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大土木背景下《土木工程概论》教学模式创新研究

作者:admin 更新时间:2018年08月07日 10:28:26

  摘要:《土木工程概论》课程既是土木工程专业必修的专业基础课,又是土木工程相关专业的必修公选课。该课程具有内涵广泛、支系众多、科目复杂的特点,安排的课时又很有限,围绕“教师队伍→教材案例→教学模式→教学内容→考核方式”,充分考虑到教学过程中的主导(教师)、主体(学生)、客体(教材)、载体(教学手段),对《土木工程概论》的重要性、特点、教学现状及其教学模式创新进行了研究,提出了合理化创新教学模式,对贯彻“大土木、大工程”的教育指导思想和“强基础、宽口径、多方向”的教育理念具有重要意义。


  关键词:土木工程概论;教学现状;教学内容;教学模式;创新;


  作者简介:王清标(1973-),男,山东泰安人,博士后,副教授,主要从事岩土工程研究。


  一“大土木”历史背景


  土木工程作为一个专业覆盖面广、行业涉及面宽,对国民经济发展具有强大拉动作用的学科专业,对人类生存、国民经济、社会文明有着举足轻重的作用。随着全球科学技术与经济的迅速发展,土木工程的内涵已经发生了改变,已经成为跨学科、跨专业的综合性学科,原来的学科专业划分已经不能适应当前形势发展,对其进行相应调整已势在必行。


  1993年国家教委专业目录调整,将“工业与民用建筑工程”更名为“建筑工程”。1998年教育部颁布《普通高等学校本科专业目录》,将原来的结构、桥梁、道路、岩土、矿井建设、城镇建设等8个专业合并为土木工程专业,涵盖工业与民用建筑、交通土建、地下工程、岩土工程、市政工程、水利水电工程及国防工程等广泛领域,具有内涵广泛、支系众多、科目复杂的特点,成为一个宽口径的大专业。新的土木工程专业并不是以前土木工程相关专业的简单归并与重复,而是更高层次的整合与扩展,逐渐形成“大土木、大工程”的教育指导思想和“强基础、宽口径、多方向”的教育理念,调整的目标是为培养具有较宽理论基础,较强适应能力,较广专业视野的土木工程专门人才,以满足我国工程建设需要、同时与国际接轨提供更合理的专业路径。


  二开设《土木工程概论》的重要意义


  1.课程重要性


  在此“大土木”历史背景下,结合国内外专业调研以及教育部的专业目录调整,开设《土木工程概论》专业基础课程显然具有重要意义。新的土木工程专业目录的实施,迫切需要向学生介绍“大土木、大工程”的教育指导思想和“强基础、宽口径、多方向”的教育理念。


  土木工程具有内涵广泛、支系众多、科目复杂的特点,涵盖领域极为广泛,这就要求学生必须站在学科全局的高度,对学科全貌充分认识与把握,以期学生“理论基础扎实,专业知识面广,实践能力强,综合素质高,并有较强的科技运用、推广、转换能力”,毕业后能够在勘察、设计、施工、监理、管理等领域从事技术或管理工作[1]。


  满足以上教学要求和人才培养目标,开设《土木工程概论》势在必行。所以教育部要求:在教学中必须充分认识到《土木工程概论》的重要性,学校应适当地资助相关的教研教改项目,并且配备对土木工程有着深刻认识且具有丰富实践经验的教师来讲授这门课。


  2.课程定位


  全国高等学校土木工程专业指导委员会给予该课程的定位是:《土木工程概论》是必修课程,是土木工程专业基础课程[2]。本课程的建设立足于“大土木”的理念。不断动态扩充教学资源、持续开展科学研究和教学研究,提倡教师因材施教和创造性的教学工作;以学生为本设计教学情景和构建立体化的学生自学体系,为学生的主动学习提供了平台。


  本课程主要实现两个目标:一是使学生较全面地了解土木工程所涉及领域的内容、方法、成就和发展情况,从学科概论的视角了解土木工程的综合性、社会性及其在技术、经济与管理方面的统一性,初步构建专业基础;二是为学生提供一个清晰和逻辑的工程学科的基本概念和方法,在进行工程教育的过程中,初步树立专业思想和工程方法,打下宽专业基础,增强就业适应性和灵活性,同时为后续研究深造打下专业基础。


  3.课程性质


  《土木工程概论》是具有土木工程各门专业课程的入门性质的课程,又是建立土木工程基本概念、基本内容、基本知识的基础课,是土木工程专业的专业基础课。


  本课程的任务是培养学生认识土木工程的专业范畴,初步建立解决问题的工程方法,从工科结合管理、经济、法律法规各角度掌握各类土木建筑工程的基本概念、基本理论和基本方法,为学习相关的后继课程打好必要的基础,能应用土木工程的理论和方法对一些简单的工程实际问题进行定性分析[3]。


  三《土木工程概论》教学现状


  1.对《土木工程概论》的错误认识


  现在相当一部分学生甚至教师存在这样一个片面认识:土木工程就是建筑工程,《土木工程概论》仅仅是土木工程专业的入门课,是一门专业思想教育课程,其作用仅仅是使学生了解本专业的概貌,激发对本专业学习的兴趣,这种认识是片面的、错误的。


  2.缺乏优秀教材,教学内容与教学目标脱节严重


  因为开设土木工程专业的院校较多,不同的院校采用了不同的《土木工程概论》教材,不同版本的教材(约有20多个版本)在内容上大致相同,但在具体的编写思想、难易程度、主体风格上并不完全一致。有的教材虽然内容较丰富,既详细介绍了土木工程的历史成就又花大量篇幅指明土木工程的主要发展方向,但在内容组织安排上过于繁杂,思路不清晰,难以整理和引导学生的学习思路;或者内容过于深奥,把后续专业课程中的知识进行了介绍;或者教材内容比较陈旧,不能反映当今土木工程的发展现状,因为土木工程建设发展速度很快,特别是国内,无论是高层建筑、大跨度桥梁,还是特长隧道和地下工程的结构形式、施工工艺以及建筑材料的发展都是日新月异的[4]。


  3.授课学时过少,考核方式过于简单


  调查表明,《土木工程概论》的授课学时最少的是16学时,最多的是26学时,一般都在20学时左右。该门课程包含内容如此广泛,并且一些内容在以后的教学内容中不再涉及,应当按专业课的标准来讲授。如此少的学时数,是不能达到预期教学目标的。


  《土木工程概论》的考核方式过于简单,有的翻译一篇论文,有的做作业,有的开卷考试,有的考试试卷内容也多是记忆性的基础知识,并未突出专业特色。总之,使得考试流于形式,学生基本上都能及格,这就给学生造成一种错误认识:学不学都能及格,学好学不好都一样。


  四教学内容创新


  1.重视教材选择


  教材是教学观念和方法的反映,教材的质量是教材的生命,教材建设是提高教学质量的重要环节,是实现人才培养目标的关键。目前大多数院校已全面采用学分制教学模式,旨在尊重学生的个性发展和有利于学生自主性和创造性思维的培养和发展,这就要求根据学生的自身条件、兴趣爱好、就业要求,给他们选择专业和相关课程以较大的空间,并根据不同的对象进行因材施教[5]。


  教材合理与否直接关系到教学效果。教材的内在质量要求教材具有科学性、可读性、知识性、思维性、启发性和教学的适用性,教材选用应当坚持实用性的原则。所以,选择教材十分重要:尽量选用内容浅显易懂、条理清晰、图文并茂,着重以介绍土木工程的基本知识为重点的教材,同时,在教学中应尽量采用最新版的教材。


  2.丰富更新教学内容


  《土木工程概论》是高等学校土木工程各专业必修的基础课,教学内容涉及到土木工程各个领域,内容庞大而复杂,包括各类土木工程结构以及施工、管理、监理、经济和计算机应用等多方面的内容,涉及到土木工程材料、土木工程结构、建筑工程、地下工程、桥梁工程、道路工程、铁路工程、港口工程、飞机场工程、给排水工程、抗灾减灾工程等学科,主要讲述本学科主要内容、最新研究成果、最新研究动态、发展方向等内容。


  随着近年来科技的飞速发展,新的内容不断充实,许多内容在教材中已经不能涵盖,并与该门课程授课时数相对较少形成了矛盾。为了让学生在有限的时间内学习到他们真正需要的知识,就必须对教学内容进行调整。在坚持学校教学大纲的前提下,教师应认真研读国内外高校同行的教学内容,并在此基础上,结合办学特色,全面且有重点的整理教学内容,真正做到教学理论与生产实践相结合,重点内容与整体知识框架相协调。力争信息内容丰富而不烦琐,新颖而不离纲[6]。


  教学内容涉及到土木工程各个领域,为追踪学科发展的前言,保持教学内容的先进性,《土木工程概论》需要每隔2~3年就要修改一次教学大纲和更换一次教材,及时更新和充实教学内容。例如,在教学过程中,根据交通土建工程在国民经济发展中的重要性,适时增加了交通土建工程;随着计算机技术在土木工程领域应用越来越广泛,增加了计算机技术应用这一部分内容;汶川大地震发生后,适时增加了地震灾害内容。


  五教学模式创新


  1.适当调整《土木工程概论》教学计划


  《土木工程概论》课程的教学内容无论广度还是深度都发生了巨大的变化,传统的有限的教学课时已不能满足讲授大量知识信息的需要。为适应新时代的教学形势,提高教学质量,同时从培养应用型人才考虑,适当调整《土木工程概论》教学机会,相应地增加《土木工程概论》的学时和学分,学时增为60学时,学分增为4分,教学任务安排在大一上下两个学期。


  2.坚持理论联系实践教学理念


  多年的教学实践证明,教学水平与科研水平的提高是相辅相成的,如果任课教师没有丰富的科研经历和高水平的研究成果,仅靠一本教材难以胜任高水平教学要求。


  坚持实践性教学,注重工程现场资料建设。在讲述基础工程、钢筋加工工程、地材工程、装饰工程、CL结构、滑膜施工工艺等新材料、新工艺、新技术时,鼓励学生积极参加土木工程实践活动,注意观察和搜集现场第一手资料。通过将理论与实践相贯通,不仅能使学生全面、直观、深入地理解和掌握所学知识,而且有助于发现问题、分析问题、解决问题能力的提高。


  3.重视师资队伍建设


  从教学规律上说,教师在教学过程中起主导作用,教学效果与教师素质呈正相关性。《土木工程概论》由于涉及工程领域较多,这就要求任课教师不但要有丰富的教学经验,而且还要有扎实的专业背景知识和丰富的工程实践经验。因此,建立一支稳定的、高素质的教学队伍是改善教学效果的关键条件。在中青年教师中培养一批专业知识广博、科研实践能力强、教学基本功扎实的专业骨干教师,担当《土木工程概论》教学以及探索教学内容、方法与规律任务,并定期的派出参加工程实践培训与学习,进行国内外的合作与交流,不断提高自身的业务素质,建设一支“双师型”师资队伍,实现“教师进工地,工程师进课堂”,是提高教学效果、实现教学目标的有效途径[7]。


  4.教学方法创新


  近年来,《土木工程概论》课程的教学内容无论广度还是深度都有巨大的发展变化,传统的教学方法无法在有限的教学课时内传授足够的知识信息。为适应新时代的教学形势,提高教学质量,承担本课程的教师应坚持与时俱进、务实发展的精神,积极进行课程改革与创新。


  为了培养学生的自主学习能力和创新思维,逐步尝试和不断完善启发式、讨论式教学方法[8],包括在讲授重点理论概念时启发学生主动思考,有针对性组织课堂讨论,以及针对争议问题进行课外研究等。为了发挥主讲教师的引导作用和学生的积极参与,主讲教师在讲课前先作精心准备,确定启发讨论的重点、计划和步骤,以便在课堂上营造良好的氛围和取得预期的效果。在此基础上引导学生围绕讨论课题从网上、图书馆进行资料查询,以求学生对相关理论知识更加深入和牢固的理解。


  5.教学手段创新


  任课教师要积极重视现代化教学手段,积极探索多媒体、电视录像、专题短片、专题讲座、动漫演示、投影、网络等现代化信息技术手段,通过图像、声音、文字三者有机结合,把教学内容立体地展现在学生面前,弥补传统教学手段的不足[9]。对于教学内容饱满、信息量大、内容复杂以及最新研究成果等讲述内容,尽量配合动漫演示、图片、专题影像短片等现代化信息技术,强化学生的理性理解与感性认识。此外,应当经常组织专题讲座、课堂讨论、网上查阅资料等多种形式的教学互动,丰富学习内容,扩大课堂教学的信息量。例如,进行案例教学建设,适当补充工程设计案例、工程加固案例、防灾减灾案例等案例资料;进行影像资料建设,补充建筑工程、桥梁工程、地下工程、飞机场工程等影像资料,混凝土变形动漫演示、火灾逃生演示、预应力张拉法演示、磁悬浮列车演示、盾构机工作原理演示等。


  6.考核模式创新


  研究考试考核改革方案,完善创新型教学评价体系。考核是检查教学效果、学生学习效果的有效手段之一,为有效提高《土木工程概论》的教学质量和教学效果,对现行的考核方式变革势在必行。如:积极探索灵活多样的考核方式,消除传统考核方式的弊端,丰富完善课程考核方式,探索开卷与闭卷相结合、考试与考查相结合、平时作业与期末考试相结合、基本知识与应用能力相结合的考核方法,逐步形成有利于促进学生综合素质提高和能力培养的考核评价机制。推行理论考试、设计考试和实践考试相结合的考核方式。


  六结语


  《土木工程概论》课程是土木工程专业学生必修的专业基础课,教学内容涉及土木工程各个领域,内容繁杂,这就要求我们采用各种合理的、先进的教学方法与手段,重点突出的讲授好这门概论课,使学生打下宽专业基础,增强就业适应性和灵活性,同时为后续研究深造打下扎实的专业基础。