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方法教学在岩土工程学科课堂教学中的应用

时间:2022-03-06 08:14:32 浏览次数:

【摘要】分析了以传授知识为主的传统课堂教学弊端,探讨了重点讲授方法的必要性,并结合岩土工程学科教材内容,详细阐述了方法教学具体实施过程。方法教学地实施会为提高学生自身能力提供重要帮助。

【关键词】方法;课堂教学;岩土工程

现代社会发展日新月异,在大学教育更加大众化的环境下,对人才自身素质的要求自然更高。传统的以传授知识为主的课堂教学已不能满足社会的要求。对于教师来说,做好授业、解惑的同时,要将传道置于更加突出的位置。道,即方法,狭义的是指如何解决问题,广义的则是指如何发现问题、提出问题、解决问题。

对于大学生来说,如何解决问题较发现、提出问题更加迫切,更有直接的现实意义,因此本文主要探讨解决问题的方法。

1 传统课堂教学的弊端

传统教学将知识的传授作为第一要务,即重点讲述教材中的基本定理、基本公式及其应用,却未将基本原理、基本公式的提出、推导的过程、建立的方法作为更重要的内容予以讲授。这就容易造成部分学生的学习浮于表面,较为机械,甚至随着考试的结束而将知识丢到脑后,纵然有的学生所学知识较为扎实,但仍是知其然,而不知所以然。其结果会导致在实际工作中遇到问题,首先想到如何将教材中的内容套到实际中,而不能运用基本方法解决具体问题,如果遇到的问题不能用书本上的知识直接解决,则会束手无策。

2 方法作为讲授重点的必要性

在当今信息爆炸的时代,各种信息载体和信息传播渠道层出不穷,获取知识的途径也更为便捷。因此,在课堂教学中更应突出分析信息的方法、解决问题的方法。授之以鱼,不如授之以渔。方法教学即以教材中定理、公式的提出、推导的过程为例,提炼其中蕴含的方法,深入浅出地对其进行讲解。通过这一过程,使学生掌握各类、各层次方法并能够灵活运用,更重要的则是启发学生思想,使其意识到方法的重要性,从而能够主动地总结方法、发掘方法,迅速把握事物发展的规律,事半功倍地解决问题。

本科生中会有部分学生会继续硕士乃至博士研究生阶段的学习,研究生阶段主要是在导师的指导下完成一项课题,其主要目的是科研能力的培养,即通过严格的学术训练使学生学会正规的科研方法。因为,在完成课题的过程中,需要解决各种层次的问题,并且有创新的要求,部分学生此时就会感到无从着手,误打误撞,虽然通过长期的努力也能取得一些成果,但可能会走很多弯路,最终仍然没有认识到科研的规律、学到正规的科研方法,这对以后的科研工作十分不利。而对于创新来说,如果没有一定的科研积累是不可能有创新的,新的想法不是从天上掉下来的,是在前人的基础上通过独立思考才能有新的想法产生。如果没有基础、天马行空的“独立思考”是胡思乱想。因此,在本科阶段就开展科研方法的教学能够为学生以后从事科研工作打下坚实基础。

然而,从事科研工作的毕竟是少数,大部分学生本科或者研究生毕业后会从事非科研工作,即使如此,方法传授仍然对非科研性工作大有裨益。因为,一方面学术、科研方法有些可以直接应用于非科研性工作,而更重要的是,在课堂教学中重点讲授方法会使学生意识到方法的重要性,使其在日常工作中能够有意识的总结方法,发现所从事工作的规律性,从而能够迅速进入角色。

3 方法传授的具体实施

1)提问题以启发学生思考。传授方法的最终目的并非仅仅记住各种方法的名字,而是让学生能够熟练运用所学到的方法,并且能够主动发掘和总结方法,这就要求学生能够积极主动思考,否则,学生在学习时仍然会回到机械学习的老路上去。

在课堂教学中,我们采用了提问题的方法来启发学生思考,即在讲授某一内容之前,给学生充足时间去思考如果自己遇到此类问题应该如何去做。即使最终思考结果与教材中的内容相去甚远,但是通过与教材对照,分析自己思考问题的不足之处,学生对问题的理解会更深刻,经过长期积累就会逐渐走上正轨。

2)方法传授的实施。方法的重要性已不需赘言,为此单独开设一门课程专门讲授方法也不为过,但是专门进行方法论研究的教师并不多见,因此很有必要将方法教学融入日常课堂教学之中,以教材中的内容为载体,发掘其中的各层次方法,并作为重点讲解。下面将选取岩土工程学科的基础课程—《土力学》和《岩石力学》中的几个例子来详细阐述。

达西定律是土力学中的一个重要定律,在讲解时,除了要将其基本内容、适用条件及其应用讲清楚之外,达西定律建立的过程则是方法传授的重点。该定律的建立过程采用了试验的方法,总结得到了关键因素之间的关系,所以试验的方法就可以提炼出来作为一种方法介绍给学生,如果再深入的话则可以将试验的方法作为归纳法的一种。

借鉴相近学科中已建立的成熟理论,用于本领域某一问题的求解,是科研创新中常用的一种方法。在求解土及岩石地基中某一点的应力时,就基于弹性力学中的布辛涅斯克解,求得了矩形基础、条形基础下某一点所受应力大小。由于这部分内容比较难,不少老师在讲课的过程中会重点讲述如何应用公式求解地基中的某一点应力,但却忽视了公式的来源。所以,在方法教学时,虽然不需要将公式的推导过程详细介绍,但应强调是借鉴弹性力学的结果得到土力学的具体公式,即将借鉴的方法突出出来。

莫尔—库仑定律是研究土和岩石强度的基础,其形式虽然简单,但却是岩土力学中的重要定理之一。该定律首先借鉴摩擦定律假设了表达式的形式,再通过试验对定律进行了确定。因此,该定律的建立应用了借鉴和试验两种方法。

4 结语

当然,解决问题并非只有以上两种方法,这就需要教师在备课的过程中,深入挖掘教材中蕴含的各种方法,将其总结归类,并深入浅出的介绍给学生。

学习方法的目的是为了更好地解决问题,但不能被各种方法所束缚,必要时还需跳出已有方法的框架,创造新的方法,做出更高层次的创新,这才是学习方法的最终目的。

【参考文献】

[1]陈仲颐,周景星,王洪瑾.土力学[M].北京:清华大学出版社,1994.

[2]徐志英.岩石力学[M].北京:中国水利水电出版社,1993.

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