时间:2024-05-18
王富玉 梁春雨
摘 要 以“六卓越一拔尖”计划2.0为导向,结合道路桥梁与渡河工程专业的特点,从教师素养、教学内容与教学方法等方面进行了沥青路面课程教学改革工作的探索。通过多种教学方法的采用,提高沥青路面教学质量,激发学生学习兴趣与潜能,提高人才培养质量,适应新时代新工科发展需要。
关键词 “六卓越一拔尖”计划2.0 沥青路面 新工科 人才培养
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkz.2021.03.036
Discussion on the teaching of Asphalt Pavement based on
"Six Excellence and One Brilliance" Plan 2.0
WANG Fuyu, LIANG Chunyu
(Transportation College of Jilin University, Changchun, Jilin 130022)
Abstract Guided by "Six Excellence and One Brilliance" Plan 2.0, this paper explores the teaching reform measures of asphalt pavement course from teacher quality, teaching content, teaching methods and other aspects combined with the characteristics of Road, Bridge and River Crossing Engineering. This measure aims to improve the teaching quality of asphalt pavement, stimulate students' learning interest and potential, improve the quality of talent training, and meet the development needs of emerging engineering in the new era through the adoption of various teaching modes.
Keywords Six Excellence and One Brilliance Plan 2.0; asphalt pavement; emerging engineering; talent training
2019年4月29日,教育部、中央政法委、科技部等13個部门联合启动“六卓越一拔尖”计划2.0,全面推进新工科、新医科、新农科、新文科“四新”建设。其中,新工科人才培养更加注重产业需求导向,这就要求教师对传统工科学科导向的人才培养模式进行升级,通过教学改革措施,建立产出导向的人才培养新模式。
沥青路面作为道路桥梁与渡河工程专业的一门专业选修课,主要为适应我国沥青路面建设的高速发展需求设立,系统地讲授沥青路面的发展、热拌沥青混合料材料、配合比设计方法、沥青路面路用性能以及学科前沿成果等内容,是道路建筑材料与路基路面工程课程的延伸。其教学目标是使学生利用所学知识分析和解决沥青路面建设过程中复杂多变的工程实际问题,培养工科学生的设计思维与工程思维。沥青路面课程满足了道路桥梁与渡河工程专业培养方案中工程背景、问题分析、方案决策等诸多毕业需求。
面对“六卓越一拔尖”计划2.0关于新工科的人才培养目标,总结近年来的教学改革经验,结合沥青路面教学实际,梳理了传统教学过程中的现实问题,[1]在新时代新工科的大背景下总结提出了多项改革措施,[2-6]逐步将以教师为中心的教学模式向以学生为中心的教学模式转换,真正做到让学生忙起来,让教学活起来,提升学生的工程素养,以适应新时代新工科建设对专业人才的需求。[7-8]
1 沥青路面教学现状及问题分析
1.1 教师专业素养不足
新工科建设是应对第四次工业革命的需要,以加快培养适应和引领新一轮科技革命和产业变革的卓越工程科技人才为目标,这就要求工科课程必须立足于工程实际需要。沥青路面是一门工程实践性较强的课程,要讲授好本门课程,除了需要教师具备较强的专业理论知识,还要有深厚的工程背景。而现在的教师队伍中,大部分教师是从学校到学校,缺乏工程实践经历,这就难以达到新工科人才培养的目标。
1.2 学科发展基础设施薄弱
高等学校的教育教学中一直以来重视基础学科、理论研究,对工程实践性较强的学科管理不完善,资金投入量不足,多数院校实验设备、实验场地、实验人员配备不充足,无法提供给学生更多的参与实践的机会,从而影响了课程的教学效果。
1.3 学生学习兴趣不浓厚
沥青路面是一门理论与实践结合非常紧密的课程,学生们没有任何工程背景,只能从形式单一的课堂教学中学习相关知识,缺乏学习内容与实际工程应用的联系,与教师填鸭式的讲授无法产生共鸣,逐渐地丧失了对学习的兴趣。
1.4 课堂教学任务完成困难
面对严峻的就业压力,近70%学生选择攻读硕士研究生。沥青路面作为专业选修课设置在第七学期,与设置在本学期的其他选修课程同样面临着比较尴尬的境地。第七学期是学生准备研究生入学考试复习的关键时期,大部分学生选择利用上课时间进行研究生入学考试科目的学习,使得课堂教学任务难以达到预期的效果。
2 沥青路面教学改革措施
2.1 提高教师综合教学素质
沥青路面课程内容广泛,提高沥青路面教学质量,就要提高教师综合教学素质。要想使教师更好地将专业理论与工程实践相结合,一是要加强教师与相关专业企事业单位的沟通交流,经常性地参与其工程实施活动,获得最新的工程实施信息,提高教师实践经验;二是对教学内容进行优化,建立适当的教学内容体系,解决课堂上无法将广泛内容进行全面讲解的难题;三是根据教学内容的设定,结合教学授课体系筛选合适的教材,并征询同行意见,判断教材内容是否能够反映沥青路面学科的重点内容和国际前沿水平,能否达到新时代新工科背景下道路桥梁与渡河工程专业学生的培养目标,能否满足国家层面新工科产出导向人才培养新模式。
2.2 多种形式相结合的教学模式
2.2.1 系统性教学方法
在沥青路面教学过程中,虽然经过教学内容优化分成了不同的专题进行讲授,但用系统性教学方法将各专题教学内容之间联系起来,使其形成一个有机的整体是必要的。例如,沥青路面建设要经历的几个过程:确定热拌沥青混合料类型、选择沥青与矿质集料、进行配合比设计、路用性能检验以及沥青路面施工,这几个过程环环相扣,缺一不可。在课程伊始,要让学生首先了解上述过程的紧密关系,立足于整体目标,这样可以将沥青路面的实际建设过程很好地展示给学生,让学生了解实际的工程问题与各专题之间的联系。
2.2.2 案例教学方法
案例教学法对提高沥青路面课程的教学效果有着重要的作用。沥青路面课程中有许多抽象的概念,难以理解,听起来通常感觉枯燥乏味,学生很容易听觉疲劳。根据授课内容适当引入工程案例,让学生参与到案例的讨论中,改变“教师讲、学生听、填鸭式、满堂灌”的传统教学方式,激发学生的学习兴趣,更好地掌握所学知识。例如在讲解配合比设计时,引入实际工程的配合比设计,教师带领学生进行实际演练,整个过程中,以学生为中心,教师只起到指导者和帮助者的角色。案例完成后,教师可根据学生完成情况进行知识总结与扩充,也可请学生汇报各自完成情况并对其他同学完成的成果进行评价。这种方法学生参与度高,兴趣浓厚,在做-讲-评的过程中更容易理解和掌握。
2.2.3 5E教学方法
5E教学模式是提高沥青路面教学效果的又一重要教学方法,包括参与(Engagement)、探究(Exploration)、解释(Explanation)、详细说明(Elaboration)、评价(Evaluation)五个教学环节,是一种构建主义教学模式,同样是以学生为中心,所有的教学活动和策略实施都是为调动学生的积极性,目的是通过学生自身的努力去获得真知,教师在整个教学过程中只是帮助和引导学生构建知识。例如在讲解沥青路面路用性能时,第一步教师可通过展示沥青路面各种病害的图片,吸引学生注意力并激发学生认识兴趣,调动其探究的内动力;第二步则引导学生进行自主、合作探究,通过学生日常生活中观察到的沥青路面病害类型,引导学生将其与沥青路面路用性能建立联系,进行概念的重建;第三步,以小组为单位分析各种病害特点及其形成原因,对探究过程与结果进行解释,建立对新概念的初步认知,同时为教师呈现正确概念提供机会;第四步,引导学生回答如何防治沥青路面产生病害等问题,使学生对新知识进行扩展和应用,同时建立与原有知识之间的联系,构建起新的知识体系;第五步,通过小组汇报的形式进行分享与交流讨论,进行教师评价、学生自评与互评,据此作为教师调整教学方式和方法的依据。这种方法可以逐步培养学生新时代背景下工科人才所需要的科学思维与实践创新能力。
2.2.4 专家学术前沿讲座
随着沥青路面建设的不断发展,新材料、新技术、新方法日新月异,现在使用的教材知识很难反映最新的学科进展和工程技术。因此,就学科前沿和当前重大工程实践聆听学术造诣深厚和工程经验丰富的专家学者的专题报告,让学生了解沥青路面学术领域的前沿成果和工程问题,可以激发学生的学习和创新热情。
2.2.5 多媒体教学方法
随着现代教育技术的应用,多媒体教学得到普及。针对沥青路面施工专题,诸多专业词汇概念抽象、晦涩难懂,将沥青路面施工的各个阶段录制成影像资料,边播放边讲解,使教学内容形象化、动态化,增加学生的工程认知,促进师生之间的互动,有助于学生的理解和掌握,提高了教学质量和效果。
2.3 加强实践环节中的设计
沥青路面开课前设置学生现场实践教学环节,引导学生对课程中涉及的相关知识进行观察与探究,例如,沥青混合料类型、原材料种类与性能指标、混合料的拌和、碾压过程等,帮助学生建立初步的认识,提高学生对课程的期望值。
2.4 考核办法的改革
成绩评定对人才的培养有重要的引导作用,需要建立合理的考核标准。以往成绩评定由出勤率、课堂表现、学习报告三部分组成,学生上课只为点名保证出勤率,课堂提问学生鲜少回答,学习报告则在网上搜索,缺乏独立思考。针对这种情况,将单一学生课堂表现与学习报告的评价转变为对学习小组的整体评价,同时增加学习小组内部评价,小组成员可根据各自贡献进行互相评价。这种评价方法可以调动组内各成员的积极性,增加团队意识,促进教学效果的提高。
3 结语
多种形式相结合的教学模式让“教、学、做”得到了高度统一。在沥青路面教学过程中,坚持以学生为中心,成果为导向,持续改进基本理念。在师生协同完成教学内容的同时,得到共同进步,提高了教师综合素质,培养了学生团队精神,提升了学生实践创新能力,适应新时代新工科建设对专业人才的需求,教学效果显著。
依托项目:吉林大学教改项目 “基于协同项目组模式的路基路面工程教学改革研究2019XYB175”, 创新研究导向路基路面工程英文教学课程建设
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