——以《结构设计原理》课改为例
摘要:本文通过《结构设计原理》课程进行项目教学的改革,改变以往教师讲学生听的传统教学模式,项目教学中教师是导演、学生是演员,采用场景化项目教学,使学生成为教学的主角,参与到整个教学中来。教师设计教学项目,布置和分配任务,学生查阅资料,协同完成项目成果。通过项目成果展示和检验,评价学生的学习效果,从而大大激发了学生自主学习的兴趣,加深对专业知识的理解,培养学生自主学习能力和分析问题、解决问题的能力,锻炼了学生组织协调、沟通表达、团队协作等综合职业能力,收到了良好的教学效果。
关键词:结构设计原理;项目教学;自主学习;教学改革
[中图分类号]G420[文献标识码]A[文章编号]1000-7326(2012)03-0046-03
1引入项目教学的目的
为满足企业对人才的需求,更好地提高高职学生人才的培养质量,笔者到用人单位进行了大量的调研,得知企业要求高职毕业生不仅要掌握一定的专业技能,而且要具有良好的职业综合能力,同时还要具备分析问题、解决问题的可持续发展能力。
怎样才能培养出企业需求的高素质、高技能人才呢?笔者研究了新加坡职业教育办学理念、教学模式的成功做法。新加坡共和理工学院的“一天一题”制是基于建构主义论,认为学习的含义是:知识不是通过教师传授得到;知识是学习者在一定的情景下,借助他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得的,获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的能力,而不是取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。
我们也是有同样体会的,尽管在大学里学了专业知识,但在工作中要从事这项专业,仍然是要重新自己学习,这就要求我们有主动思考的能力,另外,现今的社会更需要团队的共同协作,而不是某个人的单打独斗,所以这方面的能力也要进行培养,因为教育的本质应该是“授人以渔”,而不是“授人以鱼”。
基于上述考虑,笔者在《结构设计原理》课程实施了项目教学法,在教学过程中不仅培养了学生的专业技能,而且培养了学生的职业综合能力。
2项目教学的理念
项目教学法是将学生划分为若干个小组,将课程的内容重组为若干个项目,让学生以组为单位在老师的引导下查阅资料、分工协作、自主学习并完成每个项目,由各小组上讲台演示项目成果、进行答辩,从面检验其学习效果。
我们传统的教育是以教为主的教育,教师为中心,学生是听众,即“听中学”,而项目教学法是以学生自主学习为主的教育,学生是中心、是演员,教师是导演,即“做中学”。当今科技日新月异,将使得模式性学习方法越来越难以同步前进;日后,学生也必须一直学习下去;培育其自导式学习、探究、思考和意义建构能力,将有助于他们在学习新事物上事半功倍。
3《结构设计原理》课程实施项目教学的过程
3.1按实际工程任务设计教学项目
基于项目教学的理念,笔者按照实际工程的工作任务,将《结构设计原理》课程内容进行重构,对教学项目进行了设计,将课程划分为若干个完整的工作任务,课程项目划分情况见表1。
表1:《结构设计原理》课程项目划分一览表
3.2布置教学项目,引导学生自主学习
下面以项目1(钢筋混凝土板和梁的构造)为例,来具体讲解项目教学引导学生自主学习的教学过程。
3.2.1明确学习本教学项目的目的
在学习每个教学项目之前,首先要让学生明确为什么要学习该项目,本教学项目在工程实际中有哪些作用和重要性,将来工作中在什么地方要用到本教学项目涉及到的知识和技术指标,以职业人的角度来学习本教学项目知识和技能,实现理论联系实际。
钢筋混凝土受弯构件是组成桥涵结构的基本构件,在桥梁工程中应用极为广泛。板和梁是典型的受弯构件。板和梁的区别主要在于截面高宽比(h/b)的不同,其受力情况基本相同,即在外力作用下,板、梁均将承受弯矩(M)和剪力(V)的作用,因而,截面计算方法也基本相同。对于钢筋混凝土受弯构件的设计,承载力计算与构造措施都很重要。工程实践证明,只有在精确计算的前提下,采取合理的构造措施,才能使设计出的结构安全、适用、经济合理,所以学习钢筋混凝土板和梁的构造尤为重要。
为加强学生对本教学项目的理解和认识,教师将学生带到学校的道桥综合实训场内的桥梁预制厂,观看梁板支模板前的钢筋骨架(见图1),让学生知道桥上的所有荷载将由这些钢筋来承受,作为工程技术人员不能有半点马虎。通过实物对照,使所学知识与将来的工作联系在一起,不仅激发了学习兴趣,而且增强了学生的责任意识,为本教学项目的学习打下良好的基础。
图1T梁支模板前的钢筋骨架
3.2.2布置项目任务,明确掌握的知识要点
(1)项目任务
学生以组为单位,利用发放的工具和材料,制作教材中板的钢筋骨架(见图2)一个、梁的钢筋骨架(见图3)一个。在查阅资料和制作成果的过程中,掌握梁板构造所涉及的技术指标和构造要求,各小组制作好钢筋骨架后,通过抽签上讲台演示项目成果,回答其他组同学的提问,由教师评价、学生评价、个人评价来考核学习效果。
(2)明确掌握的知识要点
教师要求学生通过复习《工程力学》相关知识,熟悉板和梁的受力特点,知道应该在什么部位布置相应的受力钢筋;通过自主查阅桥涵设计规范和施工技术规范,掌握板和梁的构造要求;通过规范和教材学习,验证设计图纸(与图1对应的设计图纸)中板梁的构造、尺寸、钢筋种类、保护层等技术指标是否符合规范要求。
通过这个项目的学习,学生要掌握的知识点有:
①钢筋混凝土板(梁)的形式及尺寸要求;
②钢筋混凝土板(梁)的钢筋种类、作用及其各自的构造要求;
③钢筋混凝土板(梁)主筋的布置原则、各主筋之间的净距要求;
④钢筋混凝土板(梁)的保护层厚度要求。
⑤各种钢筋直径的取值范围分别是多少?
⑥焊接钢筋有哪些要求?
3.2.3介绍学习资源和参考文献
(1)实物:学校道桥综合实训场内的桥梁预制厂正在生产的成品梁板、绑扎的钢筋骨架、支护好的模板等施工现场。
(2)图纸:道桥综合实训场桥梁预制厂内预制梁板的设计图纸。
3.3学生自主学习、分工协作、完成项目
学生4个人一组。每组领取工具箱一个,里面装有各种颜色的电线若干米(用来表示不同种类的钢筋)、钳子两把、卷尺两个、细铁丝若干(用来绑批钢筋骨架)。每组选出一名组长,由组长分配任务,学生自主学习、查阅资料,各组同学协同绑扎钢筋骨架的制作过程见图4,共同完成的项目成果见图5。老师在此期间做一些辅导和解疑。由于课堂上时间有限,课上未完成的小组可在课余时间来制作,钢筋骨架的制作时间期限为两天。
3.4展示成果、检验学习效果
3.4.1讲解项目成果,质疑与答辩
通过抽签选定一组学生,上讲台给大家展示他们制作的板和梁的钢筋骨架模型。四个学生分别对照模型讲解板和梁的构造知识,四人分工,各讲一部分。第一名学生讲解梁内主筋的构造要求(见图6);第二名学生讲解梁内斜筋的构造要求(见图7);第三名学生讲解梁内其它钢筋和保护层构造要求(见图8);第四名学生讲解板的钢筋和保护层的构造要求(见图9)。
在布置任务时,要求各组学生事先进行板书设计,不仅要利用制作的钢筋骨架模型讲解,而且还要在黑板上进行板书说明。讲解完成后,由老师或其它组的同学对他们进行提问,要求学生提出在学习中有疑问、没弄明白或贴近工程实际的问题,如:
(1)钢筋骨架内有哪几种钢筋组成?每种钢筋的作用是什么?
(2)钢筋骨架内各种钢筋的钢筋直径的取值范围是多少?
(3)受力钢筋布置在什么位置,为什么布置在这个位置?受力钢筋的布置原则是什么?
(4)梁内斜筋为什么要斜起布置?斜钢筋在什么地方开始弯起?每根斜钢筋的起弯点和弯终点有什么要求?为什么要满足这种要求?
(5)各种钢筋的最小焊缝长度是多少?应按什么顺序来焊接钢筋骨架?
(6)各种钢筋的混凝土净保护层分别是多少?
台上组员轮流回答问题,如同答辩一样。这样既可以检验学习效果,又可以防止一组中只有个别人学习,其它人不学的情况,对提问和观看的同学也是很好的学习机会,会在脑海中留下深刻的印象,收到事半功倍的效果。
3.4.2项目成果演示过程考核学生的学习效果
每个项目考核成绩由教师评价、学生自评、学生互评三部分考核内容组成,各自占的比例的是60%、20%、20%,老师填写教师评价表、学生填写自评表和互评表。自评表是针对在该任务中应掌握的知识和技能,学生对掌握程度进行自我评分;自评表是针对在小组合作完成任务的过程中,学生相互之间对组员的表现进行评价;教师评价表是针对在该任务中学生应掌握的知识和技能,老师对学生的掌握程度进行评分。
发放学生自评表、学生互评表的目的,一方面是进行考核,但最主要的目的,是希望通过上述的这些问题,给他们的学习和行动提供一些指南。因为一开始,他并不知道应该怎么做。学生自评表可以帮助他知道该掌握哪些知识,哪些是重点。学生互评表可以告诉他在一个团队中应该如何做,比如“你的伙伴找到更多的资料与他人分享情况”,这样,学生就会知道自己找到答案应该要与小组的成员一同分享。
对于该课程中的其它九个项目虽然偏理论计算方面多些,但同样可以采用这样的方法。老师先介绍进行设计所必需的一些基础知识、设计方法、设计步骤,学生以组为单位进行设计,共同讨论,共同收集资料,共同解决问题,最后设计出一份桥梁施工图纸。
4、结语
通过项目这一学习载体,使学生在查阅资料中了解到专业领域内的书籍和规范,培养了学生主动学习和信息收集能力;在完成项目的过程中培养了学生动手能力、分析问题和解决问题的能力,锻炼了学生组织协调能力和团队协作精神;通过项目成果展示、讲解、观看、提问、答辩来检验学生学习效果,不仅加深对专业知识的理解,同时提高了学生的语言表达能力,激发了对专业的学习兴趣。因此,项目教学不是为了学习而教学,更为培养学生职业行动综合能力而设计。
作者简介:朱芳芳(1973—),女,江苏宜兴人,辽宁省交通高等专科学校副教授、高级工程师,研究方向:道路桥梁工程教学(辽宁沈阳,110122)。
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