土木類專業(yè)課的應(yīng)用型教學(xué)研究與實踐

薛娜+王艷玲

doi：10.11835/j.issn.1005-2909.2014.01.012

收稿日期：2013-11-22

基金項目：國家自然科學(xué)基金項目（50678084）； 江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計劃項目（自然科學(xué)）（CXZZ11_0344）

作者簡介：薛娜（1981-）， 女， 河南城建學(xué)院土木工程學(xué)院講師， 博士生， 主要從事生命線地震工程研究，（E-mail） snowxuena@126.com。

摘要：土木工程是實踐性很強的應(yīng)用型專業(yè)，其專業(yè)學(xué)科的教學(xué)必須與實際相結(jié)合，進行應(yīng)用型的教學(xué)研究和實踐已成為土木工程專業(yè)教育教學(xué)中亟需解決的問題。文章基于實際的土木類專業(yè)課教學(xué)工作，結(jié)合土木類專業(yè)課的特點和學(xué)生的實際情況，從教學(xué)方案的制定和優(yōu)化、教學(xué)內(nèi)容的更新、教學(xué)方法的改進、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的安排等方面對土木類專業(yè)課的應(yīng)用型教學(xué)進行了探討和研究。

關(guān)鍵詞：土木工程； 專業(yè)課； 應(yīng)用型教學(xué)； 教學(xué)研究

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2014）01-0050-04

隨著高等教育規(guī)模的不斷擴大，我國高等教育正在逐步由精英式教育向大眾化素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變[1]，大學(xué)教育也從階段性教育向終身制教育轉(zhuǎn)變。大學(xué)生不僅是知識的傳承者，還是實現(xiàn)知識應(yīng)用和轉(zhuǎn)化的主體。土木工程專業(yè)是實踐性很強的綜合應(yīng)用型專業(yè)，要求學(xué)生不僅有扎實的理論基礎(chǔ)和廣博的專業(yè)知識，更要具有較強的實踐動手能力和一定的解決實際問題的能力[2]。

教學(xué)目的決定了教學(xué)構(gòu)架，土木類專業(yè)課教學(xué)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生靈活、綜合運用知識解決實際工程問題的能力。因此，在大學(xué)土木工程專業(yè)課程的教學(xué)過程中，作為一名專業(yè)課教師要把專業(yè)知識傳輸給學(xué)生，將他們培養(yǎng)成才，必須要有扎實的基礎(chǔ)，廣闊的專業(yè)知識面，強烈的責(zé)任心和事業(yè)感，同時還需要在教學(xué)上不斷探索研究，在實際教學(xué)和實習(xí)指導(dǎo)中進行教學(xué)改革[3]，給教學(xué)注入活力，使教師教的主導(dǎo)作用與學(xué)生學(xué)的主體行為有效地結(jié)合，實現(xiàn)專業(yè)課的應(yīng)用型教學(xué)。筆者主要結(jié)合土木工程專業(yè)課的實際教學(xué)工作，將工程實踐與土木工程專業(yè)學(xué)生實際情況相結(jié)合，圍繞 “培養(yǎng)面向一線的應(yīng)用型創(chuàng)新人才”的目標，在教學(xué)方案的制定和優(yōu)化、教學(xué)內(nèi)容的更新、教學(xué)方法的改進、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的安排等方面嘗試一些有益的教學(xué)探索，并應(yīng)用于實際教學(xué)過程，取得了一些初步的教研成果。

一、 優(yōu)化教學(xué)方案，構(gòu)建應(yīng)用型教學(xué)的課程內(nèi)容

教材的目的是向?qū)W生展示和列舉課程所需要掌握的所有相關(guān)知識點，易于學(xué)生查閱，一般從基本概念開始，最終歸結(jié)至實際工程應(yīng)用。教學(xué)的目的是要帶領(lǐng)學(xué)生找到一條易于入門的路，要突出重點，主次分明，要符合實際學(xué)習(xí)的邏輯順序，從實際問題出發(fā)，提出解決問題的途徑、方法等，最后形成具有共識性的概念。應(yīng)用型教學(xué)的講授邏輯順序應(yīng)為：工程實際問題→考慮并引出解決方法→闡述及講解基本原理→提煉基本概念。為此，課程正式講授之前，要依據(jù)課程內(nèi)容和特點，對課本知識進行梳理，對教學(xué)方案進行優(yōu)化，初步構(gòu)建符合土木工程專業(yè)課應(yīng)用型教學(xué)的課程內(nèi)容。

對課本內(nèi)容進行梳理，掌握主次，突出重點，對教學(xué)方案進行統(tǒng)籌設(shè)計和課時安排。例如，工程結(jié)構(gòu)[4]課程中，混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受壓、正截面受彎、斜截面受剪承載力設(shè)計計算等為重點教授內(nèi)容，對這部分內(nèi)容要重點、詳細講解。在教學(xué)方案設(shè)計時，針對該部分內(nèi)容應(yīng)篩選有代表性的例題，每講完一章內(nèi)容，準備一次習(xí)題課，系統(tǒng)復(fù)習(xí)所講內(nèi)容。標注例題計算過程中可能出現(xiàn)的問題，準備一些與其相應(yīng)的思考題，在實際教學(xué)中鼓勵學(xué)生積極思考，培養(yǎng)學(xué)生的表達和分析能力。設(shè)置有針對性的作業(yè)，對重點知識進行加強和鞏固。該課程中，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性部分，是依據(jù)GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》[5]添加的內(nèi)容，多為構(gòu)造要求，對該部分內(nèi)容可簡單講述。

教師上課之前要認真?zhèn)湔n，教案的思路要清晰，專業(yè)課教案應(yīng)準備相關(guān)的國內(nèi)外工程實例，達到應(yīng)用型教學(xué)的要求。例如，在《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》[6]課件的結(jié)構(gòu)方案和選型部分，可以準備一些經(jīng)典的混凝土結(jié)構(gòu)，如金茂大廈、蘇通大橋、馬來西亞吉隆坡石油雙塔，然后到生活中常見的教學(xué)樓、城市新建和在建的商業(yè)、住宅樓等，對結(jié)構(gòu)形式和布局進行比較，對學(xué)生進行啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生在結(jié)構(gòu)體系、平面布置、方案選取等方面的能力，提高學(xué)生的認識。

二、 更新教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)理論教學(xué)與實際應(yīng)用的結(jié)合

教材內(nèi)容隨時間和規(guī)范的修訂不斷更新和發(fā)展。實際教學(xué)中，授課內(nèi)容需要根據(jù)最新研究成果作相應(yīng)調(diào)整，充分實現(xiàn)課堂理論教學(xué)與工程實際應(yīng)用的有機結(jié)合。作為專業(yè)課教師，應(yīng)及時了解國內(nèi)外的教學(xué)和研究方法，不斷充實教學(xué)內(nèi)容，使專業(yè)新成果、新見解、新規(guī)范等不斷融入授課內(nèi)容，使學(xué)生不僅可以掌握專業(yè)知識，同時又能了解專業(yè)研究的發(fā)展動向，適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，站在專業(yè)發(fā)展的前沿。例如，在鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)[7]教學(xué)中，現(xiàn)有教材中梁柱配筋大部分采用的是傳統(tǒng)的剖面圖示法，而在實際工程中，多采用平法表述，因此，在這門課的實際教學(xué)中需要加注一些平法表述的基礎(chǔ)知識，以便學(xué)生在后期的學(xué)習(xí)和實習(xí)中加以運用，實現(xiàn)應(yīng)用型教學(xué)。

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》《高層建筑設(shè)計規(guī)范》《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范》等均從2010年開始發(fā)布并實施新版本[5，8-9]，因此，對上述規(guī)范涉及的教材內(nèi)容和版本應(yīng)及時更新。新舊規(guī)范交替時，新版教材中容易出現(xiàn)更新不及時的部分，在實際教學(xué)中對基礎(chǔ)內(nèi)容更新不及時的部分要予以更正，并鼓勵學(xué)生參閱相關(guān)的新規(guī)范，發(fā)現(xiàn)和探索課程中的更新部分，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和思考能力。例如，在新混凝土規(guī)范中，鋼筋的材料強度、混凝土保護層的定義、斜截面受剪承載力的計算公式等均被修正，并添加了連續(xù)倒塌設(shè)計等內(nèi)容。因此，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)[6-7]教學(xué)中，要及時更新上述內(nèi)容，在緒論部分講授時，可以穿插新舊規(guī)范的對比，鼓勵學(xué)生思考規(guī)范修正的目的和意義，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力，實現(xiàn)應(yīng)用型教學(xué)。

三、改進教學(xué)方法，切實以學(xué)生為教學(xué)主體

教學(xué)的目的是把知識傳授給學(xué)生，教學(xué)效果的衡量標準應(yīng)是學(xué)生是否掌握了所需掌握的知識內(nèi)容。因此，教學(xué)的目的應(yīng)該是傳授一種理念、一種方法，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，同時還可以將這種能力應(yīng)用到工作中，受益終身。

以學(xué)生為教學(xué)主體，實際教學(xué)方法的核心是將學(xué)生的學(xué)習(xí)變?yōu)樽灾鞣e極的主動參與。同時，在授課中需要依據(jù)所講課程的實踐性特點，將傳授知識和培養(yǎng)能力緊密結(jié)合。

（一）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力

在講課過程中調(diào)動學(xué)生的全部認知能力，提高學(xué)生的注意力、觀察力等。針對不同層次的學(xué)生，探索設(shè)置教學(xué)思考問題的難度、技巧及具體問題。在教學(xué)內(nèi)容中設(shè)置具有探索性的問題，讓學(xué)生可以通過自學(xué)得到答案，自己得出結(jié)論，并適時對學(xué)生進行引導(dǎo)和鼓勵，完善其自學(xué)成果，激發(fā)學(xué)生的探知欲，使之在解決問題時發(fā)現(xiàn)樂趣。依據(jù)學(xué)生的習(xí)得情況，逐步提高問題的實際應(yīng)用價值，與土木工程實際相結(jié)合，進一步提高學(xué)生解決實際問題的能力。

（二）開發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)智力

充分挖掘知識的智力因素，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。結(jié)合課程的教學(xué)內(nèi)容，課堂授課時納入科研、職稱資格考試、生產(chǎn)實踐中經(jīng)常碰到的問題，用相關(guān)知識巧妙地加以解決和解釋，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，激勵學(xué)生事業(yè)心和進取心，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。同時對教材進行主次梳理，對重點內(nèi)容花大力氣集中時間、集中精力重點講授，次要部分進行簡單講解，鼓勵學(xué)生自學(xué)，培養(yǎng)本科生的自主學(xué)習(xí)能力。

（三）促進學(xué)生學(xué)習(xí)能力

組織學(xué)生在自學(xué)和預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上展開討論，促進學(xué)生獨立獲取知識能力。同時，有計劃、有目的地在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生到圖書館借閱相關(guān)書籍，鼓勵學(xué)生閱讀不同方向、不同風(fēng)格的專業(yè)參考書，指導(dǎo)學(xué)生提出相應(yīng)的見解，幫助學(xué)生逐步形成科學(xué)分析、比較、選取和解決的能力。

（四）改進教學(xué)手段

綜合采用多媒體、計算機輔助教學(xué)、傳統(tǒng)板書等不同形式的教學(xué)方法，使課堂授課更加形象、生動。在多媒體電子課件添加相關(guān)的動畫和視頻，展示課程中所涉及的試驗、工程實例等，對基礎(chǔ)知識進行補充，給學(xué)生以感官認識。依據(jù)工程實例對課本知識進行講解，帶領(lǐng)學(xué)生一起思考、分析問題，讓學(xué)生在主動思考中掌握知識，充分以學(xué)生作為教學(xué)和學(xué)習(xí)的主體，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。

（五）改變考試策略

改變考試試卷的出題內(nèi)容和方法。降低死記硬背知識在考試試卷中所占的比重，注重考出學(xué)生獨立思考和分析解決問題的能力。同時，兼顧學(xué)生平時課程學(xué)習(xí)過程中的自學(xué)、實踐等方面能力的考核。

四、 加強實踐教學(xué)，重視培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力

土木工程是從實踐中總結(jié)出來的課程，其專業(yè)課教學(xué)的最終目的是應(yīng)用于工程實踐，實踐教學(xué)是土木工程專業(yè)教學(xué)的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、綜合動手能力、創(chuàng)新能力等方面具有不可替代的作用。

在專業(yè)課教學(xué)中必須強化和重視學(xué)生的實踐教學(xué)，加強專業(yè)課的實踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力。結(jié)合學(xué)校的實際教學(xué)工作情況，在實際教學(xué)中主要從以下幾方面開展。

（一） 參加專業(yè)技能競賽

鼓勵學(xué)生積極參與或觀摩學(xué)校一年一度的結(jié)構(gòu)模型設(shè)計大賽，將學(xué)生所學(xué)的專業(yè)知識與實際工程結(jié)構(gòu)進行有效的結(jié)合，增強學(xué)生的感性認識，鍛煉學(xué)生的實際動手能力，對所學(xué)專業(yè)知識進行直觀性教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生興趣，加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解和應(yīng)用能力。針對學(xué)生在設(shè)計大賽中出現(xiàn)的問題，從力學(xué)和結(jié)構(gòu)設(shè)計等不同方面進行分析探討，啟發(fā)、鼓勵學(xué)生進行研究、思考，鼓勵學(xué)生在平面布置、結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面進行創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情和探索精神。

（二）開展專業(yè)試驗課的過程教學(xué)

與學(xué)院實驗室進行協(xié)商，對專業(yè)課試驗部分進行整合，設(shè)立開放式實驗室，增設(shè)綜合性試驗和設(shè)計試驗。讓學(xué)生參與和模擬專業(yè)課試驗的全過程，充分調(diào)動學(xué)生自覺學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)習(xí)變成學(xué)生個體的自主行為。

（三）加強實習(xí)和課程設(shè)計指導(dǎo)

組織學(xué)生進行現(xiàn)場觀摩，實現(xiàn)校企聯(lián)合形式的應(yīng)用型教學(xué)。例如，混凝土與砌體結(jié)構(gòu)[7]教學(xué)，可以與預(yù)應(yīng)力構(gòu)件廠聯(lián)系，安排學(xué)生到工地現(xiàn)場參觀，了解預(yù)應(yīng)力混凝土的整個張拉過程、施工工藝和后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)留孔洞的實施方法，認識預(yù)應(yīng)力鋼絲鋼絞線、張拉設(shè)備、夾具和錨具等，了解預(yù)應(yīng)力混凝土的新技術(shù)、新工藝。組織學(xué)生到在建工地進行實習(xí)，了解構(gòu)件布置、鋼筋連接，以及各種構(gòu)造措施在工程中的實現(xiàn)等內(nèi)容，體味普通混凝土構(gòu)件與預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件從施工到使用的聯(lián)系與差別。在課程設(shè)計時可采用真題真做的形式，讓學(xué)生直接參與實踐工程的設(shè)計，增強學(xué)生的工程實踐能力。

五、結(jié)語

土木工程是實踐性很強的專業(yè)之一，所涉及的新方法、新工藝等不斷出現(xiàn)，相應(yīng)的規(guī)范也在進行不斷的完善和改進。因此，在專業(yè)課的實際教學(xué)中要突出其實踐性，優(yōu)化教學(xué)方案，及時更新教學(xué)內(nèi)容，將基本理論知識與工程實際和專業(yè)實踐進行有機結(jié)合。在今后的教學(xué)中要進一步加強教學(xué)改革，突出實踐教學(xué)，靈活運用各種教學(xué)手段實現(xiàn)專業(yè)學(xué)科的應(yīng)用型教學(xué)，激發(fā)學(xué)生自學(xué)能力，提高教學(xué)質(zhì)量，達到教學(xué)目標。同時，鍛煉學(xué)生的實際應(yīng)用能力，培養(yǎng)符合社會要求的土木工程類本科畢業(yè)生。

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Study and practice on the applied teaching of specialized subjects of civil engineering

XUE Na1， WANG Yanling2

（1. College of Civil Engineering， Henan University of Urban Construction， Pingdingshan 467036， P. R. China；

2. Luohe Water Resources Survey Designing Institute， Luohe 462300， P. R. China）

Abstract： Civil engineering is an applied major with strong practical features. The specialized course teaching must be combined with engineering practice. Therefore， the study and practice on the applied teaching is an urgent problem. Based on our teaching practice and characteristics of specialized subjects of civil engineering， we discussed and researched on the applied teaching of specialized subjects of civil engineering from aspects of establishing and optimizing teaching scheme， updating teaching contents， continuously improving teaching methods， and adding practical teaching.

Keywords： civil engineering； specialized subjects； applied teaching； teaching study

（編輯 周 沫）