基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的路基路面工程課程教學(xué)方法研究

鄭傳峰 王磊 齊春玲

摘要：以培養(yǎng)創(chuàng)新能力人才為目標，從課堂教學(xué)入手，對研究型大學(xué)路基路面工程課程教學(xué)方法展開研究，提出了以討論法代替?zhèn)鹘y(tǒng)簡單教學(xué)、經(jīng)典基礎(chǔ)理論與最新研究成果結(jié)合、實驗課程穿插課堂教學(xué)、深化課程設(shè)計等改進措施，提高學(xué)生創(chuàng)新能力及解決復(fù)雜問題的能力。

關(guān)鍵詞：路基路面工程；教學(xué)方法；創(chuàng)新能力培養(yǎng)

中圖分類號：G642.0文獻標志碼：A文章編號：10052909（2012）05007303路基路面工程是土木工程專業(yè)道路方向的一門專業(yè)主干課程。該課程涵蓋知識點較多，主要集中在路基工程及路面工程兩個部分，涉及交通工程學(xué)、材料科學(xué)、巖土工程學(xué)、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、結(jié)構(gòu)工程等相關(guān)學(xué)科。課程一般設(shè)置約60學(xué)時。在開設(shè)該門課程之前，通常需要先完成道路建筑材料、交通工程學(xué)、公路勘測、土質(zhì)土力學(xué)等課程的學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)課程設(shè)置目標要求學(xué)生在掌握一定專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，具備自主完成規(guī)定設(shè)計項目，綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。教學(xué)型大學(xué)以招收本科層次的學(xué)生為主體，履行人才培養(yǎng)職能，塑造高水平技能型人才，注重學(xué)生掌握專業(yè)知識的廣度。研究型大學(xué)側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，注重創(chuàng)新環(huán)境的建設(shè)，在教學(xué)環(huán)節(jié)過程中注重學(xué)生掌握專業(yè)知識的深度，并具備以現(xiàn)有知識為基礎(chǔ)開展相似問題的分析和解決能力。以路基路面工程教學(xué)為例，教學(xué)型大學(xué)應(yīng)力求學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容全面掌握，實現(xiàn)知識點掌握的廣度要求。研究性大學(xué)以研究型人才培養(yǎng)為己任，注重課程熱點問題掌握的深度。當前，區(qū)別對待研究型大學(xué)與教學(xué)型大學(xué)課程教學(xué)十分必要。傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)方式對于研究型大學(xué)教學(xué)目標的實現(xiàn)有一定影響，難以達到預(yù)期的教學(xué)深度和效果。此外，路基路面工程課程教學(xué)內(nèi)容多，涉及范圍廣，傳統(tǒng)被動的學(xué)習(xí)方式，很難實現(xiàn)對知識點的全面、深入掌握。鑒于此，開展課堂討論式教學(xué)、經(jīng)典基礎(chǔ)理論與現(xiàn)階段研究成果相結(jié)合、穿插實驗課程、深化課程設(shè)計等教學(xué)改革意義深遠。

一、討論式教學(xué)

討論式教學(xué)法是探究式教學(xué)的一種重要形式和方法。它強調(diào)在教師的精心準備和指導(dǎo)下，為實現(xiàn)一定的教學(xué)目標，通過預(yù)先設(shè)計、組織、啟發(fā)學(xué)生就特定問題充分發(fā)表自己的見解，以培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考能力和創(chuàng)新精神[1]。該方法是以學(xué)生為中心，通過討論學(xué)習(xí)提高學(xué)生的自學(xué)能力、推理能力、運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。討論式教學(xué)方法在素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育中扮演中非常重要的角色，它為發(fā)展學(xué)生的主體性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維提供了良好條件。

實施討論式教學(xué)方法的前提是教師必須預(yù)先明確課堂討論內(nèi)容，討論題目應(yīng)緊扣教學(xué)內(nèi)容要求，把握好題目的難度和深度，并提前3～5天下發(fā)題目給學(xué)生。教師應(yīng)提前完成基礎(chǔ)知識的講授，在此基礎(chǔ)上發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)的空間，通過查閱資料、小組內(nèi)部討論、互助學(xué)習(xí)完成相關(guān)內(nèi)容，并在學(xué)習(xí)的過程中將自己難以解決的問題標注，留待課堂教學(xué)討論時供大家探討、解惑。教師應(yīng)把握題目的討論方向，注意課堂討論的節(jié)奏，按照教學(xué)計劃的設(shè)置，針對每個討論題目預(yù)留足夠的總結(jié)時間，解答學(xué)生在自主學(xué)習(xí)及課堂討論過程中遇到的難點。討論式教學(xué)對于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮創(chuàng)新意識，提高學(xué)生創(chuàng)新研究能力具有舉足輕重的作用，有助于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

二、基礎(chǔ)理論與研究成果結(jié)合

了解知識點當前的研究成果是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、拓展學(xué)習(xí)空間、培養(yǎng)研究意識的重要途徑，常規(guī)本科階段的學(xué)生往往處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)，在片面強調(diào)考試成績的大環(huán)境下，常常采取對書本知識硬性記憶，而忽視了知識點的應(yīng)用及該知識點的拓展空間[2]。此現(xiàn)象在教學(xué)型大學(xué)中尤為常見。研究型大學(xué)以建設(shè)創(chuàng)新環(huán)境、培養(yǎng)創(chuàng)新能力為首要目標，在該類院校的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中，針對某個知識點，教師應(yīng)向?qū)W生闡述該知識點最新的研究近況及當前研究現(xiàn)狀中存在的問題。如在瀝青路面設(shè)計部分，在講解道路結(jié)構(gòu)層位設(shè)計時，應(yīng)闡述當前路面力學(xué)計算的研究現(xiàn)狀以及以彈性層狀體系為基礎(chǔ)路面力學(xué)計算方法的局限及改進方向。

路基路面工程是一門發(fā)展較為迅速的學(xué)科，新的理論、新的施工機具、新的施工方法及管理方法每天都有變化，在基礎(chǔ)理論知識的講解過程中無視新成果的存在，勢必會影響教學(xué)效果，無益于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。引入最新研究成果輔助教學(xué)的方法要求教師花費更多的時間去了解自己研究方向以外的科研成果，對任課教師提出了更高要求。本科教學(xué)內(nèi)容較為寬泛，教師的工作是最大限度地提升學(xué)生創(chuàng)新意識，在有限學(xué)時的課堂教學(xué)中力求使學(xué)生獲得最大的知識儲備。

三、實驗課程穿插課堂教學(xué)

實驗教學(xué)是土木工程專業(yè)的一個極為重要的環(huán)節(jié)，它可以有效彌補課堂理論教學(xué)的不足，增強實踐性。路基路面工程的先修實驗課程基本來自道路建筑材料實驗及土質(zhì)土力學(xué)實驗。如瀝青三大指標測試、混合料油石比確定、土的塑液限等基礎(chǔ)實驗[3]。此處所指的實驗課程并非前述此類基本實驗，是指在教學(xué)過程中針對抽象難懂的知識點在教師指導(dǎo)下，學(xué)生自行設(shè)計模型、自行加載驗證，豐富課堂理論教學(xué)的一種方式。如在進行瀝青路面結(jié)構(gòu)層底拉應(yīng)力計算的教學(xué)中，可鼓勵學(xué)生采用相似材料進行小型實驗，采用貼應(yīng)變片等技術(shù)方式完成加載、測試，驗證課堂教學(xué)成果，加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解，同時也應(yīng)鼓勵學(xué)生在實驗室內(nèi)針對理解存在偏差的問題進行深入研究。當前，本科階段學(xué)生對實驗室的利用較低，除了進行必須的實驗課程外，學(xué)生很少在實驗室進行相關(guān)研究學(xué)習(xí)。為培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新的研究能力，研究型大學(xué)的實驗室應(yīng)全面開放，鼓勵學(xué)生走進實驗室，進行創(chuàng)新性實驗。吉林大學(xué)近年來開展大學(xué)生創(chuàng)新實驗計劃就是以研究小組的方式在實驗室內(nèi)完成相應(yīng)級別的科研項目，取得了豐碩的成績。

四、深化課程設(shè)計

課程設(shè)計在土木工程相關(guān)專業(yè)中的地位極為重要。以道橋工程專業(yè)為例，設(shè)置課程設(shè)計的課程有公路勘測設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、路基路面工程、橋梁工程等[4]。課程設(shè)計是對課程的全面總結(jié)，它以完成某一小課題的形式實現(xiàn)對整門課程的一個有效串接，將各個章節(jié)看似孤立的知識點有機地結(jié)合到一個大問題中來，使學(xué)生對課程的知識點充分掌握[5]。

筆者調(diào)研發(fā)現(xiàn)，當前路基路面工程課程設(shè)計存在以下問題：一是，大多數(shù)課程設(shè)計圍繞理論計算部分，而且主要針對瀝青路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計及水泥路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計兩大部分展開，立題范圍相對較??；二是課程設(shè)計的難度偏小，學(xué)生可以按照書中例題所示步驟機械地完成，沒有發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新空間，收獲較小，達不到課程設(shè)計的根本目標。分析路基路面工程課程設(shè)計中存在的問題，筆者建議采取深化路基路面工程課程設(shè)計的方式增強課程的教學(xué)成果，滿足研究型大學(xué)創(chuàng)新環(huán)境建設(shè)目標的需求。一是，拓展路基路面工程課程設(shè)計的選題范圍，實現(xiàn)課程設(shè)計的多樣化，教師將課程設(shè)計題目分類，如設(shè)置實驗類課程設(shè)計及計算類課程設(shè)計，學(xué)生可結(jié)合自己的研究興趣自主選擇。二是，加深課程設(shè)計的難度，鼓勵學(xué)生查閱資料解決復(fù)雜問題?？蓪鹘y(tǒng)課程設(shè)計中進行道路結(jié)構(gòu)層厚度計算的題目改為道路結(jié)構(gòu)拉應(yīng)力或者剪應(yīng)力分布規(guī)律的分析。在分析問題、解決問題的過程中，教師應(yīng)全程指導(dǎo)，隨時解答學(xué)生疑惑，以實現(xiàn)高水平課程設(shè)計的預(yù)期目標。

參考文獻：

[1] 陳保國.討論式教學(xué)方法在路基路面工程教學(xué)中的探索與實踐[J].高等建筑教育，2009，18（6）：78-90.

[2] 丁華.道路建筑材料課程教學(xué)改革探討[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2011，9 （5）：204-206.

[3] 王寶民，劉偉.基于創(chuàng)新能力主線的建筑材料課程教學(xué)改革與過程優(yōu)化[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2010（11）：13-15.

[4] 梅迎軍.路基路面工程課程設(shè)計教學(xué)方法改革探索[J].長春理工大學(xué)學(xué)報：高教版，2010，5（2）：148-150.

[5] 國靜.房屋建筑學(xué)課程設(shè)計教學(xué)方法改革探索[J].高等建筑教育，2009，18（1）：113-115.

Teaching method for subgrade and pavement engineering based on innovation

ability training

ZHENG Chuanfeng1， WANG Lei1， QI Chunling2

（1. College of Construction Engineering， Jilin University， Changchun 130026， P. R. China；

2. Civil Engineering College， Beihua University， Jilin 132000， P. R. China）

Abstract： Teaching method of subgrade and pavement engineering in research universities was studied. Simple teaching way was replaced by a discussion teaching method. We combined classical theories with new research achievements， integrated experiment into classroom teaching， and deepened the course design to improve students abilities of innovation and solving complex problems.

Keywords：research university； subgrade and pavement engineering； teaching method； innovation ability training

（編輯梁遠華）