摘要:传统桥梁工程专业教学中,突出专业理论知识讲解,对学生工程实践应用能力的培养重视程度不足,导致培养出来的毕业生较难适应专业工作岗位的需求,企业在人才培养方面的付出较多。项目在综合教学内容设计的基本原则,在“教”的同时,更加注重学生的“学”,让学生能在实践中对其有更深入的理解和认识。因此在本文之中,主要是针对了项目教学法在桥梁工程专业教学中的应用进行了全面的分析,在这个基础上提出了下文中的一些内容。
关键词:项目教学法;桥梁工程;专业教学;应用;分析
1导言
采用项目教学法,依托实际工程项目来教学,在课堂教学中设计某些足够真实的工作情境,将教学内容与实际工作任务相结合,要求学生在学习中完成实际的工作任务,解决一系列的工程实际问题,以提高学生的工程实践应用能力与职业竞争力。鉴于此,以桥梁工程专业教学为例,在课堂教学方面进行了项目教学法的应用探索,依托实际工程项目,在课堂教学中设置新桥设计计算、桥梁施工监控计算、新桥荷载试验计算、旧桥加固设计计算、旧桥检测评估等专题,通过教师专题讲解与学生课后练习的紧密结合,加深学生对专业知识的掌握,提高学生的工程实践应用能力。
2项目教学法的理据与特点
项目教学法是一种以学生为中心的教学方法,最早由William H.Kilpatrick提出。项目教学改变了传统教学理论与实践分离的特点,将教学内容分割成若干个相对独立的项目,边做边学。教师在项目教学过程中对项目完成提出要求并进行适当示范和指导。学生在项目实施中自主选择、计划、实施,并形成真实的成果。项目完成后学生对项目成果进行总结,把握实施过程中的重点和难点,实现“做中学”的目的。教师在整个过程中只起辅助作用。项目教学并不注重项目的最终结果,而是培养学生发现、分析及解决问题的能力、团队合作能力等核心能力。项目教学法的理据是建构主义理论。建构主义理论认为,学习者在与周围环境相互作用的过程中建构其对外部世界的知识。知识的获得是内容、环境、学习目的和过程共同作用的结果。此外,认知过程中的矛盾或者疑惑是学习的动力,学习者的学习目标以及已有知识决定了新知识的构建方式。学习者在社会协作中不断验证个人理解并提升认知。
3项目教学的优势与不足
Margaret Holm(2011)通过对2000-2011年间所发表的17篇有关项目教学法的论文分析发现,与传统教学法相比,项目教学法无论在内容学习和技能培养上效果都更好,也更有利于培养学生解决问题的能力和群体技能的发展。此外,项目教学有助于学生积极参与学习过程,学习体验和内容学习的效果都更好,对语言和理解能力的发展也有一定的促进作用。由于幕课是面向更广大的学习者,比传统的课堂学习更加注重学员的参与度,这种即学即用、学以致用的学习方法无疑增强了学习者的学习体验和学习成就感。虽然由于空间上的阻隔,学员无法实现真正的群体协作,但同伴互评的教学模式作为项目学习的有机组成部分,既部分解决了机器无法主观性学习结果的问题,又提供了另一种间接的学习体验。
但同时项目教学法也存在潜在的风险,如Tal,Krajcik,&Blumenfeld(2006)对美国中学生的定量研究发现,因为项目教学对教师提出了很高的要求,教师在项目的设计、课堂的掌控、师生互动和开放式问题的点评和学生启发上承担了重要责任,因此项目教学可能因为教师的能力差异造成实施效果上的差异。由于幕课的受众背景差异巨大,项目教学中所选取的项目可能难以顾及部分学习者的学习需求,降低了这部分学习者的学习体验和成就感。换言之,将项目教学法应用于幕课虽然解决了通过网络教授技能型课程的问题,但有可能仅限于入门级的课程。当课程难度上升后,受众的多样性会对课程的设计造成一定的障碍。此外,在项目实施中的同伴互评环节,同伴互评虽然有不少积极意义,但不可否定的是,由于学员主客观的差异性会造成评价结果可能有失偏颇。这方面需要做出进一步的研究。
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4新桥荷载试验计算专题
桥梁建成通车运营前,一般都需要进行竣工荷载试验,以掌握桥梁的实际状况,验证桥梁的承载能力是否能适应设计通行荷载。以一座简支结构组合小箱梁桥为例,教学内容主要包括荷载试验方案的编制、荷载试验理论计算、荷载试验实施步骤及荷载试验报告的编制。在荷载试验方案编制中,学生们能掌握荷载试验中试验工况的设定方法、汽车加载轮位的布置方法、荷载试验效率的计算方法及荷载试验的流程等。在荷载试验理论计算中,通过讲解使得学生们掌握设计作用效应的计算、试验加载效应的计算方法。对于横桥向多片小箱梁采用后浇湿接缝连接的组合小箱梁桥而言,涉及到横向分布系数的计算,可以分别采用手算方法与电算方法。对两种方法的计算结果进行比较分析,提高了学生们在手算、电算方面的实践能力。在荷载试验报告编制中,主要讲解试验数据的分析处理及试验结果的评定方法,即如何判定桥梁的承载能力是否满足设计荷载通行标准要求。通过荷载试验专题讲解,学生们可以理解整个荷载试验的流程、方法及注意要点,对如何判断桥梁是否具备通车条件有更深的认识。
5旧桥加固设计计算专题
以某旧桥连续箱梁桥为例,教学内容主要包括旧桥的原设计验算、现状结构检算、加固设计计算。首先,采用MIDAS等有限元程序建立原设计模型,考虑原设计作用,对原设计进行复核验算,这点与新桥设计计算一样,即验证原设计是否满足原设计所采用的规范要求。其次,依据桥梁检测报告,对现状结构病害进行统计与成因分析,对结构现状进行截面参数折减,对现状箱梁结构进行检算。最后,依据现状结构检算结果及检测报告中桥梁现状病害分析结果,考虑针对性的加固措施,比如对箱梁腹板斜裂缝粘贴钢板加固,对加固后的结构进行检算,得出加固后的效果,看加固后桥梁是否满足设计规范要求。对于旧桥,原设计规范与现行设计规范可能不同,所以要依据旧桥现行的汽车荷载通行标准考虑现状结构检算与加固后的结构检算。这点在教学过程中要有所体现。通过旧桥加固设计计算专题讲解,学生们可以清楚地了解到旧桥加固设计计算与新桥设计计算的联系与区别,进一步掌握桥梁设计计算的流程与方法。
6旧桥检测评估专题
以某简支空心板梁桥检测评估为例,教学内容主要包括检测内容、检测方法、结构状况评定方法及维修建议。此专题,教师需要着重讲解外观检测中桥梁各组成部分,诸如预应力板梁、支座、桥墩、桥面铺装、伸缩缝等的检测内容与检测方法,对空心板常见的病害比如混凝土剥落露筋、底板纵向裂缝、底板横向裂缝等进行成因分析,且细致讲解结构状况的评分方法及相关病害对应的维修措施建议。
7结论
总而言之,依托于各个实际工程项目,采用项目教学法,设置若干项专题,通过专题课堂讲解与课后练习,要求学生课后查阅相关规范与书籍,对各个专题的计算内容及方法中的联系与区别进行归纳总结。这样学生们可以充分认识到桥梁专业各项工作的流程、方法及要点,加深了对所学专业的认识,使得学生能够将专业知识应用到工程实践中,同时提高了自身的职业能力,毕业后能更好地达到实际工作岗位的工作能力需求。
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论文作者:王翔
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/21
标签:项目论文; 荷载论文; 教学法论文; 桥梁论文; 能力论文; 方法论文; 学习者论文; 《基层建设》2019年第4期论文;