對(duì)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的路基路面工程課程教學(xué)方法研究論文
論文關(guān)鍵詞:路基路面工程 教學(xué)方法 創(chuàng)新能力培養(yǎng)
論文摘要:以培養(yǎng)創(chuàng)新能力人才為目標(biāo),從課堂教學(xué)入手,對(duì)研究型大學(xué)路基路面工程課程教學(xué)方法展開研究,提出了以討論法代替?zhèn)鹘y(tǒng)簡(jiǎn)單教學(xué)、經(jīng)典基礎(chǔ)理論與最新研究成果結(jié)合、實(shí)驗(yàn)課程穿插課堂教學(xué)、深化課程設(shè)計(jì)等改進(jìn)措施,提高學(xué)生創(chuàng)新能力及解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。
路基路面工程是土木工程專業(yè)道路方向的一門專業(yè)主干課程。該課程涵蓋知識(shí)點(diǎn)較多,主要集中在路基工程及路面工程兩個(gè)部分,涉及交通工程學(xué)、材料科學(xué)、巖土工程學(xué)、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、結(jié)構(gòu)工程等相關(guān)學(xué)科。課程一般設(shè)置約60學(xué)時(shí)。在開設(shè)該門課程之前,通常需要先完成道路建筑材料、交通工程學(xué)、公路勘測(cè)、土質(zhì)土力學(xué)等課程的學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)課程設(shè)置目標(biāo)要求學(xué)生在掌握一定專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上,具備自主完成規(guī)定設(shè)計(jì)項(xiàng)目,綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教學(xué)型大學(xué)以招收本科層次的學(xué)生為主體,履行人才培養(yǎng)職能,塑造高水平技能型人才,注重學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)的廣度。研究型大學(xué)側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,注重創(chuàng)新環(huán)境的建設(shè),在教學(xué)環(huán)節(jié)過(guò)程中注重學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)的深度,并具備以現(xiàn)有知識(shí)為基礎(chǔ)開展相似問(wèn)題的分析和解決能力。以路基路面工程教學(xué)為例,教學(xué)型大學(xué)應(yīng)力求學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容全面掌握,實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)掌握的廣度要求。研究性大學(xué)以研究型人才培養(yǎng)為己任,注重課程熱點(diǎn)問(wèn)題掌握的深度。當(dāng)前,區(qū)別對(duì)待研究型大學(xué)與教學(xué)型大學(xué)課程教學(xué)十分必要。傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)方式對(duì)于研究型大學(xué)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有一定影響,難以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)深度和效果。此外,路基路面工程課程教學(xué)內(nèi)容多,涉及范圍廣,傳統(tǒng)被動(dòng)的學(xué)習(xí)方式,很難實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)點(diǎn)的全面、深入掌握。鑒于此,開展課堂討論式教學(xué)、經(jīng)典基礎(chǔ)理論與現(xiàn)階段研究成果相結(jié)合、穿插實(shí)驗(yàn)課程、深化課程設(shè)計(jì)等教學(xué)改革意義深遠(yuǎn)。
一、討論式教學(xué)
討論式教學(xué)法是探究式教學(xué)的一種重要形式和方法。它強(qiáng)調(diào)在教師的精心準(zhǔn)備和指導(dǎo)下,為實(shí)現(xiàn)一定的教學(xué)目標(biāo),通過(guò)預(yù)先設(shè)計(jì)、組織、啟發(fā)學(xué)生就特定問(wèn)題充分發(fā)表自己的見(jiàn)解,以培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新精神[1]。該方法是以學(xué)生為中心,通過(guò)討論學(xué)習(xí)提高學(xué)生的自學(xué)能力、推理能力、運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。討論式教學(xué)方法在素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育中扮演中非常重要的角色,它為發(fā)展學(xué)生的主體性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維提供了良好條件。
實(shí)施討論式教學(xué)方法的前提是教師必須預(yù)先明確課堂討論內(nèi)容,討論題目應(yīng)緊扣教學(xué)內(nèi)容要求,把握好題目的難度和深度,并提前3~5天下發(fā)題目給學(xué)生。教師應(yīng)提前完成基礎(chǔ)知識(shí)的講授,在此基礎(chǔ)上發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)的空間,通過(guò)查閱資料、小組內(nèi)部討論、互助學(xué)習(xí)完成相關(guān)內(nèi)容,并在學(xué)習(xí)的過(guò)程中將自己難以解決的問(wèn)題標(biāo)注,留待課堂教學(xué)討論時(shí)供大家探討、解惑。教師應(yīng)把握題目的討論方向,注意課堂討論的節(jié)奏,按照教學(xué)計(jì)劃的設(shè)置,針對(duì)每個(gè)討論題目預(yù)留足夠的總結(jié)時(shí)間,解答學(xué)生在自主學(xué)習(xí)及課堂討論過(guò)程中遇到的難點(diǎn)。討論式教學(xué)對(duì)于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生創(chuàng)新研究能力具有舉足輕重的作用,有助于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
二、基礎(chǔ)理論與研究成果結(jié)合
了解知識(shí)點(diǎn)當(dāng)前的研究成果是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、拓展學(xué)習(xí)空間、培養(yǎng)研究意識(shí)的重要途徑,常規(guī)本科階段的學(xué)生往往處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài),在片面強(qiáng)調(diào)考試成績(jī)的大環(huán)境下,常常采取對(duì)書本知識(shí)硬性記憶,而忽視了知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用及該知識(shí)點(diǎn)的'拓展空間[2]。此現(xiàn)象在教學(xué)型大學(xué)中尤為常見(jiàn)。研究型大學(xué)以建設(shè)創(chuàng)新環(huán)境、培養(yǎng)創(chuàng)新能力為首要目標(biāo),在該類院校的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中,針對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn),教師應(yīng)向?qū)W生闡述該知識(shí)點(diǎn)最新的研究近況及當(dāng)前研究現(xiàn)狀中存在的問(wèn)題。如在瀝青路面設(shè)計(jì)部分,在講解道路結(jié)構(gòu)層位設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)闡述當(dāng)前路面力學(xué)計(jì)算的研究現(xiàn)狀以及以彈性層狀體系為基礎(chǔ)路面力學(xué)計(jì)算方法的局限及改進(jìn)方向。
路基路面工程是一門發(fā)展較為迅速的學(xué)科,新的理論、新的施工機(jī)具、新的施工方法及管理方法每天都有變化,在基礎(chǔ)理論知識(shí)的講解過(guò)程中無(wú)視新成果的存在,勢(shì)必會(huì)影響教學(xué)效果,無(wú)益于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。引入最新研究成果輔助教學(xué)的方法要求教師花費(fèi)更多的時(shí)間去了解自己研究方向以外的科研成果,對(duì)任課教師提出了更高要求。本科教學(xué)內(nèi)容較為寬泛,教師的工作是最大限度地提升學(xué)生創(chuàng)新意識(shí),在有限學(xué)時(shí)的課堂教學(xué)中力求使學(xué)生獲得最大的知識(shí)儲(chǔ)備。
三、實(shí)驗(yàn)課程穿插課堂教學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是土木工程專業(yè)的一個(gè)極為重要的環(huán)節(jié),它可以有效彌補(bǔ)課堂理論教學(xué)的不足,增強(qiáng)實(shí)踐性。路基路面工程的先修實(shí)驗(yàn)課程基本來(lái)自道路建筑材料實(shí)驗(yàn)及土質(zhì)土力學(xué)實(shí)驗(yàn)。如瀝青三大指標(biāo)測(cè)試、混合料油石比確定、土的塑液限等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)[3]。此處所指的實(shí)驗(yàn)課程并非前述此類基本實(shí)驗(yàn),是指在教學(xué)過(guò)程中針對(duì)抽象難懂的知識(shí)點(diǎn)在教師指導(dǎo)下,學(xué)生自行設(shè)計(jì)模型、自行加載驗(yàn)證,豐富課堂理論教學(xué)的一種方式。如在進(jìn)行瀝青路面結(jié)構(gòu)層底拉應(yīng)力計(jì)算的教學(xué)中,可鼓勵(lì)學(xué)生采用相似材料進(jìn)行小型實(shí)驗(yàn),采用貼應(yīng)變片等技術(shù)方式完成加載、測(cè)試,驗(yàn)證課堂教學(xué)成果,加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,同時(shí)也應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)針對(duì)理解存在偏差的問(wèn)題進(jìn)行深入研究。當(dāng)前,本科階段學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室的利用較低,除了進(jìn)行必須的實(shí)驗(yàn)課程外,學(xué)生很少在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)研究學(xué)習(xí)。為培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新的研究能力,研究型大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)全面開放,鼓勵(lì)學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。吉林大學(xué)近年來(lái)開展大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃就是以研究小組的方式在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成相應(yīng)級(jí)別的科研項(xiàng)目,取得了豐碩的成績(jī)。
四、深化課程設(shè)計(jì)
課程設(shè)計(jì)在土木工程相關(guān)專業(yè)中的地位極為重要。以道橋工程專業(yè)為例,設(shè)置課程設(shè)計(jì)的課程有公路勘測(cè)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、路基路面工程、橋梁工程等[4]。課程設(shè)計(jì)是對(duì)課程的全面總結(jié),它以完成某一小課題的形式實(shí)現(xiàn)對(duì)整門課程的一個(gè)有效串接,將各個(gè)章節(jié)看似孤立的知識(shí)點(diǎn)有機(jī)地結(jié)合到一個(gè)大問(wèn)題中來(lái),使學(xué)生對(duì)課程的知識(shí)點(diǎn)充分掌握[5]。
筆者調(diào)研發(fā)現(xiàn),當(dāng)前路基路面工程課程設(shè)計(jì)存在以下問(wèn)題:一是,大多數(shù)課程設(shè)計(jì)圍繞理論計(jì)算部分,而且主要針對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)及水泥路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)兩大部分展開,立題范圍相對(duì)較小;二是課程設(shè)計(jì)的難度偏小,學(xué)生可以按照書中例題所示步驟機(jī)械地完成,沒(méi)有發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新空間,收獲較小,達(dá)不到課程設(shè)計(jì)的根本目標(biāo)。分析路基路面工程課程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題,筆者建議采取深化路基路面工程課程設(shè)計(jì)的方式增強(qiáng)課程的教學(xué)成果,滿足研究型大學(xué)創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)目標(biāo)的需求。一是,拓展路基路面工程課程設(shè)計(jì)的選題范圍,實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)的多樣化,教師將課程設(shè)計(jì)題目分類,如設(shè)置實(shí)驗(yàn)類課程設(shè)計(jì)及計(jì)算類課程設(shè)計(jì),學(xué)生可結(jié)合自己的研究興趣自主選擇。二是,加深課程設(shè)計(jì)的難度,鼓勵(lì)學(xué)生查閱資料解決復(fù)雜問(wèn)題。可將傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)中進(jìn)行道路結(jié)構(gòu)層厚度計(jì)算的題目改為道路結(jié)構(gòu)拉應(yīng)力或者剪應(yīng)力分布規(guī)律的分析。在分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中,教師應(yīng)全程指導(dǎo),隨時(shí)解答學(xué)生疑惑,以實(shí)現(xiàn)高水平課程設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo)。
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