“双创”维度上的“土力学与地基基础”课改实践
作者：***
来源：《教育教学论坛》2021年第21期
一个土一个于念什么
[摘 要] 為将创新创业发展战略落实在专业教学上，探讨了“土力学与地基基础”的教改思路，形成了“双创”维度上的课程总体设计。根据课程特点，将教学内容整合成若干模块，在充分保证传统教学目标完成的基础上，着重探索“双创”能力的培养机制。分别在课堂革新与场景化活动创建等方面做出尝试，特别注重科学思维方式的锻炼，从而促进学生“双创”能力的培养，并为相关课程的改革提供参考。
[关键词] “双创”教育;土力学与地基基础;模块化教学;课堂革新;场景化教学
[基金项目] 2017年度惠州学院精品资源共享课“土力学与地基基础”（JPZY2017002）;2018年度广东省教育教学研究和改革项目“工程教育认证与专业评估双重驱动的土木工程专业人才培养模式研究”（151100196）;2018年度惠州学院精品资源共享课“混凝土结构设计原理”（JPZY2018002）
[作者简介] 赵 熙（1979—），女，黑龙江齐齐哈尔人，工学博士，惠州学院建筑与土木工程学院讲师，主要从事土木交通与数值模拟研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2021）21-0093-04 [收稿日期] 2020-10-30
高校是向社会输送人才的重要阵地，培养既具备扎实的专业功底，又具有创新、创业精神与能力的高质量人才，关系到国家发展的活力与可持续性，是时代对我们提出的必然要求。“双创”教育理应成为新时代一线教学工作者的自觉选择，它让我们以一种全新的思维和角度，去思考和改革专业教学，真正做到与具体的专业课程相融合，落在教学的实处。“土力学与地基基础”课程组反复摸索“双创”思维在课堂的落地方式，将教学内容整合为若干模块，并在课堂革新与场景化活动创建等方面做了探索，力求建立一个全新维度上的课程总体设计与教学机制。
一、“双创”维度上的课程总体设计
“双创”维度上的课程教学，首先应该是一种成果导向的教学。所讲授的教学内容不但要使学生获得相应的专业技能，还应服务于“双创”技能的提升。为适应创新创业活动综合化项目化的特点，我们尝试将分散的课本章节整合成若干教学模块，引入启发式翻转课堂和适当的思维方式训练打造学生创新活跃的学习与思考习惯，且每进行完一个模块的教学，就量体裁衣地以场景化教学的形式引入系列“双创”活动，使得课堂学到的知识能创新性地解决问题。这样，原有的实验与设计环节就不仅仅是课程的补充，而是升级改造成为“双创”教学的有力抓手。我们也可以通过不同成果形式的设置，有侧重地去培养学生不同方面的创新创业能力。这就构成了“双创”维度上的“土力学与地基基础”课程总体设计，如图1所示。
二、模块化教学
在教学内容上，将僵化分散的课本章节整合成若干教学模块[1，2]。这样做的好处是：（1）帮助学生从更系统更高的视角去理解课程的结构与关系;（2）方便综合性工程问题的引入;（3）彻底改变学生惯有的学习思维，使他们认识到，学习一门课程不是书本知识点的堆砌和记忆，而是要用来解决实际问题。这样的观念，对于“双创”思想的萌生和发展，无疑是大有裨益的。因此，我们将“土力学与地基基础”教学内容划分为土的物理性质、土的力学性质、基础设计和拓展知识四大模块。其中，拓展知识这一模块完全脱离了课本制约，采用“以赛代学”或加入教师科研团队的方式，进行知识的摄取、联结与深化。
三、课堂革新
“土力学与地基基础”是一门理论复杂、公式概念多的专业课。传统课堂多是单项的输入式教学，教师疲于在有限的教学时间内完成较多较难的教学内容，越是担心学生听不懂，自己讲得越多，时间越是不够用，学生的掌握情况就越不理想，这显然是与创新创业教育的宗旨背道而驰的。在深入学习了“双创”教育的理念之后我们认识到，真正有效率的教育应该是一种交互式的教育，正如《创造力：心流与创新心理学》一书的作者米哈里·希斯赞特米哈伊所说，创造力不是发生在单个人头脑中的思想活动，而是发生在互动中[3]。我们的课堂需要转变得更为灵活和开放，最大程度地鼓励师生之间、学生之间的交流、借鉴，甚至是交锋与冲突。
因此，课程组尝试引入了翻转课堂教学模式[4，5]。翻转课堂，表面上看是将课上学习、课后作业的教学顺序颠倒过来，实质上绝非教学顺序和形式的翻转。以土的物理性质这一部分为例，我们在教学中是这样操作的：课前通过微课等形式将一些基本概念传递给学生，课堂上则直接展示出一篇实际工程的地质勘察报告，对物理性质指标进行讨论。“孔隙比在工程上有怎样的意义？”“稍湿、很湿对于具体工程分别意味着什么？”“你能看出这个工程可能遇到的问题吗？”“后续的地基处理方法有哪些？”传统课堂中干巴巴的几个概念，在师生的上述讨论中变得生动起来，课堂的丰富程度、学生的参与程度、对知识的理解程度都能够得到
明显的提高与促进。实践表明，这一学习模式能够更好地诱发学生思考、讨论，进而使每个人都能沿着自己的思路和角度进入个性化的学习，这样将教师的“外部”指导转化为学生的“内部”能动活动，创新创业意识与能力随之得到锻炼与提升。当然，“教”与“学”的转换与调整始终是一个动态的过程，采取翻转课堂的教学方式不能搞“一刀切”。实践中我们也发现，尽管学生之间有着各自不同的学习节奏和风格，但在教师的引导下，教学内容能够一直保持在既定框架内，小组合作的方式也能保证教学进度。
对于有一定难度的教学内容如朗肯主动土压力公式，我们发现，很多学生惯于套用公式去解决问题，而不做深入思考，心理学上将这类不完全理解，仅通过机械记忆进行加工学习的信息称为惰性知识，显然，这类知识不能满足“双创”教育的培养目标，因而我们从思维方式的层面入手，去培养学生肯于思考、善于思考的习惯与能力。美国学者理查德·保罗和琳达·埃尔德曾经在《批判性思维工具》一书中，用图2解构了思维过程的八种要素。书中指出，我们思考的过程，都是发生在一定的情境中的，思考者从一定立场出发，根据一些理由、信息或假设，运用一些概念知识来解答问题，最终指向结果和意义[6]。人们只有了解了思维的结构和要素，才能规避惯常思考中的疏漏，保证思维过程的清晰性与逻辑性。
我们向学生示范了这个模式，来讲解朗肯主动土压力公式。①基本目的：获得主动土压力计算公式。②基本观点：可利用土的极限平衡条件
σ■=σ■tan■45°-■-2ctan45°-■进行推导。
③推理假设：为确保大小主应力的受力方向满足极限平衡条件的要求，假设墙背垂直光滑、填土表面水平、墙体不变形。④推理的意义：了解土与挡土结构物之间的力学行为与响应。⑤需要的信息：研究对象即墙后土体受力单元，所受大小主应力情况，谁是大主应力，谁是小主应力。在本次推导中，竖向力为大主应力σ■，主动土压力为小主应力σ■。⑥得到的推论或结论：令常量tan■45°-■为主动土压力系数K■，则得到主动土压力E■=γhk■-2c■。⑦基本概念：問题中涉及的基本概念有两个，即极限平衡条件和主动土压力，所做推导建立在对这两个概念的正确理解上。⑧解决问题：特定条件下主动土压力的求解。
上述①～⑧即是一个在特定问题中的思维解构。它看上去是一个自发的过程，却是可以被规范与训练的[7]。当学生获得了这种科学思考的能力，它就可以自动复制到其他问题情境的应对与解决中。将惰性知识转变为以深度理解为基础的，有活力、可建构，既能相互联结又能解决问题，以至于发展出新的认识的活性知识。
四、活动场景创建
《中庸》中有一句名言，“博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之”，讲的就是知识获取、思维训练
和实实在在的践行之间的关系。如果说在课堂上，学生对知识点的吸收及在思维方式上的锻炼更多地还处于蓄能状态，那么从这一环节开始，则需要为他们的思考和创造力的培养打造更为实际的空间，即进入应用化、场景化学习阶段，这是一个从输入转为输出的过程。美国学者布卢姆曾提出过一个认知模型[8]，将人类的认知分为记忆、理解、应用、分析、评价和创造六个层级，如图3所示。他认为前三个属于低阶层次的认知，后三个属于高阶层次的认知。从这个角度来看，“双创”场景创建，也应该是一个教学从低阶走向高阶的必要过程。
版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。
发表评论