◇中南林業(yè)科技大學 趙怡彬 占雪芳 李國輝 王瑋恒
本文分析了《橋涵水文》課程的重要性以及教學過程中存在的問題,提出了基于項目CDIO工程的教學創(chuàng)新實踐,并從精彩的緒論課、基于工程教育模式的教學模式、線上線下共同學習、基于學習成效的考核方式、問卷調(diào)查等五個方面介紹了教學創(chuàng)新的實踐過程。教學創(chuàng)新實踐取得了較好的成果,受到了學生的喜愛。
橋涵水文是土木工程道橋方向的一門重要專業(yè)選修課,課程體系中所涉及的橋位選址、洪水水位計算、橋面標高計算等,是橋梁設計的基礎。但該課程涉及大量的數(shù)量統(tǒng)計理論、經(jīng)驗公式,晦澀難懂、難以掌握,學生理解起來不易,因此在教學過程中存在一些問題[1-2]。筆者針對本校《橋涵水文》教學的問題,提出了基于CDIO的工程教育模式[3-4],并開展了一些創(chuàng)新實踐,取得了一些成果。
緒論課是本課程的第一次亮相,一個精彩有趣的開場,會直接激發(fā)學生的興趣,并產(chǎn)生認真學下去的內(nèi)在動力。筆者在緒論課中展示了大量河流發(fā)源、橋梁水毀的視頻資料和圖片,引發(fā)學生認識到河流的起源、水與橋的密切關系、橋涵水文在道路橋梁建設中不可或缺的作用,提高學生對該門課程的重視;并抽絲剝繭地引導學生思考這些橋為什么會發(fā)生水毀現(xiàn)象,在橋梁設計階段需考慮哪些問題,為了解決這些問題需要儲備哪些知識,通過這些導入,從而成功地激發(fā)了學生的興趣。
CDIO分別代表構思(conceive)、設計(design)、實現(xiàn)(implement)和運作(operate)。筆者按如下三步走的方式實現(xiàn)以工程教育CDIO模式為引導的課程安排:①緒論課后給學生們分組并布置任務,每組10人,每班分為3組,通過搜索網(wǎng)絡資料、實地探訪等方式,深入了解自己身邊的一個水文工程實例;②在課程中期,為每組學生布置一個橋涵水文項目,擬出地形圖以及近10年的河流水文資料,要求每組學生完成橋位、標高、跨徑、橋型推薦等橋梁初步設計相關內(nèi)容,并完成水文數(shù)據(jù)的處理和圖表的繪制。鼓勵學有能力的學生采用軟件編程,并結合已學的橋梁工程知識,進行橋梁的構造和配筋設計;③本課程結束時,請每組派一位代表上臺介紹本組的工程實例和橋梁初步設計方案。這三部分工作既讓學生在實操過程中強化了知識,又鍛煉了團隊合作能力和動手操作的能力。
為了避免傳統(tǒng)的填鴨式教育,活躍課堂氣氛,并拋棄冗繁的上課點到簽到,本課程結合本校的教學平臺—超星學習通進行了以下創(chuàng)新實踐:①建立專門的線上課程,將教學資源、視頻資源等作為教學輔助材料放置在線上課程,便于學生自行下載和學習;②上課前在學習通上發(fā)布預習任務,并通過學情記錄,了解學生自主學習的難點,在接下來的課堂教學中著重講解重難點;③課堂中通過簽到、搶答、小測試、問卷調(diào)查等方式了解學生的到課情況和課堂掌握情況;④課后通過學習通發(fā)布相關的作業(yè)和拓展閱讀資料,并統(tǒng)計學習情況。
本課程的創(chuàng)新實踐還體現(xiàn)在課程考核不是基于學習成績,而是基于學習成效。也就是說成績不是由單一的考試成績組成,而是由考試成績與實踐成績各占50%。其中實踐成績由平時成績(占50%)和項目參與度(占50%)構成:平時成績通過事前在學習通中設置各種在線學習行為的權重,比如說登陸次數(shù)、閱讀時長、主題討論、簽到、小測驗等的權重,并在緒論課時將權重告知學生,課程結束時,可直接從學習通里導出平時成績;項目參與度則采用組長負責制,由各小組的組長根據(jù)項目開展時各位同學的參與程度打分,這樣既能更好地助長團隊的協(xié)作精神,也能更加公正客觀地評價各位同學對項目的貢獻程度。
本課程結束后,筆者對上課的班級發(fā)放了無記名的問卷調(diào)查,共回收56份問卷,其中89%以上的同學認為這種創(chuàng)新的實踐既新穎又有效,一來提升了學生的自主學習的能力,二來在項目開展的過程中將所學的知識進行了鞏固和拓展。
《橋涵水文》是一門工程性和實踐性均較強的課程,在授課過程始終存在一些問題。針對這些問題,筆者基于CDIO工程教育模式等建議開展了創(chuàng)新教學實踐,取得了一定的成果。隨著人才培養(yǎng)目標的提高,信息化程度的深入,筆者仍需不斷學習,積極探索更好的教學方法,并付諸實踐,培養(yǎng)出具備分析橋梁工程復雜問題能力的學生。