同樣也是一流本科專業(yè)建設(shè)與工程教育專業(yè)認證的要求,在今后的課程研究與改革中應(yīng)深入貫徹落實。
1.2?以目標為導向的課程建設(shè)
“巖土工程測試與監(jiān)測技術(shù)”課程目標要求學生掌握各類巖土測試方法及監(jiān)測技術(shù),具備現(xiàn)場測試與監(jiān)測能力、數(shù)據(jù)分析應(yīng)用能力、工程問題的判斷與預測能力,這就要求高校教師以課程目標的實現(xiàn)為導向進行課程建設(shè)。當前各類巖土測試方法教學以PPT講解為主,不直觀、不生動,無法給學生留下深刻印象,針對該問題,謝建林等[7]認為本課程應(yīng)充分利用多媒體資源,如工程現(xiàn)場原位測試的操作視頻與最終結(jié)果、各類儀器的視頻介紹等,直觀生動地為學生留下深刻印象;劉永莉等[8]認為在實踐教學中,應(yīng)更多地購置實驗測試設(shè)備,使每位同學能動手實操,而不是只旁聽參觀,在實踐教學中培養(yǎng)學生現(xiàn)場測試與監(jiān)測的能力;朱彬等[9]認為本課程教學中應(yīng)注重先進測試技術(shù)的引入與講解,使學生緊跟工程行業(yè)發(fā)展趨勢。王春來等將測試系統(tǒng)的云端后臺移植到本課程的實踐教學內(nèi)容中,使學生親自動手分析和匯總監(jiān)測數(shù)據(jù),促進了本課程中提高學生數(shù)據(jù)分析能力目標的實現(xiàn)。
對照一流本科專業(yè)建設(shè)與工程教育認證,以畢業(yè)要求指標點、課程目標為導向,完善和豐富本課程各個教學環(huán)節(jié)的課程建設(shè),是當前“巖土工程測試與監(jiān)測技術(shù)”課程建設(shè)的發(fā)展趨勢。
1.3?以提升教學效果為目的的教學方法
一流課程建設(shè)要求課堂活起來,以提升教學效果為目的創(chuàng)新教學方法,這與工程教育認證中“持續(xù)改進”的理念不謀而合,即:持續(xù)改進教學方法以提高教學效果。強化課堂設(shè)計,解決好怎么講好課的問題,杜絕單純知識傳遞、忽視能力素質(zhì)培養(yǎng)。強化現(xiàn)代信息技術(shù)與教育教學深度融合,解決好教與學模式創(chuàng)新的問題,杜絕信息技術(shù)應(yīng)用的簡單化、形式化。強化師生互動、生生互動,解決好創(chuàng)新性、批判性思維培養(yǎng)的問題,杜絕教師滿堂灌、學生被動聽的現(xiàn)象。注重學生信息反饋,針對性地設(shè)置教學方法新模式。黃震等[3]建立了“巖土工程測試與監(jiān)測技術(shù)”的課程教學反饋優(yōu)化機制,根據(jù)學生反饋調(diào)整授課內(nèi)容,也讓學生獲得更多參與感和成就感;沈超等[6]認為應(yīng)邊學邊做、邊做邊學,強調(diào)實踐能力,引發(fā)學生主動思考,提高學生的學習與應(yīng)用效果;劉永莉等[5]認為應(yīng)將現(xiàn)代教育技術(shù)引入課程教學中,如網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實與仿真技術(shù),充分調(diào)動學生的學習興趣,提高學生的學習效率及教學效果。
如何科學有效地評價學生學習效果,以提升學習效果為目的持續(xù)改進教學方法是當前“巖土工程測試與監(jiān)測技術(shù)”課程改革的發(fā)展趨勢。
2?存在的主要問題
針對“巖土工程測試與監(jiān)測技術(shù)”教學研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,對標一流課程建設(shè)與工程教育專業(yè)認證,國內(nèi)高校在本課程教學中突出存在如下幾個方面的問題:
2.1?學生被動學習,主動性、積極性較低,課堂氣氛活躍度較低
本課程內(nèi)容涉及較多測試的原理、方法、操作、規(guī)程,若教師缺乏實踐經(jīng)驗,則難以講得生動精彩。因此,如何將授課內(nèi)容以豐富多彩的形式講解,加深學生印象,引發(fā)學生思考,提升學生的課堂參與度,是本課程較為突出的問題。
2.2?課程的高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度仍需提高
本課程所用課本為《巖土工程測試與監(jiān)測技術(shù)》,由宰金珉主編,中國建筑工業(yè)出版社出版。課本整體來看難度較低,課程內(nèi)容創(chuàng)新性仍需提升,對學生來說挑戰(zhàn)性較低。這就需要授課教師加強課程建設(shè),拓展教學內(nèi)容,拔高課程難度,緊跟國內(nèi)外先進技術(shù)與發(fā)展趨勢,提高課程的高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)性。
2.3?缺少學生可實操、實踐的課程設(shè)計案例、數(shù)據(jù)分析工具
本課程內(nèi)容較為全面,但缺乏可實操、實踐的課程設(shè)計案例供學生練習。另一方面,本課程的突出問題在于測試與監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合分析方法缺失,多種類型的測試與監(jiān)測數(shù)據(jù)如何使用?如何統(tǒng)籌分析?如何得出結(jié)論?國內(nèi)高校相關(guān)方面課程教學內(nèi)容均有所缺失。
2.4?學生學習效果評價方式較為單一
本課程主要以提問、作業(yè)、考核等方式評價學生學習效果,應(yīng)針對本課程側(cè)重應(yīng)用與實踐的特點,增加相應(yīng)的學習、實踐效果評價方式。再者,課程考試大多以知識點記憶為主,這有違工程教育認證理念,如何將課程考核變得有難度、有深度、有新意,也是目前存在的問題。
3?教學改革與探索
結(jié)合教師的教學實踐與目前存在問題,本文提出教學改革理念與措施如下:
3.1?以學生為中心的教學設(shè)計和教學方法改革
(1)結(jié)合多媒體資源及網(wǎng)絡(luò)資源的理論教學內(nèi)容與形式研究。單純的多媒體圖文講授效果不佳,可通過網(wǎng)絡(luò)視頻搜索及視頻錄制,為測試與監(jiān)測教學內(nèi)容增加相應(yīng)的視頻介紹,包括儀器的使用及工作過程、監(jiān)測儀器的布置以及監(jiān)測工作過程等。合理設(shè)計不同形式教學內(nèi)容占比,從而給學生更加直觀、深刻的認識。
(2)學生充分參與的課程試驗、實踐內(nèi)容設(shè)計研究。充分設(shè)置不同類型課程試驗、實踐內(nèi)容,以分組的方式使學生動手開展各類測試與監(jiān)測試驗,充分利用防災(zāi)科技學院地下結(jié)構(gòu)與工程地質(zhì)試驗場地。
(3)多種形式調(diào)動學生主觀能動性。探索啟發(fā)互動式教學、小組討論、課程匯報、前沿探索等多種形式的教學方法,啟發(fā)學生主動思考,主動發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。
3.2?以目標為導向的課程建設(shè),提高課程的高階性、挑戰(zhàn)性、創(chuàng)新性
(1)對照工程教育專業(yè)認證與一流課程建設(shè),細化、深化課程目標,使其充分支撐畢業(yè)要求指標點,并能適應(yīng)社會發(fā)展需求。
(2)針對課程中所缺乏的測試與監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合分析開展相應(yīng)的課程建設(shè),提升課程的高階性、挑戰(zhàn)性。為不同的工程項目設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析方法,使學生針對不同工程案例、不同的測試與監(jiān)測數(shù)據(jù),合理地開展分析。
(3)引入先進的測試與監(jiān)測手段及行業(yè)發(fā)展的最新動態(tài),提升課程的創(chuàng)新性。通過前沿分享、案例分析等方式,引導學生聚焦前沿,關(guān)注行業(yè)進展。
3.3?設(shè)置多元化的學生學習效果評價方式,建立持續(xù)改進機制
(1)調(diào)整課程考核形式,提高實驗課、實踐課、課程設(shè)計、課程匯報在課程考核中的占比,同時改革試卷考察題目內(nèi)容設(shè)計,使其符合工程教育認證理念。
(2)給予學生一定的上臺講述的機會,評價學生自主學習效果。發(fā)布開放性題目,學生自主尋找授課資源,自主制作課件,獨立上臺講授,全方位地評價學生各方面的學習情況。
(3)建立學生學習反饋與互動機制。具體包括授課前的調(diào)研、講授中的互動、課后的答疑與調(diào)查問卷,形成持續(xù)改進機制。
4?實施方案
4.1?課程目標
通過教研會議探究與討論,對標工程教育專業(yè)認證與一流本科課程建設(shè),本課程的課程目標歸納為以下三點,供國內(nèi)教師同行參考:
(1)能夠基于各類巖土測試與監(jiān)測方法的基本原理、內(nèi)容與手段,針對工程需求選用合理的巖土測試與監(jiān)測方法。
(2)能夠結(jié)合工程實際條件實施地基加固檢驗與檢測、樁基礎(chǔ)測試與檢測、基坑工程監(jiān)測、邊坡工程監(jiān)測和地下工程監(jiān)測。
(3)能夠依據(jù)相關(guān)測試與監(jiān)測規(guī)范要求,采用信息技術(shù)工具和專業(yè)軟件,分析監(jiān)測數(shù)據(jù),具備工程問題判斷與預測評價能力。
課程目標對應(yīng)學生畢業(yè)要求指標點及內(nèi)容為:
(1)能夠正確采集、處理、分析和評價實驗數(shù)據(jù),對地質(zhì)、鉆探、物探和工程等綜合信息進行多源綜合分析,獲取合理有效的結(jié)論并應(yīng)用于工程實踐。
(2)能夠了解、選擇與使用恰當?shù)默F(xiàn)代儀器、信息技術(shù)工具、工程工具和專業(yè)模擬軟件,對地質(zhì)工程領(lǐng)域復雜工程問題進行預測與模擬分析,并能夠理解其局限性。
4.2?教學內(nèi)容及教學方式
(1)教學內(nèi)容按照課本章節(jié)展開,應(yīng)特別注意增加現(xiàn)場實操視頻,增加授課生動性。同時,將科研成果引入教學中,在課程設(shè)計中增加測試與監(jiān)測數(shù)據(jù)分析案例,使學生具備測試與監(jiān)測數(shù)據(jù)分析能力。
(2)教學方式應(yīng)堅持板書與多媒體課件相結(jié)合、講授與討論相結(jié)合,注重實驗室以及現(xiàn)場教學。適時地開展翻轉(zhuǎn)課堂,給予學生上臺講述的機會。
4.3?課程考核與評價改進
(1)課程考核應(yīng)以課程目標達成度為指導思想開展,本文提供課程考核方式供相關(guān)同行參考:
課程的總成績由期末考核成績、平時成績組成,期末考核成績占50%,平時成績占50%,期末以閉卷考試的方式作為本課程的評定成績方式,平時成績包括隨堂測試、工程案例匯報、作業(yè),最后給出綜合成績作為本課程的最終學習成績。總評成績=平時成績(作業(yè)、隨堂測試、匯報,占50%)+期末成績(筆試,閉卷,占50%)。其中,平時成績(50%)=隨堂測試(30%)+工程案例匯報(10%)+作業(yè)(10%)。
(2)雙向評價機制。學生為教師授課情況評分,教師為學生學習情況打分,并互相提出優(yōu)缺點與意見。
(3)持續(xù)改進機制。教師應(yīng)根據(jù)課程目標點計算課程目標達成度,并進行達成情況分析,提出各個課程目標存在的問題,并給出改進措施。
結(jié)語
作者結(jié)合“巖土工程測試與監(jiān)測技術(shù)”課程特點及課堂教學經(jīng)驗,對照工程教育專業(yè)認證理念與一流課程建設(shè)要求,介紹了本課程當前研究現(xiàn)狀,分析了本課程教學中存在的問題,在教學設(shè)計、教學方法、課程建設(shè)、持續(xù)改進機制等方面提出了教學改革措施,并從課程目標、教學內(nèi)容與教學方式、課程考核與評價改進等方面提出了可供同行參考的實施方案。相關(guān)措施的落實不僅有助于教師教學效果的提升,同時可培養(yǎng)學生的獨立思考、語言表達、動手實踐能力,引導學生樹立正確的價值觀和職業(yè)操守。
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基金項目:防災(zāi)科技學院教育研究與教學改革項目(JY2023B08)
作者簡介:張建勇(1993—?),男,漢族,山東青島人,博士,講師,研究方向:工程地質(zhì)、巖土工程領(lǐng)域科研與教學研究。