齐善忠,付春梅
(黄河水利职业技术学院, 河南 开封 475004)
地基处理课程是面向基础工程技术专业开设的一门专业课,它包括地基加固处理、防渗注浆技术和纠偏技术等,是一门实践性很强的课程[1]。 随着我国建筑行业的发展,地基处理技术也得到了较快的发展,并起到越来越重要的作用。 当今的基础工程教学,不仅要传授该课程的基本理论知识,更重要的是培养学生解决实际问题的能力[2]。 要将教学重点从简单的知识传授转变到对解决实际工程问题的能力培养上来,就必须突破传统的教学大纲、完全依赖教科书的教学模式[3]。 在工科课程教学中实施项目化教学,可以加深学生对实际工程的理解,增强工程实践训练,从而使学生提高分析问题、解决问题的能力,真正符合培养工程师的目的[4]。 我们试结合学校课程建设的成果,对地基处理课程实施项目化教学进行探讨。
项目化教学是在课程中选用一些典型的工程项目案例,经过加工,改编成教学案例,通过多媒体技术等教学手段对实际情况进行模拟再现,来指导学生进行学习、研究,培养学生分析和解决问题能力的一种教学方法。 它具有实践性强、综合性强、趣味性强和挑战性强的特点[3,4]。因此,在地基处理课程教学中实施项目化教学,具有必要性和可行性。
由于实践性很强,地基处理课程教学一般是“实践先于理论”。 随着地基处理范围的扩大、技术水平的提高、施工工艺的改进和施工设备的更新,我国地基处理技术发展十分迅速。 而传统的教学模式则存在如下几个问题[3]。
(1)教材不适应。传统教学模式下使用的教材普遍存在的问题是:重理论、轻实践(缺少工程实例);重经典、轻现实(不能反映施工技术革新进展);更新较慢,不能反映最新科研成果。
(2)教学方法不得体。 在传统的教学模式下,授课完全依赖教材的“照本宣科”的方法,教师难以结合工程实践中的问题讲授理论知识,造成教学内容与工程实际分离。
(3)课堂学习不主动。 在传统教学模式下,长期以来,学生对这门课程缺乏兴趣,纯粹为应付考试而学习, 因而缺乏自主学习的积极性和对工程实践的认识能力。
传统的教学模式显然不能适应当前对知识和技能的培养要求,也不符合该课程的特点,因此造成了教与学的双重被动。只有改变传统的教学模式,在地基处理教学中采用以项目化教学为中心的教学模式,才能使学生体会到该课程在基础工程行业中的重要性,系统地运用所学知识来分析和解决问题,培养锻炼工程实践能力,并能在今后的工作中举一反三、触类旁通。而只有从培养学生解决实际工程问题的能力入手,才能使课程教学真正符合培养工程师的目的。
(1)课程特点提供了实施项目化教学的可能性。由于应用性、实践性很强,该课程的许多内容(如浅层的换填法、复合地基法、化学加固法、预压法等),都是目前在进行的基础工程建设中所常用地基加固技术方法。 这些技术方法在工程中的实施和运用,为实施项目化教学提供了充分的可能性。通过分析、讨论各种工程案例,可以使学生置身于实际工程的情境中,激发学生的学习兴趣,使之能够进一步了解工程知识、掌握工程技术,从而真正做到教与学、理论与实践相结合。
(2)学期安排为实施项目化教学提供了条件。地基处理课程是在第五学期开设的专业课,此时的学生已掌握了较系统的理论知识,同时还有了一个暑假的顶岗实习经验,具有了一定的观察、分析和解决问题的能力,学习的自主性、独立性和探索性也有所增强。 同时,大三的学生即将走向社会,责任心和紧迫感会使他们更加注重自身素质和能力的锻炼,这也为实施项目化教学提供了有利条件。 项目化教学以实际工程和经验为纽带,建立理论和实践之间的桥梁,有利于学生通过对案例的探讨形成正确的思维方式,初步具备工程师的能力。
(3)多媒体技术为实施项目化教学提供了技术保证。 在基础工程教学中实施项目化教学,必然要有大量的工程录像、图片、动画模拟等素材,这些只有通过多媒体教学软件才能实现。 目前,地基处理课程已有了较成熟的多媒体教学经验,积累了较为丰富的讲课素材,并为进一步收集、制作、整理反映各种工程施工实况的多媒体案例提供了技术保证。
项目化教学主要包括以下4 个方面的内容[1,5]。
(1)案例的收集与准备。 工程案例取材于实际工程。 工程案例主要来源于校企合作企业和网络媒体,教师通过校企合作项目实践,既提高了自身的专业技术能力,又积累了丰富的经验和素材。 另外,通过网络媒体,也可以搜集一些相关资料,将这些项目题材进行简化、整理和加工,就成为很好的工程案例题目。 在指导学生课程实习和毕业顶岗实习的过程中,也可以收集工程案例的素材。
(2)典型案例的讲解和分析。 在工程案例教学中,针对学生没有工程经验、理解起来有一定难度的问题,教师可以采取启发式的教学方法,对所讲解的内容进行详细剖析,引导学生提出自己的见解,从中学会能动地解决工程问题的基本方法。 同时留一些简单的工程案例题目供学生练习, 以巩固所学知识和提高分析问题的能力。
(3)布置案例作业及评判。将每个班分成若干小组,给每组布置一道工程案例题目,要求每人写出对案例的分析和解决方案, 并以小组为单位进行分析讨论、收集资料,制定实施方案。完成后,作业由教师评判打分,并进行总结。
(4) 实践阶段。 校内课程结束后的分散实践教学,必须与专业集中实践教学有机结合、合理配置,以保证实践教学全过程的相对完整、连贯。 这就要求所进行顶岗实习的工程与本专业毕业顶岗实习的要求相一致,使学生的理论水平和实践能力在“理论一实践一能力”的循环中得到提高。
2.2.1 工程项目的组织准备
在地基处理项目化教学中, 可以组织以下几种类型的工程案例[6]。
(1)各种典型的工程案例。针对每个项目的教学目标和内容,各选择一个典型的工程案例,介绍该方法的适用范围、加固机理、设计计算、施工步骤、质量检验等。 通过图片、视频等多媒体技术,丰富学生的工程背景知识,积累工程经验。
(2)失败的工程案例。通过对失败的工程案例的介绍和讨论, 可以进一步明确各种地基处理方法的适用范围和局限性, 同时了解专业理论在实际工程中的适应性和不确定性。这样可以使学生认识到,既要学会成功地运用理论来指导实践, 同时还要不断积累工程实践经验, 以提高现场实际应用和应变能力。
(3)比较不同地区、不同地质情况的典型案例。同一种地基处理方式, 在不同地区、 不同地质情况下,其设计方法和施工工艺都有所不同。以这方面的案例补充教材中未能反映的各地区地基处理工程的特点,能够体现“学以致用、活学活用”的原则。
(4)综合分析、选择地基处理方案的工程案例。在课程教学结束后,设计一个具体的工程条件。在进行工程勘察资料、工程要求、工期、造价、施工机械设备等因素综合分析后,选择最佳的地基处理方案,并进行施工参数的设计计算。
(5)反映新技术、新工艺的工程案例。 充分体现学校“校企合作、工学结合”的主导思想,使师生了解本学科发展的新动向, 达到课堂教学与工程实践相结合的目的。
2.2.2 项目化教学的实施
目前项目化教学主要是通过以下几种形式来实施[7]。
(1)课堂教学。 将每一类地基处理方式编写为一个项目,运用多媒体技术,将该项目呈现在课堂上,通过教师讲解,阐述该类地基处理方式的适用范围、加固机理、设计计算、施工工艺、质量检验等。将工程案例与课程的基本理论融为一体,使学生在一定的工程背景下掌握所学的内容。
(2)课堂讨论。 在课堂上,通过对失败的工程案例和工程施工方案的选择等课堂讨论, 提出问题,让学生根据自己的理论知识或经验表述自己的观点,找出问题的答案。 从而提高分析问题和解决问题的能力。
(3)作业练习。 课后作业布置,可选择典型案例(如注册岩土工程师考试中的案例) 进行分析计算,让学生了解实际工程中设计参数的选取过程,从而避免过去照搬公式、不懂原理、会做练习不会设计的弊端。
(4)课程考核。 在考试方式上,改变过去考试前几天突击,只要按“标准答案”去死记硬背就可得高分的传统模式,根据学生平时考评和最后考试两个方面的表现综合打分。 在平时安排一些案例分析,考查学生真正掌握知识的情况,作为课程考核最终成绩的一部分, 从而激发学生平时学习的积极性、自主性和创新性,提高学生运用知识解决实际问题的能力。 最后的集中考试宜采用开卷的形式,使学生将所学知识充分发挥出来。 这样,考核的成绩更能体现学生的实际业务能力。
工科教育以培养工程师为目标。 当前为解决学生普遍缺乏对实际工程的了解、工程实践训练不足等问题,一般采用的方法大多是加强毕业顶岗实习和改革实验环节,以及组织各种认识实习活动等,但都存在时间有限、训练强度不够、系统性不强等问题,难以创造真正的应用环境。通过在地基处理课程中进行以项目化教学为中心的教学改革尝试,证明在基础工程技术专业教学中实施项目化教学,是解决以上问题的较好途径。 但在实际实施过程中还存在一些问题,需要在今后的教学过程中不断探索和完善。
[1] 王玉珏,齐善忠. “地基处理”课程建设验收资料[DB/OL].[2009-08-12].http://ziyuan.yrcti.edu.cn/dlql/wangyujue/web/kcdw.html.
[2] 姜大源. 关于职业教育的课程观[J]. 中国职业技术教育,2003(11):18-20.
[3] 温贻芳,石皋莲. 强化实践教学,培养应用型人才[J]. 机械职业教育. 2008(2):45-46.
[4] 高建红. 《基础工程》教改探讨[J].科技情报开发与经济2007(16):222-223.
[5] 朱厉欣. 对工程案例教学环节的构想[J]. 湖南工业职业技术学院学报. 2008(8):142-143.
[6] 章 伟, 时 伟. 案例教学法与“地基处理”课程教学改革[J] .中国冶金教育. 2007(4):37-39.
[7] 赵成钢,曾巧玲. 如何用好土力学.力学与实践[J]. 力学与实践.2002(6):54-56.