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土木工程專業實驗類課程開放式教學模式研究

發布時間:2019-09-30所屬分類:教育職稱論文瀏覽:1

摘 要:針對土木工程專業的本科教學工作,依據當前就業環境以及應用型人才的培養,對土木工程類的專業實驗課程采用了開放式教學,通過實驗基礎培訓、院系實驗系統共享以及實驗課程預約等多個環節,共同實現實驗類課程的開放式教學模式。此實驗教學模式不僅為

  摘 要:針對土木工程專業的本科教學工作,依據當前就業環境以及應用型人才的培養,對土木工程類的專業實驗課程采用了開放式教學,通過實驗基礎培訓、院系實驗系統共享以及實驗課程預約等多個環節,共同實現實驗類課程的開放式教學模式。此實驗教學模式不僅為土木工程的專業課程提供輔助指導,而且大大適應了當前就業需要,可以使學生在實驗中得到學習,在工作崗位上得心應手,快速投入到工作中。

土木工程專業實驗類課程開放式教學模式研究

  關鍵詞:應用型人才 土木工程專業 實驗類課程 開放教學

  隨著國家教育事業的大力發展,我國現階段主要提倡高校進行應用型人才和科研型人才兩種培養模式。根據目前的教育水平及受教育程度,其中應用型人才培養是我國教育發展的“主力軍”。應用型人才主要是指利用專業知識和技能從事專業社會實踐的人才類型,以熟練的專業知識技能從事社會活動一線生產工作。目前大多數高校的培養目標都以應用型人才為主,因此在各個專業的教學、實驗、實習、畢業設計等環節都要圍繞“應用型”而編寫教學大綱,才能達到熟練掌握專業知識的目的。

  土木工程專業是我國主要工科專業之一,專門培養規劃、設計、施工、管理的高級工程技術人才。土木工程專業是一門實踐性為主的學科,在其教學過程中,傳統的課程教學方式遠遠達不到土木工程專業的大綱要求和就業條件。在新時代新理念的環境下,為解決傳統教學方式的不足,土木專業要加大對實驗環節及實習環節等實踐教學的關注,加強學生的動手能力,鞏固并堅定基礎知識,加大實驗課程的比重,并融合到課堂教學中,因此提出了適應土木工程專業特點的實驗類課程的開放式教學模式,促進學生對理論知識的理解和掌握,更好地利用到實踐工作中去。

  1 傳統實驗類課程教學分析

  傳統實驗課程教學方式是主要是利用課堂教學手段,通過講解、傳授、演示等方式進行實驗課程的教學工作[1]。而對于土木工程專業來說,實驗環節是整個教學工作中比重最大的一部分,由于理論知識比較抽象,難于理解和消化,必須加以實驗輔助知識的鞏固和加深。但由于傳統教學模式的影響,導致實驗課程也遵循了其方法,弱化了實驗課程的比重、束縛了學生的思想創新,限制了學生的動手能力,形成只是填鴨式的傳授知識,學生對專業知識的理解只停留在表面,沒有達到理想的實驗教學效果。

  1.1 實驗重視程度弱

  傳統課程教學主要是以課堂教學為主,知識傳授主要通過講解為主要途徑,課堂教授已經成為習慣,從思想上就對實驗環節不重視;并且教學大綱對課程實驗環節的要求較弱,所占比重小,一般32課時的課程實驗環節只占到4~6個學時,完全達不到對實驗掌握的目的,更談不上讓學生對此課程的掌握和創新。

  1.2 實驗操作機會少

  對于土木專業課程來說,含有實驗環節的課程較多,且一般都為大型實驗,所以進行試驗教學時老師進行演示,學生只是通過看實驗來完成實驗環節;且有些院校實驗基礎較差,實驗設備少,每班學生較多,達不到每人一臺(或每組一臺)實驗設備,加上學生實驗加大課程所需時間,所以導致實驗課程形成“老師做,學生看”的實驗,大大減少學生實驗操作機會,甚至有的學生為零操作。

  1.3 實驗時間、地點受限制

  由于實驗課程的獨立性,院系在進行實驗課程時一般安排在集中時段,即老師和學生都有大量空閑時間段,有些實驗需要進行一到兩天,在這時間段內其他學生課程就會耽誤;另外,某些學院的實驗室資源較少,加上含有實驗的課程較多,就會將實驗環節時間拉上,從學期開始到學期結束,一直要進行實驗課程,導致教師和學生的時間沖突。

  根據以上對土木工程專業傳統實驗課程的分析,實驗課程在課程中占比較小,受重視程度不夠,加上各種硬件設施和軟件實力的參差不齊,導致實驗課程預期的成效緩慢。因此,針對這些不足因素,以我學院土木工程專業實驗課程為對象,建立具有開放式的實驗課程教學模式,補足實驗課程的短板,加大實驗課程比重,達到將理論知識與實驗課程相融合,達到對應用型人才的培養目的。

  2 試驗類課程開放式教學模式解析

  2.1 實驗課程開放式教學模式的提出

  開放式教學,淵源于科恩(R.C.Cohn)1969年創建的以題目為中心的“課堂討論模型”和“開放課堂模型”—人本主義的教學理論模型;同時,還淵源于斯皮羅(Spiro)1992 年創建的“隨機通達教學”和“情景性教學”—建構主義的教學模式。所謂開放教學,就是指課堂教學過程的開放,這里不僅包括了教學理念、教學目標、教學環境、教學內容、教學過程和教學評價等方面的開放,也包括了課堂教學以外教學的開放,如怎么進行與學科教學相結合的相關綜合實踐活動等[2-3]。

  本文將實驗類課程融入到開放式教學模式中去,以土木專業實驗課程為研究對象,將開放式教學理念與實驗課程相結合,以學生自主實驗為主體,教師教授為輔的開放式模式,擴大實驗課程比重,院系間互交教學,形成實驗課程的開放式教學[4-5]。

  2.2 開放式教學模式的構建

  實驗類課程開放式教學模式主要包括實驗比重提升、院系實驗協同、實驗課程預約、實驗時間管理和實驗地點互交等5個方面,形成具有循環體系的實驗課程開放模式,具體流程如圖1所示,各部分主要分析如下。

  (1)實驗比重提升。

  對具有土木專業課程的教學大綱進行修改,加大實驗環節的比重,如土力學、結構力學、材料力學、混凝土結構設計原理等課程的實驗學時,至少增加2~4個學時,一些內容可以融合到實驗環節中教授,從而平衡課堂教學和實驗教學所占的比重;加大實驗教學環節的課程大綱內容,主要是讓學生掌握實驗原理,幫助理解和鞏固專業知識,達到學有所用的目的。

  (2)院系實驗協同。

  學校各級學院與實驗室管理部門預先做好協調處理,使各個學院與實驗室之間配合教師和學生安全順利的進行實驗課程的學習。

  (3)實驗課程預約。

  在課程學習之前,根據教學大綱對需要進行實驗的課程進行預約,實驗室管理部門通過實驗選課系統將各級學院(包括其他學院的實驗室系統)的實驗室開放時間、選課時間、課程安排進行公布,每班學生與授課教師協商后進行網上實驗課程選擇,使教師和學生對實驗課程有所準備,能夠避免其他課程的沖突。

  (4)實驗時間管理。

  根據教學大綱內容和實驗課程預約系統的安排,綜合后對所選實驗課程進行實驗排序管理。實驗時間需要學生、實驗管理部門和教師三部分共同選定。實驗管理部門作為服務部門需要最大化配合教師和學生,可以在上課期間、晚自習期間、周末時間等一些非工作時間,讓各個環節的實驗時間最大化利用;也可添加實驗室管理人員,使某些積極性較高的學生自主實驗,充分利用他們的課余時間,進行拓展性、創新性的相關實驗。

  (5)實驗地點交互。

  學校各個學院具 有交 叉性的學科,可以共同使用實驗室及實驗設備,通過學院申請等程序,將全校的實驗系統調動起來,將實驗不只局限于本學院實驗室,可以利用其他相關學院實驗室進行實驗,充分利用實驗室資源,讓學生在本課程實驗之余能夠進行其他實驗課程的自主學習。

  2.3 開放式實驗教學的應用與成效

  對實驗類課程進行開放式教學后,在土木工程專業的土木工程班級進行了初步應用。在上一學期末對需要進行實驗環節的課程如土力學課程,增加了教學大綱中實驗課時的比重,使其占到了總課時的20%,通過院系和實驗室部門的配合,將實驗分別穿插安排在下一學期的前16 周,并開通選課系統完成了實驗課時的安排,其中在晚自習期間、周末的課時占到了很大部分;且與相近院系溝通后共同使用對方實驗室資源。實驗課程進行后,實驗室資源大規模得到應用,學生的土力學實驗水平大幅度提高,總體成績超過往年,且一部分同學獲得了實驗類的獎項。

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  3 結論

  (1)通過當前就業環境及應用型人才的培養,結合院校自身條件,對傳統的實驗教學方式進行了優化,提出了針對實驗類課程的開放式教學模式,并得到了成功應用。

  (2)建立了實驗類課程的開放式教學模式,包括實驗比重提升、院系實驗協同、實驗課程預約、實驗時間管理和實驗地點互交等5個方面,各個方面圍繞教師和學生展開,并形成了具有循環性的教學模式。

  (3)通過實驗類教學模式的應用,使得實驗室利用率大大增加,學生對實驗的積極性得到拓展,并充分利用了學生和教師的課余時間,將實驗環節穿插安排在空閑時間,最終提高了學生實驗水平和課程成績。

  參考文獻

  [1] 令狐浪.基于PBL理念的高校實驗室開放教學模式探討 [J].衛生職業教育,2018,36(1):88-89.

  [2] 華雪銘,孔純,王剛,等.《飼料分析與檢測》課程開放式實驗教學模式探討[J].教育教學論壇,2016(34):258- 259.

  [3] 周江,肖榮軍,朱基珍,等.大學物理實驗課程全開放教學模式的探索[J].科技資訊,2012(13):208.

  [4] 張文剛.開放式實驗教學模式在《土木工程材料》實驗教學環節中的應用研究[J].青春歲月,2018(15):120.

  [5] 王圣程,祿利剛,張朕,等.基于科研資源的土木工程材料 實驗教學拓展探索[J].實驗技術與管理,2018,35(4):199- 202.

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