基于學(xué)生興趣培養(yǎng)的結(jié)構(gòu)檢測(cè)課程教學(xué)改革與實(shí)踐

鄧華鋒等

摘要：

結(jié)構(gòu)檢測(cè)課程是土木工程專業(yè)的一門重要實(shí)踐技術(shù)課程。文章結(jié)合該課程自身的特點(diǎn)和教學(xué)現(xiàn)狀，圍繞提高教學(xué)質(zhì)量這一目的，以學(xué)生為主體，從培養(yǎng)學(xué)生的興趣出發(fā)，在教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)形式和教師素質(zhì)培養(yǎng)等方面提出了一系列具體改革措施。教學(xué)改革的實(shí)踐證明，該改革措施能有效激發(fā)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)檢測(cè)；教學(xué)改革；學(xué)生興趣；課程教學(xué)

中圖分類號(hào)：G6420；TV318 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：

10052909（2014）05006603

隨著時(shí)代的發(fā)展，高新科學(xué)技術(shù)已經(jīng)滲透到許多方面，土木工程領(lǐng)域也日新月異，人才培養(yǎng)目標(biāo)從培養(yǎng)單純的工程技術(shù)型人才向培養(yǎng)寬口徑的各類復(fù)合型人才轉(zhuǎn)變，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力和工程設(shè)計(jì)能力[1-3]。社會(huì)有需求，學(xué)校有行動(dòng)，人才培養(yǎng)模式要緊跟社會(huì)的需求，學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生才能在日益激烈的人才競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地。

結(jié)構(gòu)檢測(cè)課程是土木工程專業(yè)的一門重要的實(shí)踐技術(shù)課程，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、科研能力、組織能力的重要途徑[4]，有著其他專業(yè)理論課程教學(xué)無(wú)法替代的作用。因此，如何通過(guò)結(jié)構(gòu)檢測(cè)課程教學(xué)，使學(xué)生更好地理論聯(lián)系實(shí)際，提高綜合實(shí)踐能力、自主創(chuàng)新能力及增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)精神，是擺在我們教師面前的一個(gè)重要課題[5-6]。

一、課程特點(diǎn)及存在問(wèn)題

結(jié)構(gòu)檢測(cè)課程是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，課程以工程結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)模型為對(duì)象，以試驗(yàn)儀器設(shè)備為工具，以各種測(cè)試技術(shù)為手段，通過(guò)試驗(yàn)方式量測(cè)結(jié)構(gòu)受載后的各種參數(shù)（位移、應(yīng)力、應(yīng)變、裂縫、振幅、頻率、加速度等），據(jù)此，對(duì)結(jié)構(gòu)物的工作性能作出評(píng)價(jià)，對(duì)結(jié)構(gòu)的承載能力、安全性能作出正確的評(píng)定，確定結(jié)構(gòu)對(duì)使用要求的符合程度，并用以檢驗(yàn)和發(fā)展結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論。

結(jié)構(gòu)檢測(cè)課程最大的特點(diǎn)是以試驗(yàn)的方式測(cè)定有關(guān)數(shù)據(jù)，由此反映結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的工作性能、承載能力和相應(yīng)的安全度，為結(jié)構(gòu)的安全使用和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理

論和規(guī)范的建立提供重要的依據(jù)。課程偏重試驗(yàn)理論和方法，而且涉及較多儀器設(shè)備原理及使用方法等，對(duì)初學(xué)這門課程的本科生而言，比較抽象。隨著課程知識(shí)的深入，一部分學(xué)生往往逐漸喪失學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)習(xí)上缺乏主動(dòng)性和積極性，這將直接影響學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的形成。筆者結(jié)合近10年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)分析認(rèn)為目前該課程教學(xué)普遍存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

（1）教材內(nèi)容滯后。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，“四新”結(jié)構(gòu)日益增多，而且新的測(cè)試技術(shù)、測(cè)試儀器不斷涌現(xiàn)；然而課程教科書的內(nèi)容卻明顯滯后，跟不上時(shí)代的發(fā)展步伐。

（2）課程教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐脫節(jié)。由于教學(xué)條件限制，部分先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備無(wú)法給學(xué)生展示，部分檢測(cè)項(xiàng)目也無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的試驗(yàn)條件下完成，以致課程教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐嚴(yán)重脫節(jié)。

（3）學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣。結(jié)構(gòu)檢測(cè)課程涉及多門課程知識(shí)，如檢測(cè)儀器設(shè)備的原理、操作方法、檢測(cè)項(xiàng)目的物理、力學(xué)原理等，綜合性強(qiáng)，對(duì)實(shí)踐能力的要求更高，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法講授課程內(nèi)容顯得抽象乏味，無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，學(xué)生容易逐漸喪失學(xué)習(xí)興趣。

二、激發(fā)學(xué)生的課程學(xué)習(xí)興趣

俗話說(shuō)：興趣是學(xué)習(xí)最好的老師。學(xué)生只有對(duì)所學(xué)習(xí)的課程產(chǎn)生了興趣，才能更加認(rèn)真、更加投入地汲取課程的知識(shí)，從而更好地發(fā)揮思維和智力的潛能，才能創(chuàng)造性地利用所學(xué)知識(shí)。因此，作為結(jié)構(gòu)檢測(cè)專業(yè)課程教師，應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。基于結(jié)構(gòu)檢測(cè)課程的特點(diǎn)和近幾年的教學(xué)改革研究，筆者總結(jié)了幾項(xiàng)調(diào)動(dòng)學(xué)生課程學(xué)習(xí)興趣和熱情的具體做法。

（一）靈活應(yīng)用“抽象”和“還原”教學(xué)理念

理論來(lái)源于實(shí)踐，土木工程專業(yè)課程里的許多力學(xué)模型都是真實(shí)結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件的抽象化和簡(jiǎn)化，可用計(jì)算的方法去了解其受力特征；而結(jié)構(gòu)檢測(cè)課程很大程度上是對(duì)各種抽象化力學(xué)模型的還原，可用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)試、驗(yàn)證其結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)。如圖1所示，靜載檢測(cè)里面的“鋼筋混凝土梁的正截面破壞性能檢測(cè)”，其抽象的計(jì)算模型就是一個(gè)簡(jiǎn)單的靜定簡(jiǎn)支梁（如圖2所示），而在靜載檢測(cè)里就涉及到較多力學(xué)模型的“還原”，如：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的還原、支撐方式（支墩、支座的形式、布置等）的還原、荷載（加載方式、布置、程序等）的還原、結(jié)構(gòu)反應(yīng)的還原（應(yīng)力、應(yīng)變、變形等力學(xué)參數(shù)測(cè)點(diǎn)的布置、測(cè)試儀器的選擇，數(shù)據(jù)的處理等）。在課程教學(xué)中，可以從大家熟悉的力學(xué)模型入題，慢慢地引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考各個(gè)部分的“還原”，帶著問(wèn)題去介紹相關(guān)的知識(shí)，一步一步地啟發(fā)學(xué)生，用怎樣的思路、用什么樣的方法去解決問(wèn)題，讓學(xué)生在對(duì)問(wèn)題的思索和探求中獲取知識(shí)，這樣才容易調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

圖1 鋼筋混凝土梁的靜載檢測(cè)示意圖

圖2 鋼筋混凝土梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖

（二）教學(xué)方式要形象生動(dòng)

結(jié)構(gòu)檢測(cè)課程涉及較多的檢測(cè)方法、儀器原理等理論性的知識(shí)，在講授的過(guò)程中要避免平鋪直敘，化平淡為生動(dòng)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維。例如在介紹回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度的原理時(shí)，可以大家日常生活中常見的乒乓球入題。假設(shè)乒乓球從相同的高度落到不同的地面上（混凝土、木地板、沙地等），地面的硬度越大，乒乓球的反彈高度越高，而這個(gè)簡(jiǎn)單的彈性碰撞原理就是回彈法的基本原理，而回彈儀中的彈簧加重錘就相當(dāng)于一個(gè)“乒乓球”。類似例子很多，特別是在介紹比較復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，可以用一些比較簡(jiǎn)單易懂的生活常識(shí)做鋪墊，循序漸進(jìn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的好奇心和求知欲。

（三）教學(xué)課件內(nèi)容要豐富、新穎

課程教學(xué)應(yīng)盡量結(jié)合圖片、動(dòng)畫、視頻等形式，生動(dòng)形象地為學(xué)生講述相關(guān)知識(shí)，讓學(xué)生對(duì)各種檢測(cè)儀器、使用方法有直觀的認(rèn)識(shí)，對(duì)檢測(cè)項(xiàng)目的具體實(shí)施過(guò)程有身臨其境的感覺(jué)，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；同時(shí)，要充分利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，在教科書內(nèi)容的基礎(chǔ)上，盡可能多地向?qū)W生介紹新的結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法、檢測(cè)儀器及相關(guān)的檢測(cè)規(guī)范。

（四）課程教學(xué)要緊密結(jié)合工程實(shí)踐

結(jié)構(gòu)檢測(cè)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，最終的學(xué)習(xí)目的是要解決現(xiàn)實(shí)的工程問(wèn)題，因此，除了課程安排的實(shí)驗(yàn)外，應(yīng)更多地結(jié)合工程實(shí)例來(lái)講授相關(guān)知識(shí)，把相關(guān)的工程實(shí)例以圖片、視頻文件的形式向?qū)W生展示。在展示的過(guò)程中講解相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，特別要注意檢測(cè)項(xiàng)目一些細(xì)節(jié)問(wèn)題的講解，而且要帶著問(wèn)題去講解，以啟發(fā)學(xué)生思考。另一方面，充分利用學(xué)校的科研項(xiàng)目，將課程教學(xué)和實(shí)際科研項(xiàng)目、工程項(xiàng)目結(jié)合起來(lái)，鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生參加實(shí)際的檢測(cè)項(xiàng)目，提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生參加各類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（五）注重教師素質(zhì)的培養(yǎng)

教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面改革的推進(jìn)，相應(yīng)地對(duì)任課教師也提出了更高的要求。教師不僅要掌握課程的理論知識(shí)，還要把握該學(xué)科的最新動(dòng)態(tài)，了解最新的檢測(cè)方法和檢測(cè)儀器，才能給學(xué)生足夠的指導(dǎo)。因此，教師的素質(zhì)培養(yǎng)顯得尤為重要。一方面要求教師要注意日常工作中的積累，特別是實(shí)際檢測(cè)項(xiàng)目圖片、視頻文件、資料等的積累，以緊扣工程實(shí)際，豐富教學(xué)內(nèi)容；另一方面要求教師要重視更新知識(shí)，把握學(xué)科專業(yè)的前沿動(dòng)態(tài)，跟上時(shí)代發(fā)展的步伐，才能培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需要的人才。

三、 教學(xué)改革效果及思考

結(jié)構(gòu)檢測(cè)課程教學(xué)經(jīng)過(guò)幾年的改革探討，取得了良好的教學(xué)效果。近4年的課后問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果表明，學(xué)生對(duì)該門課程的關(guān)注度、興趣度在逐年提升，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)效果的滿意程度也逐年在提高（如表1所示），可見課程教學(xué)改革措施是富有成效的。

表1 課程教學(xué)效果問(wèn)卷調(diào)查統(tǒng)計(jì)表

近年來(lái)，學(xué)生在國(guó)家、省級(jí)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽、力學(xué)競(jìng)賽、科技創(chuàng)新競(jìng)賽中均取得了優(yōu)異的成績(jī)。這些活動(dòng)深受學(xué)生喜愛，為學(xué)生施展才華提供了廣闊的舞臺(tái)，同時(shí)也提升了理論教學(xué)的質(zhì)量和效果。當(dāng)然，要全面提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，需要全方位地推進(jìn)多門課程的教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量。只有這樣才能真正培養(yǎng)出專業(yè)知識(shí)全面、實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)、富有創(chuàng)新思維能力的新一代土木工程專業(yè)人才。參考文獻(xiàn)：

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Teaching reform and practice of structure testing course

based on students interest cultivating

DENG Huafeng， LI Jianlin， WANG Lehua

（College of Civil Engineering & Architecture， China Three Gorges University， Yichang 443002，P. R. China）

Abstract：

Structure testing is a main practical technology course of students in civil engineering. According to the characters and the condition of the course， taking students as the main body and training the students interest， some reform measures about teaching idea， teaching content， teaching method， teaching form and teachers quality cultivation were brought forward to improve the teaching quality. As it can be seen from the reform results， the innovation can excite the students interests on the course， develop the students ability to carry out the experiment and lead the students into innovative thinking.

Keywords： structure testing； teaching reform； students interest ； course teaching

（編輯 王 宣）