摘 "要 "案例教學法是通過引入工程實例,提高學生分析問題和解決問題能力的教學方法。巖土工程數(shù)值分析課程以教學大綱為基本培養(yǎng)目標,基于巖土工程數(shù)值分析技術(shù)的發(fā)展以及教學團隊參與的關(guān)于數(shù)值分析方法和應(yīng)用工程案例,圍繞巖土工程數(shù)值分析課程內(nèi)容,建立巖土工程數(shù)值分析教學案例庫,并將這些案例運用于課堂教學。在教學實踐應(yīng)用中不斷對案例庫內(nèi)容進行更新和補充,引導學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題,從而掌握理論,形成觀點,提高能力。
關(guān)鍵詞 "巖土工程數(shù)值分析;教學案例庫;案例教學法;研究生;數(shù)值分析軟件
中圖分類號:G642.0 " "文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2024)12-0040-03
0 "引言
巖土工程數(shù)值分析是土木水利、土木工程專業(yè)研究生的主要課程之一,又是一門多學科交叉與融合的應(yīng)用課程?,F(xiàn)行的巖土工程數(shù)值分析教材理論性強,具體工程實例少,內(nèi)容過于理論和抽象。從巖土工程學科發(fā)展特點和目前學生課堂學習效果來看,亟須引入案例教學法,對課程進行改革[1-3]。將案例教學引入巖土工程數(shù)值分析課程,將一些巖土工程數(shù)值分析理論與實際問題結(jié)合,可以使學生轉(zhuǎn)換角色,思考通過數(shù)值分析如何解決實際工程問題,提高學生的學習動力,符合學生真正實際參與課程教學的要求[4-6]。
案例教學通過工程實例把學生代入實際案例的情境,能夠讓學生掌握如何通過巖土工程數(shù)值分析的理論知識并運用數(shù)值分析軟件解決實際工程問題,使學生明確巖土工程數(shù)值分析課程在實際工程中的作用和價值。巖土工程數(shù)值分析案例庫建設(shè)可以根據(jù)數(shù)值分析的基本理論和公式,結(jié)合各種商業(yè)數(shù)值分析軟件,初步建立一套具有依托工程實例的適合研究生教學的案例庫。以此豐富巖土工程數(shù)值分析課程的教學內(nèi)容,改革課程教學方法,為培養(yǎng)巖土工程數(shù)值分析技術(shù)人才提供科研平臺。案例庫建設(shè)對推進教學改革和實施課堂教學,培養(yǎng)巖土工程高素質(zhì)技術(shù)人才具有重要意義。
1 巖土工程數(shù)值分析案例庫建設(shè)的基本原則
巖土工程數(shù)值分析教學案例庫建設(shè)過程中應(yīng)遵循的基本原則為真實性、規(guī)范性、創(chuàng)新性和實踐性。巖土工程數(shù)值分析涉及的教學內(nèi)容眾多但教學學時有限,有必要建立巖土工程實例教學案例庫。授課過程中,通過多經(jīng)典案例講解相關(guān)的地質(zhì)、力學和數(shù)學理論知識,巖土體物理力學參數(shù)的選取,數(shù)值分析模型的構(gòu)建,本構(gòu)方程的選取以及初始條件和邊界條件的選取等,使數(shù)值分析盡可能地接近巖土體的客觀實際。通過從實際工程問題到數(shù)值建模過程,再結(jié)合相關(guān)軟件進行模擬分析,從數(shù)值分析結(jié)果中分析出對工程有用的信息,學生更能認識到巖土工程科研工作與數(shù)值分析模擬的密切聯(lián)系。
2 "巖土工程數(shù)值分析教學案例庫建設(shè)過程
巖土工程數(shù)值分析教學案例庫建設(shè)以教學大綱為指導,基于巖土工程數(shù)值分析的基本理論,結(jié)合本課程團隊參與的工程實例,首先對工程背景進行介紹,然后通過對案例進行具體的數(shù)值分析,啟發(fā)和引導學生思考、分析和討論,以達到提高學生獨立思考能力和解決實際問題能力的目的。典型案例的編寫是案例教學的基礎(chǔ)。依據(jù)巖土工程數(shù)值分析課程特點,為豐富教學內(nèi)容和教學手段,構(gòu)建巖土工程數(shù)值分析教學案例庫,教學案例庫框架圖如圖1所示。采用“目標+問題+啟發(fā)”式教學方法,具體教學流程如圖2所示。
3 "巖土工程數(shù)值分析教學案例庫建設(shè)成果
通過教學團隊在工程實際中的積累,整理巖土工程相關(guān)教學案例,在課程講授過程中,基于實際工程案例,結(jié)合數(shù)值分析解決實際的工程問題。本案例庫涉及巖土工程領(lǐng)域典型工程問題,精選六個典型案例,具體如表1所示。
4 "結(jié)論
在教學過程中,以課程理論知識為基礎(chǔ),將工程實踐案例與理論知識緊密結(jié)合,運用工程案例將理論知識生動地體現(xiàn)。工程案例的選取應(yīng)充分結(jié)合項目組成員主持或參與的公路、鐵路等實際工程科研項目,按照課程理論知識章節(jié)設(shè)置案例,案例注重漸進性、實用性和創(chuàng)新性,幫助學生充分理解課程重難點內(nèi)容。同時,充分與制造企業(yè)、設(shè)備研發(fā)企業(yè)、設(shè)計和施工企業(yè)、科研院所等單位直接溝通交流,參與各種學術(shù)及實踐活動,將課程教學與行業(yè)發(fā)展有機結(jié)合,讓培養(yǎng)的研究生直接與行業(yè)接軌。
5 "參考文獻
[1] 朱術(shù)云,李小琴,樸春德,等.實例教學法在“巖土工
程數(shù)值分析”課程中的應(yīng)用探討[J].中國地質(zhì)教育,
2015,24(4):111-113.
[2] 張西文,謝群,楊濤春,等.《巖土工程數(shù)值分析》教學案例庫建設(shè)與實踐[J].水利與建筑工程學報,2022,
20(1):199-202.
[3] 張西文,楊濤春,劉燕,等.研究生課程“巖土工程數(shù)值分析”教學案例庫探索與實踐[J].中國多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學學報,2021(2):99-101.
[4] 華雪婷.淺析案例教學法在思政課教學中的運用[J].數(shù)據(jù),2022,11(3):197-199.
[5] 曾真,王為國,馬飛燕,等.采用案例教學法提升研究生科研能力的實踐與思考[J].科教導刊,2022,27(9):
72-74.
[6] 魯璽麗,周惠敏,薛麗莉,等.案例教學法在專業(yè)碩士研究生教學中的應(yīng)用[J].創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐,
2022,3(5):153-155.