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摘 要:本文根据“土力学”课程的特点,针对目前“土力学”课程教学中存在的不足,就如何提高土力学的教学质量提出教学改革的一些方法,土力学教学必须坚持以发展为主题,以理论与试验、实践相结合,培养学生创造性的思维方式与创新能力,以期达到最佳的教学效果。
关键词:土力学;实验与实践;创造性思维;创新能力
作者简介:庄宇(1977-),女,黑龙江佳木斯人,佳木斯大学建筑工程学院,讲师,主要研究方向:结构工程。(黑龙江佳未斯154007)
土力学(Soil Mechanics)研究土的形成、组成、结构、物理性质、土体渗流、土的压缩、固结和强度等,是力学的一个分支,是以土为研究对象的学科。它是土木、水工、农水和水土保持等多个专业本科生的专业基础课,由于土力学涉及较多的前期知识和相关领域,课程的横向跨度大,不仅有一定的理论深度,基本知识既抽象又不成系统。不少学生在完成该课程的学习之后并未真正理解和掌握土力学的基本原理,在毕业后的初期工程实践中遇到土力学问题时感到无所适从,对设计出的结果和施工中遇到的工程土问题无法进行评估。因此,如何把握好土力学基本原理的教学内容和方法是土力学改革最重要的部分。该门课程的突出特点是理论性与实践性强,为各类主木工程的稳定和安全提供科学的对策。如何上好本课程,是广大土力学教师一直探索的问题,结合笔者多年的教学实践,对此提出建议。
一、目前教学中普遍存在的问题
土力学教学普遍强调土力学宏观概念和理论的教学,忽视对微观机理理解,学时安排重理论,轻实践,实验学时少,实践教学的方式单一,主要是实验教学,而目前的实验教学基本是验证性实验,只需学生按部就班操作即可,此种情况有悖于土力学实践性强的特点,严重影响课程教学目标的实现。实验课间隔时间较长,学生做下一个实验时,上个实验的内容与方法已基本遗忘,无法把所有实验成果综合起来运用。很多实验教学只是简单的物理性质的验证性实验,存在小组人多,学生缺乏动手做实验的机会。
课程采用的大多是。教师讲,学生听,满堂灌的传统教学方法;教学手段则是单纯的黑板板书或简单的多媒体课件。教学方法的落后和手段的单一,不仅影响学生对知识的接受,还在一定程度上影响学生专业能力的培养。现有的土力学教材中几乎没有工程实例方面的介绍,学生在学习土力学时会感到枯燥、空洞。学生在学习过程中被动接受知识、缺乏主动性思考问题能力,失去学习的主动性和自主性。
二、解决教学中存在问题的几个方面
1.根据学科的糟点组织讲课内容、加强实验教学
佳木斯大学在新的培养方案上“土力学”课程学时减少,修订后的总学时42,理论学时28,实验学时14,理论与实验-学时的比例是2:1。实验学时增大有利于提高学生的实践操作能力,但同时理论学时严重不足,对此教学内容要重新整合,提炼教材内容,较为系统、全面的介绍主要的概念和理论知识。增大学生的自学内容,并以课后答疑的形式使学生对自学部分得到充分的掌握,虽然理论学时较少,也要达到培养方案修订前的理论知识的讲授程度。
土工实验在土力学中的地位非常重要。实验是土力学理论研究的基本手段。对于实验教学时间跨度较大的缺点,佳木斯大学建筑工程学院现安排土力学实验课程为集中时间上课,将一个班次的实验课安排在一两个星期内完成。实验期间学生先用砂土完成筛析实验测定土的颗粒级配,然后采用一个土样(粘土或粉质粘土)完成含水率、密度、液塑限、抗剪强度、压缩系数等指标的测定,并据此完成土工实验成果表的编制,该表的内容与生产性土工实验成果表内容一致,学生完成该表,加深了对各指标意义及指标间的相互转换关系的理解。这样—方面可加强实验责任心,更好地完成实验,另一方面,缩短了教学与生产的距离,通过完成实验,使学生获得生产实践的初步锻炼,为学生走上工作岗位从事实验工作奠定坚实的基础。
树立重视实验的正确思想。合理调整实验课安排,缩短实验课教学时间间隔,实验要求严格,应按照相应的规范、规程的操作步骤和要求进行。要保证实验结果的可靠性,要求实验者熟练掌握实验方法和操作技能,鼓励学生参加工程实践,把理论知识与实验结合起来,丰富所学知识,开阔学生的视野,使理论知识得到验证和理解。
2.理论教学与实践相结合
从实践中来,到实践中去,这是任何学科发展的必由之路,也是实用性很强的土力学发展的必由之路。教师在讲授“土力学”课程时对教材内容可作适当删减,补充讲解一些工程实例。并着重介绍一些新问题。例如:在学习完地基沉降及地基处理后,让学生结合实际问题对建筑物产生不均匀沉降的原因、纠偏的方法进行思考和讨论,鼓励学生拓宽思路提出各种可能的影响因素和纠偏方案。主要目的在于使学生开动脑筋,变被动接受为主动思考,并活跃课堂气氛,提高学习兴趣。在学生充分讨论之后再把实际采用的方法及纠偏效果介绍给他们,让他们评价其合理性。接着将目前已应用于工程实践的各种纠偏措施及它们各自的理论依据、适用条件、纠编效果和经济价值作简要分析和比较。这样既使理论与实际能紧密结合,又丰富了教学内容,得到了学生的欢迎。为使理论紧密结合实际,组织学生观看一些录像教学片,也是取得较好效果的一种教学方法。
将土工实验教学与科研和生产紧密结合,尽可能多地为学生提供工程实践机会。学生可以参加教师的各种科研项目,这样可检验理论课和实验课所学的知识,让学生在实践中获得加深学习的机会;利用学校假期的生产实习的机会,切实做些有意义的实验,进行与土工实验有关的工程实践活动,比如:进行地质勘查,土样的检测等。既带动了学生当前的学习热情,又为学生以后的工作和学习打下了基础。参加实践活动更能调动学生的积极性,使他们更认真的投入实验。通过参加工程实践可检验出实验教学的弊端,有利于实验教学的改进,使实验教学真正做到教师教有成效,学生学有所用。
3.培养学生创造性的思维方式
土的力学性质的复杂性也来源于土本身的结构是在受力过程中不断变化的。松散的由颗粒组成的土体的性质取决于颗粒间的排列、间距和相互联系,很小的作用力就会改变颗粒间的相对位置,从而改变其性质。这是土与其他材料的不同点。在理解土的一些性质和原理时,学会利用变化的观点是十分必要的,因此,在土力学教学中,培养学生树立全面的、系统的、发展的思维方式是十分重要的。是理解和认识复杂事物的正确思想方法。培养学生具体问题具体分析能力在土力学教学中就显得尤为重要。高素质的土力学教师是培养大学生创造性思维的基础,只有具备扎实的专业知识,不断地学习和获取学科新知识,做到教学与科研并重。积极采用先进的教学方法和教学手段的土力学教师才能进行“土力学”课程创新性的教学,有效地培养大学生的创造性思维;教师阐述一个问题的思维过程能引起学生同步的思维,要做到这一点,必须吃透教材,参阅 大量的参考资料,掌握教材的实质,弄清基本原理、基本理论的来龙去脉,才可能做到融会贯通,讲课中严格区分轻重缓急,注重严格的逻辑推理,先提出问题,然后给出分析解决问题的思路、思维方法,如果每节课都能达到这样的效果,定能激励学生的创新思维,达到培养和提高学生创新能力的目的。
4.培养学生创新能力
为了培养学生的创新能力,需要采取多层次的培养手段。在专业课程教学中要培养学生的求知欲,帮助学生自主学习、独立思考,保护学生的探索精神和创新思维。在教学工作中把单纯的灌输和传授知识为主的教学手段,改变为以启发引导、研讨式、互动式为主,增强学生的主动性和积极性。创新实验是培养学生创新能力的重要手段,也是专业学习的重要内容。创新实验不仅可以激发学生的创新意识,开阔学生的视野,关键的是可以培养学生凝练科学问题,解决具体工程问题的能力。
针对创新能力的培养可以采取开放型实验,学生利用课余时间查阅相关资料,在教师的指导下,自己制定实验方案和实验步骤,由实验室管理员安排时间完成实验。开放时间学生做实验,由于不受时间和班级人数多的限制,学生可以单独完成一个实验,也可以由1～3人进行组合,使小组中每位学生都有机会自己动手实验,避免出现课堂上5～8人分组时出现的个别学生旁观实验的局面。这样既充分利用实验室的现有资源,减少,了设备的闲置时间,又有利于学生创新能力的培养。
三、结束语
“土力学”是一门实践性非常强的基础课程,教学必须坚持以发展为主题,加强理论与试验、实践结合,充分发挥三者之间的相互作用,以基础知识的通识教学为主,以能力培养为目标,以创新思维培养为导向,综合素质培养为根本。教学中重视“创新思维方法”的研究,培养学生的创新能力。通过教师与学生的共同努力,达到最佳的教学效果。
参考文献:
[1]赵树德.土力学[M].北京:高等教育出版社,2005
[2]李广信.吕 禾.张建红.土力学课程中的实践教学[J].实验技术与管理.2006.(12)
[3]朱银红.迟国东.刘宝臣.黄英娣.改革教学方法激发学生学习兴趣培养学生实践能力[J].高教论坛,2008,(02)
[4]师旭超.在土力学教学中培养学生的创新能力[J].中国电力教育,2009,(18).
关键词:土力学;实验与实践;创造性思维;创新能力
作者简介:庄宇(1977-),女,黑龙江佳木斯人,佳木斯大学建筑工程学院,讲师,主要研究方向:结构工程。(黑龙江佳未斯154007)
土力学(Soil Mechanics)研究土的形成、组成、结构、物理性质、土体渗流、土的压缩、固结和强度等,是力学的一个分支,是以土为研究对象的学科。它是土木、水工、农水和水土保持等多个专业本科生的专业基础课,由于土力学涉及较多的前期知识和相关领域,课程的横向跨度大,不仅有一定的理论深度,基本知识既抽象又不成系统。不少学生在完成该课程的学习之后并未真正理解和掌握土力学的基本原理,在毕业后的初期工程实践中遇到土力学问题时感到无所适从,对设计出的结果和施工中遇到的工程土问题无法进行评估。因此,如何把握好土力学基本原理的教学内容和方法是土力学改革最重要的部分。该门课程的突出特点是理论性与实践性强,为各类主木工程的稳定和安全提供科学的对策。如何上好本课程,是广大土力学教师一直探索的问题,结合笔者多年的教学实践,对此提出建议。
一、目前教学中普遍存在的问题
土力学教学普遍强调土力学宏观概念和理论的教学,忽视对微观机理理解,学时安排重理论,轻实践,实验学时少,实践教学的方式单一,主要是实验教学,而目前的实验教学基本是验证性实验,只需学生按部就班操作即可,此种情况有悖于土力学实践性强的特点,严重影响课程教学目标的实现。实验课间隔时间较长,学生做下一个实验时,上个实验的内容与方法已基本遗忘,无法把所有实验成果综合起来运用。很多实验教学只是简单的物理性质的验证性实验,存在小组人多,学生缺乏动手做实验的机会。
课程采用的大多是。教师讲,学生听,满堂灌的传统教学方法;教学手段则是单纯的黑板板书或简单的多媒体课件。教学方法的落后和手段的单一,不仅影响学生对知识的接受,还在一定程度上影响学生专业能力的培养。现有的土力学教材中几乎没有工程实例方面的介绍,学生在学习土力学时会感到枯燥、空洞。学生在学习过程中被动接受知识、缺乏主动性思考问题能力,失去学习的主动性和自主性。
二、解决教学中存在问题的几个方面
1.根据学科的糟点组织讲课内容、加强实验教学
佳木斯大学在新的培养方案上“土力学”课程学时减少,修订后的总学时42,理论学时28,实验学时14,理论与实验-学时的比例是2:1。实验学时增大有利于提高学生的实践操作能力,但同时理论学时严重不足,对此教学内容要重新整合,提炼教材内容,较为系统、全面的介绍主要的概念和理论知识。增大学生的自学内容,并以课后答疑的形式使学生对自学部分得到充分的掌握,虽然理论学时较少,也要达到培养方案修订前的理论知识的讲授程度。
土工实验在土力学中的地位非常重要。实验是土力学理论研究的基本手段。对于实验教学时间跨度较大的缺点,佳木斯大学建筑工程学院现安排土力学实验课程为集中时间上课,将一个班次的实验课安排在一两个星期内完成。实验期间学生先用砂土完成筛析实验测定土的颗粒级配,然后采用一个土样(粘土或粉质粘土)完成含水率、密度、液塑限、抗剪强度、压缩系数等指标的测定,并据此完成土工实验成果表的编制,该表的内容与生产性土工实验成果表内容一致,学生完成该表,加深了对各指标意义及指标间的相互转换关系的理解。这样—方面可加强实验责任心,更好地完成实验,另一方面,缩短了教学与生产的距离,通过完成实验,使学生获得生产实践的初步锻炼,为学生走上工作岗位从事实验工作奠定坚实的基础。
树立重视实验的正确思想。合理调整实验课安排,缩短实验课教学时间间隔,实验要求严格,应按照相应的规范、规程的操作步骤和要求进行。要保证实验结果的可靠性,要求实验者熟练掌握实验方法和操作技能,鼓励学生参加工程实践,把理论知识与实验结合起来,丰富所学知识,开阔学生的视野,使理论知识得到验证和理解。
2.理论教学与实践相结合
从实践中来,到实践中去,这是任何学科发展的必由之路,也是实用性很强的土力学发展的必由之路。教师在讲授“土力学”课程时对教材内容可作适当删减,补充讲解一些工程实例。并着重介绍一些新问题。例如:在学习完地基沉降及地基处理后,让学生结合实际问题对建筑物产生不均匀沉降的原因、纠偏的方法进行思考和讨论,鼓励学生拓宽思路提出各种可能的影响因素和纠偏方案。主要目的在于使学生开动脑筋,变被动接受为主动思考,并活跃课堂气氛,提高学习兴趣。在学生充分讨论之后再把实际采用的方法及纠偏效果介绍给他们,让他们评价其合理性。接着将目前已应用于工程实践的各种纠偏措施及它们各自的理论依据、适用条件、纠编效果和经济价值作简要分析和比较。这样既使理论与实际能紧密结合,又丰富了教学内容,得到了学生的欢迎。为使理论紧密结合实际,组织学生观看一些录像教学片,也是取得较好效果的一种教学方法。
将土工实验教学与科研和生产紧密结合,尽可能多地为学生提供工程实践机会。学生可以参加教师的各种科研项目,这样可检验理论课和实验课所学的知识,让学生在实践中获得加深学习的机会;利用学校假期的生产实习的机会,切实做些有意义的实验,进行与土工实验有关的工程实践活动,比如:进行地质勘查,土样的检测等。既带动了学生当前的学习热情,又为学生以后的工作和学习打下了基础。参加实践活动更能调动学生的积极性,使他们更认真的投入实验。通过参加工程实践可检验出实验教学的弊端,有利于实验教学的改进,使实验教学真正做到教师教有成效,学生学有所用。
3.培养学生创造性的思维方式
土的力学性质的复杂性也来源于土本身的结构是在受力过程中不断变化的。松散的由颗粒组成的土体的性质取决于颗粒间的排列、间距和相互联系,很小的作用力就会改变颗粒间的相对位置,从而改变其性质。这是土与其他材料的不同点。在理解土的一些性质和原理时,学会利用变化的观点是十分必要的,因此,在土力学教学中,培养学生树立全面的、系统的、发展的思维方式是十分重要的。是理解和认识复杂事物的正确思想方法。培养学生具体问题具体分析能力在土力学教学中就显得尤为重要。高素质的土力学教师是培养大学生创造性思维的基础,只有具备扎实的专业知识,不断地学习和获取学科新知识,做到教学与科研并重。积极采用先进的教学方法和教学手段的土力学教师才能进行“土力学”课程创新性的教学,有效地培养大学生的创造性思维;教师阐述一个问题的思维过程能引起学生同步的思维,要做到这一点,必须吃透教材,参阅 大量的参考资料,掌握教材的实质,弄清基本原理、基本理论的来龙去脉,才可能做到融会贯通,讲课中严格区分轻重缓急,注重严格的逻辑推理,先提出问题,然后给出分析解决问题的思路、思维方法,如果每节课都能达到这样的效果,定能激励学生的创新思维,达到培养和提高学生创新能力的目的。
4.培养学生创新能力
为了培养学生的创新能力,需要采取多层次的培养手段。在专业课程教学中要培养学生的求知欲,帮助学生自主学习、独立思考,保护学生的探索精神和创新思维。在教学工作中把单纯的灌输和传授知识为主的教学手段,改变为以启发引导、研讨式、互动式为主,增强学生的主动性和积极性。创新实验是培养学生创新能力的重要手段,也是专业学习的重要内容。创新实验不仅可以激发学生的创新意识,开阔学生的视野,关键的是可以培养学生凝练科学问题,解决具体工程问题的能力。
针对创新能力的培养可以采取开放型实验,学生利用课余时间查阅相关资料,在教师的指导下,自己制定实验方案和实验步骤,由实验室管理员安排时间完成实验。开放时间学生做实验,由于不受时间和班级人数多的限制,学生可以单独完成一个实验,也可以由1～3人进行组合,使小组中每位学生都有机会自己动手实验,避免出现课堂上5～8人分组时出现的个别学生旁观实验的局面。这样既充分利用实验室的现有资源,减少,了设备的闲置时间,又有利于学生创新能力的培养。
三、结束语
“土力学”是一门实践性非常强的基础课程,教学必须坚持以发展为主题,加强理论与试验、实践结合,充分发挥三者之间的相互作用,以基础知识的通识教学为主,以能力培养为目标,以创新思维培养为导向,综合素质培养为根本。教学中重视“创新思维方法”的研究,培养学生的创新能力。通过教师与学生的共同努力,达到最佳的教学效果。
参考文献:
[1]赵树德.土力学[M].北京:高等教育出版社,2005
[2]李广信.吕 禾.张建红.土力学课程中的实践教学[J].实验技术与管理.2006.(12)
[3]朱银红.迟国东.刘宝臣.黄英娣.改革教学方法激发学生学习兴趣培养学生实践能力[J].高教论坛,2008,(02)
[4]师旭超.在土力学教学中培养学生的创新能力[J].中国电力教育,2009,(18).