曹玲
(三峡大学土木与建筑学院,湖北宜昌 443002)
《土力学》精品课程建设的实践与探讨
曹玲
(三峡大学土木与建筑学院,湖北宜昌 443002)
精品课程建设项目是更新教育观念、深化教学改革、提高教学质量和培养创新型人才的关键。以三峡大学《土力学》校级精品课课程建设为例,从强化师资队伍、优化教学方式、改善教学环境等环节上探讨了精品课程建设的途径,并取得了良好效果。
土力学; 精品课程; 师资队伍; 实验教学; 网络教学资源
土力学是三峡大学水利水电、土木工程专业与输变电线路专业主干课程,同时也是湖北省省级重点学科岩土工程、防灾减灾工程的最基本组成部分,是三峡大学多个特色研究领域,如“地质灾害成灾机理”、“考虑雨水作用的大型滑坡模型试验技术及应用”、“三峡库区典型地质灾害监测预警体系”、“边坡生态防护技术”等的理论基础。本课程主要介绍土的组成及物理性质、土的渗透性及渗流、土中应力、土的压缩性、地基变形、土的抗剪强度、土压力、地基承载力、土坡和地基稳定分析等问题。在老一辈教师的带领下,经过中、青年教师团队的不懈努力,目前已成为三峡大学校级精品课程。在近几年的课程建设过程中,由于学校支持和投入,教学条件得到极大改善,教学方法、教学队伍、实践教学等各方面均得到了推进和强化,从而带来了土力学教学质量的提升。我们也清楚:精品课程建设是教学实践和教学研究相互交融、相互促进、不断充实、不断完善的过程。在积极实践的同时,及时总结积累经验并不断思考下一步如何走得更好,对推进课程建设水平的持续提高无疑将具有深远的现实意义。
1.教学科研一体化
科研工作是提高高校教学质量的关键。教师通过科研工作,能够接触到本专业的最新研究成果,了解本专业的最新动态与趋势,并及时反映到教学内容中,使教学内容紧跟科学技术的发展和现代化建设的步伐。这些新鲜血液对于涉及教学方法、教学内容改革的深层次科研成果来说,无疑能有力地激活教学内容体系,更新教学内容,使课堂教学活力无穷,从而提高教学质量[1]。
近三年来,土力学课程建设团队已完成和正在研究的国家自然科学基金科研项目8项,公开发表论文72篇,其中有四十余篇发表在核心期刊上。丰富的学术科研成果,凝聚着土力学课程建设团队辛勤探索的汗水,验证了教学科研一体化模式的成功。以科研促进教学,为土力学教学工作带来了蓬勃生气。
2.新生力量的培养
高校教师队伍建设的主体离不开教师出色的教学水平。无论是学术型人才还是应用型人才的培养,对教师的要求都需要从这样几个方面着手:以先进的教育观念为先导,以系统的教育理论为保障,通过教学活动实践不断总结经验,并在此基础上研究教学的方法和规律。
在学院近几年的发展中,青年博士在师资队伍中所占比例越来越大,这股新生力量具有扎实的专业知识和理论功底,科研能力强,多篇科研论文被EI、SCI检索收录,承担和参加了多项国家、省部级基金课题的研究工作。但是,如何“教”则不一定是他们的强项。高校教师的专业发展包括以下几个方面:师德水平的提升、教育观念的更新、教学能力的增强、教学行为的改善、教学经验的积累、教育智慧的生成、自主意识的觉醒、教育幸福的体验、生命价值的实现等[2]。这些逐层递进的要求,对于一个优秀教师的成长来说并非一蹴而就的。
因此,如何促进青年教师教学质量、教学水平的提高,是师资队伍建设的重要环节。为了让这批专业水平高的博士教师尽快成长,提高他们的业务素质,培养他们具有敬业爱生、严谨治学、教书育人、为人师表的职业道德,锻炼他们的教学业务基本功,学院采取了一系列措施:一是“传帮带”,为青年老师选择相对固定的指导老师,让他们以助教身份参与到指导教师的课堂教学中,学习具体的教学方法和教学技巧,充分地耳闻目睹并实践锻炼后再开展正式的课堂教学;二是进行督导听课,学院教学督导组在平时的检查中,更侧重于对青年教师承担的课程进行监督检查,在第一时间指出检查过程中发现的问题,将意见和建议及时反馈给青年教师,这一举措对青年教师教学业务水平的提高起到很好地促进作用。三是安排观摩听课,结合督导组及学生反馈等信息,学院及时收集那些教学经验丰富、教学效果好的教师信息,每学期学院教学办公室会组织青年教师观摩这些教师的教学活动,积累经验。四是教学研讨活动,土力学所在的岩土工程系会利用固定时间进行教学研讨,对教学中遇到的问题进行讨论、交流。
1.土力学实验教学模式的优化
土力学实验教学对提高学生的综合素质、培养学生创新与实践能力具有重要作用。我们以培养学生的工程实践能力和创新能力为目标,以学校岩土工程学科的科技和人才优势为依托,构建相应的土力学实验教学框架。
实验教学力求做到“四个统一”,即理论与实践、基础与提高、传承与创新、教学与科研的统一。土力学教学团队在“地质灾害成灾机理”、“考虑雨水作用的大型滑坡模型试验技术及应用”、“边坡防护技术”等研究领域做过大量工作。在实验教学中,将这些工程实践项目、科研课题进行转换,使之与常规土力学实验相结合,设计出多套综合性实验。学生在理论学习的过程中,通过参与综合性实验,了解了最新的学科发展,接触到了最新的科研手段和方法,也为其专业素质的培养奠定了坚实的土力学理论基础,锻炼和提高了实践能力,强化了学生的创新意识。例如结合老师们的在研项目,将三峡库区千将坪滑坡、古树包滑坡等工程实例引入到实验教学,让学生在实验室对滑坡土体的基本物理性质,渗透、抗剪强度,压缩特性进行试验,将试验结果与工程案例相结合进行分析,在此基础上提出防治意见。经过这样的综合训练,学生不仅对“土的压缩特性”、“土的抗剪强度”、“土的渗透性”等基础理论有了融会贯通的理解,而且,对滑坡的机理及防治、土压力及挡土墙的受力等专业知识有了更深层次的掌握。与此同时,结合三峡大学“三峡库区地质灾害省部共建教育部重点实验室”的建设,在土力学课程建设过程中积极推进实验教学模式的现代化,以先进设备为武装的实验室为硬件基础、以创新的教学模式为软件优势,极大地丰富了土力学实验教学第二课堂。
2.案例教学与趣味教学引入课堂,激发学生积极性
在土力学地基基础课程的教学中,我们改变了以往只注重书本知识的传授,而与工程实际相脱节的讲授方法;根据工程界概念设计、概念分析的重要理念,将课程教学的重点放在基本概念的正确树立和基本原理的科学运用上,培养学生分析解决工程实际问题的能力以及创新能力,从而提高学生的综合素质。在土力学课堂教学设计中,采用工程案例导入教学主题、学生参与案例讨论、教师引入土力学理论、再转入理论应用的课堂模式。教学中强调基本原理、弱化公式推理,最后重心落在工程应用上,培养学生应用基本理论解决实际工程计算和工程技术问题的能力。
在引入案例教学时,由教师在前一次课堂上公布要讨论的案例,由同学们课下收集此案例的相关资料,了解其背景,案例讨论课上教师要营造民主、和谐、轻松的课堂气氛,引导学生积极思考,让同学们各抒己见,提出自己的解决方法,最后由教师分析同学们提出的方案,指出其优缺点,给出最佳的一个或几个解决方案。比如针对目前央视《新闻1+1》等媒体讨论比较热门的“城市地面沉降”问题,在学完土中应力、土的压缩性等相关章节后,结合同学们在网络上搜索到的相关信息,教师与学生之间就“为什么会产生沉降”、“在哪些区域更容易产生沉降”、“防范措施可以从哪些方面着手”等大家关心的问题展开热烈的讨论。通过这样的案例教学,培养学生主动探索未知的土的“丰富世界”,这就是科学家具有的素质。根据实践的需要主动创造“未知的世界”,解决实际工程问题,这是工程师应具有的素质[3]。
另外,由于土力学作为一门专业基础课程,对于学生来讲,很多的专业术语难以理解,概念较多,难免存在专业课的枯燥感。在教学中有必要用幽献、通俗的语言、生活化的话题增添趣味性,激发学生的学习热情。在这一方面,李广信教授为我们做了一个非常好的范例,比如在谈到粘性土的塑性指数和液性指数时,可以说:对于粘性土,前者是不变的,后者是可变化的。塑性指数如同你的姓,将你划归了哪一家就不变了。液性指数如同你的年龄,是“状态”的描述[4]。如此讲解液塑性指数的定义,对于专业知识还相对并不丰富的学生来讲,就容易接受多了。当然,这也对教师的专业素养提出了更高的要求。
精品课程要求“相关的教学大纲、教案、习题、实验指导、参考文献目录、网络课件、授课录像等上网并免费开放”。因此,开发网络教学资源也成为了土力学精品课程建设的重点。借助于网络平台这一现代化技术,构建出一个以教师为主导、以学生为主体的网上教学体系。这种开放式的教学模式以其资源丰富、方式灵活的特点,很好地辅助了课堂教学,也提高了学生自主学习的意识。
土力学网络教学资源主要由这样几部分组成:课程说明、理论课程教学、实验课程指导、练习园地、在线课堂。课程说明模块类似于教材绪论,包含土力学课程简介、课程教学大纲、土力学发展简史、学习要求和学习方法、参考文献等内容。理论课程教学模块则主要由PPT课件、教师上课录像等组成,其中,前文中提到的工程案例分析、趣味土力学等也参与其中。实验课程指导模块包含常规土工实验仪器介绍、综合性实验说明、实验录像及动画(制作中)、实验指导书及实验报告模板等。在线课堂模块在网络教学资源中发挥着重要作用,在这里,教师与学生可以进行在线交流、答疑,避免了以往“答疑教室不好找,答疑时间不好定”等问题。这些模块的有机结合构建了全方位立体式的土力学网络教学资源结构体系。
网络教学平台搭建的同时,也应注意到:网络教学资源不仅是一种教学资源,更是一种基于网络平台的“教”与“学”的课程活动方式。因此,更好地加强教学过程中的交互式设计才能让网络教学资源建设真正为我所用。在网络教学中,教师仍应发挥主导作用,通过电子邮件、微博或QQ等形式,与学生进行交流、追踪学生学习情况、引导学生的学习进程,提供及时的学习反馈,指导学生学习。
“土力学”在岩土工程知识体系中有着重要的地位,是一门非常重要的专业基础课。在“土力学”精品课程建设中,一支学术精湛、创新能力强、教学能力强的师资队伍逐步成长壮大。教学的内容与时俱进,培养并提高学生的创新能力,以满足创新型人才培养的时代需求。借助案例分析、趣味教学、开发网络教学平台等多种教学模式,培养学生学习的兴趣,调动学生的积极性,同时在土力学实验教学中,将综合性实验与教师科研课题相结合,训练学生解决实际问题的能力。多方面的有机结合,让走进土力学课堂的学生受益,也激发了教师的教学创新思维,为精品课程建设的进一步发展奠定了良好的基础。
[1] 黄晓鹂,王景文.教学科研一体化发展模式的探索与实践[J].中华医学图书情报杂志,2007(6):46-48.
[2] 陈云敏,陈仁朋.土力学教学与创新人才的培养[M].北京:人民交通出版社,2006:52-55.
[3] 杨 骞.教师专业发展“五步曲”[J].教育研究,2006(4):80-84.
[4] 李广信.奇谈怪论土力学[J].岩土工程界,2003(6):24-26.
G 642.0
A
1672-6219(2012)增刊-0193-03
2012-04-19
2010年度三峡大学土力学精品课程建设项目。
曹 玲,女,三峡大学土木与建筑学院讲师。