土力學(xué)課程教學(xué)中的創(chuàng)新思維培養(yǎng)

土力學(xué)課程教學(xué)中的創(chuàng)新思維培養(yǎng)

土木工程課程是一門基礎(chǔ)科學(xué)課程。通過(guò)土力教育的特點(diǎn)，學(xué)生可以獲得知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，為今后的學(xué)習(xí)和研究提供新的方法和廣闊的視野。這是土力教育課程的一個(gè)具體主題。一、課堂教學(xué)創(chuàng)新不足土力學(xué)與大多數(shù)課程相似,從教學(xué)內(nèi)容、課程體系到教學(xué)方法、教學(xué)手段都與面向21世紀(jì)培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的要求不適應(yīng),主要問(wèn)題是課程內(nèi)容偏于陳舊,教學(xué)方法重于灌輸,教學(xué)手段過(guò)于落后,課外學(xué)習(xí)疏于指導(dǎo)。無(wú)論是書本,還是課堂教學(xué)都講得過(guò)多、過(guò)細(xì)、過(guò)全,并缺乏創(chuàng)新,加上課外作業(yè)過(guò)多,負(fù)擔(dān)過(guò)重,學(xué)生懶得思考,也沒有時(shí)間思考。為了培養(yǎng)開拓型人才,針對(duì)以上弊端,我在教學(xué)中采用了“內(nèi)容更新,方式多樣,精選習(xí)題,引導(dǎo)思維”的教學(xué)模式。二、采取的措施和實(shí)踐1.知識(shí)內(nèi)容的整合培養(yǎng)創(chuàng)新精神,首先要體現(xiàn)在講義或講授內(nèi)容上,教材是學(xué)生獲得知識(shí)的源泉之一,教材作為科學(xué)技術(shù)發(fā)展中某一階段的產(chǎn)物,不可避免地存在需要完善之處,而且傳統(tǒng)的教材往往講得較細(xì),并與其它相關(guān)課程重復(fù)較多。在教學(xué)內(nèi)容選取上,一方面對(duì)傳統(tǒng)的經(jīng)典內(nèi)容加以精選,通過(guò)貫通、融合和相互滲透,以減少土力學(xué)和已學(xué)課程間的重疊及羅列現(xiàn)象這不僅有利于減少教學(xué)時(shí)數(shù)提高課程的教學(xué)效率,而且有利于使學(xué)生學(xué)會(huì)如何尋找事物的內(nèi)在聯(lián)系,掌握課程的精華。為了給學(xué)生積極思維創(chuàng)造條件,使其有問(wèn)題可想,有問(wèn)題可研究,在很多內(nèi)容的表達(dá)上不采用面面俱到的辦法,而是突出重點(diǎn),其余則點(diǎn)到為止,讓學(xué)生舉一反三。如在講到土壓力時(shí),重點(diǎn)講三種土壓力的區(qū)別,讓學(xué)生去思考什么工程問(wèn)題用什么土壓力計(jì)算。為加強(qiáng)啟發(fā)性和研討性,在講義中,我采用類似于科學(xué)研究論文和報(bào)告的寫法,在每章的最后都安排一節(jié)“結(jié)論和討論”,編寫一些有思考性和研究性的內(nèi)容。這些內(nèi)容中,既有前面沒有深入闡述的結(jié)論;也有推理過(guò)程中沒有詳細(xì)涉及的問(wèn)題;還有講述內(nèi)容的可擴(kuò)展性與可延伸性。如在講完地基附加應(yīng)力時(shí),要求學(xué)生將各種條件下地基附加應(yīng)力計(jì)算原理、荷載面積、坐標(biāo)原點(diǎn)、計(jì)算點(diǎn)位置、計(jì)算公式、工程適用舉例等列出總結(jié)簡(jiǎn)表。這樣一方面可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,另一方面也為學(xué)生創(chuàng)新思維開辟了較大空間。2.針對(duì)土中某點(diǎn)的表現(xiàn)教學(xué)以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),采用啟發(fā)式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生積極思維,為此我在課堂中進(jìn)行了幾個(gè)方面的工作:首先是提出問(wèn)題,揭示矛盾,激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望,加強(qiáng)學(xué)生的聯(lián)想能力、發(fā)散思維能力。提出問(wèn)題的方法有:從簡(jiǎn)單問(wèn)題引出復(fù)雜問(wèn)題,從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引出重要概念,從工程背景引出理論問(wèn)題從正問(wèn)題引出反問(wèn)題比如說(shuō)要講一個(gè)原理或一個(gè)理論,不是簡(jiǎn)單地講這個(gè)原理、理論的內(nèi)容,通常是先提出為什么要講它,作用是什么,我們應(yīng)該如何來(lái)考慮它。例如在講到土的極限平衡條件時(shí),我首先提出為什么要研究土的極限平衡問(wèn)題,提請(qǐng)學(xué)生注意,并舉一工程事故實(shí)例,接著回答,因?yàn)槿魏蔚鼗脑O(shè)計(jì)必須滿足強(qiáng)度和變形兩個(gè)條件,那么地基中某點(diǎn)應(yīng)力是否達(dá)到其強(qiáng)度極限則是強(qiáng)度設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,我們可通過(guò)分析土中某點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài),利用極限平衡條件加以判斷。此時(shí)學(xué)生已產(chǎn)生了要了解和掌握極限平衡條件的強(qiáng)烈愿望,接著順其思路,提出什么是極限平衡條件?由此展開對(duì)極限平衡條件的講授。其次是在課堂講授中淡化繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)與數(shù)字運(yùn)算,強(qiáng)化定性分析,強(qiáng)化基于基本概念的直觀判斷,突出分析思路和分析方法。如講固結(jié)理論時(shí),重點(diǎn)介紹理論的基本假定、公式應(yīng)用,對(duì)公式推導(dǎo)只作思路分析。第三是引導(dǎo)學(xué)生自己思考,并得出某些結(jié)論,包括一些重要結(jié)論。教師一般都很重視結(jié)論,這當(dāng)然是正確的。但有些結(jié)論包括一些重要結(jié)論,可以讓學(xué)生在思考的基礎(chǔ)上去自己得出。當(dāng)然,學(xué)生有時(shí)得出的某些結(jié)論可能是錯(cuò)誤的,但經(jīng)教師引導(dǎo),他們會(huì)從錯(cuò)誤中得到正確的結(jié)論,這種結(jié)論對(duì)他們更深刻、更牢固。第四是為學(xué)生留出充分的思維空間,留出一些問(wèn)題讓學(xué)生去想、去自學(xué)、去研究,講好每一章的結(jié)論和討論。有些問(wèn)題本來(lái)應(yīng)該讓學(xué)生去想的,結(jié)果老師講得過(guò)多、過(guò)細(xì)、過(guò)全,學(xué)生不用動(dòng)腦筋,實(shí)際上窒息了學(xué)生的思維,為了給學(xué)生留出充分的思維空間,不僅要對(duì)教學(xué)內(nèi)容精選少講,而且要嚴(yán)格控制講課的時(shí)數(shù),注意為學(xué)生提供發(fā)表意見的機(jī)會(huì),有計(jì)劃地組織課堂討論,提倡師生共同切磋,學(xué)生之間對(duì)問(wèn)題進(jìn)行爭(zhēng)辯,“石本無(wú)光,相擊而發(fā)光”,讓他們?cè)谒枷牖鸹ǖ呐鲎仓悬c(diǎn)燃創(chuàng)新的火炬,從而提高創(chuàng)造性思維能力。3.對(duì)工程性知識(shí)的介紹通過(guò)努力,在教學(xué)中有關(guān)圖、表采用幻燈片或投影儀,可節(jié)省大量課堂時(shí)間,為學(xué)生留下思考的時(shí)空,另一方面還可增加一些與所講內(nèi)容相關(guān)而書本上又沒有的工程實(shí)例如在講有效應(yīng)力原理時(shí),介紹大面積開采地下水,地表沉降的機(jī)理、危害和防治措施,拓寬了學(xué)生工程性知識(shí)。例題和習(xí)題也要有啟發(fā)性,要能夠舉一反三,不在于多,而在于精,為此,一般每章布置2~3道習(xí)題,有的是教材中的,有的是自編的,而且一般不布置與例題雷同的習(xí)題。例題和習(xí)題絕不是教會(huì)學(xué)生“照葫蘆畫瓢”,更不是為了讓學(xué)生應(yīng)付考試,而是讓學(xué)生通過(guò)應(yīng)用,進(jìn)一步深入理解并掌握基本概念,基本理論和基本方法,引導(dǎo)學(xué)生積極思維。三、培養(yǎng)他們的綜合能力及其創(chuàng)新精神的必要性通過(guò)教學(xué)試點(diǎn),實(shí)踐表明,所采用的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)、自我研究,激發(fā)他們的潛能,培養(yǎng)他們的綜合能力及創(chuàng)新精神,都是有好處的。試點(diǎn)班級(jí)同學(xué)對(duì)土力學(xué)課積極性高,沒有遲到曠課現(xiàn)象,考試成績(jī)均在70分以上,做巖土工程課題畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)能充分發(fā)揮自己的潛力,對(duì)教師依賴性小,不少論文有一定的新意,有的被推薦為校級(jí)優(yōu)秀論文,考研同學(xué)土力學(xué)全部及格。四、開發(fā)手機(jī)式教學(xué)軟件,豐富學(xué)生教學(xué)手段土力學(xué)課程教學(xué)改革雖取得了一定成績(jī),但還有許多工作有待進(jìn)一步改進(jìn),我校已將該課列為重點(diǎn)建設(shè)課程,今后要作好以下幾項(xiàng)工作:首先,采用多媒體技術(shù),研制開發(fā)能體現(xiàn)啟發(fā)式教學(xué)過(guò)程的“土力學(xué)多媒體演示型課件和課堂教學(xué)軟件”,盡力做到新內(nèi)容、新體系、新方法、新手段的有機(jī)結(jié)合。開發(fā)“電子練習(xí)本”軟件系統(tǒng),使學(xué)生能在機(jī)上甚至網(wǎng)上完成作業(yè)。將繁雜的數(shù)字運(yùn)算、重復(fù)的迭代計(jì)算交給機(jī)器,將時(shí)間和精力留給學(xué)生去發(fā)揮創(chuàng)