摘要:以培養(yǎng)應(yīng)用性水利類人才,提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率為目的,分析了“水工建筑物”課程中存在的問題,探討了“水工建筑物”教學(xué)模式改革的方法,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)和學(xué)生成績評定等方面系統(tǒng)地研究了“水工建筑物”教學(xué)模式。
關(guān)鍵詞:水工建筑物;教學(xué)模式;評價模型
作者簡介:曹邱林(1965-),男,江蘇南通人,揚州大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院,副教授。(江蘇 揚州 225009)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)07-0137-02
“水工建筑物”是水利水電工程、農(nóng)業(yè)水利工程等水利類專業(yè)的一門專業(yè)必修課程,是綜合性很強的課程,它需要在學(xué)習(xí)“三大力學(xué)”、“水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)”、“水工鋼結(jié)構(gòu)”、“水力學(xué)”、“土力學(xué)”等專業(yè)基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)地掌握水工建筑物布置型式選擇和體型選擇、各種水工建筑物工作特點、工作原理、計算方法和設(shè)計方法。該課程涉及內(nèi)容廣、專業(yè)性很強,很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不能很好地融會貫通,難以把握知識要點,感覺枯燥,因此教師在教學(xué)過程中如何穿插其他課程的內(nèi)容,系統(tǒng)地講授本課程的知識,突出教學(xué)重點,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力和獨立工作的創(chuàng)新能力,直接關(guān)系到學(xué)生專業(yè)素質(zhì)的養(yǎng)成以及在工作崗位上適應(yīng)實際工程的能力。因此,對該課程教學(xué)模式探索具有十分重要的意義。
一、“水工建筑物”課程教學(xué)現(xiàn)狀
“水工建筑物”課程教學(xué)中存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
1.教學(xué)內(nèi)容多,教學(xué)時間短
隨著教學(xué)改革的進展,專業(yè)課教學(xué)學(xué)時越來越短,就揚州大學(xué)教學(xué)實踐來看,“水工建筑物”教學(xué)學(xué)時從開始的90學(xué)時減為75學(xué)時,再減為60學(xué)時,到現(xiàn)在只有48學(xué)時,而新型建筑物越來越多,這就造成了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)時間的矛盾,教師無法將各種建筑物的主要內(nèi)容完整地介紹給學(xué)生。
2.教學(xué)模式陳舊
傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)模式抑制了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性,阻礙了學(xué)生獨立思考問題、分析問題的能力,從而影響了學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3.教學(xué)環(huán)節(jié)存在問題
主要表現(xiàn)在課程體系與教學(xué)要求不相適應(yīng),有的專業(yè)培養(yǎng)方案安排的課程教學(xué)體系無法與教學(xué)要求相匹配,如水工建筑物中水工閘門目前工程上大多數(shù)是應(yīng)用鋼閘門,這就要求學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間利用“水工建筑物”這門課掌握水工鋼閘門的設(shè)計計算,而水工鋼閘門設(shè)計必須掌握鋼結(jié)構(gòu)的基本理論、計算方法。而有的專業(yè)課程體系有“水工鋼結(jié)構(gòu)”,但教學(xué)課時很少,甚至就不開設(shè)這門專業(yè)基礎(chǔ)課,這就使專業(yè)課教師無法對水工鋼閘門進行較為系統(tǒng)地講解。還有課程體系安排時沒有與課程教學(xué)融為一體,教學(xué)內(nèi)容缺乏整體優(yōu)化,課程間部分內(nèi)容要么脫節(jié),要么重復(fù)過多,學(xué)生綜合運用科學(xué)知識、分析問題、解決問題的能力無法得到提高。
4.學(xué)生對水利專業(yè)發(fā)展歷史和前沿動態(tài)缺乏了解
學(xué)生的學(xué)習(xí)往往是被動接受,不知道自己要學(xué)什么、學(xué)了有何用處、如何去學(xué),這樣無法發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,學(xué)習(xí)效果不佳。
二、“水工建筑物”教學(xué)模式改革措施
1.教學(xué)內(nèi)容的改革
由于培養(yǎng)計劃對“水工建筑物”課程教學(xué)學(xué)時的壓縮必須對教學(xué)內(nèi)容進行改革,水工建筑物包括的建筑物類型很多,如:各類大壩、各類水閘、地下洞室、船閘、渠系建筑物等等。通過“水工建筑物”這一門課程的學(xué)習(xí),無法要求學(xué)生掌握各種建筑物的設(shè)計計算方法,必須根據(jù)學(xué)生就業(yè)趨勢和當?shù)氐膶嶋H情況有側(cè)重地講解相關(guān)建筑物。揚州大學(xué)的經(jīng)驗是根據(jù)江蘇等地水網(wǎng)發(fā)達的特點,較多地講解水閘、土壩等建筑物的內(nèi)容,而對適用于高山峽谷地帶的建筑物只介紹一些基本相關(guān)概念和基本原理。
改革教學(xué)內(nèi)容不單純考慮“水工建筑物”這一門課程,而應(yīng)從課程體系中課程安排上系統(tǒng)地考慮,各課程相互銜接,不必過多地重復(fù)。如“水工建筑物”中閘孔計算、消能設(shè)計、滲流計算的算法盡可能放到“水力學(xué)”中講解,同樣可將邊坡穩(wěn)定這部分內(nèi)容與“土力學(xué)”課程相協(xié)調(diào),盡量減少重復(fù)??傊鳛閷I(yè)課必須與專業(yè)基礎(chǔ)課程相協(xié)調(diào),優(yōu)化課程體系,充分利用有限的教學(xué)時間,給學(xué)生介紹較多的內(nèi)容,讓學(xué)生盡量掌握較為全面、前沿的水工建筑物知識,為今后的工作打下良好的基礎(chǔ)。
2.改革教學(xué)方法
隨著信息化的發(fā)展,“水工建筑物”教學(xué)不應(yīng)再采取過去那套填鴨式教學(xué)辦法,而應(yīng)積極利用現(xiàn)代化教學(xué)方法提高教學(xué)效果。
(1)采用多媒體教學(xué),豐富教學(xué)內(nèi)容。“水工建筑物”有別于其他土木工程建筑物,它的特點是工作條件復(fù)雜、施工建造艱巨、設(shè)計造型獨特、工程興建影響巨大。針對這些特點,在教學(xué)過程中應(yīng)給學(xué)生足夠的感性認識,單靠在黑板上講解往往是不夠的,而且水工建筑物是一個空間結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)復(fù)雜,內(nèi)容抽象,要掌握各種水工建筑物的工作原理、工作特點、設(shè)計原理和設(shè)計方法,學(xué)生必須有豐富的空間想象能力。如何去培養(yǎng)學(xué)生這方面能力,課程教學(xué)過程中,有必要充分利用多媒體教學(xué),通過圖片、動畫、音像等手段,直觀地展示各種建筑物的設(shè)計原理、結(jié)構(gòu)形式、受力過程、破壞機理,給學(xué)生以感性認識,化抽象為具體,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。同時建立課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,將授課的課件、教學(xué)大綱、教學(xué)圖片、動畫、視頻、習(xí)題和思考題等列于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,學(xué)生可以隨時閱讀觀看,大大提高教學(xué)質(zhì)量。
多媒體教學(xué)可以提高教學(xué)效率,增強學(xué)生的感性認識,但課堂教學(xué)不能一味地依賴多媒體,而忽視基本原理的講解、計算公式地推導(dǎo),從作者的教學(xué)經(jīng)驗來看,“水工建筑物”中相關(guān)公式必須在黑板上一步步推導(dǎo),學(xué)生才能很好地掌握,否則用多媒體一帶而過,學(xué)生不能掌握其實質(zhì)。
(2)運用大型計算軟件教學(xué),提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性?!八そㄖ铩苯虒W(xué)內(nèi)容多、計算量大,很多問題靠手工計算解決不了,教學(xué)過程中可通過大型計算軟件教學(xué)建立仿真模型,直觀顯示建筑物在荷載作用下結(jié)構(gòu)變形狀態(tài)、破壞過程,使學(xué)生直觀地認識水工建筑物,提高學(xué)習(xí)的積極性,學(xué)生學(xué)會大型計算軟件的應(yīng)用,可以大大減小計算工作量,為今后工作特別是從事設(shè)計工作打下良好基礎(chǔ)。
(3)開展專題講座,培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力?!八そㄖ铩眱?nèi)容繁多,有的內(nèi)容比較專業(yè)又比較重要,而課時有限。教師可以結(jié)合自己的科研成果,利用講座的形式,不占教學(xué)學(xué)時,注意聯(lián)系學(xué)術(shù)前沿的新成果、新業(yè)績、新觀點、新突破,向?qū)W生傳授最先進的知識、最前衛(wèi)的觀點、最科學(xué)的方法,引導(dǎo)學(xué)生盡快進入學(xué)科前沿?!八そㄖ铩闭n程知識更新速度迅速,講解過程中可以結(jié)合工程向?qū)W生講述,以拓寬學(xué)生視野,培養(yǎng)其綜合創(chuàng)新能力。
3.實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的改革
(1)實習(xí)與課程教學(xué)的整和。水工建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜,大型水工建筑物施工工期長,短時間的現(xiàn)場實踐效果不佳,現(xiàn)場實習(xí)應(yīng)與課程教學(xué)有機地結(jié)合起來才能得到較好的教學(xué)效果。筆者的經(jīng)驗是利用教學(xué)錄像給學(xué)生介紹建筑物的施工全過程和相關(guān)組成部分的作用,再利用實體教學(xué)模型給學(xué)生予以講解,讓學(xué)生結(jié)合認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)等環(huán)節(jié)感受工程現(xiàn)場實習(xí)氣氛,增加學(xué)生的感性認識。如“水工建筑物”中很重要的一個組成部分“止水”,課程中介紹止水的形式、作用以及在圖紙上的表達方式,然后利用模型介紹止水如何施工、如何工作,到現(xiàn)場實習(xí)時要求學(xué)生自己去搞清楚止水部位,止水是如何施工、如何工作的。
(2)課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計的改革。“水工建筑物”課程設(shè)計時間比較短,不能對水工建筑物進行全面的設(shè)計,只是對水工建筑物一部分進行計算分析,對總體布置進行分析,而較為全面地對水工建筑物進行設(shè)計只有依靠畢業(yè)設(shè)計,筆者認為作為水利類專業(yè)學(xué)生,畢業(yè)設(shè)計應(yīng)安排一個學(xué)期進行,這樣可以參與建筑物從規(guī)模設(shè)計、消能設(shè)計、滲流分析到結(jié)構(gòu)設(shè)計的整個過程,從而對水工建筑物設(shè)計有個全面的了解。畢業(yè)設(shè)計過程中要求學(xué)生學(xué)會搜索資料、查閱規(guī)范,掌握分析問題解決問題的方法,充分利用所學(xué)知識和計算軟件對水工建筑物進行全過程計算分析,學(xué)會工程圖的繪制,設(shè)計使學(xué)生對水工建筑物的認識在深度和廣度上得到擴展。
4.構(gòu)建學(xué)生學(xué)習(xí)成績的評價系統(tǒng)
改革學(xué)生學(xué)習(xí)成績評定方法,突出綜合能力考核,建立形式多樣反映學(xué)生綜合素質(zhì)的考核方式,替代以往單一的考試成績評定課程學(xué)習(xí)成績的方法,多方面全方位地評價學(xué)生?!八そㄖ铩闭n程學(xué)生成績評價系統(tǒng),可以考慮多層次的評價模型,除學(xué)習(xí)成績外還可考慮兩個方向因素“基礎(chǔ)能力”和“實踐性能力”,而“基礎(chǔ)能力”又可以考慮課堂表現(xiàn)、考試成績和平時作業(yè)三個因素,而“實踐性能力”主要考慮課程設(shè)計和教學(xué)實驗中的“計算分析能力”、“繪圖能力”和“實驗或課程設(shè)計報告寫作能力”三個因素,各因素的權(quán)重選擇根據(jù)實際情況采取一定的方法進行確定,最后根據(jù)層次分析法計算每一學(xué)生的最終成績。
三、結(jié)語
“水工建筑物”是一門實踐性很強的課程,利用多媒體結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)的方法可提高教學(xué)效果,理論教學(xué)同時必須與工程相結(jié)合,增加實踐性環(huán)節(jié),加大實踐性環(huán)節(jié)教學(xué)力度以提高學(xué)生對水工建筑物的感性認識水平,提高其學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性,從而提高“水工建筑物”課程教學(xué)質(zhì)量。
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(責任編輯:宋秀麗)