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土木工程概论课程教学研究

河南城建学院是以城建为特色的本科院校,在多个专业本科教学中均涉及“土木工程概论”课程,其内容范围广、信息量大.因专业培养目标不同,在教学目标和教学内容上也有所差异.建筑电气与智能化专业具有建筑、电气、控制、计算机等多学科交叉特点,2012年开始招生,“土木工程概论”安排在大一第二学期,是学生入学以后接触到的第一门与电气交叉的有关土木的课程,对建筑方面的了解主要来源与本课程,其教学目标是使学生了解土木工程的基本知识,熟悉建筑知识的基本概念、建筑构造、建筑结构,了解建筑施工、建筑材料及工程防灾抗灾等关于建筑工程的基本内容,为后续有关建筑的专业课程学习打下基础,基本体现出建筑电气与智能化专业与建筑相融合的特性.有关“土木工程概论”课程在其它专业教学模式的研究和实践文献较多,本文针对建筑电气与智能化专业,探索土木工程概论认知教学模式,以期提高课程教学效果.

1课程内容与特点

根据建筑电气与智能化专业“土木工程概论”课程目标定位,教学重点应在建筑构造,在教材选用上没有选取专业规范中推荐的土木工程概论课程内容,而是选取了适合以后专业课学习的“建筑构造”教材,着重于建筑工程的相关知识,包括地基与基础构造、墙柱构造、楼层与地面构造、屋顶、门窗及变形缝构造等,针对专业需要补充工程结构、土木工程基本的结构型式、主要施工方法,为激发学生的学习兴趣,还增加了土木工程的发展历程和展望.依据教学大纲,对教学内容进行了编排,如表1所示.对于建筑电气与智能化专业来说,“土木工程概论”可以说是一门新课程,无论其教学内容和教学模式,没有成熟的经验可以借鉴,根据教学大纲、专业规范存在以下特点:(1)教学内容广泛而学时少.从教学内容看,基本涵盖了主要的土木工程类课程内容.每一部分的内容就是一门课程甚至一门学科,内容非常广泛,而课时安排每周2个,一个学期在30~34课时之间,要想在较短的时间里将丰富的基础知识传授给学生,显然比较困难[2];(2)课程教学纯理论无实践.课程内容侧重介绍概念,没有安排相应的实践课程,对于某些内容虽然图例说明,但对于没有学过制图的相关知识的学生,看懂图纸也是比较困难的.大部分的章节是理论性阐述和介绍,学生接触的是一个又一个理论的概念,虽说每天在近距离接触建筑,但对概念是似是而非,缺乏感性认识.

2教学模式

一般情况下,大学的一、二年级公共基础课程居多,尤其在一年级更是如此,建筑电气与智能化专业开设“土木工程概论”课程在一年级的第二学期,学生学习本门课程时,不具备任何专业基础,且没有任何先修的相关课程.另一方面,课程内容多、新概念多、学时少、无实践,就会影响到教学进度与教学效果.因此,在实践中积极探索,采用以课堂讲授为主,部分内容采用讨论式教学法,安排实践教学等多种形式的教学模式.

2.1课堂讲授

课堂讲授基本上是以教师为信息源,通过讲授把信息传递给学生,再经过学生大脑的加工处理,形成存储状态的信息.虽说有其缺点,但可以充分发挥教师的主导作用,在较短的时间内能够集中、大容量地传授书本知识,保证知识传授的系统性、完整性和深刻性[3],对于建筑电气与智能化专业学习“土木工程概论”较为适用.(1)由于课时较少,需对教材内容进行取舍,没有必要详尽介绍教材的所有内容,利用有限的课时抓住重点[4].在“地基与基础构造”一章中,重点学习基础的分类和构造、地基的分类,看懂简单的基础图、地下室的构造,了解地基分类、刚性和非刚性基础,对基础的埋置深度少做介绍,教材内的有关规范的数据及地下室的防潮不建议学生学习,对其它内容感兴趣的学生可自行阅读;(2)充分利用现代化的教学工具,尽可能采用课件教学,在课件的制作上,以图片、动画、视频资料为主,文字部分为辅,增强教学内容的吸引力.在讲授“主要施工方法”的内容时,以认识施工为主,大体知道工程施工的主要项目,主要侧重土方工程、砌筑工程、钢筋混凝土工程,使用图片160张左右、动画30个、视频资料22段,基本保证了内容的完整性,也激发了学生的学习兴趣;(3)充分利用学生熟悉的案例,加强互动,鼓励学生积极思考,活跃学生思维,通调动学生学习积极性.如在讲授建筑的门窗、墙体、过梁、连续梁、板、吊顶、抹灰、阴阳角时,引导学生观察教室,根据对现场建筑的认识,启发学生理解各种构件的特点及作用,再与电气结合起来,说明这些构件与电气的关系,找到了土木工程与建筑电气的结合点,这样都能起到良好的效果;(4)因为选用的教材是“建筑构造”,需要补充其它有关土木工程的知识,所以在第一次上课时,给学生列出足够的参考文献,要求学生通过各种途径阅读学习.

2.2讨论式教学

课堂讲授过于强调接受式学习,不利于创新人才的培养.随着对人才要求的不断提高,后来出现了很多种教学模式,比如讨论式、启发式、学导式等,可谓百花齐放,每种教学模式都有其优点,但其落脚点在于,在教师的指导下,充分发挥学生的主体作用,让学生真正成为学习的主体,促进学生的积极参与意识.这些教学法为“土木工程概论”教学提供了可行的经验.2.2.1讨论式教学的程序(1)学生自学.教师根据课程指定学习内容,在浏览的过程中,提出学习目标,指出重点、难点,可以探究学习的方向,在学习中注意事项,提供参考书目,目标力求体现广度、难度、深度既自主创新学习的要求.学生根据目标自学,在自学的过程中,查找有关资料,记录疑难点;(2)合作学习.学生自愿组成5~6人学习小组,将个人自学的内容与理解分享与学习小组的其它同学,对疑问的问题,小组成员互相合作解决疑难,使个人自学成果转化为全组成员的共同认识,最后形成PPT形式的小组学习成果.由此,能够体现出学生的自主思维空间与自我体验,促进学生之间的有效沟通[5];(3)学生讲解.教师对学习的内容分成若干单元,每个小组自选或教师指定主讲人,对形成的PPT成果进行讲解,小组的其它成员可以补充,在讲解过程中,其它小组成员可以提出疑问,由主讲人或其它学生回答;(4)教师总结.教师对讲解过程中出现的问题总结点评;对学生的疑难问题回答不准确的进行答疑;对各单元的重点、难点及需要掌握的部分提示性的串讲;对每学习小组进行评价;对学习的内容以小论文的形式布置作业.从以上的教学模式中可看出,教学重心从教师的教移到学生的学上,学生自主、直接、快速地参与教学全过程,课堂上几乎三分之二的时间由学生主动进行.培养了学生具有强烈的信息情报意识和较高的收集、运用信息情报的技术能力;培养良好的合作意识;提高了学生的实践能力,学会学习的能力,终身可持续发展的能力;尤其提高了学生的表述能力.也倡导学生主动参与,乐于探究,成为学习的真正主人.教师成为学生学习活动的组织者、协调者、合作者、促进者.2.2.2讨论式教学实践在内容选取上要保证完整性,能以身边建筑为切入点、认知性为主.每个小组的任务量基本相等;每个小组的工作量基本一致,有重点和难点;因接受的任务是没有学习过的内容,而且没有基础,所以工作量不能过大,讲述时间不宜过长,控制在十分钟以内.通过对“建筑构造”教材的梳理,选取了基础的分类和构造、墙体分类、砖墙材料、散水与明沟、门窗过梁、圈梁、构造柱、砌块材料与类型、隔墙、隔断、幕墙的种类等这一类约30个小课题,在教学的过程中,分三次穿插进行.(1)自学.自学的形式:建筑电气与智能化专业共有60名学生,以6人为一组,自由组合,共计十组,每组设小组长一名;自学的内容:教师布置任务,对任务的重点进行说明,为不影响上课时间,以资料的形式分发每个小组.如“基础的分类和构造”段落,要求学习杯形、阶梯形、锥形、条形、梁板式、板式、箱型基础,并说明各自的特点.各组进行任务的准备,查找相关资料,通过自学讨论,每小组制作自己任务的PPT.对制作的PPT要求不超过20页,时间控制在10分钟之内.(2)精讲演练.对教师指定的任务,各组自选主讲人,以PPT的形式在课堂上讲述,每位发言人时间为8分钟~10分钟,要求条理清楚、重点突出、内容紧凑,时间安排合理.限时间的目的可以保证对问题的全面阐述,又能保证用简洁语言阐述问题,锻炼学生的语言表达能力.(3)答疑.每小组主讲人讲解后,对本小组发言有不同意见的,可以补充,其它小组可以对主讲小组提出问题,要求其回答,对不能回答的问题教师进行解答,这样希望给大多数学生发言的机会.(4)总结.在各组讲述结束后,教师本次课的内容统一进行总结,指出讲述中的优点和需要改进的地方,并对课程内容进行归纳,以利于对课程内容更深的认识.最后学生小组之间互相评价,教师补充教学资料.(5)成绩评定.成绩评定采用每次课评定一次成绩,其成绩包括:讲述+发言+提问题;分值分布为:主讲人10分;助讲5分;提问题3分,回答问题5分.在成绩评定时考虑,若采用学生发言,教师打分,学生发言的主要意图是给教师听,是为了获得高分,讲述中,学生很少关注同学的评价,群体互动和参与得不到真正的体现.因此,在评定时,采用学生互评的方式.在各组讲述后,其它组进行打分.每组主讲人的平均得分作为相应组成员的成绩,教师作成绩评判.此外,教师对主动提出问题及回答问题积极参与的学生给予额外加分.2.2.3实践教学土木工程本身是一门实践性很强的学科,现场参观是认识建筑的主要一种形式,因此,在课程教学过程中,利用课余时间,安排2次现场参观,1次参观已建成典型工程,比如校园内的图书馆、教学楼、食堂、实验室等或市博物馆、展览馆,了解建筑的结构、构成和形式,与电气的关系,增强学生的专业使命感;1次参观在建工程,通过学生自主观察、教师和工程师的讲解,了解工程的施工过程,对建筑施工增加感性认识,教师在这个过程中,可以讲解电气工程如何与土建工程相配合的内容,增强学习的兴趣和信心[6].

3考核方式

对于建筑电气与智能化专业,土木工程概论是交叉学科,为后续的建筑电气施工技术、建筑电气预算、建筑供配电设计、建筑弱电系统等课程的基础,课程特点非常突出,其内容广泛而不深入,如果采用传统的平时成绩加理论课考试方式的考核方式,理论课考试既给教师增加了出试题的工作量,又给学生带来较大负担,实际并不能反映学生真正的掌握程度,与课程的培养目标不符合.因此,为了准确全面地反映学生的学习情况,课程考核采用平时成绩、讨论课成绩、课程论文相结合方式.平时成绩主要由考勤、课堂表现、作业情况成绩组成,所占比例为30%,讨论课成绩由讨论课表现现场打分,期末总结,所占比例为30%,课程论文所占比例为40%.为保证课程论文质量,在教学实践中,一方面在课程的开始让学生知道期末需要完成一篇论文,另一方面课程论文的题目在最后一次课揭晓,并在课堂上完成,这就使学生在平时的学习中用心搜集资料,避免利用互联网互相抄袭.另外,教师给出论文的大方向,土木工程与建筑电气的关系,学生可以根据这个方向自拟感兴趣的题目,字数要求1000字以上,实践证明,既锻炼了学生的写作能力,又有效地促使学生发挥主观能动性,感受到学习土木工程概论课程的重要意义.

4结语

(1)使用讨论法教学时会存在以下问题:学生对任务准备不充分,讲述时间过短;提问题及回答问题积极性不高,互动不足;每小组只注重自己的任务,对其它小组的任务不重视,表现为没有真正掌握全面课程内容.可以通过指定参考资料、成绩评定中给予倾斜、教师准备的讲课资料提供学生参考等措施解决.(2)在教学实践中,教师对教材内容需要充分了解,对所讲授内容有充分的把握,有明确的重点和难点.以教材为纲,辅助教材作为必要参考,补充与后续专业课程有关的知识,增加课程内容的知识性、趣味性,然后有意识地引导学生去学习领会这些问题.(3)任何一个教学模式都不是一成不变的,在课程的教学中需要随时调整,平时多与学生通过各种途径进行交流,增加与学生的沟通,注重学生的反馈.笔者采用几个课时后利用课间时间,让学生匿名提出书面意见和建议,以此了解学生对课程教学的看法和意见,及时调整,以提高教学水平.(4)“土木工程概论”课程内容多、课时少,通过在2012和2013级建筑电气与智能化专业中的使用,学生反映良好,达到了本课程的培养目标.

作者:张晓杰 王曦 单位:河南城建学院电气与信息学院


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