摘要:鉴于《结构设计原理》课程对于道路桥梁工程技术专业的重要性,结合课程的内容特点,本文从教学内容安排、课堂教学和考核方式三个方面入手,对于教学方式的改进进行了相关思索和探讨。
关键词:结构设计原理 教学 构件 工程实际
《结构设计原理》课程是交通土建类职业岗位必须要掌握的课程,同时也是道路桥梁工程技术专业的必修核心课程。通过本课程的学习,使学生初步掌握桥梁结构的相关基础知识、计算方法和构造措施,同时培养学生分析、解决涉及实际工程结构和构件计算的能力。
1 教学内容
《结构设计原理》这门课程的教学内容以篇章为划分,第一篇是钢筋混凝土结构,主要介绍钢筋混凝土结构构件在不同受力形式下(弯、剪、拉、压)的设计计算和构造措施;第二篇为预应力混凝土结构,通过学习使学生明确基本概念和预应力受弯构件的设计;第三篇突出圬工结构的应用特点和相关受力性能;第四篇结合常见的钢结构构件讲述材料特性和钢结构的连接,最后一篇则是简要叙述有关钢-混凝土组合构件的设计理论。
1.1 教学内容与学时改革
《结构设计原理》课程原教学课时安排为96学时,同时结合专门一周的实训课程设计。随着道桥专业课程建设的进一步深化改革,同时对原有教学内容来说,课时安排充裕,但是学生对于晦涩的理论实际理解有限,因此针对高职院校的能力培养和实践要求,突出学习重点,弱化实用性不强的理论,教学内容的安排结合课时进行了相应的修改。以学习情境凸显不同章节的特色,同时精简理论讲述,使学生在紧凑的课时安排下掌握与之关联的技能和方法。学习情境教学内容如表1所示。
表1 学习情境教学内容安排
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1.2 职业能力培养的诉求
一方面,《结构设计原理》课程的相关内容对于学生毕业后走向工作岗位,进行技能培训等诸多方面有较高的关联度;同时高职教育更加重视基于理论基础的实践技能的培养。课堂教学内容的把握与学生未来的发展、行业的趨向密切相关。而原教学内容繁多,信息涵盖范围广,学生学习任务量大,计算公式多而复杂,学生理解基础薄弱,教学质量停滞不前。
另外,职业技能培养有所欠缺。原来的教学强调构件的设计计算,但对于解决实际问题的阐述较少,同时缺乏跟“五大员”、建造师等测试内容的联系。以往考试考查重点偏向于基本理论,限制了学生的实践创新和思考能力,而实际工作和各类资格考试更重视运用规范解决实际问题。
鉴于以上的原因,对于如何改进教学方法,进一步提高教学水平,促进本门课程的发展,突出学生能力的培养,则成为了教学思考中的首要问题。
2 教学方式优化
课堂教学中坚持学生为主体,老师为引导,以学生的能力培养为主线,通过多种教学方法的运用,从内容优化、拓展教学、多种教学方法并用三个方面入手,达到学生学以致用,能力与知识并行的目的。
2.1 内容优化
本门课程内容繁多而复杂,涉及到各类结构构件的受力性能和计算分析,同时课时安排衔接紧密,要求学生具备扎实的数学和力学基础,结合道桥专业学生的学习特点,重点强调与课堂内容联系紧密的力学常识,如将应力应变关系、刚度与强度、变形与位移等概念贯穿于钢筋混凝土结构材料的介绍中,可以使学生对于构件受力的原理和过程有更深层次的了解,对于公式的运用也不再是死记硬背,而是通过构件受力图形进行分析,建立平衡方程,这样也提高了学习效果。
在整个授课中,针对总课时不变的情况,保持教学内容的完整性和衔接性,同时淡化理论性较强的章节,如对于圬工结构,侧重于砌体受压构件的承载力计算和公式的理解,介绍钢结构时,则要联系常见的梁、板等受力构件,更多从材料的发展趋势,性能体现等方面入手,可结合施工图纸,精简文字介绍,侧重培养学生的职业思维。
2.2 拓展教学
课堂教学的要求在于使学生达到理论与实践的理解,在讲授过程中,要合理安排教学内容,同时针对本专业的发展特点,适当引入新的知识,突出行业发展的新动向,让学生能够置身了解行业发展的前端。如介绍混凝土结构材料时,学生已然理解其优缺点。在此基础上,可通过恰当的方式引入和行业相关的新内容,新热点,从而引发学生思考和探索的求知欲。例如为了解决混凝土结构本身自重大、承载力不高、抗裂性能差、施工工序繁多等缺点,同时为了适应行业更高标准和更好发展,目前研究发展了各种轻质混凝土、防射线混凝土、纤维混凝土等,将这些内容引入教学讲述中,可以提高学生的听课积极性,开拓视野,增长见识,同时进一步让学生进行学习拓展。布置一篇课下探讨笔记,通过课堂上教师的点拨,课下自行查阅资料,在此过程中学生凭借兴趣与已掌握的知识点,完成相关作业。
2.3 多种教学方法并用
高职学生在提高抽象思维能力,解决实际问题方面还有待加强,特别是以后的工作中要结合施工图参与结构构件的设计计算,这就要求基础内容的理解要更加到位,因此教学方法的应用要更加多样化,才能满足本门课程教与学的双重要求。
2.3.1 突出学习情境教学方法
课堂上针对不同的情景内容提出学习任务,让学生带着问题去思考和理解,提高自身的主动性,授课中注重与实际相联系,例如在讲到钢筋骨架及其钢筋分类特点时,将学生带到道桥专业实训基地,参观预制混凝土空心板的钢筋骨架,重点结合钢筋骨架的布置,向同学们介绍各类钢筋的受力特点,布置形式和规范要求。这样可以将书本上的知识转化为实际的理解,同时培养学生的动手操作能力,通过配备的铁丝、钢筋钩和手套等工具,让学生实地体验绑扎钢筋的过程。图1为道桥专业的学生正在按要求绑扎钢筋。
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图1 学生绑扎钢筋
2.3.2 传统教学与多媒体有效结合
教学改革的核心在于提高课堂的质量,使学生体会学习中思考的乐趣,同时掌握所学的技能知识点,特别对于结构设计原理这门试验性很强的课程来讲,在以往传统的板书授课过程中,基于试验得到的公式直接讲解难免枯燥乏味,试验过程的叙述过于直接,导致学生在听课过程中无聊走神,教学气氛也过于压抑,结合多媒体则可以很大程度上改善这一现象,通过丰富立体的图片展示,文字的生动说明,再穿插播放试验视频,使学生直观感受到试验全过程,从书面描述走向立体了解,在这一过程中枯燥的内容转变成感性的认识,不但可以加深学生对于内容的理解,还可以进一步提高他们的学习积极性,活跃课堂氛围。
2.3.3 展开讨论式教学
本门课程内容涵盖面较广,教师在授课过程中应掌握好时间,抓住主要内容,突出重点,避免“满堂灌”,在授课过程中结合所讲内容穿插引入一些问题,从而让学生思考反映,同时便于学生相互沟通,在课堂上面对面直接进行交流,这样有效的利用了课堂时间,同时提高了教学质量。
2.3.4 重视理论计算与规范要求的联系
结构设计原理课程的学习涉及到相关规范的要求,因此教师在教学内容安排上应紧密结合现行规范,进行相关内容的介绍和说明。使学生认识到设计计算达标的同时,还要符合规范的要求,两者相结合过程中,让学生对工程实例联系课本内容有更深的体味,以便提高其分析、解决实际问题的能力。
构造措施是学习本门课程所要注意的重点内容,一方面它是人类长期工程实践经验的总结,规范规定明确具体,跟设计计算相辅相成,缺一不可。另一方面,针对不同结构构件受力特点,规范中的说明条例较多,学生在理解运用过程中容易出现混乱困惑的状态。例如学习钢筋混凝土梁在纵向钢筋弯起位置的相关要求时,感觉记忆混淆,难于理解透彻。
针对这种情况,教师应区别对待。对于一些构造措施,如钢筋的最小净距要求,锚固长度标准等,要求学生记忆清晰,而对于另外一些如纵向钢筋的弯起与截断,可结合例题要求学生先理解透彻,再综合运用,到达了然于心的程度,方便以后学以致用。
3 完善考查方式
考查方式的转变也是对本门课程教学改进的补充,以往都是闭卷考试,学生临考前对于重要知识点、公式图形死记硬背,复习过程中偏重于理论基础和计算,但是考题类型有所局限,内容安排与实践紧密联系的环节很少出现,因此可以尝试闭卷考试侧重对于基本理论的考查,同时补充开卷问答,添加一些与工程实际相关的思考性的题型,让学生去完成,两者兼有可以更充分考察学生的实际水平。
同时考试成绩中还要囊括对于平时成绩的考核。它体现了学生的学习过程。以课堂出勤、课堂提问表现和课下作业完成度作為主要的量化基准,将平时成绩纳入考察的比例范畴内,能够突出过程和结果的综合。
结构设计原理是一门理论联系实践很强的综合性课程,对于本门课程的教学方式也需要不断的调整,教学内容的合理安排,教学方式的灵活应用,以及如何凸出跟实践的紧密联系,这都需要与时俱进的尝试,使该门课程的教学真正适应行业的发展需求,学生岗位培养的标准和高职院校人才培养的要求。
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作者简介:高颖(1986-),女,甘肃兰州人,助教,硕士学位,研究方向:道路桥梁工程技术。