粟 淼 彭 晖 陈卓异
(长沙理工大学土木工程学院 湖南长沙 410114)
近年来,随着我国基础建设水平的持续提高和经济全球化的不断深化,中国桥梁工程技术的对外交流与合作愈加频繁。土木工程专业教育与国际接轨已成为一种不可避免的趋势,每年有大量海外学生来到我国开展该专业本科学习[1],这对相关高校的国际化办学水平提出了新的挑战[2]。桥梁施工是土木工程专业中一门与实践紧密结合的课程,但目前的课堂教学方法比较单一,以课堂讲授为主,大部分教师强调的是课堂教学的信息量,师生课堂中双向互动不够,不能充分引导学生积极主动地思考问题,课后也欠缺沟通,最终导致学生难以从老师的讲授中完全理解各种施工方法[3]。另外,不同国家之间的学生语言表达能力和基础理论知识水平存在一定的差距,尽管部分国内学者开始尝试编写双语或全英文教材,但国内仍缺少高质量的教材[4],这都给留学生的学习以及老师教学都带来极大的困难。由于授课教师缺乏相关工程经验,课堂教学大多是平铺直叙,更是让留学生失去倾听的兴趣,使得教学的效果较难达到预期理想水平,因此,有必要针对留学生桥梁施工专业课程开展教学改革研究。本文结合自身教学实践经验,总结教学过程中遇到的问题,从教师在课堂上讲授、课程考核方式和学生自主学习效果等方面分析了目前的教学现状;探讨在授课过程中增加实际工程案例,进行启发式教学和线上线下混合教学,强化课堂师生互动等教学改革方法,最终达到改善桥梁施工教学效果的目的。
桥梁施工是土木工程课程教学体系中重要课程,具有很强的实践性。目前,课程教学中存在的一个问题是教材更新的速度赶不上桥梁施工技术的发展,教师在讲课过程中所用的教材相对滞后,因此上课仅能根据教材讲授最基本的施工方法和施工原理,为帮助学生及时了解最新施工技术,须教师额外搜集总结相关资料。由于这门课理论知识与施工实践结合性非常强,教师在课堂讲授的理论知识只能使留学生对施工方法和施工过程有个大致的认识,和真正了解现场实际的施工还有不小的差距。一方面目前桥梁施工教学大多只安排32 个学时,并且绝大多数为理论教学,课后实践几乎没有涉及。另一方面由于大部分的施工单位对现场施工安全的考虑等因素,安排留学生进入施工一线参观学习存在较大困难。因此,桥梁施工实践教学非常欠缺,留学生很难将课堂所学的理论知识与工程实践联系起来,影响教学效果。
给土木工程专业留学生开设开展桥梁施工这门课,是为了使学生理解掌握不同类型桥梁施工的方法,并根据实际情况来选择最优施工方法进行现场施工。目前桥梁施工这门课大都是按照书上教程章节来讲授的,课本上的施工方法比较抽象且需要一定的专业理论知识才能理解。大部分教师的讲授过程是结合某一具体的桥梁结构形式(如拱桥、斜拉桥、悬索桥)来对桥梁施工技术进行系统介绍;也有部分授课教师从施工机械、施工设备、桥梁基础和桥梁墩台的施工、不同桥型的施工方法等对施工技术进行单独介绍[5]。但关于一座桥的整个施工过程开展全系统的介绍(包括施工方案的比选、桥梁的整体施工、施工过程中桥梁体系内力的变化、施工过程中的施工控制)较为缺乏,这就使得留学生可以对某个桥型的具体施工技术很了解,而对实际现场施工的流程不熟悉,不能将所学知识完全运用项目施工,缺乏独立解决问题的能力。
科学合理的期末考核方式对教师检验课堂教学成果,促进留学生认真学习和有效掌握专业理论知识具有重要的作用。目前桥梁施工与其他土木工程专业课一样,课程主要采用期末考试,外加平时课堂出勤率以及课后作业的完成情况进行综合考核。期末考试大部分的内容是课堂学习与教材中讲授的内容,期末考核并不能培养学生运用课上所学知识独立分析和解决实际问题的能力,学生通过考试的方式大部分是死记硬背,对所学知识的理解其实并不深刻,容易忘记。因此,教学过程中还须探讨合理且全面的课程考核评价方式改革。
优秀的案例教学可以很好地促进学生对知识的理解,桥梁施工由于所教学内容涉及非常广泛,教材所编写的领域也相对灵活,并且所对应的前期基础课程(如结构力学和桥梁工程)也有一定的要求。授课教师在上课过程中结合桥梁施工的具体施工流程,编制更加形象、客观、符合工程实际的教学案例,才能帮助学生理解所学知识,不断培养与激发留学生学习专业课程的积极性,增强留学生的自我学习意识[6]。通过对典型桥梁开展案例教学,能够使留学生在课堂上所学知识得到验证,还可解决教学现状中课程讲授体系不够全面系统的问题。
由于桥梁施工属于专业理论课程并且讲课过程中涉及的原理概念、专业设备和力学知识比较广,因此要求留学生有较强的逻辑思维能力,在案例教学中引入一定量的工程实例图片和施工模拟动画可有效帮助留学生掌握相应的施工方法。在上课过程中,授课教师可以从网上搜集一些不同桥梁体系施工方法的视频,结合教学内容进行放映。施工视频的播放既可以增强留学生的整体感观认识,加深对施工方法的印象,同时也可增加留学生对桥梁施工这门课学习的兴趣,为他们将来就业打下坚实的理论基础。在课件的制作过程中,教师可以选择港珠澳大桥、卢浦大桥和南京长江大桥等不同形式的著名桥梁的设计与施工作为实际讲课案例,还可以结合在施工过程中由于施工方法不当导致后期存在安全质量问题的桥梁作为反面案例进行综合对照。教师在课堂上采用对比式的教学可以让课堂讲授的知识更具有启发性与指导性,能够让留学生理解与应用所学的桥梁施工相关知识。教师还可以将各种基本桥型施工方法基本原理以及对应的典型施工案例相结合,引导学生在学习过程中主动思考,让学生充分运用自己所学知识去正确理解、掌握和分析桥梁施工课程。教师可以开展一定的教学实践课,例如教师可以带留学生进入校内的公路工程实验中心和模型广场进行全方位细致的讲解,结合学校已有的桥梁科研课题,让留学生更直观地了解各种桥型的施工方法,扩展留学生的视野,从而让留学生学以致用。在实践教学环节,鼓励留学生在课后对典型案例桥梁进行系统自主学习,加深留学生对不同桥型施工方法的认识和理解。
由于疫情的反复影响,部分留学生无法及时来到中国参加相应线下课程,因此线上线下混合教学模式为留学生的顺利毕业提供了有力保障。对于因为疫情无法来到中国的留学生可以通过腾讯会议或者中国大学生慕课MOOC 的方式来进行直播授课,这种混合式的授课方式十分灵活,可操作性更强。有相关硬件设施的学校可以为教师提供录课室,教师在录课室提前录制上课内容,供学生在课下反复观看学习巩固所学内容。然而,在线课程和线下课程相比而言存在着一定的不足,例如老师对学生的监督力度不够,师生互动的方式有限,且部分留学生并不具备参加线下课程的条件,因此,条件允许情况下老师应在教室讲课,在校留学生也正常参与线下教学,同时在网络课程平台同步开展在线直播课堂。课程在正式开始前通过学校教务处发布老师讲课的平台与课程相关信息,确保每一位留学生能够及时加入课程群,努力确保教学工作的正常开展。教师在开展混合教学时也特别注意对线上同学的关注,及时与线上同学开展互动。依托学校网络教学综合平台,通过互联网传递优质教学资源,打破传统教育形式的时间和空间限制,实现学生的个性化学习和自由发展。学生在课后可以登录网络教学平台,对课上教师所讲的内容进行复习,对自己所学的薄弱部分进行针对性的强化学习;教师也可通过该平台统计分析学生学习记录,掌握学生学习动态,对不同学生做出针对性的教学部署,做到因材施教。
课题汇报的核心理念是利用讨论式学习增强学生学习的主动性和积极性,加深学生对知识的理解,提高运用知识解决问题的能力。桥梁施工是一门理论与实践结合十分紧密的课程,传统课堂教学方法普遍较单一,以课堂讲授为主,大部分教师强调的是课堂教学的信息量,师生在课堂过程中缺少互动,课后也欠缺有效沟通,使得学生很难从课上的讲授中完全理解各种施工方法。在上课过程中若采用留学生进行相关主题汇报的方法代替传统课堂老师单独讲解的模式,可以将学生从课堂的“看客”和“听众”转变为课堂的“主角”,有利于提高学生课堂的参与度和增强学生学习的主动性和积极性。
针对桥梁施工应用性较广、实际性较强的课程特点,教师在授课过程中可通过分组的方式来设立研究兴趣小组,促进学生主动思考,加强师生的课堂互动。通过理论知识与案例相结合等一系列多元化的教学方法和策略,提高学生对桥梁施工知识融会贯通的学习能力,培养学生自主思考意识和创新思维。教师根据教材不同章节的划分可以在课堂上将留学生分为不同的兴趣学习小组。学习小组的划分要坚持考虑留学生自身发展的需要和授课老师分配相结合原则,灵活的小组分配既有利于课程的相关研究,又能使不同小组之间相互学习和相互观摩,最终使留学生取长补短来达到共同进步的目的。研究小组划分完成后,教师依据教学内容的安排给各小组一定的学习任务(例如施工方法的分类、不同桥梁在施工过程中的体系转换等),教师要留1—2 周的学习时间让小组成员充分吸收所调查研究的内容并在课堂上汇报学习成果,每组的汇报时间控制在15—20 分钟为宜。在课堂汇报结束后,教师要对研究小组汇报的内容进行分析与总结,既要指出汇报的优点也要对学生不足之处进行批评与指正,通过师生相互学习的方式来促进后续小组汇报内容的完善。教师还可对每个学生的课堂汇报效果进行评分,作为课程总成绩的一个重要部分,有利于全面掌握学生的真实学习效果。
在上述三项教学改革方案实施后,发现采取这些措施以后可以在一定程度上提高土木工程留学生桥梁施工课程的教学效果。比如,采用案例教学法能够很好地改变原来课堂枯燥乏味的状态,使学生自主探索桥梁施工相关理论知识,通过案例的讨论与分析,充分挖掘留学生的独立思考能力。师生之间的互动教学和采取课堂小组汇报的形式可以让学生充分了解自己的缺点并弥补自己的不足之处,增强留学生自主学习和独立解决难题的能力。线上和线下混合式的教学方式保证了课堂教学的正常开展,课堂汇报和课程综合成绩评定方法的改良,能够让学生端正自身的学习态度,提高学生的口头表达能力。本文提出的教学改革措施在课堂上比较容易开展,留学生也比较容易接受,教学方法的实施需要老师在课堂上严格落实,督促学生按时完成相关学习任务。在教学过程中,要保证学生迎难而上,教师也要迎难而上,双向作用才能提高教学效果。
开展留学生的专业课程教学改革研究对提高普通高校国际化办学水平具有重要意义,本文结合土木工程留学生教学经历,对当前高校桥梁施工课程中的教学现状进行了分析,提出了几点教学方法,包括采用案例教学法进行授课、线上线下混合式教学和学生课堂汇报等。教学实践表明,本文提出的教学改革方法,能够有效地提高课堂效率,可为土木工程留学生的教学改革研究提供一定参考。但局限于自身教学经验,本文提出的教学改革方法有进一步拓展的空间,留学生桥梁施工课程改革还须持续研究和提高。