淺談模型創(chuàng)作教學(xué)法對橋梁工程教學(xué)改革的促進(jìn)

朱玉曉

[摘 要]橋梁工程課程教學(xué)目前存在教學(xué)理念落后、理論與實(shí)踐脫節(jié)的現(xiàn)象，導(dǎo)致教學(xué)效果難以提升，學(xué)生既缺乏堅(jiān)實(shí)的理論知識，也缺乏實(shí)踐創(chuàng)新能力。在課程教學(xué)過程中，通過引入模型創(chuàng)作的教學(xué)方法，指導(dǎo)學(xué)生自主完成橋梁模型的創(chuàng)意、設(shè)計(jì)、制作、總結(jié)、匯報(bào)。該教學(xué)法對人才培養(yǎng)和教學(xué)改革具有積極的促進(jìn)作用。

[關(guān)鍵詞]模型創(chuàng)作 綜合素質(zhì) 實(shí)踐創(chuàng)新 教學(xué)改革

[中圖分類號] G642.0[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A[文章編號] 2095-3437（2015）07-0159-02

橋梁工程是土木工程專業(yè)交通土建方向的主干課程，要求學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)，系統(tǒng)掌握各類橋梁的設(shè)計(jì)和構(gòu)造原理、計(jì)算理論和方法以及施工要點(diǎn)。由于課程涉及內(nèi)容廣、專業(yè)性強(qiáng)，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難以把握知識要點(diǎn)，不能很好地融會貫通，學(xué)習(xí)難免枯燥乏味，這勢必嚴(yán)重影響學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。因此，為適應(yīng)社會對橋梁工程專業(yè)人才的培養(yǎng)要求，筆者在教學(xué)中引入模型創(chuàng)作的教學(xué)方法，經(jīng)過多年實(shí)施，發(fā)現(xiàn)該教學(xué)法對人才培養(yǎng)和教學(xué)改革具有積極的促進(jìn)作用。

一、橋梁工程課程教學(xué)現(xiàn)狀

橋梁工程在土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)過程中所具有的顯著地位決定了其教學(xué)的重要性。剖析當(dāng)前多數(shù)高校的教學(xué)現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)以下兩方面的問題比較突出。

（一）教學(xué)理念落后，重學(xué)輕用

橋梁工程課程信息量大，雖然目前主講教師理論扎實(shí)、實(shí)踐豐富，也善于利用先進(jìn)的教學(xué)模式，但傳統(tǒng)“授魚”的教學(xué)理念未做變化。教師重教輕用，學(xué)生亦重學(xué)輕用、視野狹窄，部分學(xué)生頭腦中只有橋梁總體規(guī)劃、設(shè)計(jì)要點(diǎn)、構(gòu)造原理、計(jì)算理論和方法以及施工要點(diǎn)等的零散知識，未完全形成“橋梁”的整體概念，難以綜合運(yùn)用專業(yè)知識解決工程實(shí)際問題。

（二）理論與實(shí)踐脫節(jié)，缺乏創(chuàng)新

橋梁工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，教學(xué)過程中必須與課程設(shè)計(jì)、三大實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、科研創(chuàng)新等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合。然而長期以來，相關(guān)實(shí)踐環(huán)節(jié)由于受到教學(xué)大綱、培養(yǎng)計(jì)劃、辦學(xué)經(jīng)費(fèi)、學(xué)時(shí)設(shè)置、施工單位經(jīng)營等原因的限制，本應(yīng)發(fā)揮課堂教學(xué)輔助作用的課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和三大實(shí)習(xí)等，與課堂教學(xué)未形成強(qiáng)有力的結(jié)合。特別是三大實(shí)習(xí)，時(shí)間短且集中安排，實(shí)習(xí)過程中學(xué)生只能了解部分工程或某個(gè)工序的“點(diǎn)”，無法歷經(jīng)“整個(gè)”工程的設(shè)計(jì)和施工過程。課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)大多是真題假作、假題假作，學(xué)生缺乏動力，多有應(yīng)付交差思想，部分提交的成果經(jīng)不起實(shí)際工程的檢驗(yàn)。

針對上述橋梁工程課程教學(xué)現(xiàn)狀的剖析，我校在教學(xué)過程中積極開展模型創(chuàng)作教學(xué)法，以期在轉(zhuǎn)變教學(xué)理念、培養(yǎng)創(chuàng)新精神、促進(jìn)教學(xué)改革方面進(jìn)行有效的探索。

二、模型創(chuàng)作教學(xué)法的實(shí)施

模型創(chuàng)作教學(xué)法是以學(xué)生為主體的橋梁方案創(chuàng)意、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模型制作、成果整理的一系列教學(xué)過程，是“方案創(chuàng)新”和“模型制作”的結(jié)合。在橋梁工程教學(xué)中開展模型創(chuàng)作的宗旨是突破課程教學(xué)受時(shí)間和空間限制的客觀因素，通過具有特色的模型制作，培養(yǎng)學(xué)生對理論知識的綜合理解和應(yīng)用能力，提升教學(xué)效果。模型創(chuàng)作集知識性、創(chuàng)新性、實(shí)踐性、趣味性于一體，具有良好的可操作性，學(xué)生參與度極高。

開課伊始，教師下達(dá)模型創(chuàng)作的教學(xué)任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生以5到7人為一組的形式，在四個(gè)月的教學(xué)過程中，逐步完成橋梁方案規(guī)劃、結(jié)構(gòu)選型、力學(xué)分析、模型制作等的任務(wù)。最終成果以實(shí)體模型和創(chuàng)意文案的形式提交，其中橋梁跨徑不限、結(jié)構(gòu)形式不限、使用材料不限、所處環(huán)境不限。最后以答辯的形式進(jìn)行成績評定，創(chuàng)意新穎、選型獨(dú)特、受力合理的創(chuàng)作模型將勝出。

為促進(jìn)模型創(chuàng)作順利完成，具體實(shí)施中教師引導(dǎo)學(xué)生將整個(gè)創(chuàng)作過程劃分為四個(gè)階段并制訂階段目標(biāo)。具體為：1.創(chuàng)意論證階段：選定橋梁環(huán)境，形成創(chuàng)意方案。即以理論知識為基礎(chǔ)，以工程實(shí)例為依托，通過查閱大量資料，進(jìn)行創(chuàng)意討論，最后確定模型方案。2.方案設(shè)計(jì)階段：細(xì)化創(chuàng)意方案，完成方案設(shè)計(jì)。即平面設(shè)計(jì)線形，縱向劃分跨徑，確定高程，選定墩臺，橫向確定截面布置。4.模型制作階段：將設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)化為三維實(shí)體。即確定模型尺寸，選定材料和制作工具，制作部件，部件整合，形成安全、穩(wěn)定的橋梁模型。4.文案編寫階段：創(chuàng)作模型總結(jié)，內(nèi)容包括創(chuàng)意方案形成過程、選型依據(jù)、平縱橫設(shè)計(jì)內(nèi)容、模型制作過程，突出特點(diǎn)，以及個(gè)人貢獻(xiàn)等。

三、模型創(chuàng)作教學(xué)法的促進(jìn)作用

模型創(chuàng)作調(diào)動了所有學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，學(xué)生們紛紛走進(jìn)圖書館查閱資料，走進(jìn)橋梁現(xiàn)場體悟橋梁構(gòu)造設(shè)置和施工細(xì)節(jié)，并利用道橋?qū)嶒?yàn)室、結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室以及創(chuàng)新工作室的材料和器具，構(gòu)思、設(shè)計(jì)、制作橋梁模型。模型創(chuàng)作教學(xué)法的引入和順利開展，為橋梁工程課程教學(xué)改革探索了一條全新的道路，其中以下三方面的意義比較突出。

（一）自主學(xué)習(xí)，促進(jìn)知識的融會貫通

模型創(chuàng)作將橋梁工程的教學(xué)從有限的課堂拓展到無限的課外，為學(xué)生構(gòu)建了一個(gè)學(xué)以致用的廣闊平臺。模型創(chuàng)意和制作涉及橋梁的方案規(guī)劃、結(jié)構(gòu)選型、力學(xué)分析、材料選取以及制作工藝等多方面的知識，因此要成功創(chuàng)作出一個(gè)有特色的橋梁模型，必須綜合運(yùn)用三大力學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，以及橋涵水文、橋梁施工等多門課程的知識，來解決模型創(chuàng)作過程中不斷出現(xiàn)的各種問題。“絕知此事要躬行”，在模型創(chuàng)作過程中，學(xué)生通過“建橋”的實(shí)踐，會主動發(fā)現(xiàn)自身的不足并盡快尋找解決方案，而教師正是指導(dǎo)學(xué)生尋找解決辦法的有力助手。此時(shí)，教師的角色就實(shí)現(xiàn)了從“授魚”到“授漁”的轉(zhuǎn)變。學(xué)生眼界開闊了，創(chuàng)意會變得新穎;理論夯實(shí)了，結(jié)構(gòu)會趨于合理;動手能力提升了，模型定能如期“竣工”;用心編寫文案了，成果亮點(diǎn)更能凝練突出。可見，模型創(chuàng)作教學(xué)法將學(xué)生真正變?yōu)榻虒W(xué)的主體，學(xué)生既掌握了解決工程問題的方法，也促進(jìn)了知識的融會貫通。

（二）團(tuán)隊(duì)協(xié)助，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

創(chuàng)新精神是創(chuàng)新的靈魂和動力，模型創(chuàng)作的最大亮點(diǎn)是要有自己的創(chuàng)意。創(chuàng)意論證階段是激發(fā)創(chuàng)新精神的最佳階段，此時(shí)團(tuán)隊(duì)內(nèi)各種萌芽狀態(tài)的想法不斷涌出，通過深入討論變成作品的可實(shí)施性方案。在近四個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，整個(gè)團(tuán)隊(duì)為了完成預(yù)期目標(biāo)，問題越來越多，想法越來越多，爭執(zhí)越來越多，最后作品的輪廓就越來越明晰。堅(jiān)持到最后的學(xué)生所體現(xiàn)出的追求創(chuàng)新的強(qiáng)烈意識、對新知執(zhí)著的探究興趣、追求新發(fā)現(xiàn)的激情以及百折不撓的毅力和意志，正是創(chuàng)新人才培養(yǎng)所追求的創(chuàng)新精神。同樣，經(jīng)過長時(shí)間的交流、協(xié)作，這種創(chuàng)新精神也會潛移默化地影響其他學(xué)生，促進(jìn)團(tuán)隊(duì)綜合素質(zhì)的整體提升，而個(gè)人能力也在團(tuán)隊(duì)協(xié)作過程中，得到了很好的鍛煉和培養(yǎng)。同時(shí)，模型創(chuàng)作促使優(yōu)秀人才脫穎而出，為學(xué)校參加省級、國家級學(xué)科競賽遴選了創(chuàng)新拔尖人才。

（三）公正客觀，構(gòu)建創(chuàng)新型的評價(jià)系統(tǒng)

對教學(xué)質(zhì)量的評價(jià)最客觀、最權(quán)威的是社會，是市場，人才的發(fā)展是優(yōu)勝劣汰、適者生存，要培養(yǎng)出適應(yīng)社會和市場的創(chuàng)新型橋梁工程專業(yè)人才，必修構(gòu)建創(chuàng)新型學(xué)生評價(jià)系統(tǒng)。橋梁工程課程教學(xué)中構(gòu)建的學(xué)生評價(jià)系統(tǒng)包括理論考試、模型創(chuàng)作、課程作業(yè)、讀書報(bào)告等部分，所占比重分別為50%、25%、15%、10%。理論考試和課程作業(yè)是評價(jià)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，讀書報(bào)告是對基礎(chǔ)的拓寬，模型創(chuàng)作是基礎(chǔ)上的提升和創(chuàng)新。其中模型創(chuàng)作細(xì)分為模型創(chuàng)意、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、動手制作、文案編寫、個(gè)人貢獻(xiàn)，所占比重均為5%。這種多樣化的考核方式有利于教學(xué)模式從封閉型向開放型轉(zhuǎn)化，有利于教學(xué)目標(biāo)從知識型教育向創(chuàng)新型教育轉(zhuǎn)化，最終將學(xué)生從死記硬背課本、應(yīng)付考試的困境中解放出來，學(xué)生有更多的時(shí)間和精力去自主選擇知識結(jié)構(gòu)，拓寬視野，挖掘潛力，不斷創(chuàng)新。

四、模型創(chuàng)作教學(xué)法的展望

本文針對橋梁工程課程教學(xué)中存在的關(guān)鍵問題，從轉(zhuǎn)變教學(xué)理念、促進(jìn)理論與實(shí)踐結(jié)合的角度出發(fā)，闡述了模型創(chuàng)作教學(xué)法的開展和實(shí)施，探索了模型創(chuàng)作在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神以及綜合素質(zhì)方面的促進(jìn)作用。為使模型創(chuàng)作持續(xù)發(fā)揮作用，還需做好以下三項(xiàng)工作：1.教師要轉(zhuǎn)變教育觀念，重視實(shí)踐與教學(xué)的結(jié)合;2.為了更準(zhǔn)確地分析模型結(jié)構(gòu)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)分析軟件，如MIDAS CIVIL，橋梁博士等。3.建立和完善培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐、創(chuàng)新能力的長效機(jī)制，確保模型創(chuàng)作在課程教學(xué)中規(guī)范化、常態(tài)化的運(yùn)行。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[責(zé)任編輯：鐘 嵐]