信息技術與“土力學”課程整合的探討

摘 要：信息技術與“土力學”課程的整合是信息時代教學發展的必然選擇，文章結合土力學教學的特點，對信息技術與“土力學”課程整合的若干問題進行了探討。

關鍵詞：信息技術 土力學課程 課程整合 教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

隨著多媒體信息技術和計算機網絡技術突飛猛進的發展，人類已邁人知識爆炸的時代。各種信息技術、數字技術日新月異，現代教育理論迅猛發展，現代教育觀念不斷更新，教育改革不斷引向深入，信息技術與學科課程整合就顯得越來越迫切，已成為面向信息時代教學改革的最強音。…廣東工業大學堅定地走“強勢本科”的發展道路，學校上下非常重視教學改革，為順應高等教育改革的潮流，加快土力學教學改革的步伐，信息技術與“土力學”課程整合成為最佳選擇。本文結合個人多年的教學實踐和對高等教育改革的思考，對信息技術與“土力學”課程整合的若干問題進行探討。

一、與信息技術整合是“土力學”課程教學改革的必然選擇

“土力學”是大土木工程專業課程體系的重要組成部分，屬專業基礎課。隨著世界經濟的發展，城市化進程加快，土木工程方興未艾，在土木工程中遇到的巖土力學問題也越來越多，據統計資料顯示，國內外所發生的土木工程事故絕大部分與地基巖土問題相關，因此，要想成為一名合格的土木工程師必須具備堅實的土力學知識。但是，由于土力學的研究對象——土是經過長期地質作用形成的，具有與一般材料不同的許多特殊性，是一種最復雜的介質，因此，土力學被公認為最復雜的力學。在教學過程中，同學們普遍感到土力學理論繁多，對于基礎較薄弱的同學學習起來感到頭緒多，較難以掌握。隨著科學技術的發展，人類進入了信息時代，多媒體技術已全方位地滲入到社會的各個領域，信息化、數字化已是當今乃至未來社會的顯著特征。隨著“土力學”教學改革不斷推進，與信息技術整合是“土力學”課程教學改革的必然發展趨勢。

二、信息技術與“土力學”課程整合的若干思考

1 激發學習興趣

眾所周知，興趣是最好的老師。在如何激發學生的興趣問題上我們下了不少功夫。我們制作了巖土工程系列課程的多媒體課件(CAI)，收集了近年來許多重大工程的影視資料，盡量給同學展示更多的典型工程實例，讓學生們從具體工程實例中受到啟發，提高認識。正在建立和完善中的土力學課程網站，極大地豐富教學資源，給學生建立良好的學習平臺。在教學過程中盡量深入淺出，理論聯系實際，讓深奧理論變得生動有趣。譬如，在給學生上第一堂課——土力學緒論時，必須講到的幾個問題，如“土力學的研究對象與內容”，“土力學在土木工程中的作用與地位”，“為什么要學土力學?”，“如何學?”。為了加深學生對這上述問題的理解，并激發學習興趣，老師們引用大量圖片資料，如從墨西哥城的不均沉降、意大利比薩斜塔的傾斜、蘇州市虎丘塔塔身的開裂變形、再到居民住宅樓板的開裂，引出土力學的第一大問題“土體的變形問題”。又從加拿大特朗斯康谷倉的地基破壞、邊坡失穩、5.12四川汶川地震，引出土力學的第二大問題“土體的強度問題”。從1998年洪水長江大堤九江決口、基坑突涌等引出第三大問題“土的滲流問題”。

土力學中有的概念是較難理解的，如“土”的形成過程，土的微觀結構、土體的變形破壞機理，三維的理論模型，教學經驗再豐富的教師對這些內容均無法用粉筆在黑板上畫出來，然而采用多媒體的情況就不同了，信息量豐富，圖片形象直觀，讓學生們一目了然，達到事半功倍的效果。通過色彩豐富的圖片和循循善誘的講解，有助于激發學生們對這本課程的興趣，同時也給個別不重視學習的人在上第一堂課時就敲響警鐘，起到未雨綢繆，防范于未然的作用。

2 教學方式

信息技術與“土力學”課程整合，就是將信息技術有機地融合在各學科教學過程中，使信息技術與本學科結構、課程內容、課程資源以及課程實施融合為一體，以便更好地完成課程目標。信息技術的發展為土力學教學提供了廣泛的空間，有力地推動了土力學課教學方式的改革，常用的教學方式有如下兩種。

啟發式教學。把信息技術作為輔助教學的手段，改變傳統的學習方式，發揮信息技術在學生自主學習、自主探究、合作交流等方面的優勢，建構在網絡環境下的自主學習方式，培養學生的自主學習能力、實踐能力、解決問題的能力和創新能力，讓學生在課程的學習過程中使用信息技術，通過信息的收集、分析、處理實現學科內容的有效學習。同時，通過豐富課程的學習內容、優化教學過程，培養學生的創新能力。

實例式教學。運用多媒體結合工程實例進行教學的一種教學模式。具體地說，運用多媒體通過對某一土力學理論的描述，引導學生對某種現象的關注，提出問題，分析原因，引導應用什么原理去解決問題。實例式教學使教師與學生共同直接參與，共同對工程案例或疑難問題進行討論的教學方法。教學實踐表明，對于工科院校的應用性強的學科課程，實例式教學往往能取得非常好的效果。

3 教學模式

結合土力學學科特點，整合現代教育技術和信息技術，可將土力學教學模式分為以下四種：多媒體輔助下的課堂教學模式，網絡化課堂教學模式，自學型教學多媒體網絡模式及實驗教學。

多媒體輔助下的課堂教學模式，即“黑板+多媒體”模型，是通過對傳統教學手段、多媒體計算機技術的綜合應用，這是當前土力學主要模式。網絡化課堂教學模式，利用網絡環境進行課堂教學，可以拓展土力學教學的時間和空間，是當代土力學教學改革發展重要方向。自學型教學多媒體網絡模式，部分學校開始嘗試這種教學模式，以互聯網作平臺，在網絡上匯集了大量的數據、資料、程序、軟件等學習資源，學習者可以隨時隨地在網上自主學習，并進行網上答疑、網上討論、網上練習與測試等。通過師生交互，完成教學及自學過程。實驗教學是土力學教學中重要環節，與理論教學同等重要。土力學理論均建立在土力學試驗基礎之上，實驗教學幫助學生們加深對基本理論理解的同時，能培養動手能力，分析問題和解決問題的能力，特別近年來增設的綜合型設計型實驗對學生能力的培養十分有益。

4 整合過程中易出現的問題

近年來，“土力學”教學改革取得了一些可喜成果，但在對“信息技術”與“土力學”教學整合過程中還存在一些問題。

某些教師對課程“整合”理解不正確、目標不明確。認為只要在課程教學中使用計算機就是整合。在整合中還沒有構建一個真正有效的學習環境，教學方式沒有根本性的改變，仍然停留在用課件、文字來“播放”或“呈現內容”的層次上，或者過分依賴網絡資源，認為信息技術就是網絡技術，只有網絡資源才是唯一的和最好的資源。

教學模式的單一。教師在實際教學中沒有考慮學科的特點、教學內容的特點、學生的水平及教學活動諸要素和各教學環節的相互作用，在教學過程中沒有運用多種方式優化教學過程的各個環節，激發學生積極參與。在教學過程不能實現良性雙向交流互動，達不到預期效果。

過分強調信息技術在整合中的作用。課程整合的立足點應當是課程，而不是信息技術。形成對多媒體的過度依賴。目前唯多媒體技術現象還存在，某些教師在課堂上一旦計算機出現故障時，便感到無所適從，甚至無法組織正常的課堂教學。

5 教師面臨的挑戰

隨著科學技術的發展，信息技術對教師提出了更高的要求。任課教師將面臨新的挑戰，主要表現在：知識更新的速度加快，教師需要不間斷地對教學內容進行整理、組織和上網發布以適應其較快的更新頻率，這就要求教師會使用與網絡教學有關的各種技術。網絡教學過程中的主體是學生，教師不再是教學的唯一指導者，學生可通過網絡學到豐富的知識，有可能使教師的權威地位受到挑戰，應及時調整心態。教師作用的調整，教師在教學過程中的作用由傳統方式下的傳授知識、答疑解惑，轉為教會學生如何學習，如何獲取知識，重視培養學生的創新能力，關注和開發學生的個性。這就要求教師本身要具有較強知識更新能力，對學科研究具有一定的深度和廣度，對學科的把握具有前瞻性。

三、結語

在信息技術高速發展的今天，為順應高等教育改革的潮流，信息技術與課程整合成為已成為教學改革的發展趨勢。本文分析了“土力學”課程的特點，與信息技術整合的必然性，整合方式和教學模式，整合過程中存在的問題和面臨的挑戰。我們不難發現，基于信息技術的學習方式必須與傳統教學方式相結合，不要為了用信息技術而用信息技術，更不能簡化必要的教學環節。在進行信息技術與課程整合時，要注意立足于學生的認知過程，發揮信息技術的優越性，避免信息技術可能帶來的問題，優化組合和調動教學系統中各個方面的因素，達到最佳的教學效果。

參考文獻

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(文字編輯、責任校對：王香麗)