范加冬 赵园园(中国矿业大学徐海学院,江苏 徐州 221000)
《土力学与地基基础》是工程管理专业的一门专业基础课程,该课程在土力学基本理论的基础上,研究地基与基础工程的设计与计算问题,具有较强的理论性与实践性[1-2]。近年来,随着高等教育教学改革的不断深入,许多专家学者针对工程管理专业大学生的教学方法、培养模式等方面存在的问题提出了相应的改革思路,很多高校已经付诸实践并取得了一系列的教学改革成果[3]。作者结合工程管理专业的特点分析了《土力学与地基基础》课程教学中发现的问题,并依据作者所在高校人才培养的目标,从课程资源、教学模式、考核方法等方面进行了改革探索,为类似课程的改革提供了参考。
《土力学与地基基础》课程中的概念较为抽象,具有较多的公式,计算量大,例如对于地基中的应力计算,很多学生难以区分土的自重应力、基地附加应力以及地基附加应力,各类应力的计算公式均不同,讲课时借助多媒体动画讲解其概念及区别,学生也能听懂,但考试时则难以分清,尤其是涉及工程案例的题目,常常在这里出现各种错误;对于其他知识点例如地基沉降计算、土的抗剪强度、地基承载能力等,均有上述类似的问题。上述问题出现的原因就是教学内容未能与工程实践相结合,若上课过程中只是针对具体的知识点进行概念的灌输和公式的推导,学生当时固然也能听懂,但是随着教学的推进,知识点越来越多,学生就容易混淆,难以区分各知识点的区别及各自的应用条件,最终导致在考试中遇到工程案例题,难以灵活运用对的公式进行题目求解。由于作者所在高校学生基础相对较为薄弱,更加剧了该现象的出现,通过前期的调研,部分学生反映该课程一开始还能听懂,后面越学越糊涂,课程的内容难以消化,最后如听天书,最终导致学生逐渐失去学习兴趣。
《土力学与地基基础》之前的教学方式为板书+PPT,这种方式属于灌输式的课堂讲授,而本课程又有较多抽象概念以及复杂的公式推导,例如对于土的分类中,黏土、粉土以及粉质黏土的区别,即使授课教师采用图片的形式反复强调其区别,学生依然难以有直观的感受,最终对于知识点的理解不深刻,容易产生较大的偏差,长此以往这种教学模式无法调动学生的学习兴趣,学生只能被动接受而无法主动参与,课堂参与度较低,课堂上经常出现教师口若悬河的讲解,而学生眼神空洞,跟不上课堂进度,教学效果难以令人满意。
本课程中涉及较多的计算,因此在教学过程中需要不断布置作业,来加强学生对于概念的理解和公式运用的掌握。在教学过程中经常出现作业抄袭的现象,由于作业题目每个学生都一样,因此有时很难区分作业是否抄袭,只有出现相同的错误时才能辨别出属于抄袭,即使这样每次作业依然能发现不少抄袭的情况。虽然任课教师在课程上反复强调,被发现作业抄袭就会扣平时成绩,甚至被抄者会比抄袭者扣分更多,以此来制止抄袭的情况发生,即便这样学生仍会存在侥幸心理,抄袭现象屡禁不止。该现象不仅带坏了班级的学习风气,也影响了任课教师对于班级同学知识点掌握情况的判断,最终出现学生课堂听课很认真,作业普遍完成得很好,而最终考试却非常不理想的情况,严重影响了课堂的教学效果。
目前该课程考核方式采用平时表现和闭卷考试的方式评价学生成绩,其中,平时成绩主要从出勤情况、作业完成情况两个方面进行考查,最终成绩中:期终考试卷面成绩占70%,平时成绩占30%。这种考核方式在执行过程中暴露了一系列的问题,主要体现在:首先,平时成绩难以评定,由于线下授课,出勤情况只能通过点名和课堂提问的形式进行,班级人数较多时,若每次课都点名,则浪费过多的时间,通常只能抽点,难以综合评定学生的整体出勤情况;其次对于作业完成情况存在一定的抄袭现象,难以区分学生是否已经掌握了相应的知识点,最终导致学生的平时成绩相差不大,学生的综合成绩还是主要取决于考试卷面成绩。
在这种模式下,学生往往不重视平时的表现,认为只要最后考试卷面成绩高,就不会挂科,一定程度上导致了学生功夫不花在平时,考试全靠“划重点”突击复习,由于平时学习没有下功夫,最后复习多数依赖死记硬背,考完试将所有知识点全抛在脑后,虽然最后通过了考试,但学生对于知识点的掌握远远达不到大纲的要求。这种单一的考核方式无法充分调动学生学习的主动性,造成学生缺乏求知精神,学习的目的完全就是为了应付考试,达不到综合考核的目的,教学质量难以提高。
针对教学内容与工程实践联系不紧密的问题,首先重新选用适合本课程的教材,对于教材的选取应优先考虑使用最新规范,且包含较多工程案例的课程教材,这样可以在授课过程中,针对不同的知识点都有对应的工程案例供学生分析,进而促进学生对于知识点的理解,防止对概念以及计算公式应用条件的混淆。作者通过对比多本相关的教材,最终确定了化学工业出版社的《土力学与地基基础》(李章政主编,第2版)作为工程管理专业的教材,该教材中包含了较多的工程计算案例和课后练习题,可有效规避教学内容与工程实践联系不紧密的问题。其次任课教师在教学过程中应与时俱进,多关注身边发生的工程事故,通过分析将其与对应的知识点联系起来并融入课堂中,例如在讲解地基沉降分析时,可将上海浦东新区某小区房屋倾斜开裂作为工程案例进行分析,结合该案例的图片或者视频,将事故的真实情况最大限度展示在学生面前,通过实践发现,学生普遍对身边发生的真实案例具有较大的兴趣,该举措可以提高学生的学习兴趣,促进对知识点的掌握。
针对教学方式为板书+PPT较为单一的情况,在原授课环节的基础上增设了研讨、观看录像、习题课、实践等环节。对于某些容易混淆的概念及其计算方法,可设置对应的研讨环节,以某工程案例为切入点,引导学生在课堂上主动思考、勇于发言讨论,不仅提高了学生的课堂参与度还促进了对知识点的理解;对于某些较为抽象的概念,例如浅基础的类型、桩基础的受力特点、单桩承载力测试方法等,学生普遍没有接触过工程现场,仅仅通过文字或图片进行讲解,学生很难想象,针对该问题可搜集相关的视频资料,增设观看录像的环节,以此促进学生对于抽象问题的理解;对于课堂上布置的作业完成情况,及时进行汇总分析,针对共性的问题可增设习题课,要求学生在规定的时间当堂完成,可有针对性的促进具体知识点的掌握;最后可根据实际情况适当开展实践环节,例如在讲解土的分类时,对于黏性土、粉土、粉质黏土的分类依据问题,可要求学生每人课下搜集某一土样,并根据课堂上讲解的分类方法,判别其属于哪一类土,通过实践环节可以更好地促进学生对知识点的理解。
针对作业抄袭屡禁不止的情况,究其原因就是每个学生的题目、数据均一样,学生存在侥幸心理,认为即使有抄袭现象,老师也不会发现。针对该问题,作者通过实践发现可在作业题目相同的情况下通过变换数据解决上述问题,例如在对直剪数据处理、绘制库伦曲线时,对于粘聚力和内摩擦角的数值,可以采用下列简易公式进行变换,这样可以保证每个学生的数据均不一样,剪应力计算公式以及库伦曲线结果也均不相同,进而可杜绝抄袭现象的发生,提高了学生作业完成的质量。
式中,ΔC=(班级序号×0.01)kPa,Δφ=(班级序号×0.02)度。
本课程原考核方式为期终考试卷面成绩占70%,平时成绩占30%,针对该考核方式执行中出现的问题,对考核方式进行了改革,改革后的试卷卷面成绩占60%,平时成绩占40%。其中平时成绩在出勤、作业的基础上增加了章节测验环节,其中出勤和作业各占10%,章节测验占20%。对于出勤点名由原来的线下点名改为线上云课堂点名,可极大地提高点名效率,对于学生的出勤情况统计数据较为完整;对于作业完成的情况,通过作业数据变换,保证每一位学生题目均不一样,避免了抄袭现象,因此作业的完成情况可较好的反应学生的掌握程度;对于计算较为复杂的章节,增设了章节测验环节,要求学生在课堂上规定的时间内独立完成相应的题目,测验成绩直接纳入最终平时成绩中,以此督促学生把工夫花在平常学习中,避免学生出现平常不努力,考试靠突击的现象;对于最终的考试采用闭卷的形式,考前不划重点,重要的知识点在平常授课时进行强调,考试题型偏重于理解分析,避免死记硬背,以考核学生对于知识点的掌握和灵活运用能力。
随着我国基础建设的快速发展,社会对于高素质工程管理人才的需求越来越强烈,因此工程管理专业人才的培养,必须体现以工程应用为产出导向,突出以学生为中心、理论联系实际,并随着工程实际的需求而持续改进,以满足社会对工程管理人才的综合性需求,培养一批高素质的工程管理专业人才。作者所在高校作为地方工科院校以社会需求为导向并结合了学校办学实际和资源优势,针对《土力学与地基基础》教学过程中出现的问题,从丰富教学内容、改革课堂教学方式多样化、优化作业布置、优化成绩考核方法等4个方面合理地对工程管理专业的人才培养进行了改革,并在实际教学中取得了较好的效果,通过对工程管理2018级学生的调研,学生普遍反映较好,学习的积极性得到提高,根据最终的考试结果,绝大多数学生已经掌握了《土力学与地基基础》相关的知识点,并能灵活应用到实际中解决工程实际问题。