建筑电气与智能化专业土木工程概论课程教学的研究与实践

建筑电气与智能化专业土木工程概论课程教学的研究与实践*

张晓杰王曦

(河南城建学院电气与信息学院，平顶山467036)

摘要：土木工程概论是一门涉及知识广泛的课程,本文针对建筑电气与智能化专业学科的特点,从教材的选取、课程的特点、教学内容、教学模式及考核方式几个方面展开论述,文中详细介绍了讨论式教学法的运用,提出了根据教学内容不同,在课堂教学中使用讲授法、讨论法,课外补充实践教学的课程教学模式.实践表明,受到学生的欢迎,达到了课程教学目标,取得了良好的教学效果.

关键词：课程教学；建筑电气与智能化；土木工程概论

收稿日期：2014-11-24.

作者简介：张晓杰(1967~),男,河南省许昌市人,副教授.

基金项目：*河南城建学院教学2014教育教学改革项目(jyjxgg-014-30).

中图分类号：G 642.3文献标志码：A

Research and Practice of Building Electrical and Intelligent Professional Introduction to Civil Engineering Course Teaching

ZHANG Xiao-jie，WANG Xi

(CollegeofElectricalandInformationEngineering,HenanUniversityofurbanconstruction,Pingdingshan,China467036)

Abstract：Introduction to civil engineering is a wide knowledge of the course,This article is according to the characteristics of the intelligent building electrical professional discipline,Discusses the choice of textbook 、features of course 、 teaching content、teaching mode and examination forms,details the use of discussion teaching method in the article.According to different teaching contents,and puts forward the use of teaching method, discussion method in classroom teaching, extracurricular practice teaching of the course teaching pattern.Practice shows that, welcomeed by students,Achieveed teaching objectives , Obtained the good teaching effect.

Keywords:course teaching；building electrical and intelligent；introduction to civil engineering

河南城建学院是以城建为特色的本科院校,在多个专业本科教学中均涉及“土木工程概论”课程,其内容范围广、信息量大.因专业培养目标不同,在教学目标和教学内容上也有所差异.建筑电气与智能化专业具有建筑、电气、控制、计算机等多学科交叉特点,2012年开始招生,“土木工程概论”安排在大一第二学期,是学生入学以后接触到的第一门与电气交叉的有关土木的课程,对建筑方面的了解主要来源与本课程,其教学目标是使学生了解土木工程的基本知识,熟悉建筑知识的基本概念、建筑构造、建筑结构,了解建筑施工、建筑材料及工程防灾抗灾等关于建筑工程的基本内容,为后续有关建筑的专业课程学习打下基础,基本体现出建筑电气与智能化专业与建筑相融合的特性.有关“土木工程概论”课程在其它专业教学模式的研究和实践文献较多,本文针对建筑电气与智能化专业,探索土木工程概论认知教学模式,以期提高课程教学效果.

1课程内容与特点

根据建筑电气与智能化专业“土木工程概论”课程目标定位,教学重点应在建筑构造,在教材选用上没有选取专业规范中推荐的土木工程概论课程内容,而是选取了适合以后专业课学习的“建筑构造”教材,着重于建筑工程的相关知识,包括地基与基础构造、墙柱构造、楼层与地面构造、屋顶、门窗及变形缝构造等,针对专业需要补充工程结构、土木工程基本的结构型式、主要施工方法,为激发学生的学习兴趣,还增加了土木工程的发展历程和展望.依据教学大纲,对教学内容进行了编排,如表1所示.

表1教学内容 [1]

对于建筑电气与智能化专业来说,“土木工程概论”可以说是一门新课程,无论其教学内容和教学模式,没有成熟的经验可以借鉴,根据教学大纲、专业规范存在以下特点:

(1)教学内容广泛而学时少.从教学内容看,基本涵盖了主要的土木工程类课程内容.每一部分的内容就是一门课程甚至一门学科,内容非常广泛,而课时安排每周2个,一个学期在30~34课时之间,要想在较短的时间里将丰富的基础知识传授给学生,显然比较困难[2]；

(2)课程教学纯理论无实践.课程内容侧重介绍概念,没有安排相应的实践课程,对于某些内容虽然图例说明,但对于没有学过制图的相关知识的学生,看懂图纸也是比较困难的.大部分的章节是理论性阐述和介绍,学生接触的是一个又一个理论的概念,虽说每天在近距离接触建筑,但对概念是似是而非,缺乏感性认识.

2教学模式

一般情况下,大学的一、二年级公共基础课程居多,尤其在一年级更是如此,建筑电气与智能化专业开设“土木工程概论”课程在一年级的第二学期,学生学习本门课程时,不具备任何专业基础,且没有任何先修的相关课程.另一方面,课程内容多、新概念多、学时少、无实践,就会影响到教学进度与教学效果.因此,在实践中积极探索,采用以课堂讲授为主,部分内容采用讨论式教学法,安排实践教学等多种形式的教学模式.

2.1　课堂讲授

课堂讲授基本上是以教师为信息源,通过讲授把信息传递给学生,再经过学生大脑的加工处理,形成存储状态的信息.虽说有其缺点,但可以充分发挥教师的主导作用,在较短的时间内能够集中、大容量地传授书本知识,保证知识传授的系统性、完整性和深刻性[3],对于建筑电气与智能化专业学习“土木工程概论”较为适用.

(1)由于课时较少,需对教材内容进行取舍,没有必要详尽介绍教材的所有内容,利用有限的课时抓住重点[4].在“地基与基础构造”一章中,重点学习基础的分类和构造、地基的分类,看懂简单的基础图、地下室的构造,了解地基分类、刚性和非刚性基础,对基础的埋置深度少做介绍,教材内的有关规范的数据及地下室的防潮不建议学生学习,对其它内容感兴趣的学生可自行阅读；

(2)充分利用现代化的教学工具,尽可能采用课件教学,在课件的制作上,以图片、动画、视频资料为主,文字部分为辅,增强教学内容的吸引力.在讲授“主要施工方法”的内容时,以认识施工为主,大体知道工程施工的主要项目,主要侧重土方工程、砌筑工程、钢筋混凝土工程,使用图片160张左右、动画30个、视频资料22段,基本保证了内容的完整性,也激发了学生的学习兴趣；

(3)充分利用学生熟悉的案例,加强互动,鼓励学生积极思考,活跃学生思维,通调动学生学习积极性.如在讲授建筑的门窗、墙体、过梁、连续梁、板、吊顶、抹灰、阴阳角时,引导学生观察教室,根据对现场建筑的认识,启发学生理解各种构件的特点及作用,再与电气结合起来,说明这些构件与电气的关系,找到了土木工程与建筑电气的结合点,这样都能起到良好的效果；

(4)因为选用的教材是“建筑构造”,需要补充其它有关土木工程的知识,所以在第一次上课时,给学生列出足够的参考文献,要求学生通过各种途径阅读学习.

2.2　讨论式教学

课堂讲授过于强调接受式学习,不利于创新人才的培养.随着对人才要求的不断提高,后来出现了很多种教学模式,比如讨论式、启发式、学导式等,可谓百花齐放,每种教学模式都有其优点,但其落脚点在于,在教师的指导下,充分发挥学生的主体作用,让学生真正成为学习的主体,促进学生的积极参与意识.这些教学法为“土木工程概论”教学提供了可行的经验.

2.2.1　讨论式教学的程序

(1)学生自学.教师根据课程指定学习内容,在浏览的过程中,提出学习目标,指出重点、难点,可以探究学习的方向,在学习中注意事项,提供参考书目,目标力求体现广度、难度、深度既自主创新学习的要求.学生根据目标自学,在自学的过程中,查找有关资料,记录疑难点;

(2)合作学习.学生自愿组成5~6人学习小组,将个人自学的内容与理解分享与学习小组的其它同学,对疑问的问题,小组成员互相合作解决疑难,使个人自学成果转化为全组成员的共同认识,最后形成PPT形式的小组学习成果.由此,能够体现出学生的自主思维空间与自我体验,促进学生之间的有效沟通[5];

(3)学生讲解.教师对学习的内容分成若干单元,每个小组自选或教师指定主讲人,对形成的PPT成果进行讲解,小组的其它成员可以补充,在讲解过程中,其它小组成员可以提出疑问,由主讲人或其它学生回答;

(4)教师总结.教师对讲解过程中出现的问题总结点评;对学生的疑难问题回答不准确的进行答疑;对各单元的重点、难点及需要掌握的部分提示性的串讲;对每学习小组进行评价;对学习的内容以小论文的形式布置作业.

从以上的教学模式中可看出,教学重心从教师的教移到学生的学上,学生自主、直接、快速地参与教学全过程,课堂上几乎三分之二的时间由学生主动进行.培养了学生具有强烈的信息情报意识和较高的收集、运用信息情报的技术能力;培养良好的合作意识;提高了学生的实践能力,学会学习的能力,终身可持续发展的能力;尤其提高了学生的表述能力.也倡导学生主动参与,乐于探究,成为学习的真正主人.教师成为学生学习活动的组织者、协调者、合作者、促进者.

2.2.2　讨论式教学实践

在内容选取上要保证完整性,能以身边建筑为切入点、认知性为主.每个小组的任务量基本相等;每个小组的工作量基本一致,有重点和难点;因接受的任务是没有学习过的内容,而且没有基础,所以工作量不能过大,讲述时间不宜过长,控制在十分钟以内.通过对“建筑构造”教材的梳理,选取了基础的分类和构造、墙体分类、砖墙材料、散水与明沟、门窗过梁、圈梁、构造柱、砌块材料与类型、隔墙、隔断、幕墙的种类等这一类约30个小课题,在教学的过程中,分三次穿插进行.

(1)自学.自学的形式:建筑电气与智能化专业共有60名学生,以6人为一组,自由组合,共计十组,每组设小组长一名;自学的内容:教师布置任务,对任务的重点进行说明,为不影响上课时间,以资料的形式分发每个小组.如“基础的分类和构造”段落,要求学习杯形、阶梯形、锥形、条形、梁板式、板式、箱型基础,并说明各自的特点.各组进行任务的准备,查找相关资料,通过自学讨论,每小组制作自己任务的PPT.

对制作的PPT要求不超过20页,时间控制在10分钟之内.

(2)精讲演练.对教师指定的任务,各组自选主讲人,以PPT的形式在课堂上讲述,每位发言人时间为8分钟～10分钟,要求条理清楚、重点突出、内容紧凑,时间安排合理.限时间的目的可以保证对问题的全面阐述,又能保证用简洁语言阐述问题,锻炼学生的语言表达能力.

(3)答疑.每小组主讲人讲解后,对本小组发言有不同意见的,可以补充,其它小组可以对主讲小组提出问题,要求其回答,对不能回答的问题教师进行解答,这样希望给大多数学生发言的机会.

(4)总结.在各组讲述结束后,教师本次课的内容统一进行总结,指出讲述中的优点和需要改进的地方,并对课程内容进行归纳,以利于对课程内容更深的认识.最后学生小组之间互相评价,教师补充教学资料.

(5)成绩评定.成绩评定采用每次课评定一次成绩,其成绩包括:讲述+发言+提问题；分值分布为:主讲人10分;助讲5分;提问题3分，回答问题5分.

在成绩评定时考虑,若采用学生发言,教师打分,学生发言的主要意图是给教师听,是为了获得高分,讲述中,学生很少关注同学的评价,群体互动和参与得不到真正的体现.因此,在评定时,采用学生互评的方式.在各组讲述后,其它组进行打分.每组主讲人的平均得分作为相应组成员的成绩,教师作成绩评判.此外,教师对主动提出问题及回答问题积极参与的学生给予额外加分.

2.2.3　实践教学

土木工程本身是一门实践性很强的学科,现场参观是认识建筑的主要一种形式,因此,在课程教学过程中,利用课余时间,安排2次现场参观,1次参观已建成典型工程,比如校园内的图书馆、教学楼、食堂、实验室等或市博物馆、展览馆,了解建筑的结构、构成和形式,与电气的关系,增强学生的专业使命感;1次参观在建工程,通过学生自主观察、教师和工程师的讲解,了解工程的施工过程,对建筑施工增加感性认识,教师在这个过程中,可以讲解电气工程如何与土建工程相配合的内容,增强学习的兴趣和信心[6].

3考核方式

对于建筑电气与智能化专业,土木工程概论是交叉学科,为后续的建筑电气施工技术、建筑电气预算、建筑供配电设计、建筑弱电系统等课程的基础,课程特点非常突出,其内容广泛而不深入,如果采用传统的平时成绩加理论课考试方式的考核方式,理论课考试既给教师增加了出试题的工作量,又给学生带来较大负担,实际并不能反映学生真正的掌握程度,与课程的培养目标不符合.因此,为了准确全面地反映学生的学习情况,课程考核采用平时成绩、讨论课成绩、课程论文相结合方式.平时成绩主要由考勤、课堂表现、作业情况成绩组成,所占比例为30%,讨论课成绩由讨论课表现现场打分,期末总结,所占比例为30%,课程论文所占比例为40%.

为保证课程论文质量,在教学实践中,一方面在课程的开始让学生知道期末需要完成一篇论文,另一方面课程论文的题目在最后一次课揭晓,并在课堂上完成,这就使学生在平时的学习中用心搜集资料,避免利用互联网互相抄袭.另外,教师给出论文的大方向,土木工程与建筑电气的关系,学生可以根据这个方向自拟感兴趣的题目,字数要求1000字以上,实践证明,既锻炼了学生的写作能力,又有效地促使学生发挥主观能动性,感受到学习土木工程概论课程的重要意义.

4结语

(1)使用讨论法教学时会存在以下问题:学生对任务准备不充分,讲述时间过短;提问题及回答问题积极性不高,互动不足;每小组只注重自己的任务,对其它小组的任务不重视,表现为没有真正掌握全面课程内容.可以通过指定参考资料、成绩评定中给予倾斜、教师准备的讲课资料提供学生参考等措施解决.

(2)在教学实践中,教师对教材内容需要充分了解,对所讲授内容有充分的把握,有明确的重点和难点.以教材为纲,辅助教材作为必要参考,补充与后续专业课程有关的知识,增加课程内容的知识性、趣味性,然后有意识地引导学生去学习领会这些问题.

(3)任何一个教学模式都不是一成不变的,在课程的教学中需要随时调整,平时多与学生通过各种途径进行交流,增加与学生的沟通,注重学生的反馈.笔者采用几个课时后利用课间时间,让学生匿名提出书面意见和建议,以此了解学生对课程教学的看法和意见,及时调整,以提高教学水平.

(4)“土木工程概论”课程内容多、课时少,通过在2012和2013级建筑电气与智能化专业中的使用,学生反映良好,达到了本课程的培养目标.

参考文献

[1]邢双军.建筑构造(第2版)[M].杭州:浙江大学出版社,2013:26-36.

[2]王素芳,杨太华,孙建梅,汪洋.工程管理类专业“土木工程概论”课程教学的探索与实践[J].中国电力教育,2013(4):79-80.

[3]郑元勋,蔡迎春.土木工程概论教学改革探索[J].高等建筑教育,2012,21(1):62-65.

[4]陈柳.讨论式教学法在空调工程教学中的研究与实践[J].高等建筑教育,2011,20(1):90-92.

[5]杨柯.“土木工程概论”课程教学的几点思考与探索[J].西南交通大学学报(社会科学版),2007,8(1):10-14.

[6]张革.谈课堂教学的三种方法[J].辽宁教育行政学院学报,2009(8):166.