浅谈土木工程专业岩土工程实践性教学改革

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  • 更新时间2021-04-13
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  [摘要]实践性教学是帮助学生巩固理论知识,将理论知识有效内化并转变为解决实际问题能力的教学途径。在土木工程专业岩土工程方向教学过程中,实践性教学所培养的是学生实际的施工、设计、管理等能力。实践教学的实际质量,将决定学生未来的就业竞争力。基于此,本文首先对土木工程专业岩土工程方向实践性教学改革的必要性进行解析。其次,对实践性教学的现存问题进行归因分析,以此为依据确认好岩土工程实践性教学改革的基本方向与价值要点。最后,从优化基础性实验教学、构设多渠道观摩实践教学和开通学生课题申报渠道这三个层面入手、对岩土工程实验教学改革的可行方向进行了深入探究,并为提升实验教学的实效性与时效性提出了对应的策略。


  [关键词]土木工程专业;岩土工程;实践性教学


  [作者简介]赵劲松(1963—),男(布依族),贵州兴义人,学士,贵州民族大学建筑工程学院讲师,主要从事土木工程、岩土工程研究。


  [中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]1674-9324(2021)06-0069-04[收稿日期]2020-10-09


  一、引言


  在近十几年间,岩土工程逐渐成了炙手可热的学科类别。同时也因其与城市化建设具有不容忽视的互动促进作用,国内土木工程专业岩土工程方向便逐渐进入了教学内审和教学改革的进程中,旨在通过教学改革不断升级人才培养的综合质量。而实践性教学作为培养学生“解决实践问题的能力”的重要教学途径,更是成了岩土工程教育教学改革的重点方向。当前岩土工程的就业前景挑战与机遇并存,高校应该转变以往实践性教学改革的思路,要在已有教学模式的基础上进行革新,更要结合创新性的思维、技术,提升实践性教学改革的实效性。


  二、岩土工程方向实践性教学改革的必要性


  (一)实践性教学要与科研发展保持一致


  岩土工程主要解决的是工程中所出现的问题,而施工实践是践行“解决方案”的必要过程。故而负责解决问题的科研才是决定岩土工程专业质量的关键。因此,岩土工程专业教学价值的提升,往往也是通过一系列的科学研究来实现和完成。这实际上说明高校岩土工程实践性教学必须与科研发展保持一致,才能保障实践教学的实际价值。相反,如果高校岩土工程实践性教学与当前时段内科研成果所带来的技术革新缺乏一致性,那么高校所开设的实践教学,就会出现技术水平滞后的问题。而在这种情况下所培养的大学生,其所掌握的理论知识基础和实践应用的基本能力,也会出现与时代脱节的负面问题。而就人才市场竞争态势来看,当下岩土工程方向的就业竞争局面十分复杂。如果学生的实践技术水平落后,其就业竞争力也会随之下降,而这与高校人才培养的终极目标相悖。因此,岩土工程必须进行实践性教学改革,保证实践性教学的方向和内容与科研成果的发展保持高度的一致性。


  (二)实践性教学必须持续优化更新


  实践性教学的方向择定和内容取材,不但要考虑岩土工程学术研究领域内的整体进度,以宏观上的发展作为引领去调整具体内容。实践性教学也需要考虑到高校内专业教学的节奏、进度、特色。这是因为不同高校以及不同教师的教学优势和特点都不尽相同,而学生们对于不同的教学模式也会呈现出不同的适应性。对此,如果要将实践性教学的质量和效率提升至最优,就必须结合实际情况随时进行调整。也就是说实践性教学必须持续进行优化更新,假设某一种实践性教学方式不能被学生们认同,或者无法充分发挥教师的教学优势。那么相应的实践性教学模式就必须要做出改良。这样才能有效消除教学内容教学方法存在的阻碍性作用,令学生们可以在更适应自己学习特色的实践教学指导下,有效提升自身独立思考,实际操作的一系列能力。因此,从校内课程建设的角度去考量,岩土工程实践性教学也必须要持续优化更新。


  (三)实践性教学需要不断迎合市场特色需求


  就目前来讲我国城市化建设已经进入了成熟发展的阶段中。将传统的城乡建设成为城市,已经不再具有过高的技术性难度。相反,在各个生活单位紧密连接的城市之间进行建筑拆除以及再造,反而成为了城市建设和发展的主要难题。而在解决这一难题的过程中,国内岩土工程,不断产出各种新技术、新思维、新材料。岩土工程专业学科也正持续不断的与其他学科进行交互性的协同研究。这些不断开展的课题和不断产出的新技术,都使得国内建筑市场的人才需求不断更新。而高校具有为社会输送人才的责任,高校需要迎合建筑市场的特色需求,从而保证所培养的岩土工程专业人才能够与社会、行业和市场的人才需求相匹配。因此,土木工程中岩土工程,实践性教学,也需要不断迎合市场特色需求去进行教学改革。


  三、岩土工程方向实践性教学存在问题


  (一)基础实验性教学频次较低


  如果学生的客观认知不足,那么学生便无法准确以及独立的去完成实战性的工作。因此,高校所开设的实践性教学,首当其冲就是要培养学生的基础知识积累能力和应用能力。但实际调查可知,国内许多高校在建设实践性教学模式的过程中,认为实践性教学的价值就在于要培养学生的操作能力,于是便不会过多的开设基础性的实验类教学,而是直接要求学生进入到观摩实习的过程中。缺少了基础性的实验教学,会令学生在将理论知识转化到实践能力的过程中出现大面积的信息遗失,反而会降低他们的社会适应能力。例如,学生在参与实践实习的过程中,面对既定的地质条件和相关数据,判断却出现了模棱两可无法确认的现象时,这就说明学生对于基本概念定理公式的掌握并不扎实。这一方面会拖慢学生工作的进度,另一方面也会令学生对自己的专业能力产生怀疑,进而对学生的心理健康造成不可预估的影响。


  (二)观摩教学的实际所得较少


  观摩教学也是岩土工程专业实践性教学的重要途徑。对于学生来说,参与观摩教学是在相对安全的情况下去验证自己的知识积累能力的一个重要过程,是他们在真正参与实习之前的最后一个夯实基础知识的途径。但实际调研后发现,高校内岩土工程专业许多学生都认为,自己在观摩阶段的实际所得较少,甚至远低于预期内的学习成果。这是因为高校在派遣教师带领学生们进行观摩的过程中,往往只会派遣一名教师带领一整个班级的学生。这会使得预留给学生们询问教师的时间相对较少。同时,因实践观摩需要前往真实的工地环境,一些学校为了保障实践观摩教学的安全性,会尽量压缩实习时间。那么在学习时间较少,且教师和学生辩证沟通时间较少的前提下,学生在观摩教学当中的实际所得也会低于预期水平。令学生在花费大量时间参与观摩,但却不能收获应有的知识所得,实践教学趋向无效化。


  (三)缺少可处理实际问题的实践教学


  许多高校在开展实践教学的过程中,会与一些企业建立合作关系。但实际上,企业自己有一套成熟的运行程序。程序内由哪些人负责哪些工作,以及工作怎样安排等都有着固定的程式。学生们进入到企业中,不会被企业当作真员工去训练。而只是要求学生们以实习生的身份做一些技术水平不高的工作。例如传递文件、清点库存等等。学生在过程中,虽然身处于工程建设的范围内,但其无法参与实际问题的处理。这会导致两种问题的产生:第一,学生的理论认知和实践认知会出现衔接断裂的问题。即学生在长期无法参与实践训练的基础上,其将理论知识转换成为实践知识的能力会下降,导致学生专业能力一再下滑,这对于学生的职业生涯会产生负面影响。第二,学生长期不能受到工作单位的重视,会导致学生对自身能力的判断出现失误。即学生会产生自我怀疑的情绪,这种情绪直接影响到学生的学习和工作质量,令他们失去探究问题的主动性和积极性。


  四、岩土工程方向实践性教学改革策略


  (一)优化基础性实验教学,设立由点及面的理论夯实结构


  一般来讲实践教学都可以分为校内、校外两个模式。在校内开展的实践教学,便可以用基础性实验教学的形式开展,于在校内期间有效夯实学生对基础知识、定律等内容的掌握程度。首先,岩土工程涉及的基础理论范围较多,除了岩石、沙土等基础行的内容外,还涉及物理力学、化学成分分析等学科知识。对此,教师需要先以“理论基础”作为分类依据,沿着理论教学知识点的重点,去一一规划好实验教学的程序、内容。保证学生在学习每一项理论知识体系时,都能够迅速参与实验教学,快速实现从理论知识到实际应用技能的转化。例如,在讲解到土壤密度的判定这一知识点时,教师可以准备好土壤等道具,在课堂中现场为学生演示土壤密度和建筑的关系,帮助学生建构空间想象能力。令学生们可更加立体、清晰的建构对于知识点的三维逻辑印象。其次,当以往讲解过的知识点足以构成一个知识点链条时,教师可以设立组合形式的实验内容,用微缩的模型工具为学生搭建一个模拟工程,辅助学生明确如何根据既有的现实条件去串联定理、规律,如何通过改良条件实现建设目标等等。简单的说,教师需要利用基础性的实验教学,由点及面的帮助学生建设多维逻辑思考的能力,从而令学生们在面对真实的岩土工程时,能够迅速进入到判断和思考的状态中。


  (二)构设多渠道实践教学,提升观摩学习的时效性


  1.以科研课题为主的实践教学。多渠道实践教学可以扩展学生参与观摩的类别、内容和时间,令学生们在有限的时间内可以学习到更多的专业知识。目前在高校环境内,教师的科研项目最具学研价值。岩土工程专业的教师们若想要开设一个全新的课题,必须要经过多年的技术积累和研究才能确认好选题。这说明校内的科研课题,充分结合了时代发展前瞻性思维和扎实学术基础。而学生们参与科研课题为主的实践教学,明显可以吸收到更具价值的专业知识。校方可以要求教师以及导师们适当开放观摩空间和实践空间供学生们学习。观摩期间,学生要跟随教师的脚步去到现场进行勘察和熟悉,教师做什么工作学生也要做什么工作,从而尽快熟悉课题的研究进展和研究模式。而后,学生们可以在教师的指导下独立完成一部分的实践工作。以溶洞浇筑为例,教师可以在学生熟悉了工程的基本流程后,远程指导学生们了解材料性质并完成基岩模拟材料的选购。教师确认选材可用后,可以要求学生独立们进行石膏筑模,最后由教师验证配比是否可用。验证可用后可直接将学生的作品应用到课题中,在夯实学生理论践行能力的基础上,激活学生的实践热情。


  2.以社会观摩为主的实践教学。在校外环境中,校方可以组织学生们为前往真实的岩土工程施工现场进行调研。为保证社会调研过程中学生能够“有所得”,校方应该尽量与当地政府“合作”,在城市内的建筑工程中为大学生们开通观摩渠道。为提升观摩实践学习的成效,校方应要求学生们自行参与观摩,过程中产生的疑问可以直接询问相关的施工人员。此举可令学生们迅速融入专业环境内,充分锻炼生产以及学习能力。政府监督施工的过程中,学生们可以前往现场观察施工过程。并根据具体的轨道施工、桩基施工等项目撰写详细的观察笔记。完成一个阶段的观察任务后,学生之间应交换笔记和经验,并对过程中出现的问题进行交互探讨。探讨后仍无法解决的问题,可以询问相关项目的负责人和施工者,做到及时答疑、有效吸收。社会观摩的过程中,学生能够根据自己的学习节奏,去完成从理论知识到实践知识的转化。更能够充分了解真实的工作环境,令学生们提前适应现场施工的氛围,从而提升学生的社会适应力。


  3.以野外观摩为主的实践教学。野外观摩是岩土工程专业的特殊项目,其主要内容是前往野外环境实地探究岩石、土壤。对于岩土工程专业的学生来说,对岩土的熟悉程度是其就业竞争力成型的关键所在。学生们掌握的基础知识越丰富、越牢固,在工程中做出的决策就越有可能正确。对此,校方需要与教师一起先设立好野外观摩的地点。该地点要具有多样的岩土土层结构,可供学生们完成对多种土壤环境的对比探究。同时,该地点还要具有一定的安全性,和较大的作用空间,可供学生进行简单的建设实验。选定好实践地点后,教师可以根据该地的土壤以及岩层情况,设定具体的实践任务。随后教师可以把学生分为不同的行动小组,各小组分别负责不同的任务,需要在教师的指导下在规定时间内完成岩土勘察、岩土工程结构搭建等任务。而教师需要在过程中进行观察和指导,利用学生实际动手的机会进行教育。从而有效锻炼学生发现问题、概括问题和解决问题的能力。


  (三)开通學生课题申报渠道,构设学生主导的实践工程


  当学生经过一系列的实践学习,掌握了比较扎实的实践能力后。校方可以辅助学生自行申请课题,开展完全以学生为主导的实践工程,稳健锻炼学生的专业实践能力。具体可以与企业或政府达成合作关系,由学生负责整体工程中的部分项目。而学生可根据自己更加擅长的方向,去完成对课题的申报。答辩阶段需要以图文并茂的形式开展,过程中学生需要根据自己在观摩、实践阶段的经验所得,去解析自己的课题中有哪些理论创新点。在辩证的过程中,学生需要利用自己的实践能力和实践经验去说服教师。教师和工程负责人可以根据学生的表现,选择可行性较强的课题实施,从而令学生可以真正独立的参与实践,在实践中检验真知。


  五、結语


  就目前来看,伴随高层建筑、地下空间利用等技术类别的发展,岩土工程工作者的实际效用,逐渐被提升到了一个较高的价值层面,对此高校应该重视到岩土工程人才培养的重要性,提升实践性教学的实际价值,要将学生培养成毕业即可迅速投入工作的专业性人才。而对应的在开展实践性教学的过程中,也要拿出与实际工程,工作模式,工作标准,要求基本相符的课程资源,并充分保障学生能够在多个渠道内接触到专业的技术问题,参与复杂的工程地质探究等等。进而有效提升土木工程专业岩土工程实践性教学的专业性和前瞻性,为国家城市化建设输送高素质的岩土工程专业人才。