李紅明 唐柏鑒 王治均
根據(jù)全國土木工程專業(yè)指導委員會的指導意見,很多高等院校將原來《鋼結(jié)構(gòu)》課程改革為《鋼結(jié)構(gòu)設計原理》(以下簡稱《原理》)和《鋼結(jié)構(gòu)設計》(以下簡稱《設計》)兩門課程,有些學校還增設了《鋼結(jié)構(gòu)實驗》(以下簡稱《實驗》)等課程?!朵摻Y(jié)構(gòu)》課程群教學指的是將《原理》《設計》《實驗》有機統(tǒng)一起來,形成一系列相互促進、相輔相成的教學形式和方法,以期達到很好的教學效果,實現(xiàn)培養(yǎng)目標。與原《鋼結(jié)構(gòu)》相比,現(xiàn)在的課程群相互獨立又相互聯(lián)系?!对怼肥恰对O計》的基礎,《設計》是《原理》的應用、擴展和深入,而《實驗》則是對前兩者的輔助和促進。目前,我校只開設了《原理》和《設計》兩部分。
我校的辦學目標是培養(yǎng)“厚基礎、寬口徑、高素質(zhì)”的工程應用型人才,故在圍繞培養(yǎng)目標開展的課程教學過程中必須緊扣“應用”這個主線。本文正是基于這一出發(fā)點,對我校《鋼結(jié)構(gòu)》課程群現(xiàn)行教學方法進行總結(jié)和分析,提出一些意見和建議,以更好適應培養(yǎng)目標要求,促進課程群的建設和發(fā)展。
《鋼結(jié)構(gòu)》課程群學習要求學生具有良好的力學素養(yǎng)和較強的空間想象力。但是教學計劃把力學和《鋼結(jié)構(gòu)》課程群授課時間間隔的太長,不能很好的實現(xiàn)知識的銜接,教學難度加大[1]?!对怼泛汀对O計》往往不同教師甚至不同專業(yè)背景的教師講授,又不能統(tǒng)一備課,造成各講各的,各自為政,不能把兩者很好的統(tǒng)一起來;與《土木工程材料》《建筑施工》等其他課程不能實現(xiàn)有效的銜接和統(tǒng)一,以實現(xiàn)課程群學習的連貫性和系統(tǒng)性。沒有開設《實驗》課程,使學生學習只能“紙上談兵”,課程群教學體系不完整,不能有效培養(yǎng)學生感性認知、應用和實踐能力。由于課程群各課程教學之間缺乏系統(tǒng)性、連貫性、一致性,使得教學效果不佳,不能很好的實現(xiàn)教學培養(yǎng)目標。
目前絕大多數(shù)的教師習慣于過去那種行業(yè)性很強的教學模式,可能由于擔心不能駕馭寬知識面的教學模式,而將教學內(nèi)容限制在單一的房屋結(jié)構(gòu)設計行業(yè)規(guī)范以內(nèi),在選用教材、授課方式、課程設計、畢業(yè)設計以及對學生的學習要求等方面還是以前的一套,沒有更多考慮“大土木”的教學要求[2]。這就嚴重偏離了設置“大土木”專業(yè)的指導思想和培養(yǎng)要求,也不能實現(xiàn)“厚基礎、寬口徑”的培養(yǎng)目標。
鋼結(jié)構(gòu)理論體系完善,概念性強,且理論的應用性也很強,這就需要通過實踐來強化對理論的認識。目前,我校學生接受鋼結(jié)構(gòu)工程相關實踐性教學的機會和途徑主要包括認識實習、生產(chǎn)實習、課程設計以及畢業(yè)設計等。雖形式多樣,由于受到實習基地、實習經(jīng)費和當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展等因素的制約,學生實習往往不能根據(jù)課程的需要和時間進行選擇實踐內(nèi)容[3]。往往是認識實習看不懂,生產(chǎn)實習不深入,課程設計依葫蘆畫瓢。由于前期了解不夠,工程接觸機會少,選做鋼結(jié)構(gòu)畢業(yè)設計的同學更少。實踐性環(huán)節(jié)教學的不足,使得應用成為空談,不能適應應用型人才的培養(yǎng)要求。
現(xiàn)在的課程群教學基本都采用了多媒體教學手段,通過利用多媒體的文字、圖形、動畫效果,把一些抽象的內(nèi)容表達出來以提高教學的效果。但是,對多媒體的內(nèi)容、應用手段等方面還存在很多不足,有些老師就是簡單的把課本掃描以達到“脫稿”授課。學校引進的部分多媒體教學系統(tǒng)不能很好適應我校學生特點和培養(yǎng)目標,教學效果無法達到預期目標。這方面離沈祖炎院士在文獻[4]中所描述的要求還相距甚遠,當然文獻[4]也不是完全適應我校實際,還需要改進。
現(xiàn)在的教學模式依然是“重理論、輕應用”,對理論的深刻理解和掌握是必要的,但基于培養(yǎng)目標和社會需求,培養(yǎng)了解理論,注重應用的專門技術人才才是根本和目標?,F(xiàn)在課程中對市場上發(fā)展非常快的輕鋼結(jié)構(gòu),網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),以及一些組合結(jié)構(gòu)形式等這樣的內(nèi)容就很少開設或沒有開設[2]。這顯然造成了鋼結(jié)構(gòu)人才的培養(yǎng)嚴重滯后于社會需求。
教師要克服以往建立在狹窄行業(yè)規(guī)范基礎上的授課模式,把“大土木”思想貫穿于每一教學環(huán)節(jié)。要使教師的教學指導思想得以轉(zhuǎn)變,必須讓教師明確現(xiàn)在培養(yǎng)的學生不像過去那樣是完全的建筑工程師,而是可能從事土木工程各項工作的人才[5]。對于《鋼結(jié)構(gòu)》課程群教學,尤其在《設計》部分,從教材的選取,設計原則等開始就不能以房屋建筑規(guī)范為基礎而讓學生陷入狹窄專業(yè)的框框,要從“大土木”思想出發(fā),對所有土木范圍類鋼結(jié)構(gòu)的原理、設計、制作、施工進行概括、總結(jié)、講授。老師要達到上述要求,就必須克服過“?!钡牟蛔悖瑥V泛獵取知識,增加知識容量,開闊視野,提高自身綜合素質(zhì)。
不僅我校,很多高校土木工程專業(yè)都沒有開設《實驗》課程,這對學生感性認知鋼結(jié)構(gòu)這一學科有很大缺陷,因此學校要在現(xiàn)有基礎上從經(jīng)費、設備、場地等方面加大投入,保證實驗條件。只有形成完整的課程群教學體系,才能使學生全面、深入、細致的了解本學科,激發(fā)學習興趣。除一些基礎驗證和演示實驗外,要加大學生自主實驗的引導和支持,以更好的提高學生的動手能力、創(chuàng)新精神和團隊意識等這些應用型工程人才必備的技能。
在有限的學時和實驗條件下,要培養(yǎng)應用型人才,要從以下幾個方面出發(fā):1)要把實踐內(nèi)容融入課堂,在授課中展示工程實例圖紙、反映典型工程整體做法和局部構(gòu)造、施工過程錄像等內(nèi)容[6];2)淡化公式推導、強化定性分析,減輕學生的學習負擔,使學生有足夠時間和精力接觸工程,增強實踐環(huán)節(jié);3)重視和策劃好課程設計和畢業(yè)設計環(huán)節(jié),學生通過設計實踐可以加強對所學抽象的理論知識的應用能力。這兩個設計題目的選擇要聯(lián)系實際工程[7,8],范圍要涵蓋整個大土木專業(yè),做到一人一題,以培養(yǎng)學生工程意識和思維方式,為今后的應用打下良好基礎;4)要加強實驗環(huán)節(jié),以應用為主導,重點培養(yǎng)學生如何應用,怎么解決問題。如讓學生自行制作典型節(jié)點或構(gòu)件,施加荷載到出現(xiàn)破壞等現(xiàn)象,進行討論、分析后再提出如何加固或修復的方案并驗證,這個過程就能有效提高學生分析問題、解決問題的綜合應用能力。
考核是教學工作的重要環(huán)節(jié),它是檢測教學狀態(tài)和效果的風向標,考試形式對學生學習有重要的指導作用。為適應應用型人才培養(yǎng)目標,必須根據(jù)學生特點、課程詫異等因素采用開、閉卷考試、小論文、討論、實踐等多途徑考核方法[1,7,9]?;凇按笸聊尽钡乃枷耄容^教學和啟發(fā)式教學是行之有效的教學方法[1,5,8,9],在授課、實驗、實踐過程中,通過不同專業(yè)的比較、不同材料的比較、不同分析方法的比較、不同受力形式的比較、不同工藝的比較等多種比較方法,側(cè)重應用,結(jié)合啟發(fā)式教學方法,既節(jié)約課時又有良好的教學效果,一舉多得,值得推廣應用。
這是我們一直忽略或沒有重視的重要環(huán)節(jié),應用型人才必須具有優(yōu)秀的工程素質(zhì)。一般而言,工程素質(zhì)包括工程意識、工程思維、工程方法和質(zhì)量意識幾個方面。在課程群教學體系中要在相應環(huán)節(jié)增設工程事故案例分析,并要有一定的課時量。通過案例分析,能增強學生責任感[8],激發(fā)其學習興趣,加深其對專業(yè)知識的理解、幫助,促使其樹立質(zhì)量意識,達到培養(yǎng)、提高學生工程素質(zhì)的要求。
正如前文指出,我校課程群多媒體教學應用滯后,需要開發(fā)新的基于網(wǎng)絡、適合我校學生特點、適應人才培養(yǎng)目標的課程群教學多媒體系統(tǒng)。系統(tǒng)應以互聯(lián)網(wǎng)為基礎,整合整個課程群的教學資源,各課程群間能實現(xiàn)無縫隙連接,同時兼有自主學習、虛擬課堂、虛擬實驗、討論釋疑、前沿知識檢索、工程案例和工程跟蹤等功能。
在當前就業(yè)形勢嚴峻的情況下,如何張顯我校土木工程專業(yè)“鋼”的辦學特色,培養(yǎng)適應社會發(fā)展需要的應用型鋼結(jié)構(gòu)工程技術人員,提高學生的就業(yè)核心競爭能力,是《鋼結(jié)構(gòu)》教學群團隊必須解決的問題。本文分析了目前課程群教學中存在的問題和不足,針對教師觀念、課程完整性、實踐性教學環(huán)節(jié)、考核方法和教學方法、工程素質(zhì)教育、多媒體教學系統(tǒng)等多個方面,進行了總結(jié)和分析,提出了一些合理、可行、實用的改進方法和措施。
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