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[摘要]土木工程教育教學中,不但要注重培育和擴展學生的專業基礎理論知識,還應重視培育學生的實踐動手能力和創新能力。工程案例教學是土木工程專業中較普遍的教學形式,對此專業學生綜合能力的培育有積極作用。從土木工程專業總工程案例教學的概念和特點出發,敘述了工程案例教學在土木工程專業教學中的實施過程,并分析土木工程專業中案例教學的應用,以供參考。
[關鍵詞]工程案例教學;土木工程;專業應用
因當前中國社會主義現代化的持續發展,培育土木工程專業學生的創新實踐能力逐漸受到社會各界的重視。各種基礎設施創建與城市建筑均需要土木工程專業進行支持,故此,培育學生創新實踐能力對提升中國的建筑水平具有十分重要的作用,而且工程案例教學在土木工程專業的應用是必然趨勢。
一、土木工程專業中工程案例教學的概念和特點
(一)工程案例教學的概念
根據工程專業課程的要求,在土木工程專業的教學中實行工程案例教學,應以學生作為主體,通過對學生特性的了解,選擇具備專業性及代表性的工程案例來實行教育,并在教育教學過程中,讓學生能自主探討、相互溝通自己對工程案例的看法,以此加強學生對土木工程專業的認識和了解,使大學生發現問題、分析問題、解決問題的能力得以提升,學生的思維意識更為活躍,可迅速并牢固地掌握專業理論知識,充分激發大學生對土木工程專業學習的現實。
(二)工程案例教學的特點
運用工程案例實行教學,首先,應轉變傳統的教學模式。在原有的教育形式中,均以教師作為主體,教師是課堂教育教學的指導者,而學生則在課堂學習中飾演著服從者的角色,這種教育形式極大地打擊了學生學習土木工程專業知識的自主性和積極性,對學生實行獨立學習產生消極影響。并且在案例教學時,教師只是起著向導作用,通過教師與學生相互之間的溝通交流,構成協作學習的模式,使教師與學生之間的關系更為和諧,以此提升了教育質量。其次,學生通過案例教學,掌握了教學課堂的自主性,變成課堂的主體,進而激發了大學生學習土木工程知識的興趣,亦提升了學生的創新思維能力。再次,土木工程和人類的實際生活有著緊密的聯系,不管是住宅,還是商貿大廈,甚至跨海公路等均能成為土木工程專業所要研究探索的對象。在日常生活中隨處可見的建筑,可為工程案例教學在土木工程專業的應用提供了豐富多樣的資源。最后,工程案例中所存在一個簡單的問題,亦能涉及多個學科領域的知識,這即需學生不斷擴展自身的知識范圍,學會應用綜合學科交叉的知識來解決工程案例中所產生的問題,有利于學生提升自身的專業素質。
二、工程案例教學在土木工程專業教學中的實施
(一)土木工程專業課程工程案例教學變革的依據
工程案例教學在土木工程專業課程中的運用,符合人們對客觀世界認知的基本規律,教學變革主要強調對所學專業的感性認識來源工程實踐,并且根據工程實踐能夠上升為理性知識,其指導工程活動可在新的工程實踐過程中得到進步和發展。與此同時,教學變革中應注重強調學生主觀能動性給教育成效帶來的影響。而土木工程專業具有實踐性強、案例性強的特點,這亦是土木工程專業課程教學案例變革的又一依據,為案例教學變革提供了更大的可能性。土木工程專業課程中的案例教學是啟發式教學的本質要求,啟發式教學指的是應采取科學正確的教學方法,引導學生根據發散思維能發現問題、分析問題并自主解決問題,這恰好滿足了此專業課程的基本要求。由于在土木工程的實踐過程中出現的問題難以預料,也沒有固定的解決方案,因此,采取案例教學有助于為學生創造工程現場環境,協助學生養成自主解決工程問題的意識。
(二)土木工程專業課程工程案例教學變革的內容
根據對土木工程教學大綱與實踐發展現狀對課程教學內容實行整合,如何在有效的教學時間內,提升該課程的教育質量,選取教授的內容與重點則是重中之重。土木工程專業課程主要劃分為工程技術與工程組織這兩部分,若想在固定的課堂教學時間,將所有教材內容均講解一遍,是不可能完全做到的。這就要求任職此課程的教師可以針對學生的特性,選舉恰當的內容,突出知識的重點與難點。此外,還需收集、選取國內外熱點工程資料,以便及時調整教授內容,豐富課堂教學內容,使大學生所理解和掌握的知識和工程實踐始終保持同步。其次,將選取教授的課程內容整合成多個獨立的板塊,明確教學案例中所涉及的知識體系。土木工程項目大多與分部、分項工程作為一個單元,針對知識量相對較少的分部與分項工程單元可設立成一個板塊,針對知識量較大的單元,按照工程內在的延續性、知識含量的大小以及知識點相互之間的內在聯系,可設立多個板塊,每個板塊之間皆有與之相對應的教學案例。
(三)土木工程專業課程工程案例教學變革的環節
以“施工技術”這一課中“基坑開挖與基坑降”作為例子,來講解工程案例教學在土木工程專業應用的教學過程。首先,運用多媒體播放工程現場視頻,視頻中包含基坑開挖方法與基坑降水相關的工程狀況、施工器械、基坑降水設備和場地狀況等。在固定的時間內運用多媒體向學生提供大量視頻信息,呈現出工程現狀,這種直觀、形象、具體的信息可高效協助學生形成感性知識,激發學生學習土木工程的興趣,使課堂氣氛更為活躍,引導學生提出各種問題,調動學生自主探究問題的積極性,為案例教學打下牢固基礎。其次,在教學過程中,以文字為主,視頻和圖片信息作為輔助,向學生詳細介紹正在準備實行基坑開發的工程,包含工程概括、基坑形式以及施工平面圖和參數等。運用濃厚的工程環境,嚴謹詳細的工程語言向學生傳達現實工程的信息與所出現的問題,加強學生的工程意識以及解決問題的緊迫感和責任心,以此集中學生的注意力。
三、工程案例教學在土木工程專業的應用分析
(一)工程案例教學要重視培育學生學習興趣
選擇土木工程專業的學生并不是只要因為興趣才選擇此專業,可能是因為調劑或其他因素,也有一部分學生剛開始帶著濃烈的學習興趣報考土木工程專業,然而接觸一段時間后,認為此專業和想象中有所差距而感到失望,逐漸喪失學習的興趣等。當學生缺乏對此專業的學習興趣或是毫無興趣時,學生學習的自主性會降低,致使學習效率下降,最終導致未能達到此專業的培育目標。眾所周知,興趣是最好的老師,所以教師在工程案例教學過程中需要重視培育學生對此專業的學習興趣??梢赃x擇相對典型的案例來吸引學生的注意力,例如在講解到橋梁的知識時,可選擇武漢長江大橋在經歷過多次載重萬噸的油輪劇烈撞擊后,卻僅僅留下擦痕并沒有其他問題出現,其中學習的重點是武漢長江大橋運用了“裁牙齒”的世界領先技術。學生在聽教師講解案例時會被武漢長江大橋的堅固震撼,被這一案例所吸引,逐漸對與之相關知識產生求知欲和好奇心。此外,在案例分析過程中還可以采用小組協作、主題競賽等方式實行,不但能夠活躍課堂學習氛圍,還可提升學生參加的自主性和積極性,培育學生學習土木工程的興趣。
(二)工程案例的選取應以小見大,由易到難
在土木工程專業運用工程案例教學過程中需要科學正確的選取案例,例如針對大一新生來講,缺少對此專業的認識,甚至一部分人對這一專業感覺非常陌生,剛開始接觸土木工程專業需要一個緩沖的過程。故此授課教師在教學過程中,應注意選擇相對簡單的教學案例,結合教材內容實行教學。例如在教授土木工程和土木工程專業時,主要讓學生能夠理解土木工程的含義,了解土木工程專業具體內容、現狀和發展等多方面的理論知識。在這時可根據學生日常熟悉的建筑工程作為教學案例,例如新建地鐵、橋梁建造、隧道建造等皆是土木工程專業所需要學習的知識,由于學生對這些建筑相對熟悉,根據回憶與聯想就可對土木工程專業有更深層次的認識。然而伴隨土木工程課程進入技術專業知識的教育時,可選取身邊的案例或是國內外經典例子和學生共同進行深入探討和分析,例如城市高樓大廈建設的結構、結構抗震等專業技術層面的知識??偠灾?,在土木工程中運用工程案例教學教科學、合理,由淺入深,由易到難。
(三)工程案例的分析應結合教育大綱與進度
在土木工程教育教學中,運用工程案例教學需要將教學大綱作為參考依據,根據課程進度選擇并分析案例。這與由易到難地選擇案例相似,卻又存在差異,根據課程教學內容與課程教學進度需任職教師掌握好案例教學的尺度,不必所有知識點都選擇一個案例對應教學,如此會導致學生對案例認識存在誤差,過度注重案例本身而忽視了土木工程理論知識的學習。采用工程案例教學最終目的是為了使學生能夠更好、更全面地理解土木工程專業知識,并獲取對應的實踐知識,然而并不是用來代替土木工程專業理論的教學。與此同時,在實施工程案例分析過程中,應防止盲目地拓寬知識領域,例如在教授“材料的力學性質”時,在分析工程案例過程時需要著重從本課知識點去分析探究,而針對本課所涉及的建筑構造、施工等方面可不作為著重分析的項目,等學習到此知識點課程時再進行深入研究,如此即可避免學生搞不清重點,導致思維混亂狀況發生。基于此,教師在運用工程案例分析時應明確課程學習內容及教育目的,根據案例學習土木工程知識,而不是為了學習而實行教學。綜上所述,與以往教育形式相比,工程案例教學這一新型教學方式可充分調動學生學習土木工程的積極性,增強學生對土木工程理論知識的理解和掌握。因而,教師在講解土木工程知識時,需要科學正確地安排工程案例,用恰當的應用形式,協助學生提升專業基本應用能力與思維能力,使學生可更迅速地適應社會崗位需求。
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作者:饒力 單位:宜春學院土木工程系