時(shí)間:2022-10-18 10:35:26
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案例的設(shè)計(jì)是案例教學(xué)過程中的核心環(huán)節(jié),好的案例應(yīng)該既能融會(huì)相關(guān)理論知識(shí),又能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。具體來說,橋梁施工方面的工程案例設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮以下問題:
(1)要堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際的原則。
橋梁工程施工課程的實(shí)踐性較強(qiáng),要求每個(gè)案例以書中的理論知識(shí)為指導(dǎo),利于思考;要求必須從大量的第一手資料中設(shè)計(jì)案例,而不能憑空臆造。
(2)考慮現(xiàn)實(shí)性和未來性。
根據(jù)最近發(fā)展區(qū)的理論,案例的選取要考慮學(xué)生已掌握的知識(shí)及對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)意義。根據(jù)專業(yè)特點(diǎn),從搜集到的大量的原始資料中,分門別類地整理出具有代表性的案例,案例的選取應(yīng)當(dāng)考慮案例的主要特征是什么、要解決什么問題、如何激發(fā)學(xué)生的積極性等問題。
(3)要有典型性和針對(duì)性。
橋梁施工案例選取時(shí)要考慮具體解決什么問題,如橋梁基礎(chǔ)施工、橋梁墩臺(tái)施工或是上部結(jié)構(gòu)施工過程中遇到哪些問題?造成這些問題的原因是什么?如何解決?選取的案例要代表這一類問題的解決方案,具有典型性和代表性,利于學(xué)生觸類旁通,從而激發(fā)學(xué)生進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查研究和分析評(píng)價(jià),更好地提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。
(4)案例設(shè)計(jì)要考慮發(fā)展性和簡練性。
通過案例學(xué)習(xí)應(yīng)使學(xué)生在專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力上有所提高。同時(shí),案例設(shè)計(jì)要注意語言表述,圍繞解決中心問題,提供的細(xì)節(jié)不要太多,以免混淆了學(xué)生的視線和思維。
2.工程案例的教學(xué)實(shí)施
通過與現(xiàn)場實(shí)踐相結(jié)合,根據(jù)以上原則選定橋梁工程施工方面的具體案例。課堂上將學(xué)生平均分成六個(gè)小組,每個(gè)小組成員分別擔(dān)任其中的一個(gè)角色:施工方(包括項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)、施工員、材料員等),建設(shè)方,監(jiān)理人員。案例的討論主要從以下幾個(gè)方面展開:案例中要解決的關(guān)鍵問題是什么?哪些信息至關(guān)重要?解決問題的方法有哪些?做出決策的標(biāo)準(zhǔn)是什么?什么樣的解決方案是最適宜的?應(yīng)制定怎樣的實(shí)施計(jì)劃?什么時(shí)候?qū)⒂?jì)劃付諸行動(dòng)以及如何付諸?如何進(jìn)行整體評(píng)價(jià)?案例教學(xué)法的實(shí)施分成以下幾個(gè)環(huán)節(jié)。
(1)學(xué)生準(zhǔn)備。
在正式開始集中討論前一到兩周,把案例材料發(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生閱讀案例材料,查閱指定的資料和讀物,搜集必要的信息,并積極地思索,初步形成關(guān)于案例中問題的原因分析和解決方案。教師可以在這個(gè)階段給學(xué)生列出一些思考題,讓學(xué)生有針對(duì)性地開展準(zhǔn)備工作。
(2)小組討論。
由于小組成員不同,且角色多元化,他們?cè)跍?zhǔn)備和討論時(shí),不同意見相互交流,加深了學(xué)生對(duì)案例的理解,同時(shí)學(xué)生已經(jīng)查閱和掌握了相關(guān)材料,課堂氣氛活躍。
(3)代表發(fā)言。
各個(gè)小組派出自己的代表,發(fā)表本小組對(duì)于施工案例的分析和處理意見。發(fā)言時(shí)間一般應(yīng)該控制在20分鐘以內(nèi),發(fā)言完畢之后發(fā)言人要接受其他小組成員的詢問并做出解釋,此時(shí)本小組的其他成員可以代替發(fā)言人回答問題。
(4)小組集中討論。
小組集中討論的這一過程為學(xué)生自由發(fā)揮的過程,此時(shí)教師充當(dāng)?shù)氖墙M織者和主持人的角色。此時(shí)的發(fā)言和討論是用來擴(kuò)展和深化學(xué)生對(duì)案例的理解程度。討論最后,教師提出意見比較集中的問題和處理方式,組織各個(gè)小組對(duì)這些問題和處理方式進(jìn)行重點(diǎn)討論,將學(xué)生的注意力引導(dǎo)到方案的合理解決上來。
(5)歸納總結(jié)。
在小組集中討論完成之后,留出一定的時(shí)間讓學(xué)生自己進(jìn)行思考和總結(jié)。一方面總結(jié)規(guī)律和經(jīng)驗(yàn),另一方面獲取這種知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)策略,最后讓各個(gè)小組以書面的形式對(duì)該門課程的案例教學(xué)法做出評(píng)價(jià),分析該種教學(xué)方式的收獲與不足以及需要做哪些改進(jìn),并提出他們的個(gè)人建議。課堂教學(xué)結(jié)束后,教師進(jìn)一步總結(jié),揭示出案例中包含的理論,強(qiáng)化以前討論的內(nèi)容,提示后續(xù)案例,給參與者以鼓舞。從案例討論中引申出一定的結(jié)論,為后續(xù)的課堂教學(xué)提供準(zhǔn)備。
二、案例教學(xué)在土木工程專業(yè)中應(yīng)用成效分析
工程案例教學(xué)在土木工程專業(yè)專業(yè)課教學(xué)中實(shí)施了三年,取得了明顯的教學(xué)效果。為進(jìn)一步了解土木工程專業(yè)采用案例教學(xué)的效果,課題組成員分別對(duì)在校學(xué)生、2010屆畢業(yè)生、2011屆畢業(yè)生及部分用人單位進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查結(jié)果從實(shí)證角度說明了案例教學(xué)在土木工程專業(yè)教學(xué)中取得了良好效果。
(1)在校生。
大部分學(xué)生認(rèn)為,課堂上實(shí)施案例教學(xué)使他們提前將課堂上學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工程中,學(xué)會(huì)了處理實(shí)際工程中的工程事故或施工難題的一些方法,明確了自己的責(zé)任與義務(wù),為將來應(yīng)聘工作提供了幫助。同時(shí)從課堂情況來看,學(xué)生的出勤率明顯上升,學(xué)生學(xué)習(xí)面貌大有改觀。
(2)2010屆畢業(yè)生。
該屆學(xué)生工作將近兩年,當(dāng)被問到在校時(shí)案例教學(xué)的實(shí)施效果時(shí),大部分學(xué)生認(rèn)為,工程案例的選擇是直接源于實(shí)際工程,學(xué)生將在課堂上學(xué)過的理論知識(shí)直接加以應(yīng)用,能夠融匯變通;工作后能更好地處理與甲方、監(jiān)理及施工方的關(guān)系,更加清楚明白自己的職責(zé);工作中遇到類似的問題可以借鑒參考,更好地做好技術(shù)管理工作,加快實(shí)習(xí)期的過渡,更好地投入到實(shí)際工作中去。
(3)2011屆畢業(yè)生。
他們走上工作崗位還不到一年,據(jù)他們反映,土木工程專業(yè)中加入的大量工程案例,能使他們更快更好地適應(yīng)現(xiàn)場的工作環(huán)境,更加高效地投入到實(shí)際工作中去。他們遇到實(shí)際工程中的一些問題,有種似曾相識(shí)的感覺,處理起來比想象中要順利很多。
(4)用人單位。
對(duì)一些用人單位進(jìn)行的回訪顯示:近兩年招進(jìn)的學(xué)生能更好更快地融入新的工作環(huán)境,責(zé)任心更強(qiáng),工作效率更高。同時(shí)遇到一些實(shí)際工程問題不再束手無策,解決實(shí)際問題的能力顯著增強(qiáng)。總之,土木工程專業(yè)中案例教學(xué)的效果得到了學(xué)生和用人單位的認(rèn)可,促進(jìn)了土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng),增進(jìn)了師生之間的交流,讓學(xué)生逐漸成為教學(xué)活動(dòng)的參與者。在案例教學(xué)中,教師需通過工程案例了解最新的施工技術(shù)、施工方法以及新材料的應(yīng)用等,隨時(shí)調(diào)整和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生反饋的信息促使教師進(jìn)一步修正學(xué)生所提出的方案,以補(bǔ)充和完善理論和技術(shù)知識(shí),形成良性互動(dòng)。
第二,橋梁工程課程設(shè)置內(nèi)容缺乏全面性。土木工程教育卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)是面向未來國家建設(shè)需要,適應(yīng)未來科技進(jìn)步,德智體全面發(fā)展,掌握土木工程學(xué)科的相關(guān)原理和知識(shí),獲得工程師良好訓(xùn)練,基礎(chǔ)理論扎實(shí)、專業(yè)知識(shí)寬厚、實(shí)踐能力強(qiáng),能勝任木工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工、管理、研究、教育,以及投資與開發(fā)、金融與保險(xiǎn)等工作,具有繼續(xù)學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、國際視野和領(lǐng)導(dǎo)意識(shí)的卓越人才。目前我院現(xiàn)有的教學(xué)方式,注重了教學(xué)的系統(tǒng)性和完整性,但也存在不足之處。橋梁課群方向?qū)I(yè)課程信息量大,而每門課程學(xué)時(shí)有限。橋梁系學(xué)生從土木學(xué)院中分出較晚,對(duì)橋梁系后續(xù)本科生教學(xué)等有些不利影響,有些課程對(duì)本專業(yè)并不十分重要,可理解、了解,而有些課程或者內(nèi)容對(duì)于橋梁系學(xué)生將來學(xué)習(xí)和工作非常重要,應(yīng)加以強(qiáng)調(diào)。橋梁工程課群方向現(xiàn)有教學(xué)方案偏向公路橋梁課程設(shè)計(jì),疏于其他形式橋梁工程課程內(nèi)容的教育教學(xué)。新的橋梁技術(shù)專業(yè)課程將全面培養(yǎng)掌握各類相應(yīng)專業(yè)學(xué)科的基本理論和基本知識(shí),能在公路、橋梁、鐵路、城市道路、地鐵和地基處理等領(lǐng)域從事施工、管理和初步設(shè)計(jì)的高級(jí)工程技術(shù)人才。如何提高學(xué)生的工程操作能力、創(chuàng)新能力,如何使公路與橋梁技術(shù)專業(yè)課程教學(xué)更加適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)對(duì)人才的要求,都是橋梁工程課群方向積極探索的問題。
第三,思考和建議:產(chǎn)生上述問題的原因在于傳統(tǒng)的教學(xué)模式不適用于應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)下的橋梁工程課程教學(xué)。因此,為改善教學(xué)質(zhì)量和效果,有必要對(duì)該課程的教學(xué)模式進(jìn)行改革和探討.如果橋梁課群方向的學(xué)生能早點(diǎn)分出,如大二上學(xué)期就確定,則可由橋梁系老師來承擔(dān)核心基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)工作,這樣會(huì)更有針對(duì)性和效果。對(duì)培養(yǎng)專業(yè)性強(qiáng)的橋梁人才更有利。建議學(xué)校教務(wù)處和學(xué)院能夠考慮橋梁系的要求。橋梁專業(yè)課程信息量大,而每門課程學(xué)時(shí)有限,往往教師花費(fèi)很多精力和時(shí)間,也無法完美地表達(dá)橋梁建筑的空間和時(shí)間廣度。
二、土力學(xué)的課程特點(diǎn)
教授提出土力學(xué)的三大特點(diǎn):1.基礎(chǔ)性:從20世紀(jì)30年代以來,土力學(xué)的經(jīng)典理論及方法并沒有太大的變化;2.時(shí)代性:土力學(xué)的應(yīng)用已經(jīng)不局限于建筑工程,而開始向環(huán)境、抗災(zāi)等其他領(lǐng)域拓展;3.實(shí)踐性:學(xué)科與工程實(shí)踐聯(lián)系緊密。首先,土力學(xué)的理論知識(shí)結(jié)構(gòu)比較散碎,但可以總結(jié)為圖1的框架,其中三個(gè)特性:土的散碎性、土的多相性、地質(zhì)歷史形成的變異性;三個(gè)工程問題:強(qiáng)度、變形、滲流;三大理論:摩爾-庫倫強(qiáng)度理論、有效應(yīng)力理論、達(dá)西定律。圖1其次,土力學(xué)是一門特別重視實(shí)踐的學(xué)科。在《巖土工程50講》一書中,李廣信教授認(rèn)為土力學(xué)本身是一門實(shí)用的學(xué)科,認(rèn)為土力學(xué)的問題不能完全依靠數(shù)學(xué)或者物理力學(xué)的“模型”來解決,而且要經(jīng)常依靠動(dòng)手試驗(yàn)、現(xiàn)場認(rèn)知、案例研究這些聯(lián)系實(shí)際的方式提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。朱炳寅教授也提出類似的觀點(diǎn):“地基的沉降量不應(yīng)該完全依賴于計(jì)算,在地基沉降量的確定過程中,工程經(jīng)驗(yàn)往往比理論計(jì)算更重要,有時(shí)甚至是決定性的因素?!痹谒闹髦幸卜磸?fù)強(qiáng)調(diào)案例分析、經(jīng)驗(yàn)積累的重要性。
三、教學(xué)思路及教學(xué)建議
學(xué)習(xí)內(nèi)容上,對(duì)于本科學(xué)生來講,土力學(xué)的學(xué)習(xí)目的是為了在未來的實(shí)踐工作中應(yīng)用到勘察、設(shè)計(jì)、施工以及工程事故的處理當(dāng)中,然而限于課時(shí)往往無法具體深入學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)的重點(diǎn)就側(cè)重在三大理論和基本問題的計(jì)算、解決思路上。對(duì)于其他實(shí)踐應(yīng)用的內(nèi)容,酌情安排課時(shí),例如擋土墻、獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等常見的專業(yè)內(nèi)容可以安排成大作業(yè)或者課程設(shè)計(jì),對(duì)于更復(fù)雜的應(yīng)用則適當(dāng)刪減。教學(xué)方法上,以培養(yǎng)動(dòng)手能力為目標(biāo)的土力學(xué)專業(yè)教育,應(yīng)該從以下方面入手:
(1)重視基本概念和知識(shí)框架
當(dāng)前大學(xué)生普遍存在著急功近利的學(xué)習(xí)風(fēng)氣,具體表現(xiàn)就在重應(yīng)用輕理論,土力學(xué)雖然必須重視實(shí)踐,但仍然強(qiáng)調(diào)“從實(shí)踐中來”的理論總結(jié);另一方面,目前的土力學(xué)教材編寫質(zhì)量良莠不齊,如何帶領(lǐng)學(xué)生清晰地、正確地認(rèn)識(shí)土力學(xué)的知識(shí)體系和重要概念,就是教學(xué)的首要任務(wù),如有必要,建議可以在階段性學(xué)習(xí)完成后回過頭來再復(fù)習(xí)一遍緒論部分。
(2)及時(shí)引入基礎(chǔ)試驗(yàn)教學(xué)
土力學(xué)基本理論的理解離不開實(shí)驗(yàn)課程,而部分教師為了方便教學(xué),將實(shí)驗(yàn)課程和講授課程各自集中安排,學(xué)生在理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐之間人為地多出一段空白期,不利于理論知識(shí)的及時(shí)消化,得不償失。建議及時(shí)安排相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程,例如在講到達(dá)西定律的時(shí)候,就開始常水頭滲透試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作,待試驗(yàn)結(jié)束以后,再繼續(xù)其他章節(jié)的學(xué)習(xí)。
(3)理解規(guī)范但不要敬畏規(guī)范
規(guī)范在我們國家的建筑業(yè)中具有十分特殊的地位,而且多具有強(qiáng)制性。筆者認(rèn)為對(duì)于土力學(xué)學(xué)習(xí)來講,應(yīng)避免學(xué)生過早接觸規(guī)范,主要原因是規(guī)范普遍存在著保守、過細(xì)的問題,它的編制是為了工程技術(shù)人員在實(shí)際工程中快速掌握及使用的,過早接觸會(huì)限制學(xué)生創(chuàng)新思路和好奇心。另外規(guī)范在課程設(shè)計(jì)和使用的過程中,也要注意向?qū)W生強(qiáng)調(diào)規(guī)范的局限性,避免對(duì)規(guī)范的盲目推崇。
(4)“大作業(yè)+小組討論”代替單打獨(dú)斗的課程設(shè)計(jì)
課程設(shè)計(jì)是土木工程許多專業(yè)課的重要環(huán)節(jié),目前許多課程設(shè)計(jì)采用的仍然是“一人一份”的方式,但筆者觀察“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽”等各種團(tuán)隊(duì)競賽的效果后認(rèn)為,團(tuán)隊(duì)形式帶來了相互競爭、相互交流、相互激勵(lì)的學(xué)習(xí)氛圍,而且這也符合目前實(shí)際工作中的專業(yè)分工方式,可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。
(5)注重案例分析和理論應(yīng)用實(shí)際
案例分析作為土力學(xué)學(xué)習(xí)的重要途徑要得到教師的重視,這是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、理論聯(lián)系實(shí)際的重要途徑。目前國內(nèi)建設(shè)工程眾多,高校周邊有很多的實(shí)例資源,可以通過實(shí)地參觀、全程跟蹤等方式學(xué)習(xí)地基、基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工,也可以對(duì)已經(jīng)發(fā)生的相關(guān)工程事故進(jìn)行小組討論,引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際掛鉤,或者采用課堂匯報(bào)的方式安排案例分析課程都是很好的途徑。
(6)注重計(jì)算機(jī)應(yīng)用
目前在國內(nèi)的土力學(xué)教材中,部分教材仍附有“地基附加應(yīng)力計(jì)算表”等表格,以方便學(xué)生進(jìn)行手工計(jì)算,但不論是從實(shí)際工作中還是國外的教學(xué)發(fā)展來看,計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用是明顯的方向,應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生在課后作業(yè)中使用EXCEL編寫簡單的計(jì)算式進(jìn)行計(jì)算,課后學(xué)習(xí)ABAQUS、ANSYS或者國內(nèi)的理正等軟件,將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,指導(dǎo)分析其中出現(xiàn)差異的原因,拓寬學(xué)生的專業(yè)視角。
1.1優(yōu)化整合土木工程施工課程的知識(shí)體系在課堂教學(xué)之前,施工課程教師要優(yōu)化、整合課程知識(shí)體系,明確本節(jié)課需要教授的基本理論知識(shí)及重點(diǎn)、難點(diǎn),從而有效提高教學(xué)效果。優(yōu)化課程體系的過程中,要突出重點(diǎn)、難點(diǎn),并與工程的施工實(shí)際保持一致,并及時(shí)查找相關(guān)資料及最新研究成果,以補(bǔ)充教學(xué)知識(shí)。
1.2將整合的課程體系加工為相對(duì)獨(dú)立的教學(xué)模塊對(duì)于知識(shí)容量比較大的教學(xué)章節(jié),要根據(jù)實(shí)際施工的連續(xù)性、理論知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系等,分別設(shè)置為多個(gè)模塊。比如,進(jìn)行樁基工程案例教學(xué)時(shí),需要把握以下知識(shí)點(diǎn):預(yù)制樁的制作、運(yùn)輸、沉樁;灌注樁成孔及施工;樁基施工的質(zhì)量事故分析和處理措施。進(jìn)行吊裝工程案例教學(xué)時(shí),要突出以下內(nèi)容:起重機(jī)的參數(shù)計(jì)算機(jī)選擇方法;單層工業(yè)廠房的吊裝;塔式起重機(jī)在高層建筑施工中的應(yīng)用。
1.3確定各教學(xué)模塊涉及的教學(xué)環(huán)節(jié)施工課程教師在設(shè)置教學(xué)模塊及案例時(shí),要有針對(duì)性,即一個(gè)案例對(duì)應(yīng)一個(gè)模塊,每一個(gè)案例的組成部分應(yīng)包括有關(guān)本案例的施工現(xiàn)場錄像、工程環(huán)境介紹、可能出現(xiàn)的工程問題以及演示工程原理過程的flas。
2、改革的教學(xué)環(huán)節(jié)
首先,可通過播放工程現(xiàn)場錄像,讓學(xué)生形成感性認(rèn)識(shí),激起其學(xué)習(xí)興趣。錄像內(nèi)容可以包括施工場景、工程概況、地質(zhì)條件、施工關(guān)鍵點(diǎn)及與施工有關(guān)的施工機(jī)械等。其次,可以以施工場景為基礎(chǔ),用專業(yè)工程語言提出地質(zhì)、材料、設(shè)備等工程參數(shù),并介紹工程施工中需要及時(shí)解決的問題,營造濃厚的施工現(xiàn)場氛圍,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)意識(shí)。再次,要用課堂教學(xué)方式講解案例的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn),構(gòu)建各個(gè)模塊涉及的知識(shí)理論體系。由于施工操作具有動(dòng)態(tài)性,因此,課堂教學(xué)課結(jié)合flas進(jìn)行演示。最后,理論知識(shí)的運(yùn)用、檢驗(yàn)。讓學(xué)生分析案例教學(xué)中需要解決的實(shí)踐問題,在討論之后,有針對(duì)性的完成工程實(shí)踐問題報(bào)告。
3、改革措施
首先,要優(yōu)化教學(xué)計(jì)劃。教學(xué)計(jì)劃的優(yōu)化,可以在一定程度上破除土木工程施工課程的弊端。第一,教學(xué)團(tuán)隊(duì)要結(jié)合社會(huì)實(shí)際編制教學(xué)大綱,目前采用的教學(xué)大綱大多是根據(jù)社會(huì)需求編制的,而忽視了現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)及設(shè)備等內(nèi)容,容易導(dǎo)致學(xué)生在以后就業(yè)中難以適應(yīng)工作條件及環(huán)境。第二,改革學(xué)時(shí)分配,進(jìn)一步豐富教學(xué)內(nèi)容,如根據(jù)情況,將課時(shí)分別安排為教師課堂講授、專題講座等,不僅可完成教學(xué)內(nèi)容,也能夠豐富教學(xué)形式,激起學(xué)生積極性。其次,豐富教學(xué)手段。目前教師在課堂教學(xué)中,教學(xué)手段比較單一,基本是教師講、學(xué)生聽,筆者以為,要進(jìn)行教學(xué)改革,就要豐富教學(xué)手段,如舉辦講座、收集施工現(xiàn)場資料等進(jìn)行教學(xué)。專題講座如旋挖機(jī)灌注樁施工、混凝土施工工藝等,不僅可以豐富教學(xué)內(nèi)容,還能夠開拓學(xué)生視野,激發(fā)其對(duì)施工技術(shù)的就業(yè)熱情。因此,教學(xué)模式及手段的改革,能夠讓學(xué)生充分感受到土木工程施工課程的實(shí)用性,從而提高其學(xué)習(xí)效率。
(一)延長出國進(jìn)修時(shí)間
學(xué)校出國進(jìn)修期限為三個(gè)月,由于時(shí)間較短,進(jìn)修人員往往很難獲得國外名校的邀請(qǐng)函,如不是與國外高校已有良好的合作關(guān)系,則需要花很大的精力才能找到接收的高校和合作導(dǎo)師,而有的教師因?yàn)闆]有獲得邀請(qǐng)函而放棄進(jìn)修資格。此外,除倒時(shí)差、熟悉環(huán)境、提高英文聽說能力以及回國前期準(zhǔn)備等因素,真正用于學(xué)習(xí)的時(shí)間僅兩個(gè)月,進(jìn)修者難以從頭至尾地聽完一門課程。因此,建議延長進(jìn)修時(shí)間至六個(gè)月,以利于提高課程學(xué)習(xí)及綜合培訓(xùn)效果。
(二)雙語班及中文班的開設(shè)
目前,學(xué)校海外留學(xué)生課程基本為全英語授課。一方面考慮到留學(xué)生的語言障礙,難以聽懂中文;另一方面考慮到留學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)較弱,不宜與中國學(xué)生同堂授課。這種做法在國內(nèi)外皆少見,譬如在美國的中國留學(xué)生,不會(huì)因?yàn)檎Z言障礙或者基礎(chǔ)差異而單獨(dú)分班授課。今后學(xué)校在對(duì)留學(xué)生入學(xué)中文水平提出要求的同時(shí),教學(xué)方式也應(yīng)作出調(diào)整??梢栽诖笠贿M(jìn)行全英文授課,在大二、大三采用雙語教學(xué),而大四進(jìn)行全中文授課。這樣既可以降低非母語教學(xué)導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量的下降,也有利于留學(xué)生提升漢語溝通能力。
(三)網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)
學(xué)校土木工程專業(yè)國際化教學(xué)基礎(chǔ)較弱,多數(shù)教師沒有經(jīng)過培訓(xùn)就開始了留學(xué)生教學(xué)工作。雖然很多教師,尤其是博士畢業(yè)的青年教師,具有一定的英語表達(dá)能力,但由于缺乏英文課程背景認(rèn)識(shí),對(duì)留學(xué)生教學(xué)無所適從,課堂效果難以保證,甚至有些課程難以開課。美國很多著名的大學(xué),如普渡大學(xué)(PurdueUniversity),學(xué)生可以通過選修網(wǎng)絡(luò)課程獲得學(xué)分。這些網(wǎng)絡(luò)課程往往由名師授課,且在網(wǎng)站上提供了大量豐富的學(xué)習(xí)資源。筆者建議可以與此類大學(xué)開展合作,借助國外高校的師資力量,通過國際交流與合作,迅速提升學(xué)校英文教學(xué)水平。同時(shí),學(xué)校也可以成立課程小組,群策群力,加強(qiáng)自身網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè),為課程建設(shè)提供持續(xù)、強(qiáng)有力的支撐。
二、課堂教學(xué)
IPFW課程安排比較靈活,課堂教學(xué)的時(shí)間除了上午、下午外,中午和晚上同樣有課程安排,課時(shí)1小時(shí)15分鐘,中間沒有休息。這有利于兼職工作的學(xué)生選修適當(dāng)?shù)恼n程,提高學(xué)習(xí)效率。此外,教師教學(xué)方法,不受場所的局限。國外專業(yè)課也比較靈活,教師非常重視案例教學(xué),每堂課基本在復(fù)習(xí)上次課的重點(diǎn)之后,都會(huì)介紹新的知識(shí)點(diǎn),然后以例題為主進(jìn)行講解。這樣可以使學(xué)生較好地理解和掌握所學(xué)內(nèi)容并加以應(yīng)用。國外高校非常重視實(shí)踐性教學(xué),每門課程都有實(shí)踐環(huán)節(jié)。如測量學(xué)的教學(xué)與實(shí)踐如影相隨,混凝土基本原理的任課教師有自己的設(shè)計(jì)室,學(xué)生會(huì)用相關(guān)軟件進(jìn)行實(shí)際工程設(shè)計(jì)與分析?;貒蠊P者在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程教學(xué)工作中尤其注意以下4方面的問題:(1)了解學(xué)生背景,來自哪個(gè)國家、知識(shí)體系等,在課堂中的一些相關(guān)的作業(yè),如查找自己國家的相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn);(2)教學(xué)內(nèi)容要系統(tǒng)、條理清楚,且不宜過多;(3)教學(xué)方法要靈活,課堂氣氛要活躍,重視交流、討論等;(4)備課要充分,對(duì)于常用的專業(yè)詞匯要牢記,課件最好自己動(dòng)手做,采用啟發(fā)式教學(xué)。經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的努力,取得了較好的課堂效果,期末考試的考題也同中國學(xué)生的考題難度相當(dāng),絕大多數(shù)留學(xué)生成績優(yōu)良,能夠掌握所授主要內(nèi)容。
三、教學(xué)組織及教學(xué)評(píng)估
美國很多高校教學(xué)系統(tǒng)直接為教師及學(xué)生服務(wù),如IPFW使用的一種叫BlackBoardSystem系統(tǒng),每個(gè)教師和學(xué)生都有自己的賬號(hào),教師會(huì)將課程的教學(xué)大綱、教學(xué)課件、作業(yè)、教學(xué)視頻及其它資料在課程開課前傳到系統(tǒng),供學(xué)生參考查閱。IPFW的土木工程系日常管理相對(duì)高效,只有一個(gè)教學(xué)秘書,全面負(fù)責(zé)日常的教學(xué)安排、會(huì)議組織等。教師無論什么職稱、職位都有一間獨(dú)立的辦公室,很人性化。教學(xué)秘書的辦公桌位于辦公區(qū)的中心,方便與所有教師交流溝通。另外每到學(xué)校節(jié)日或者教師生日的時(shí)候,教學(xué)秘書會(huì)發(fā)放祝福的卡片或者小禮物,讓人感覺到集體的關(guān)懷,營造出一種溫馨氛圍,提升教學(xué)效果。教學(xué)評(píng)估方面,美國工程技術(shù)學(xué)術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)對(duì)土木工程專業(yè)辦學(xué)質(zhì)量的考核,不同學(xué)科、專業(yè)首先根據(jù)ABET要求及自身發(fā)展情況,制定相關(guān)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和細(xì)則。每隔4年,該委員會(huì)直接派專家或委托專門機(jī)構(gòu)對(duì)相關(guān)專業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)。而對(duì)教師的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)來自兩個(gè)方面,一是學(xué)院及土木工程系基于ABET的要求,從多角度考核教師的教學(xué)效果;二是學(xué)期末發(fā)放教學(xué)評(píng)價(jià)表,由上課的學(xué)生對(duì)教師作出評(píng)價(jià)。教師對(duì)學(xué)生課程的考核也是多方面的,基本上教師每次課后都會(huì)留作業(yè),期末考試之前會(huì)有3~4次小考,另外會(huì)安排學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),學(xué)生要進(jìn)行成果匯報(bào),學(xué)生的最終成績由平時(shí)作業(yè)(20%),期末考試(20%),報(bào)告(45%),出勤情況(5%),小測驗(yàn)(10%)五個(gè)方面加權(quán)平均得出。
四、教材選編
實(shí)行國際化教學(xué),必須選擇配套的雙語或全英語教材。最近幾年雖然不少出版社都引進(jìn)了一些原版英文教材,也有不少國內(nèi)學(xué)者著手編寫雙語或全英語教材,但真正適應(yīng)學(xué)院國際化辦學(xué)特色的高質(zhì)量課程教材卻很少。在直接選用國外教材時(shí),應(yīng)基本符合中國最新的規(guī)范要求。很多國外的優(yōu)秀教材,一般都帶有PPT,方便教學(xué)使用。但國內(nèi)外規(guī)范并不完全相同,因此要做必要甚至大量的修改才可以使用。由于規(guī)范及內(nèi)容的差性,很多國外的教材不一定適合,有些課程如綠色建筑、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很難在國外找到對(duì)應(yīng)的教材,這時(shí)需要組織力量,編寫合適的雙語或全英語教材。學(xué)校應(yīng)該出臺(tái)相關(guān)規(guī)定,提供相應(yīng)的資金支持,促進(jìn)留學(xué)生教材的編寫。此外,由于國外英文教材比較昂貴,學(xué)校圖書館應(yīng)及時(shí)擴(kuò)充購買相關(guān)教材及圖書,方便留學(xué)生和教師借閱。
(一)教材編寫
2013年,南昌大學(xué)與其他兄弟院校編寫出版了教材《土木工程材料》。新編教材充分考慮到現(xiàn)有教材的不足,強(qiáng)化混凝土章節(jié)內(nèi)容,增加了輕質(zhì)混凝土、高性能混凝土、纖維混凝土、再生混凝土、大體積混凝土、噴射混凝土、活性粉末混凝土等新型混凝土的相關(guān)知識(shí);根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況,弱化部分章節(jié),將石材、木材、合成高分子材料等章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)刪減;緊跟土木工程材料發(fā)展趨勢,增加建筑節(jié)能材料章節(jié);設(shè)置案例,在各章節(jié)中多設(shè)案例,引導(dǎo)學(xué)生用理論知識(shí)分析問題,與實(shí)踐相結(jié)合。
(二)授課內(nèi)容編排
根據(jù)土木工程材料課程特點(diǎn),對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行重新編排,力求做到以下幾點(diǎn):突出重點(diǎn)內(nèi)容,授課時(shí)以水泥、混凝土、瀝青、瀝青混合料為主要重點(diǎn),以土木工程材料基本性質(zhì)、氣硬性膠凝材料、建筑鋼材、新型墻體材料、建筑節(jié)能材料為次要重點(diǎn),同時(shí)兼顧建筑功能材料、合成高分子材料、砂漿、石材、木材等;體現(xiàn)專業(yè)特點(diǎn),注意授課內(nèi)容與不同專業(yè)方向的有機(jī)融合,土木工程工民建方向?qū)I(yè)重點(diǎn)突出水泥與混凝土的內(nèi)容,土木工程道橋方向?qū)I(yè)則要求掌握瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì);水利水電工程專業(yè)則要求詳細(xì)講解大體積混凝土及其施工;緊跟土木工程材料發(fā)展趨勢,更新教學(xué)內(nèi)容,授課時(shí)將土木工程新材料(如新型混凝土、新型墻體材料)、新技術(shù)(如隧道盾構(gòu)技術(shù)、大型混凝土構(gòu)件預(yù)制技術(shù))以及教師自身科研課題成果引入課堂教學(xué)中;結(jié)合工程應(yīng)用,將國內(nèi)外典型工程(如新型混凝土技術(shù)在三峽大壩、杭州灣跨海大橋應(yīng)用)融入課堂教學(xué)中。
(三)課時(shí)分配
土木工程材料課程是一門理論性、實(shí)踐性、實(shí)驗(yàn)性都非常強(qiáng)的課程,而土木工程材料課程的學(xué)時(shí)有限,在教學(xué)中合理分配課時(shí)是保證土木工程材料課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。南昌大學(xué)的土木工程材料課程共48學(xué)時(shí),其中課堂授課32學(xué)時(shí),實(shí)踐2學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)14學(xué)時(shí)。
二、教學(xué)模式的構(gòu)建
目前,土木工程材料課程的教學(xué)模式一般包括理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩部分。筆者在重視理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,強(qiáng)調(diào)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力。在土木工程材料課程中,除進(jìn)行理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革外,還適當(dāng)增加了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
(一)理論教學(xué)
土木工程材料課程需要讓學(xué)生了解并掌握土木工程材料的組成、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)、工藝、性能與應(yīng)用的基本理論知識(shí),為此,有必要將木工程材料課程的基本理論知識(shí)重組為土木工程材料的組成與結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)與工藝、性能與應(yīng)用三大塊進(jìn)行統(tǒng)一講授。同時(shí)可采用多媒體結(jié)合板書的方法進(jìn)行理論教學(xué),以達(dá)到縮減課時(shí)、增強(qiáng)教學(xué)效果的目的。
(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
土木工程材料課程中現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本上是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和研究熱情,因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革時(shí),除了開展水泥實(shí)驗(yàn)、砂石實(shí)驗(yàn)、普通混凝土實(shí)驗(yàn)、瀝青實(shí)驗(yàn)等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)外,還設(shè)計(jì)了綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)是在設(shè)定原材料的基礎(chǔ)上,進(jìn)行不同強(qiáng)度等級(jí)、不同坍落度要求的高性能混凝土實(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生自選材料和自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)前先將學(xué)生分為3~4個(gè)組并確定實(shí)驗(yàn)題目,要求小組同學(xué)查閱資料、集中討論后完成創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),比如減水劑與水泥相容性實(shí)驗(yàn)、緩凝劑對(duì)混凝土凝結(jié)時(shí)間影響實(shí)驗(yàn)、不同等級(jí)礦物摻合料對(duì)混凝土強(qiáng)度影響實(shí)驗(yàn)等。通過開展綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的研究熱情,提高學(xué)生的自學(xué)能力。
(三)實(shí)踐教學(xué)
在理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上,積極進(jìn)行土木工程材料課程實(shí)踐教學(xué)的探索與實(shí)踐。組織學(xué)生到預(yù)拌混凝土攪拌站了解混凝土的生產(chǎn)運(yùn)輸過程,認(rèn)知新拌混凝土的和易性,熟悉混凝土配合比設(shè)計(jì),或組織學(xué)生到施工現(xiàn)場見識(shí)混凝土的澆注養(yǎng)護(hù),了解建筑鋼材的性能和加工,實(shí)現(xiàn)理性認(rèn)識(shí)到感性認(rèn)識(shí)的提升,從而大大提高了教學(xué)效果。
三、教學(xué)方法的改革
在教學(xué)方法上,土木工程材料課程教師在課堂上一般采用多媒體和板書相結(jié)合的授課方式進(jìn)行教學(xué),學(xué)生基本上都是被動(dòng)接受知識(shí),很少對(duì)土木工程材料進(jìn)行更深入的思考。鑒于這一缺陷,筆者在課堂教學(xué)中,增加視頻播放與課堂討論環(huán)節(jié),提供了網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué),完善考核方法。
(一)視頻播放與課堂討論
為讓學(xué)生對(duì)土木工程材料的研究和發(fā)展有更深入的了解,特別是引導(dǎo)學(xué)生對(duì)土木工程材料進(jìn)行更深層次的思考,筆者充分利用多年從事教學(xué)和科研工作的優(yōu)勢,特別制作了一段50分鐘左右關(guān)于材料在仿生、智能領(lǐng)域研究和發(fā)展的視頻資料,要求學(xué)生提前自行觀看,同時(shí)在課堂上也組織學(xué)生利用1個(gè)學(xué)時(shí)觀看視頻資料,之后用1個(gè)學(xué)時(shí)讓學(xué)生走上講臺(tái)發(fā)表觀后感想。
(二)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)
網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)是高校數(shù)字化建設(shè)的重要體現(xiàn),也是教師授課質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要組成部分。網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)為學(xué)生與教師之間搭建了一個(gè)很好的交流平臺(tái)。教師可將很多相關(guān)的文檔、幻燈片、視頻資料上傳到網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)上,讓學(xué)生自行下載。學(xué)生也可在網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)向教師提問,教師可定期查看和回答學(xué)生問題。在教學(xué)方法上,網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)是對(duì)課堂授課方式的一種補(bǔ)充。
(三)考核方法
土木工程材料課程考核方法采用課堂考勤與課堂討論、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐(報(bào)告)、期中考試(開卷)、期末考試(閉卷)四種形式相結(jié)合的全程考核方法,其中四種形式占總成績的比例分別為15%、15%、20%和50%。四種形式相結(jié)合的全程考核方法,注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力,全面評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和課程的教學(xué)效果,對(duì)改變傳統(tǒng)的一考定成績、加強(qiáng)教學(xué)過程管理、分階段檢驗(yàn)教學(xué)效果、改革考試方法具有積極的意義。
四、教學(xué)改革的效果評(píng)價(jià)
土木工程材料課程經(jīng)過上述教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法的改革,可以讓學(xué)生更好地掌握土木工程材料的理論知識(shí),強(qiáng)化學(xué)生的自學(xué)能力,增強(qiáng)學(xué)生科研動(dòng)手能力,提高學(xué)生創(chuàng)新能力,取得了良好的效果。
(1)授課內(nèi)容
教師講課內(nèi)容有主次之分,學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)不僅簡單輕松,而且也更有針對(duì)性。對(duì)此教師可以適當(dāng)減少理論課時(shí),讓學(xué)生有更多的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)踐。
(2)上課形式
在課堂上播放相關(guān)視頻并進(jìn)行課堂討論,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)并積極發(fā)言,既能提高學(xué)生的表達(dá)能力,也能幫助學(xué)生對(duì)土木工程材料發(fā)展進(jìn)行更深層次的思考,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,有利于學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考問題的習(xí)慣。
(3)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)
除了部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之外,還增設(shè)了綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生在最短的時(shí)間內(nèi)見識(shí)到各種不同要求的混凝土,創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生的研究熱情。
(4)考核方法
采用上述四種形式相結(jié)合的全程考核方法,提高了學(xué)生上課的積極性,也有利于全面評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和課程學(xué)習(xí)效果。
二、案例教學(xué)在土木工程專業(yè)中應(yīng)用成效分析
工程案例教學(xué)在土木工程專業(yè)專業(yè)課教學(xué)中實(shí)施了三年,取得了明顯的教學(xué)效果。為進(jìn)一步了解土木工程專業(yè)采用案例教學(xué)的效果,課題組成員分別對(duì)在校學(xué)生、2010屆畢業(yè)生、2011屆畢業(yè)生及部分用人單位進(jìn)行了調(diào)查。調(diào)查結(jié)果從實(shí)證角度說明了案例教學(xué)在土木工程專業(yè)教學(xué)中取得了良好效果。(1)在校生。大部分學(xué)生認(rèn)為,課堂上實(shí)施案例教學(xué)使他們提前將課堂上學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工程中,學(xué)會(huì)了處理實(shí)際工程中的工程事故或施工難題的一些方法,明確了自己的責(zé)任與義務(wù),為將來應(yīng)聘工作提供了幫助。同時(shí)從課堂情況來看,學(xué)生的出勤率明顯上升,學(xué)生學(xué)習(xí)面貌大有改觀。(2)2010屆畢業(yè)生。該屆學(xué)生工作將近兩年,當(dāng)被問到在校時(shí)案例教學(xué)的實(shí)施效果時(shí),大部分學(xué)生認(rèn)為,工程案例的選擇是直接源于實(shí)際工程,學(xué)生將在課堂上學(xué)過的理論知識(shí)直接加以應(yīng)用,能夠融匯變通;工作后能更好地處理與甲方、監(jiān)理及施工方的關(guān)系,更加清楚明白自己的職責(zé);工作中遇到類似的問題可以借鑒參考,更好地做好技術(shù)管理工作,加快實(shí)習(xí)期的過渡,更好地投入到實(shí)際工作中去。(3)2011屆畢業(yè)生。他們走上工作崗位還不到一年,據(jù)他們反映,土木工程專業(yè)中加入的大量工程案例,能使他們更快更好地適應(yīng)現(xiàn)場的工作環(huán)境,更加高效地投入到實(shí)際工作中去。他們遇到實(shí)際工程中的一些問題,有種似曾相識(shí)的感覺,處理起來比想象中要順利很多。(4)用人單位。對(duì)一些用人單位進(jìn)行的回訪顯示:近兩年招進(jìn)的學(xué)生能更好更快地融入新的工作環(huán)境,責(zé)任心更強(qiáng),工作效率更高。同時(shí)遇到一些實(shí)際工程問題不再束手無策,解決實(shí)際問題的能力顯著增強(qiáng)??傊?,土木工程專業(yè)中案例教學(xué)的效果得到了學(xué)生和用人單位的認(rèn)可,促進(jìn)了土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng),增進(jìn)了師生之間的交流,讓學(xué)生逐漸成為教學(xué)活動(dòng)的參與者。在案例教學(xué)中,教師需通過工程案例了解最新的施工技術(shù)、施工方法以及新材料的應(yīng)用等,隨時(shí)調(diào)整和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生反饋的信息促使教師進(jìn)一步修正學(xué)生所提出的方案,以補(bǔ)充和完善理論和技術(shù)知識(shí),形成良性互動(dòng)。
2本體知識(shí)地圖構(gòu)建的主要技術(shù)
本體知識(shí)地圖構(gòu)建過程中,往往有著一定的技術(shù)特征,本文首先分析了本體知識(shí)地圖構(gòu)建過程中所遵循的基本原則,并對(duì)其方法作了簡單的講解。
2.1原則
本體知識(shí)地圖構(gòu)建的過程中,同樣也要遵循一定的基本原則,一方面就要遵循明確性和客觀性的基本原則,另一方面就要遵循可擴(kuò)展性和最小編碼偏差的基本原則,其原則往往有著一定的指導(dǎo)性,做好領(lǐng)域的分析和概念的增加,并保證本體知識(shí)地圖構(gòu)建有著一定的規(guī)范化和科學(xué)化。
2.2方法
本體知識(shí)地圖構(gòu)建中,往往需要借助于教學(xué)軟件,同時(shí)也要借助于手工的方法,實(shí)現(xiàn)本體知識(shí)地圖的共享性和互操作性。軟件開發(fā)生命周期中的IEEE1074-1995標(biāo)準(zhǔn),在某種程度上并不是本體構(gòu)建方法的標(biāo)準(zhǔn),僅僅是一種知識(shí)工程領(lǐng)域中的軟件開發(fā)方法。在本體知識(shí)地圖構(gòu)建的過程中,往往需要對(duì)其需求進(jìn)行綜合性的分析,并對(duì)領(lǐng)域本體的建設(shè)實(shí)施,最后就要做好形式化的編碼以及確認(rèn)評(píng)價(jià)。
3本體知識(shí)地圖在工程測繪專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用
對(duì)于工程測繪專業(yè)教學(xué)而言,更要結(jié)合專業(yè)的特色和專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)心理狀態(tài),并做好本體知識(shí)地圖的綜合應(yīng)用。
3.1需求分析
本體知識(shí)地圖在工程測繪專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用過程中,就要做好需求的分析。就工程測繪專業(yè)教學(xué)而言,其信息檢索系統(tǒng)緊緊是對(duì)簡單的關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索,并沒有綜合的考慮測繪專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的知識(shí)。當(dāng)前工程測繪專業(yè)知識(shí)教學(xué)中,主要是由多個(gè)知識(shí)點(diǎn)組成的,而知識(shí)點(diǎn)之間往往存在各種各樣的聯(lián)系。在外部知識(shí)排序的過程中,就要對(duì)內(nèi)部排序的基本因素進(jìn)行詳細(xì)的了解,做好基礎(chǔ)的需求分析。語義檢索過程中,更要將用戶檢索請(qǐng)求的本體化全面提高,借助于本體知識(shí)地圖進(jìn)而將關(guān)鍵詞檢索的局限性打破,將本體層次的檢索實(shí)現(xiàn),并將檢索的覆蓋率和精度全面提高。
3.2教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
工程測繪專業(yè)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,主要是對(duì)B/S模式加以采用,并結(jié)合J2EE框架的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)加以實(shí)現(xiàn),學(xué)生和教師借助于瀏覽器,并對(duì)Web接口以及Web頁面加以采用,其服務(wù)器端更是對(duì)多層體系架構(gòu)設(shè)計(jì)加以采用。這種教學(xué)體系設(shè)計(jì)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖主要有用戶組、管理員組、語義查詢接口、學(xué)習(xí)資源采集接口以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)本體等,其層次分別有瀏覽器用戶層、視圖表現(xiàn)層、應(yīng)用服務(wù)器中間層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層以及操作系統(tǒng)層和網(wǎng)絡(luò)層等。檢索的過程中,主要是采取直接輸入的方式,并對(duì)有意義的關(guān)鍵詞取出,查詢實(shí)現(xiàn)的過程中,盡可能的保障其有著一定圖元素集合,并借助于可視化的形式,將圖元素集合加以表現(xiàn)。
3.3工程測繪專業(yè)教學(xué)中本體知識(shí)地圖的建模過程
依據(jù)工程測繪專業(yè)教學(xué)中的具體情況,對(duì)工程測繪專業(yè)教學(xué)的結(jié)構(gòu)領(lǐng)域加以確定,進(jìn)而對(duì)本體知識(shí)地圖進(jìn)行建立,并實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)和學(xué)習(xí)的一種輔助,通過借助于系統(tǒng)將學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和實(shí)際的教學(xué)推理機(jī)制實(shí)現(xiàn),并將學(xué)生將要學(xué)習(xí)的知識(shí)內(nèi)容加以展現(xiàn),幫助學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)中需要查詢的知識(shí)進(jìn)行查詢。為用戶將精確的查詢結(jié)果提供。這種本體知識(shí)地圖系統(tǒng)的用戶主要有最終用戶和教師教學(xué)管理人員兩種。所謂的最終用戶也即是使用者學(xué)生,而教師和教學(xué)管理人員則是資源的一種加工者,并借助于提供的接口和網(wǎng)絡(luò),對(duì)本體知識(shí)地圖庫進(jìn)行豐富,進(jìn)而為學(xué)生服務(wù)。本體知識(shí)地圖在實(shí)際的建模過程中,往往需要長期的進(jìn)化和改進(jìn),通過借助于數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)本體作為后臺(tái),將OWL接口作為前端,輸出輸入文件格式采取OWL格式,有利于對(duì)當(dāng)前的Web信息進(jìn)行綜合性的描述。本體知識(shí)地圖在構(gòu)建的過程中,就要將測繪專業(yè)領(lǐng)域相對(duì)重要的概念和關(guān)系提出,并將其作為進(jìn)化的一種中職,在各個(gè)專家的深層次交流之后,進(jìn)而對(duì)測繪專業(yè)課程的核心主體進(jìn)行初步的建立。在當(dāng)前工程測繪專業(yè)教學(xué)而言,就要對(duì)現(xiàn)有的課程本體知識(shí)地圖相關(guān)概論進(jìn)行嚴(yán)格的分析,并借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)上技術(shù),對(duì)本體進(jìn)行構(gòu)建,盡可能的對(duì)大量的圖片和文字信息等資料進(jìn)行搜集,借助于教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),做好教學(xué)內(nèi)容的綜合性分析,盡可能的對(duì)部分知識(shí)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行總結(jié)。通過對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系進(jìn)行全面的了解,并對(duì)教學(xué)內(nèi)容的大部分重要知識(shí)獲取,借助于計(jì)算機(jī)算法的基本設(shè)計(jì)知識(shí),實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)專家之間的溝通交流,并將內(nèi)容學(xué)習(xí)的本體知識(shí)地圖進(jìn)行建立,將個(gè)別化學(xué)習(xí)提供給學(xué)生。
3.4工程測繪專業(yè)教學(xué)中本體知識(shí)地圖的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)過程
工程測繪專業(yè)教學(xué)中,本體知識(shí)地圖主要是針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的基本特點(diǎn)和教學(xué)情況,借助于現(xiàn)代化信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),進(jìn)而對(duì)教學(xué)內(nèi)容的基本概念進(jìn)行分析和確定,并確定教學(xué)的基本方法和教學(xué)的技巧,并對(duì)教學(xué)之間的關(guān)系進(jìn)行分析,對(duì)知識(shí)的語義模型進(jìn)行建立。工程測繪專業(yè)課程作為一門專業(yè)性的技術(shù)課程,在整體課程設(shè)計(jì)中更要對(duì)各個(gè)章節(jié)之間的銜接綜合性的考慮,并在實(shí)際的實(shí)施過程中,做好對(duì)信息的收集和處理工作。本體知識(shí)地圖在工程測繪專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用過程中,通過對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、線性結(jié)構(gòu)樹形結(jié)構(gòu)等加以采用,進(jìn)而對(duì)測繪專業(yè)相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行確定。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界實(shí)體數(shù)學(xué)模型的一種描述,并借助于計(jì)算機(jī)操作實(shí)現(xiàn)的過程。而線性結(jié)構(gòu)主要是對(duì)結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)元素的對(duì)應(yīng)關(guān)系的一種描述,并保證對(duì)應(yīng)關(guān)系中有著某種程度上的關(guān)聯(lián)。教學(xué)過程中,本體知識(shí)地圖查找時(shí),就要借助于某一確定的關(guān)鍵詞,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的搜索和教學(xué),更要確定重要性的關(guān)系。對(duì)于工程測繪專業(yè)而言,其課程教學(xué)和學(xué)習(xí)過程往往有著一定的特殊性,而教材不僅僅對(duì)教學(xué)單元作了主要的安排,同時(shí)對(duì)于教學(xué)的進(jìn)度也做了不同程度上的安排,而教學(xué)關(guān)系確定時(shí),更要嚴(yán)格的按照于教學(xué)的知識(shí)點(diǎn),并對(duì)教學(xué)之間的基本概念和相關(guān)的方法加以確定。學(xué)習(xí)資源和測繪專業(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)更要做好分開的設(shè)計(jì),測繪專業(yè)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)背景知識(shí)、主要內(nèi)容以及教學(xué)的主要特點(diǎn)均要進(jìn)行詳細(xì)的說明,對(duì)于工程測繪專業(yè)學(xué)生而言,更要結(jié)合知識(shí)的難以程度進(jìn)行劃分,盡可能的將教學(xué)知識(shí)的難度不僅僅要有著非常簡單和簡單兩個(gè)劃分,同時(shí)也要?jiǎng)澐譃橹械?、困難和特別困難等級(jí)。對(duì)于相對(duì)典型的目標(biāo)用戶而言,盡可能的將知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)的時(shí)間延長,并做好知識(shí)點(diǎn)角色用戶的劃分,合理的描述學(xué)習(xí)資源,對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)屬性進(jìn)行建立,借助于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)和資源的連接??偠灾?,工程測繪專業(yè)教學(xué)中本體知識(shí)地圖的應(yīng)用,不僅僅為學(xué)生的知識(shí)學(xué)習(xí)提供了一定的便利,同時(shí)對(duì)于教師教學(xué)質(zhì)量的提高和教學(xué)效率的提高也有著一定的積極影響作用。
以南京為例,南京理工科院校中開設(shè)了土木工程專業(yè)路橋方向的高校較多,這些院校中大部分都購買了相應(yīng)的土木工程方面的軟件,如PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件,魯班造價(jià)類軟件,廣聯(lián)達(dá)造價(jià)類軟件,為了滿足學(xué)士學(xué)位授予權(quán)評(píng)審要求,因此也建立了相應(yīng)的專業(yè)機(jī)房,但是專門開設(shè)的有軟件應(yīng)用系列課程的并不多,專業(yè)機(jī)房的利用率也并不是很高,主要是用于課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)/畢業(yè)論文階段的集中實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)。民辦院校和高職高專、大專院校中對(duì)于軟件技術(shù)應(yīng)用的課程,開設(shè)的相對(duì)較多。這樣有利于學(xué)生在校階段就能充分接受和社會(huì)上需求一致的軟件操作訓(xùn)練,從而為日后走上工作崗位做好鋪墊。
1.2可開設(shè)專業(yè)軟件技術(shù)應(yīng)用的課程
土木工程路橋方向可開設(shè)軟件技術(shù)應(yīng)用的課程很多,根據(jù)市場需求情況,主要有以下幾類。
1.2.1道路橋梁方向設(shè)計(jì)類課程
路橋類可開設(shè)軟件應(yīng)用的課程主要有:道路勘測設(shè)計(jì),橋梁工程,路基路面工程,專業(yè)軟件具體又分道路和橋梁計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)兩種類型。目前國際主流道路輔助設(shè)計(jì)軟件主要有:CARD/1,Bently,Civil3D。國內(nèi)常見的道路輔助設(shè)計(jì)軟件主要有:緯地三維道路設(shè)計(jì)系統(tǒng),路線大師,EICAD,海地,天正市政道路,鴻業(yè)市政道路及路面結(jié)構(gòu)HTDS2003。國內(nèi)常見的橋梁輔助設(shè)計(jì)軟件主要有:橋梁博士,橋梁大師,橋梁通等等。
1.2.2道路橋梁施工組織及造價(jià)類課程
工程施工組織及工程造價(jià)類可開設(shè)軟件應(yīng)用的課程主要有:土木工程施工,建設(shè)工程造價(jià),工程造價(jià)管理,工程合同管理,工程招投標(biāo)等課程。專業(yè)軟件主要有:同望公路造價(jià)軟件、海德縱橫公路工程造價(jià)軟件、廣聯(lián)達(dá)系列軟件、上海魯班系列軟件、清華斯維爾系列軟件、神機(jī)妙算軟件、南京未來清單軟件等等。
1.3存在的問題及原因分析
社會(huì)上存在的工程類軟件如此之多,各個(gè)地區(qū)及企業(yè)的實(shí)際情況不同,對(duì)軟件的購買也不一樣。各大高校對(duì)于軟件的購買以及開設(shè)相關(guān)課程,也是針對(duì)學(xué)生就業(yè)市場需求,以及學(xué)校年度設(shè)備采購計(jì)劃而定。對(duì)于高校中,要熟練地掌握這些軟件需要學(xué)生在課后花費(fèi)較多的時(shí)間去練習(xí),而這往往是很多學(xué)生不愿做的,只要教師不作硬性規(guī)定或要求,主動(dòng)學(xué)習(xí)和應(yīng)用這些軟件的學(xué)生鳳毛麟角。因此,直到大學(xué)畢業(yè),真正能夠掌握或部分掌握這些軟件的學(xué)生極少[3]。鑒于以上的情況,高校路橋方向開設(shè)軟件信息技術(shù)類課程,主要還存在著以下幾方面問題。
1.3.1現(xiàn)有軟件開發(fā)合作不理想
現(xiàn)有軟件開發(fā)缺乏統(tǒng)一部門的管理,從而導(dǎo)致很多軟件功能基本相同,只是適用地區(qū)不一樣。同時(shí),很多軟件公司里面的員工大多數(shù)是計(jì)算機(jī)等專業(yè)出身,對(duì)工程實(shí)際并不很熟悉,從而設(shè)計(jì)開發(fā)出來的軟件,在處理真正的工程實(shí)際時(shí),會(huì)產(chǎn)生一些偏差。
1.3.2教學(xué)資源及人才的缺乏
各大高校中的教師,絕大部分是本科—碩士—博士畢業(yè)而來,教學(xué)經(jīng)驗(yàn)雖然非常豐富,實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較差,因此教學(xué)缺乏與工程實(shí)際接軌。
1.3.3學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)還不強(qiáng)
學(xué)生在校階段的學(xué)習(xí)時(shí)間非常有限,對(duì)于軟件應(yīng)用類的課程,必須要求學(xué)習(xí)者經(jīng)常上機(jī)操作,熟能生巧,應(yīng)用軟件來解決實(shí)際工程圖紙中的問題,這樣,軟件應(yīng)用能力才能不斷得到提高。
1.3.4地區(qū)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)獨(dú)立
由于不同的地區(qū)有不同的建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),這就使得教師在訓(xùn)練學(xué)生軟件操作時(shí),必須選擇采用某一個(gè)省份的地區(qū)定額作為教學(xué)需求,很多教師都是選擇學(xué)校所在地的省份的定額,但學(xué)生來自全國各地,因此,當(dāng)學(xué)生畢業(yè)后如果回到家鄉(xiāng),對(duì)于工程軟件部分就必須按照工程所在地的操作來進(jìn)行。
2提高專業(yè)軟件化程度的措施
2.1高校方面
1)高校工程管理專業(yè)編制教學(xué)計(jì)劃的時(shí)候,就應(yīng)該充分考慮,在滿足學(xué)生修滿學(xué)分,不額外增加學(xué)生學(xué)習(xí)壓力的前提下,開設(shè)專門的軟件應(yīng)用課程,而不是僅僅在課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候集中培訓(xùn)。2)對(duì)于軟件的選擇,高校在購買軟件的時(shí)候,要充分考慮市場對(duì)軟件的評(píng)價(jià)或用戶的多少,而不能單純考慮價(jià)格,盡量購買專業(yè)方向的主流軟件。我校在充分調(diào)研論證的基礎(chǔ)上,先后購買了有關(guān)專業(yè)軟件。如天正建筑CAD、魯班系列軟件、PKPM系列軟件,EICAD,橋梁博士。為我院土木工程專業(yè)路橋方向?qū)W生全面提高計(jì)算機(jī)專業(yè)軟件應(yīng)用能力和水平,實(shí)現(xiàn)理論與應(yīng)用有機(jī)結(jié)合,路橋方向應(yīng)用型實(shí)踐教學(xué)體系改革奠定了基礎(chǔ)。3)機(jī)房的管理。專業(yè)教研室應(yīng)建立自己的專業(yè)機(jī)房,同時(shí)配備專業(yè)的維護(hù)人員。4)教師培訓(xùn)。學(xué)校應(yīng)鼓勵(lì)教師參加各種軟件培訓(xùn),然后服務(wù)于教學(xué)。5)積極參加各種軟件開發(fā)商舉辦的高等院校軟件競賽。目的不是在于獲得獎(jiǎng)勵(lì),主要是能和其他兄弟院校的學(xué)生同臺(tái)競爭,從而找出自己的差距。6)校企共建“雙師”結(jié)構(gòu)的實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)。通過引進(jìn)、培養(yǎng)補(bǔ)充緊缺專業(yè)人才,加強(qiáng)專業(yè)帶頭人培養(yǎng)和骨干教師隊(duì)伍建設(shè),強(qiáng)化“雙師結(jié)構(gòu)”教師隊(duì)伍建設(shè)。7)加強(qiáng)實(shí)習(xí)基地建設(shè),提高生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)水平。
2.2學(xué)生方面
1)鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)路橋方向各種軟件,而不是僅僅為了應(yīng)付考試,因此,對(duì)于軟件課程的考核,不應(yīng)采取課堂考試的形式,可采取機(jī)房上機(jī)考試,或者布置大作業(yè)的形式,讓學(xué)生充分思考后獨(dú)立完成,才能達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)效果。目前,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)已廣泛應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域,在畢業(yè)設(shè)計(jì)中加入計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的內(nèi)容,是提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量與學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的重要途徑[4]。我院根據(jù)教改項(xiàng)目的構(gòu)思,在畢業(yè)設(shè)計(jì)中加入了專業(yè)軟件應(yīng)用。目前已經(jīng)在2013,2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)中實(shí)施,同時(shí)計(jì)劃在往后的畢業(yè)設(shè)計(jì)中進(jìn)一步加大專業(yè)軟件的應(yīng)用。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的鍛煉,學(xué)生專業(yè)軟件應(yīng)用能力得到很大提高。2)學(xué)工部組織成立軟件應(yīng)用興趣小組或社團(tuán),讓學(xué)生充分了解軟件信息后,才會(huì)更認(rèn)真的學(xué)習(xí)。3)鼓勵(lì)學(xué)生報(bào)名參加各種軟件競賽,走出校園,了解其他兄弟院校的同學(xué)情況。同時(shí),對(duì)于獲獎(jiǎng)的學(xué)生,應(yīng)給予表彰。
針對(duì)“土木工程CAD”教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、授課用軟件版本低等問題,我們組織“土木工程CAD”和“建筑制圖”的任課教師對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了探討。將基本教學(xué)內(nèi)容分為CAD軟件的基本知識(shí)、繪圖準(zhǔn)備、二維圖形繪制、二維圖形編輯、圖形注釋、圖塊與外部參照、尺寸標(biāo)注、設(shè)計(jì)中心及查詢功能、圖紙空間及打印輸出等九部分,并通過實(shí)例深化對(duì)每部分內(nèi)容學(xué)習(xí)。在此基礎(chǔ)上,我們編寫了《土木工程CAD》教材[11],該教材以AutoCAD2013軟件的基礎(chǔ)命令為基本教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合土木工程圖紙的基本元素和制圖標(biāo)準(zhǔn)闡述二維圖形的繪制和編輯方法,將CAD基本制圖方法與土木工程制圖規(guī)范地結(jié)合起來,形成了從繪圖準(zhǔn)備到打印出圖完整的內(nèi)容體系。為了保證內(nèi)容的全面性,教材中設(shè)置了三維圖形繪制和編輯、著色與渲染等內(nèi)容,同時(shí),結(jié)合土木工程制圖相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),介紹了利用CAD軟件進(jìn)行土木工程施工圖的制圖步驟和制圖方法。教材的每一章都有針對(duì)性地設(shè)置了思考題和上機(jī)題,方便學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握和鞏固。
2改善教學(xué)方式,探索有效的教學(xué)方法
為了改變“土木工程CAD”課堂教學(xué)效果差、課堂教學(xué)與實(shí)訓(xùn)間隔時(shí)間長的現(xiàn)狀,在教學(xué)實(shí)踐中,第一,將課堂教學(xué)轉(zhuǎn)移到機(jī)房中,教師利用多媒體設(shè)備對(duì)CAD軟件的基本操作進(jìn)行演示,學(xué)生“一人一機(jī)”進(jìn)行學(xué)習(xí);第二,在教學(xué)過程中,給學(xué)生必要的動(dòng)手操作時(shí)間,并在每節(jié)課中保留十分鐘的時(shí)間為學(xué)生答疑,及時(shí)解決學(xué)生在聽課過程中遇到的問題,課堂上不能解決的問題放到課下或上機(jī)實(shí)訓(xùn)中解決;第三,通過與教學(xué)管理部門協(xié)調(diào),縮短課堂教學(xué)與上機(jī)實(shí)訓(xùn)之間的周期,做到即學(xué)即練,使學(xué)生更有效地消化吸收所學(xué)知識(shí)。在課堂教學(xué)實(shí)踐中,為了更好地將CAD繪圖與土木工程專業(yè)制圖知識(shí)結(jié)合,采用案例教學(xué)方法。具體做法為,在第一節(jié)課將某建筑平面圖大作業(yè)發(fā)給學(xué)生,該大作業(yè)既包含應(yīng)用CAD基本命令繪制建筑平面圖紙基本元素的內(nèi)容,又包括制圖標(biāo)準(zhǔn)的一些基本要求;在后續(xù)的授課過程中,將該大作業(yè)進(jìn)行分解,并將分解內(nèi)容融入到各章節(jié)內(nèi)容的講授中,使學(xué)生在學(xué)習(xí)CAD基本命令的同時(shí),掌握這些命令在土木工程制圖中的具體用法;在講授完最后一章內(nèi)容后,指導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)內(nèi)容融會(huì)貫通,完整地完成大作業(yè)的繪制。在案例講解過程中,注重引導(dǎo)學(xué)生分析圖形,尋找圖形繪制的快捷方法和步驟,提高學(xué)生分析和解決問題的能力。在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中,為了改進(jìn)上機(jī)實(shí)訓(xùn)效果,采用任務(wù)引導(dǎo)型教學(xué)方法。首先,制定詳細(xì)的上機(jī)實(shí)訓(xùn)計(jì)劃,明確每一次實(shí)訓(xùn)的具體任務(wù),并要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)訓(xùn)任務(wù);其次,編制針對(duì)性的習(xí)題集作為實(shí)訓(xùn)任務(wù)的補(bǔ)充,使學(xué)生實(shí)訓(xùn)的任務(wù)充足,同時(shí),加強(qiáng)學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中的指導(dǎo)、監(jiān)督和管理,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中遇到的問題并及時(shí)總結(jié),為以后的教學(xué)積累經(jīng)驗(yàn);最后,要求學(xué)生將實(shí)訓(xùn)成果上交,在批閱時(shí)對(duì)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)成果進(jìn)行對(duì)比甄別,防止出現(xiàn)抄襲或雷同現(xiàn)象,并將實(shí)訓(xùn)成果作為期末考核的重要依據(jù)。
3改革考核方式,注重動(dòng)手能力培養(yǎng)
為了改變傳統(tǒng)的純粹上機(jī)考核方式不能真實(shí)反映學(xué)生學(xué)習(xí)效果問題,采用綜合評(píng)估的考核方式,即將學(xué)生的考核內(nèi)容分為上機(jī)考核、上機(jī)實(shí)訓(xùn)和平時(shí)成績?nèi)糠?,分?jǐn)?shù)分配比例為5:3:2。其中,上機(jī)考核采取在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成某圖紙繪制的方式,上機(jī)實(shí)訓(xùn)成績以學(xué)生上機(jī)實(shí)訓(xùn)提交的成果為依據(jù),該成果能反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況,也可以在一定程度上驗(yàn)證其上機(jī)考核成績的真實(shí)性;平時(shí)成績主要根據(jù)學(xué)生的平時(shí)出勤情況和回答問題情況來確定。為了切實(shí)提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力,除了在課堂教學(xué)和上機(jī)實(shí)訓(xùn)過程中給學(xué)生提供更多的動(dòng)手操作機(jī)會(huì)外,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)和指導(dǎo),指導(dǎo)學(xué)生在做好實(shí)訓(xùn)任務(wù)基礎(chǔ)上,多動(dòng)手練習(xí),做到熟能生巧、舉一反三。通過對(duì)往屆學(xué)生實(shí)訓(xùn)操作中常犯的錯(cuò)誤的總結(jié),指導(dǎo)學(xué)生在上機(jī)操作中少走彎路,并且掌握一些必要的繪圖技巧。
4重視認(rèn)證考試,構(gòu)建縱橫交叉學(xué)習(xí)模式
為了使學(xué)生對(duì)“土木工程CAD”的學(xué)習(xí)得到社會(huì)的認(rèn)可,將課程教學(xué)與認(rèn)證考試結(jié)合起來。在“土木工程CAD”的教學(xué)過程中,采用案例教學(xué)方法促進(jìn)學(xué)生循序漸進(jìn)學(xué)習(xí),掌握從繪圖準(zhǔn)備到打印出圖的全面知識(shí),使學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)有一個(gè)縱向的提高,以認(rèn)證考試為契機(jī),讓學(xué)生通過復(fù)習(xí)對(duì)所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行橫向的擴(kuò)充和鞏固,將課程教學(xué)與認(rèn)證考試相結(jié)合,促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的縱向提高和橫向鞏固,形成縱橫交叉的網(wǎng)狀學(xué)習(xí)模式。在此基礎(chǔ)上,動(dòng)員學(xué)生參加人社部職業(yè)技能鑒定中心組織的全國計(jì)算機(jī)信息高新技術(shù)考試(建筑CAD模塊)和教育部教育管理信息中心組織的全國計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)認(rèn)證應(yīng)用工程師考試(建筑設(shè)計(jì)方向),通過考試檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,并不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),提高學(xué)生的通過率,增強(qiáng)其專業(yè)競爭力。
二“土木工程CAD”教學(xué)改革效果
在“土木工程CAD”教學(xué)實(shí)踐中,將以上教學(xué)改革措施應(yīng)用到課堂教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)中,逐步形成了一套包含課程內(nèi)容體系優(yōu)化、教材建設(shè)、習(xí)題集建設(shè)、教學(xué)方式方法改革、考核方式改革和認(rèn)證考試與課程教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)改革體系。教學(xué)實(shí)踐表明,“一人一機(jī)”的教學(xué)方式使學(xué)生由被動(dòng)的接受變?yōu)橹鲃?dòng)的學(xué)習(xí)和操作,改善了課堂教學(xué)效果;案例教學(xué)方法改變了枯燥的CAD操作命令的講解,將CAD操作與土木工程專業(yè)制圖知識(shí)結(jié)合起來,使學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)更加明確,教學(xué)效果明顯改善;任務(wù)引導(dǎo)型的實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法使學(xué)生在上機(jī)過程中有了明確的目標(biāo)和方向,鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力;綜合評(píng)估的考核方式調(diào)動(dòng)了學(xué)生動(dòng)手操作的積極性,一年來的教學(xué)考核成績表明,這種考核方式能客觀的反映了學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,也為任課教師提供了客觀的教學(xué)信息,有利于推進(jìn)教學(xué)改革與實(shí)踐。通過積極動(dòng)員和認(rèn)真輔導(dǎo),大多數(shù)學(xué)生參加了相關(guān)認(rèn)證考試,通過率在90%以上。由于教學(xué)效果的改善,課程的教學(xué)氛圍更加融洽,教與學(xué)中的問題被提出來并及時(shí)得到解決,真正促進(jìn)了教學(xué)相長。