本科非普通班“混凝土结构”课程教学方法探讨

2022-12-30 11:25
教育教学论坛 2022年51期
关键词:普通班混凝土结构理实

徐 蕾

(新疆工程学院 土木工程学院,新疆 乌鲁木齐 830023)

从混凝土使用至今已有百余年的历史,因与其他类型材料相比,混凝土力学性能优异,材料来源方便,价格便宜,与钢材结合后在塑性、黏结性能及受拉强度等方面性能良好,所以相关产业的发展速度很快,应用广泛[1-3]。我国是建筑业大国,每年大量采用钢筋混凝土结构进行基础建设,在多、高层框架结构,城市交通,路桥及水利港口等领域是首选的结构形式[4-5]。

“混凝土结构”课程是土木工程相关专业的一门核心专业必修课,主要教授混凝土结构基本构件的受力性能、结构设计及相应的设计计算方法,具有很强的综合性与实践性[6-8]。该课程是土木工程专业后续专业课程及实践教学课程的基础[9],同时也是工程管理、水利水电工程等专业必修的专业基础课程,在土木工程学科发展过程中具有极其重要的地位[10]。

一、当前教学中面临的问题

非普通班(民双语班和民语班)授课是新疆高等教育的常态化形式,高校的教学面临着学生语言及基础教育的差异带来的挑战。“混凝土结构”课程要求学生有理论、材料、结构三大力学和建筑材料学等方面的基础知识,课程教授的知识量较大,涉及诸多的概念和公式,对学生的前期基础知识的掌握程度和理解应用能力要求较高。在普通班教学过程中强调理论的学习,对结构设计比较侧重,这种教学方法适用于基础知识掌握较好的同学,但不适用于基础知识相对薄弱的非普通班学生;且传统的强调理论知识的教学方法不能满足当前新疆地区应用型本科院校新工科人才培养需求,因此对“混凝土结构”课程进行一系列的教学改革势在必行。

新疆高校的非普通班“混凝土结构”课程教学目前主要存在以下几点问题:(1)教学方法单一,传统的课堂讲授课后作业的教学方法对于调动学生的学习主动性作用不大。(2)汉语系和民语系学生的基础有一定的差距,增加了因材施教的难度。(3)因为部分学生基础不扎实,对知识点理解不透彻,不能有效地把所学内容与工程实践联系起来,导致学的没法用,要用的没学会,这一结果直接影响了学生后续的创新能力培养,并使得学生对知识的延展和应用能力不足。因此对于“混凝土结构”课程教学来说,如何因材施教调动非普通班学生学习的主动性,增强其对知识的实践能力是教学改革的重要方向。

二、教改内容

(一)加强知识的实践应用能力培养

新工科旨在培养有扎实的理论基础并能够将理论知识应用于实践环节的应用型人才。对新疆本地用人单位的统计分析表明,一些土木工程专业民族本科生不具备独立使用软件进行成套结构图纸的设计工作,而即使能够完成图纸,也有很多人不懂构造的原理和相关规范。针对这方面问题,需在教授基础理论知识的同时,通过加大实践教学课时,采用“3+1”(3 年理论教学+1年实践教学)模式增加学生的现场实践锻炼环节,通过长期的现场实践环节学习加强学生对知识的实践应用能力培养。我校通过“3+1”教学模式的运行,发现学生理论结合实践的能力明显提高,能够在工程实践过程中自觉地应用所学知识进行操作,并把实践案例带到毕业设计内容中,使得毕业设计内容更加丰富,研究更有深度且具备相当的应用性。很多学生在实习期快结束的时候都被企业选中签了就业协议,教学质量获得了企业的高度认可。

(二)根据学生的基础知识掌握程度修订教学大纲,调节课程的教授重点

首先,非普通班学生的学习基础相对薄弱,在授课时的方法及重难点解析应与普通班有所区别,同一个知识点在制作教学大纲时应确定不同的教学目标及教学学时,如“塑性内力重分布和塑性铰”部分,对于普通班学生来说难度适中,但对于非普通班学生来说学习难度就显得稍大,应该归为难点内容,在进行课程大纲设置的时候需要剔除难度较大的部分内容,在强调基础知识的基础上适当增加应用性较强及与本地工程应用更契合的内容,为了加强理实一体化教学的效果,此时就应该考虑利用理实结合及现场教学等方式提高学生学习的直观性。

三、教改措施

教改措施的整体流程如图1所示。

图1 教改措施流程图

(一)利用视觉感观协助记忆知识点

“混凝土结构”课程内容繁多,部分章节比较抽象,概念性、规范性内容及公式较多,对于非普通班学生来说不好理解,需要在授课过程中设法用简单的方法说明复杂的问题,尽量利用实践教学等直接的方式把抽象的问题具体化。在讲授过程中要做好以下几点:第一,用更多实用的图片来替代文字内容,帮助学生理解和记忆,多举生活和工程实例说明问题,如在讲授“悬臂梁”环节时可将新疆国际大巴扎的梁结构作为案例进行分析,用学生身边的真实案例调动其学习的积极性,加深学习印象。第二,注重培养学生的实践能力,让学生能够学以致用,用理论知识解决实际问题,从而明白所学知识在学科体系中的定位,把课堂所学的重点难点串联起来形成完整的知识体系。加强课程设计环节,把理论教学和课程设计作为一个整体进行教学设计,尽量在2周的课程设计时间内让学生把前期所学的相关专业知识应用到实际的设计活动中去,达到学以致用的效果。第三,锻炼学生自主学习的能力。能够在阶段性学习后进行知识点的梳理总结,发现问题、解决问题,实时总结知识点的规律。在每节课上课前布置预习内容及要讨论和提问的问题,引导学生提前预习、自主学习。第四,理实结合。采用边讲边练、先讲后练等方式进行教学,尽量增加实践环节,提高学生的学习兴趣和理论联系实际的能力。在实验室建设和课程建设过程中,大力建设理实一体化教室,将课程设计为理实一体化教学,实在无法建设理实一体化教室的课程尝试着把上课地点转移到企业施工现场,聘请有经验的企业工程师和教师一起现场授课,尽量将理论和实践结合到一起教学。

(二)分组分任务调动学习主动性

针对非普通班学生因为基础教育差异导致的学习积极性不高的问题,可以采用分组分任务教学的方法,根据知识点设计相应的任务,将学生分组后把任务分配给学生,教师根据分配的任务进行分别讲解后,通过考核学生对任务的完成情况可以统计出其对知识点的掌握情况。表1是传统教学方法与分组分任务教学方法的对比。

通过表1对两种教学方法进行的比较可以看出分组分任务教学的优点:(1)因为对学生进行了分组,各组学生课前预习,课间进行交流讨论,基础较差的学生也可以在基础相对较好学生的带动下共同完成任务。(2)与传统的教学方法相比,分组分任务教学的预习目标更加明确,学生带着明确的学习目标进行学习,可以自发地把知识点分类归纳,总结出所需的知识,相应的预习效果会更好。(3)因为任务较为具体,所以分组分任务教学更加有针对性,学习的目的性更强。(4)学生在预习过程中会查阅各种资料,查阅资料的过程中会得到大量发散性的知识,扩大知识面,使得知识更加丰富,思维更加开阔,长此以往,可以逐步提高发现问题、解决问题的能力。

表1 传统教学方法与分组分任务教学方法的对比

(三)采用工程实例教学

土木工程专业非常重视培养学生把理论知识用于实践的能力。引入工程实例可以有效地帮助学生牢固掌握并运用“混凝土结构”中繁杂的课堂知识,将理论知识的应用直接展现在学生面前。在采用工程实例教学时需遵循以下三点:(1)尽量引入具有民族文化特色的工程实例,通过引起学生的情感共鸣来提高学生的学习积极性。比如:在非普通班里进行“混凝土结构的应用范围”的教学时,可以引入乌鲁木齐国际大巴扎建筑,一方面了解新疆民族特色建筑的特点,另一方面通过与普通的民用建筑对比,让学生掌握混凝土结构的实际应用。(2)难度适中,贴近生活。如进行“梁板结构设计”环节教学设计时,引入教学楼、框架结构宿舍楼等结构布置相对简单的建筑实例,这样学生在学习较为简单的梁柱布置时不仅可以参考教材所教授的方法,还有日常生活的实例可以对照,有利于对知识点的进一步掌握和应用。(3)引用的工程实例应该以理论知识的应用为目的并且具有典型性。例如:在非普通班里进行“单向板肋梁楼盖设计”讲解时,引入的实例突出“结构布置、荷载计算、绘制简图、内力分析、钢筋布置”,淡化其经济性及其他辅助性要求。

(四)根据学生作业情况修正教学方法

首先要注重作业的选择性布置,布置的作业应当难易适中,能够覆盖所要考核的知识点,对需要重点掌握的内容予以侧重并加大练习量。其次要注重对作业的批改,根据学生的作业完成情况可以较清晰地了解学生对于知识点的掌握程度,进而根据学生的学习情况及作业中出现的问题调整教学方法和教学内容,所以,教师需要对教学内容及重难点非常熟悉,同时需要对照教学大纲认真选择所要布置的作业,尽量做到部分作业可以从书本上找到答案,而部分作业需要学生查阅一定的资料才能正确完整地回答。批阅学生的作业一定要认真、仔细,要从个体学生作业的情况中归纳出共性的问题。例如:归纳作业中不同知识点、不同类型题目及不同层次学生的正确率,根据分析数据制定相应的教学措施,再在教学计划中设置一定量的习题课,对习题进行讲解,特别是对于错误率较高的题,要结合知识点进行重点解析。

结语

少数民族聚居地区高校非普通班教学效果差异性大的问题需要引起全社会的高度重视,如何根据地域社会发展所需的工科人才需求,培养出专业知识够用、适应社会发展、实践能力强的少数民族工科人才也是少数民族聚居地区高等教育面临的问题。“混凝土结构”课程内容庞杂,概念、计算公式和规范性条款繁多且抽象,教改措施因不同院校的培养目标和人才培养方案的不同而有所不同,教改方向还需要从实际出发,从传统的教法中提炼精髓,因材施教,理实结合,开展工程案例式教学,才能适应当下土木工程专业的地方发展需求。

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