时间:2023-11-02 15:50:06
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中图分类号:S969文献标识码: A
一、土木工程结构的设计和混凝土施工技术的探讨
1.钢筋混凝土结构的设计原理和方法
钢筋混凝土这种结构中包括斜截面承载力计算,正截面承载计算以及裂缝控制及耐久性设计、扭曲截面承载力计算,钢筋混凝土构件的延性与抗震,预应力混凝土结构,高性能混凝土以及纤维增强混凝土性能等结构设计。钢筋混凝土结构是由土木工程中各种受力构造比如说水利施工、房屋建设以及道路桥梁等组成的结构系统。由钢筋混凝土制成的构造部件由于其施工工程结构不同,钢筋混凝土的结构也会不一样。比如说房屋建筑中只需要考虑钢筋混凝土的柱、梁和顶帽的结构部件。钢筋混凝土结构的外观结构以及内部构造会因为建筑设计的不同而有所差别,土木工程的建筑质量会因为钢筋的数量和大小受到影响,长期的土木工程技术对不同的结构模板以及钢筋配搭数量有所定量,对不同结构的钢筋混凝土结构也确定了结构设计方式。目前土木工程发展中最先考虑的是大跨度、高层的钢筋混凝土结构,这使钢筋混凝土结构的发展遭遇了巨大的挑战,钢筋混凝土结构发展中需要面临各种设计荷载力、结构动力特性、钢筋结构可靠度以及结构可靠性和结构空间稳定性。
2.土木工程中地基加固技术
土木工程中很重要的一个问题就是地基加固问题,青藏铁路的通行向全世界证明了我国铁路的技术,但地基加固问题是青藏铁路施工中遇到的最为严重的问题,可以看出地基加固问题仍然是目前土木工程技术中亟待解决的重要问题,目前土木工程中使用的最多的地基加固技术就是排水法、换填法、挤压法以及加筋法等,采取的地基加固法会因为工程施工地段地质的不同而有所区别。排水加固法比较适用于湿地和沼泽地带,因为这些地段中的土质水分比较多,不利于建筑的安全性和稳定性,所以要通过这种方法将多余的水分排出,使土层能够更加的坚硬,排水加固法分为真空预压法和提案载预压法,采用的排水法会根据工程量的不同而有所不同。换填法是地基加固中最常用的一种方法,主要有置换法和换土垫层这两种方法,适用于地质和当前工程不匹配的施工,其中换土垫层主要适用于整体置换,就是将自然土换成优质的泥土来当作材料,置换法是由碎石置换法、石灰置换法以及水泥置换法等组成的。加筋法在土木工程中也很普遍,它的作用是稳定土质,将土质固定住而无法轻易移动,尤其是对于建筑难度大和高层建筑来说使用这种地基加固方式再适合不过了。
3.工程测量和施工管理技术和方法
工程测量贯穿于工程施工的整个过程,它是施工测量人员按照土木工程设计图纸进行测量,为施工做出标志和记录。使工程施工能够正确的按照图纸的规范进行。测量时应该按照先整体后局部、先控制后碎步的原则,避免因错误的测量而使工程出现质量问题。
工程测量人员不仅需要专业的技能知识,还要有丰富的经验,比如说使用的仪器和图纸比例的大小。比如说应该在测量中建筑物的数据、观测记录的数据、原始数据以及图纸的数据等进行初测和复测,测量的具体内容是全站仪三角高程测量、导线测量外业工作以及导线测量等等。其中外业工作指的是踏勘选点以及建立测角、量边和标志,导线测量分为支导线测量、符合导线测量以及闭合导线测量。全站仪三角高程测量能预测到整个工程的结构,能控制全局。测量工作中最关键也是最后一道工作是误差分析,也就是分析测量的结构,以便及时的发现问题并采取相应的措施进行处理。误差分析包括测距误差分析、测角误差分析、量高误差分析以及大气折光误差分析。
4.土木工程混凝土施工技术
土木工程中的混凝土施工技术是一种比较科学的施工技术手段,决定着土木工程的质量和安全。在水工混凝土的施工过程中,要使施工的过程和工程的施工要求相符,为了避免施工过程中出现卡管的现象,应该严格控制混凝土初凝的时间以及混凝土的骨料粒径以及坍落度,应该根据相应的施工要求来进行混凝土灌注施工,灌注活动要贯穿于灌注的整个过程。
在施工场所常常会看到混凝土固化的现象,主要是由于水和水泥产生水化反应造成的。所以在浇筑的初期要对混凝土进行养护,采取相应的措施来应对这种因水化反应造成的裂痕。温度的骤降也会使混凝土产生裂缝,所以也对混凝土采取保温措施。另外,模板质量的好坏也影响着混凝土的质量,很多工程施工中都存在着拼缝不密实、模板空洞不平的现象,造成混凝土的表面有蜂窝麻面出现。还有一点值得注意,那就是不能过早的拆模,否则会损伤混凝土以及使混凝土失去支撑力从而无法有效的和钢筋结合。
二、土木工程的选材方法和策略
1.混凝土的选材方法和策略
混凝土是工程建设中应用的最广泛的材料,和其他工程材料相比,具有多方面的优势,所以应该引起足够的重视。混凝土是由石子、砂子、水泥和水按照比例调制而成,在设计混凝土的配合比时要考虑到它的强度和耐久性,根据规定及时的调整砂石的含水量,满足混凝于强度和施工要求,水泥进场使应分批对强度和安定性进行复检,不同品种的水泥不能混合使用。砂最好是选择不含任何有害物质的中砂,适合混凝土等有效材料的拌合。混凝土多采用自来水和地下水,由于它们富含的矿物质不同,所以在选择时要注有害离子的指数,避免超标。最好不要选择粒径较大的石子,不利于混凝土的搅拌。
5、土木复合材料的选择方法和策略
土木复合材料是一种新型的工程材料,又称为“土工织物”随着工程的需要,这类材料不断有新的品种出现,比如说土工格栅、土工模袋以及土工网等。随着科技的进步,土工材料在使用范围越来越广,其生产和应用技术也得到了不断的提高,逐渐应用到了土木建筑工程的各个领域。土工织物代替了传统的天然反滤材料具有减少工程量以及速度快等特点。土工织物还具有排水的功能,由于传统的排水材料大多是选择强透性的粒状材料,而土工织物在排水时还可以起到排水的作用,它可以有效的节约工程的费用,缩短工期。所以应重视对土木复合材料的选择。
三、土木工程预算体系的制定
土木工程是一项耗时长、投资高的庞大的工程,投资具有一定的风险,因此建立健全全面的预算编制体系,其中包括工程造价预算、工程量预算、各种技术经济指标和材料分析以及套用定额单价预算等。建立健全土木工程的全面预算体系有利于保证工程持续稳定的发展,以便更好的为长期资金投放进行宏观调控。
总结
总而言之,土木工程是一项系统、庞大的工程,需要我们从工程施工的各个环节去进行控制,以确保工程施工的安全性和耐久性,钢筋混凝土结构的设计、地基加固技术以及混凝土施工技术改进是土木工程中需要面临的关键问题,本文简单分析了工程材料选择的方法和策略,提出制定土木工程预算体系,通过采取有效的措施来促进土木工程持续稳定的发展。
参考文献
课程建设和教材编写定位应符合学院的培养目标。独立学院的培养目标是服务地方、服务基层,培养为地方经济服务的应用型人才。一般而言,课程内容设置和教材内容改革应该针对学院的培养目标,保证够用、适用、好用。力学课程对于工科学生,特别是土木工程专业的学生,是很重要的专业基础课程。土木工程专业的学生在大学期间学习的力学课程有理论力学、材料力学、结构力学、流体力学、土力学、弹性力学等。基础力学课程则包括理论力学和材料力学课程。因此,文章的讨论主要针对理论力学和材料力学这两门基础力学的课程内容改革和教材编写定位进行讨论。理论力学[2]和材料力学[3]是土木工程专业学生必修的基础力学课程,通过课程的学习,构筑工程技术力学知识基础,建立物体运动与受力状态的关系,掌握质点、质点系和刚体的平衡,机械运动及动力学问题的基本规律及其研究方法,使学生明确杆件强度、刚度和稳定性问题的基本概念,掌握构件的基本变形及其应力应变的求解方法。通过力学课程的学习,使学生掌握相应的理论知识,并具有比较熟练的力学计算能力,培养学生的力学素质和定性、定量分析能力,以及分析解决某些实际工程问题中的力学问题能力。通过力学实验课程,掌握测定金属材料性质的基本知识、基本技能和基本方法,了解实验应力的基本概念并初步掌握验证材料力学理论公式的方法,培养学生初步的实验能力,为学生学习相关专业课程及进行结构设计奠定良好基础。通过力学课程的学习,为一系列后续专业课程,如钢筋混凝土结构、钢结构、建筑施工等课程打下必要的基础,也可为学生在今后工作中解决所碰到的力学问题提供理论依据。因此,独立学院的学生,必须掌握基础力学的基本知识和基本概念。2010年,土木工程专业指导委员会就土木工程专业中各知识点的需求和各个知识点的学时建议,颁布了《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[4],对力学系列课程知识点的需求提出了指导性的意见。但是,该规范所给出的只是对本科院校土木工程专业所需知识点的最低需求,并没有明确各类高校的最低知识点的理论深度及其应用要求。遵照规范建议,结合独立学院的教学实际,基础力学课程建设和教材建设的定位应为“紧扣最新规范,体现区域特色,强调工程实践,服务人才培养”。在课程建设和教材建设中,教学内容的设置和教材内容的改革都应该符合规范中对各门课程的基本要求,紧密结合独立学院应用型人才培养目标,理论上高于高职学院,实践上强于重点本科母体学校。力学课程教学内容和教材内容应在保证理论知识体系的基础上,加入力学知识在实际中应用的工程实例,以便学生在掌握力学理论课程的同时,了解力学在工程中的实际应用,同时培养学生应用力学知识和原理解决工程实际中的力学问题的能力,以使学生在今后专业课程学习和工作中,力学知识够用,并且会用。在教学内容设置和教材内容的改革中,还应该加入最新科技发展的新知识,以培养学生的创新能力。
二、基础力学课程内容和教材编写内容选取
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2013)03C-0087-02
土力学与地基基础是大土木工程的一门通用的专业基础课。该课程的主要特点是内容丰富,应用广泛,但连贯性差,公式多,涉及学科多,假设条件多,知识体系松散。此外,答案往往不是唯一的,对同一个问题,可以有多种答案。而高职学生本身理科基础普遍较差,抽象思维能力和分析推导能力相对较弱,要在短短的64课时内掌握如此多的内容,还要考虑到不同的试验方法有不同的适用情况,难度可想而知。因此,如何根据高职学生的认知基础、接收能力和土力学的学科特点,在有限的课时内把知识讲活,并能联系实际工程,拓宽到其他工程领域,是该课程教师普遍关注的问题。本文基于大土木工程观,探讨土力学与地基基础课程的改革。
一、从绪论入手。提高学生的学习兴趣
“兴趣是最好的老师”,要从第一次课就吸引学生的注意,激发学生学习的兴趣,让学生由被动接受知识到主动求知。在上绪论时,可以首先提出问题:为什么学习该课程?本课程在大土木工程中的作用是什么?土力学理论掌握不好会带来什么严重后果?同时,介绍本地区地基基础工程成败的实例和国内外人们熟知的工程案例,如加拿大特朗斯康谷仓地基破坏的原因和处理方法、苏州虎丘塔和意大利比萨斜塔的倾斜原因和加固措施、美国Teton坝溃坝的整个过程,以上案例可归结为与土有关的强度问题、变形问题和渗透问题。这就使学生认识到土力学作为地基基础的理论基础,掌握其基本原理的必要性;基础作为建筑物的根基,在工程中的重要性。另外,地基基础工期长,通常占总工期的20%以上,造价高,可达总造价的30%,这些数据也会提高学生对课程的重视程度进而产生学习愿望。
二、基本大土木工程观,注重教材建设
教材是学生获取知识的主要途径之一,也是高职教育教学中的重要组成部分。目前,市场上土力学与地基基础的教材有几十种,大部分是按照各专业规范编写,摘录大段规范,专业特色非常明显。这样的教材学与用结合紧密,规范讲什么,就教什么,短期效果明显。但从长远看,学建筑的不懂高承台桩,学路桥的不明白弹性地基梁板。而市场经济下的学生面对的是土木工程各个领域,如通过对广西交通职业技术学院建筑工程技术2007级、2008级毕业生的跟踪调查,发现有近四分之一的毕业生未从事建筑行业,而是转向公路、铁路、市政等其他工程领域。其中,毕业生的反馈意见中提到:土力学知识应用广泛,但由于使用的规范不同,建筑依据的是《建筑地基基础设计规范》,路桥依据的是《公路桥涵地基与基础设计规范》,就出现了在专业术语、基本概念、计算参数和评定标准等方面的矛盾。还有,国家规范每10年左右修订一次,规范变化了,教材落伍了,要重新进行修订,但教材的修订总是滞后几年,常常出现在学校学的是老规范,在工地上用的是新规范。这就是现行教材与规范联系太紧密而忽略了基本理论教育的后果。
因此,教材的编写要基于大土木工程观,考虑到土力学与地基基础课程是一门大土木工程的专业基础课,内容上应面向工程共性,不应以某本规范为依据编写,要注重基本概念、基本方法和基本原理的教育。基本原理清楚了,“万变不离其宗”,不论规范如何变化,都可以从容应对,使学生具备较强的工程适应性。但同时也要考虑到高职学生理论基础比较薄、接受能力比较差的特点,还需要引入典型的工程案例对所学进行说明,帮助学生更好地掌握基本原理,理解各行业标准的异同。
三、运用多种教学方法,优化教学手段
在课程教学中,应针对不同的章节,不同的教学内容,采用不同的教学方法。探索传统黑板教学、多媒体教学、项目化教学及启发一发现式教学等多种教学方法结合的立体式教学模式。
第一,多媒体和黑板并行。多媒体课件把教学内容直观地展现在学生面前,能节约时间,丰富教学内容,增加信息量,弥补单纯理论教学的不足。如在讲土压力时,通过动画,可以很清楚地看出主动土压力和被动土压力中挡土墙的移动方向,帮助学生掌握两种土压力的概念;在讲到边坡时,通过播放某基坑边坡坍塌过程的录像,使学生对边坡的重要性产生深刻的认识。而在经典理论知识的讲解中,还是要发挥黑板教学的优势,采用板书推导重要公式。这种板书与多媒体相结合的教学方式,能够提高教学效率,加深学生印象。
第二,项目化教学。以项目为载体,充分调动学生学习的积极性。如第一章土的物理性质和土的工程分类,指标多,难以记忆,容易混淆,很多学生直到课程结束还没有搞清楚。所以,在上本章内容前,先介绍一份学生宿舍楼勘察报告,通过勘察报告介绍指标含义、表达符号和适用范围。再让学生对宿舍楼周围的地形及地面的土进行观察,这样就可以加深学生对指标的记忆和理解,同时也可以培养学生现场调查的能力。而在地基处理教学中,选择典型的工程案例,介绍各种地基处理方法及其加固机理、施工步骤、质量检验;选择失败的工程项目,说明地基处理方法的适用范围和局限性、工程中的不确定性和地域性。
第三,启发一发现式教学。将启发法与发现法结合起来贯穿于教学全过程。从教师的教学方面看,是启发法,引导学生积极思考,教师不仅是“传道、授业、解惑”,还要是一个引导者,通过创建符合教学内容的情境,使学生跟随授课内容进行思考;从学生的学习方面看,是发现法,学生要在教师的引导下去发现;从“教”与“学”两方面看,是启发一发现式教学。启发一发现式教学是培养学生创造性思维的一种好方法,培养学生科学的学习方法和继续学习的能力。
第四,现场教学。由于地基基础属于隐蔽工程,很难看到建筑物的基础,因此,在施工条件允许的情况下,应尽量组织现场教学。如在学习桩基检测时,带领学生到校企合作共建生产性实训基地,了解基桩检测仪器,操作过程和数据处理方法等;在学习浅基础和桩基施工时,结合现场讲解基础的构造和施工方法,既使学生掌握先进技术,又激发学生学习的动力。但由于教学安排的固定性和工程的不确定性,并不是每一届学生都可以找到合适的工地进行现场教学。为了弥补这种缺陷,可以充分利用现代化教学手段,按照大纲需求制作精美的多媒体教学课件,通过图片、动画和施工录像将基础施工和试验过程展现出来。
四、“引进来、走出去”。构建“工程型”教学团队
教师能力的高低是教学成败的关键。作为高职教师,不仅要有扎实的理论基础,还应有丰富的工程经验。大多数高职院校的教师是本科院校的毕业生,有理论,但较缺乏实践。因此,应对教师进行培训。例如,广西交通职业技术学院定期对专业教师进行培训,选派中青年教师“走出去”,深入企业进行轮岗、顶岗锻炼,从课堂走向工地,直接参与生产实践,紧跟行业发展,从工程中找寻适合教学的项目,提炼出学生应掌握的知识点,进行针对性的教学,提高教学效果。此外,还鼓励教师参加注册岩土工程师执业资格考试,考试内容涉及建筑、路桥、港口、水利、地下工程等几十本行业规范,通过复习考试,帮助教师学习行业标准,扩充知识体系,有利于“大土木”教学。通过“引进来”,聘请高级工程技术人员担任兼职教师,将他们的工作经验和生产实践传授给学生和青年教师。
五、加强实践教学。开放实验室
实验教学是本课程教学的重要环节之一,土的基本指标即密度、比重、含水量、液塑限、压缩系数、压缩模量、凝聚力、内摩擦角等,都是通过实验测定的。所以,,在进行基础理论知识教学的同时,也要注意实验教学的改革。以前的实验课就像工人在生产线上生产产品一样,教师先分好组,再把实验内容、操作步骤、数据处理、报告形式讲清楚,学生只是按照教师的设定机械地完成操作,上交实验报告,就算完成整个实验教学,并没有经过独立的思考。针对这种情况,教师可以提前布置实验内容,学院开放实验室让学生利用业余时间熟悉实验设备,根据实验指导书进行预习。在实验课上,教师只作重难点讲解,其他的则由学生自己动手完成,教师只起到指导和监督的作用,并记录学生的实验参与过程,以此作为实验成绩评定的依据,鼓励数据不合理的学生重做实验,以此培养学生严谨细致的工作态度。同时,在实验内容方面,也应做到优化,在开设验证性试验的基础上,开辟设计性、综合性等提高性实验。
当前,“慕课”、微课等创新的教学模式正在不断得到认可,同时也在促使当代高等教育人才培养模式做出改革。这些新的教学模式,为翻转课堂在中国高等教育建设打下了良好的基础。在国家教育信息化发展过程中,融合“慕课”、微课等创新教学方式的翻转课堂,需要大量的信息化技术支撑以及学生对此技术的掌握,翻转课堂的教学模式必将对我国的教学改革产生一定的影响,我国高校要积极主动地推动融入翻转课堂的实践和应用,使其早日成为我国教育的可行模式,丰富我国的教学模式。
1 翻转课堂教学模式现状分析
1.1 翻转课堂的“诞生”
对翻转式课堂教学最初“诞生”于美国,其最初的模式在于师生的积极互动。在北美的林地公园高中,那里的老师经常遇到这样的一个问题:学生家里离学校较远,导致很多时间都花费在了回校途中,还因为种种原因,有的学生会错过学校举办的一些活动。但是,在该校就读的很多学生因为以上原因无法紧跟老师的上课进度。
这种情况长期得不到改善,严重影响了学生的学习效果。后来,随着科技的发展、网络的普及以及自媒体的兴起,该校的两位化学教师于是借助新兴的软件技术――屏幕截取,开始录制PowerPoint演示文稿并用于课堂上教授课程内容。他们把录制的PPT文稿和讲解内容制作成视频并上传到网络,让缺课的学生可以利用课余时间补回课程内容,视频网站也才处于起步阶段。
最具开创性的是,这两位逐步地以学生在家看视频听讲解为基础,把课堂时间空余出来,用来给学生解决在做作业或做实验过程中的困难。很快,这样创新性的教学方式得到了广大学生的认可,并广泛传播开来,得到学生的支持。“翻转课堂已经完全颠覆了我们常规教学方式。现在不会在课堂上耗费半个小时到一个小时来讲解。”两位创始老师如此评价。
两位老师的教学改革逐渐得到广泛关注和认可,所以经常受到同行的邀请,并向周围感兴趣的人或机构推介这种教学模式。越来越多的老师加入到这样的教学模式中,开始利用在线视频在课外向学生传授知识,课堂时间则开展互动学习和实践练习。
其实从19世纪末开始,美国学者就开始对翻转课堂教学开展广泛且深入的研究,如:在课堂教学中朗读文章及播放视频,引导学生运用已学知识来思考所见所闻,然后提出问题;在课堂上组织学生开展讨论,一同探讨所学知识;老师在课前集中学生提出的相关问题或意见,在此基础上进行教案设计与准备教学资料等。研究主要集中在实际应用层面,务求探索出在实际教学中发挥出最大作用,对课堂教学有充分补充的翻转课堂模式。得益于业界和学者的积极探索,翻转课堂很快流行起来,其影响逐渐从美国向其他国家扩散。
1.2 国内对“翻转课堂”的研究与探索
“翻转课堂”作为一种基于互联网、信息化的新型教学模式,虽然进入中国的时间较短,但是也引起我国教育界的热切关注,对其进行了较深入、系统的探索与实践。目前,在知网上搜索以“翻转课堂”为关键词的论文就有三千多篇,不包含以慕课、微课等词进行探讨的文章。除了理论研究,教育界也开展了翻转课堂的应用实践,进行试点探索的有大学、中学和中职学校,较有影响的试点分布在京津、沪宁、重庆与广州等几个区域。
重庆市聚奎中学的“翻转课堂”教学改革已走在全国的前列,它是“全国第一所深度运用先进信息技术整合策略实施新课程改革”的学校,该校总结出翻转课堂实际操作中3个“翻转”路线:课前4环节、课堂5步骤和6大优势。国内学者把“翻转课堂”定位为:是将数字技术整合、信息化校园建设以及新的人才培养模式相融合的一次具有深远意义的大变革。但是,由于学者、学校等实施主体对于翻转课堂的切入点各不相同,因此实施主体的改革方向也不尽相同。比如:聚奎中学强调“翻转课堂”应内含三类翻转:(1)教育目的的翻转;(2)教育理念的翻转;(3)教学方式的翻转。行知中学认为探索“翻转课堂”是基于网络的教育模式的教学改革。上海市仙霞高中开展“翻转课堂”是侧重于“促进教师专业发展和提升学生学习效能的提高”,其内核是基于自学知识点上的“对话、讨论与练习”。
1.3 中西方国家高校土木工程专业教学和课程设置比较
西方国家的土木工程专业是以实践为目标的,强调培养应用型人才,做到学以致用。在课程设置中,注重强化工程实践能力的培养。在英国,很多的工科院校实行的是“三明治”式教学模式,即第一、二、四学年在校学习理论知识,第三学年学生被要求到公司或者企业实习,工程实践可作为工作实践经验。本科教育完成后,还要接受2年的企业培训或是2年的工作实践,或3年的博士深造,方可参加执业注册考试,取得签字权。
中国国务院学位委员会在学科简介中定义:“土木工程(英文:Civil Engineering)是建造各类工程设施的科学技术的统称,它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等技术活动,也指工程建设的对象。即建造在地上或地下、陆上或水中 ,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水排水以及防护工程等。”我国土木工程专业是广泛服务于国家基础设施与民生的宽口径一级学科,包括建筑工程、土木工程、岩土工程、地下工程和道桥等二级专业方向。本专业学习理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学、工程力学、流体力学、岩土力学和市政工程学科的基础。土木工程专业的培养目标主要是培养适应我国经济发展与工程需要的 “复合型”工程技术人才。根据建设部土建类土木工程专业教育指导委员提出的土木工程专业(本科)人才培养基本规格和指导性计划,目前国内绝大多数高等院校都采用的是基础课程、专业基础课程和专业方向课程这一模式,可以看出,高校教学计划中基本包含以下主干课程,三大力学、建筑材料、项目管理、钢筋混凝土结构、施工技术等专业基础课和专业课。
2 土木工程基础类课程新教学模式的探索
土木工程是一门工程应用性很强的基础学科。土木工程的起源是通过各类人类工程活动,不断归纳与总结各类成功与失败经验,特别是在吸取失败教训的基础上发展而来的。自从18世纪初,以牛顿和伽利略为代表的近代土木工程实践相结合,逐渐形成系统基础理论的学科。自此,土木工程才逐渐从工程经验过渡并发展成为一门学科。回顾整个土木工程专业的发展历史,实际工程实践经验往往先行于理论,各类工程失败经验往往能触发新理论的研究和发展。如今,还有很多工程问题的处理,仍然依靠广大工程师的实践经验。
自建国以来,我国高校工科生的培养模式主要参考苏联模式,即:专业划分过繁,学科交叉性较少;重点培养学生自然科学知识与专业基础知识,重视理论联系实践,而对相关的新发现新领域缺乏应有的重视,对工程实践的课时安排相对较少;主要以教师单向授课为主,没有重视学生的自主性与创造性。在实行改革开放以后,这种教育模式的不足不断凸显,教育与实践脱节,土木工程专业学生在适应社会工作的过程中出现了不同程度的困难。因此高校教师必须不断分析与探索,建立适应我国国情的高等教育培养模式。令人欣慰的是,高校人才培养新模式已经初步形成,并在不断修正与完善。
翻转课堂等新模式的出现,正式对于全国的教育模式探索的有力补充。它的出现为传统课堂的创新、学生活力的激活,都起到了一定的作用。除了基础教育外,在专业教育上,在土木工程专业,也可以开始相应的探索。对于任何新事物的研究,从源头认知、挖掘及摸索是根本。
2.1 促使学生主动学习
在如今科技飞速发展的过程中,教育也必须跟随着科技的发展而发展,翻转课堂模式便是一种很好的尝试和进步,这能让学生能够成为自己学习的主人,而不是一味地被动接受老师的灌输,各种学习网站提供了丰富的课程,学生可以在网上自主选择学习内容,利用教学视频,学生能根据自身情况来安排和控制自己的学习进度,完全可以依照自己的弱点或者兴趣去学习,不受时间地点限制,而且可以线上和同学或者老师进行交流答疑互动,对于课程的问题可以即时沟通,不会受时空因素的影响,自主性和实时性很强。
2.2 增强学习的互动性
全面提升了课堂的互动是翻转课堂最大的优势所在,主要体现在教师和学生之间以及学生与学生之间。
因为翻转课堂的教学方式主要是课外学生自主学习,课堂进行答疑互动,所以,教师的任务就是增加课堂的互动性,针对多数同学遇到的问题,大家可以一起讨论解决,这也即“以学生为中心的教学”。教师更多的是作为一位观察指导者,由于互动性的增加,教师可以更加了解学生,进行一对一指导帮助,这也提高了学习的有效性。
教师在观察的过程中可能会注意到学生自创的学习方法、自发组成的学习小组,学生们彼此帮助,相互学习和借鉴,而不是完全依赖老师。这样,老师把更多精力放在引导上,促进他们更加开放地学习,真正理解课堂内容,而不仅仅是死记硬背。老师就会给予学生们更多的自主学习的空间,从而形成一种良性的学习与指导的循环。
2.3 形成教师―学生―家长交流新模式
翻转课堂同时改变了教师与家长交流的内容。在翻转课堂后,家长们对于孩子的学习情况有了更加清晰、直观的认识,可以帮助理解教师的教学。
学生不学习有各种各样的理由,比如:他们贪玩?他们学习能力不一样,有的跟不上老师进度,所以产生厌学心理?他们的基础知识学得不牢,所以感觉学习很费劲?亦或是他们有什么个人问题干扰了他们?教师和家长都需要找到学生不学习的根源,然后对症下药,采取必要措施来让学生回到学习的轨道。