積件設(shè)計思想土木工程論文

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一、土木工程課程體系整合構(gòu)想與教學設(shè)計

1.重視知識點的歸類與邏輯關(guān)系融合。研究專業(yè)課程和課程之間知識點的聯(lián)系，根據(jù)其類型、性質(zhì)和特征進行總結(jié)歸類，把握知識點乃至知識鏈的構(gòu)成，進而指導(dǎo)教學設(shè)計，可有效提高教學質(zhì)量。李國強等[2]考慮知識類型提出了結(jié)構(gòu)工程課程體系六大模塊，包括結(jié)構(gòu)分析、荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計準則、結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理、結(jié)構(gòu)工程設(shè)計、結(jié)構(gòu)試驗與測試、結(jié)構(gòu)工程施工。按模塊分類整合可達到課程體系整體優(yōu)化的目的，又能構(gòu)成較寬的結(jié)構(gòu)設(shè)計知識平臺。把專業(yè)課程體系作為一個系統(tǒng)來研究，探索課程體系中知識點的邏輯關(guān)聯(lián)，完整地把握課程的研究方法，不斷進行小范圍的知識貫通、融合和相互滲透，可有效引導(dǎo)學生理清課程體系中理論間的脈絡(luò)，理解課程和專業(yè)知識體系的層次結(jié)構(gòu)鍛煉邏輯思維能力與綜合分析能力，使學生越學越有興趣。如可以所在教學樓為鋼筋混凝土剛架結(jié)構(gòu)引入剛架、排架和桁架的概念，門窗過梁可簡化成簡支梁等為例引入，鋼屋架的焊接、木屋架的榫接以及現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋架，當彎矩和剪力較小時，常簡化為光滑圓柱鉸，桿件簡化為鏈桿，屋架則抽象為理想桁架。這也正是不同課程間知識點的關(guān)聯(lián)和邏輯關(guān)系。利用知識點之間的聯(lián)系建立課程內(nèi)容鏈接，可以更好地使學生認識知識體系架構(gòu)。創(chuàng)新思維教育過程中，通過知識點的聯(lián)系更可發(fā)現(xiàn)思維的創(chuàng)新點。

2.構(gòu)建以知識點為主線的教學資源?；诜e件設(shè)計思想進行課程體系融合設(shè)計，要在教學資源（課件、網(wǎng)絡(luò)）建設(shè)過程中站在專業(yè)角度而不是課程角度，確定知識點的各種特性和關(guān)聯(lián)關(guān)系，合理分解和規(guī)劃知識點，并按照對專業(yè)體系的理解和教學設(shè)計來構(gòu)建知識點之間的邏輯關(guān)系。在土木工程施工模塊教學過程中，在施工問題講解中多引入結(jié)構(gòu)設(shè)計思想和力學概念，可讓面向施工企業(yè)去向的學生同樣感覺到力學和專業(yè)在工程施工技術(shù)中的重要性。而圍繞多次超靜定框架體系的求解、無剪力分配法、塑性鉸等力學專題，可以看成是涉及多門課程關(guān)聯(lián)的知識點重組的教學過程和方法。以標準知識點為單元，按積件方式建立積件庫，教師仍可按自己的教學安排組織和生成有個人特色的課件。每個知識點反映典型的相關(guān)內(nèi)容，各個知識點相對獨立，并對不同課程具有通用性。

3.深化課程知識鏈的關(guān)聯(lián)與重組。同一個知識點可具有不同的存在狀態(tài)，既可進一步細分，又可被包含在一個容量更大的知識點中。力學類課程和后續(xù)專業(yè)課程有重要關(guān)聯(lián)和銜接關(guān)系，如“土木工程材料”、“混凝土結(jié)構(gòu)原理”和“鋼結(jié)構(gòu)”等課程都涉及材料力學性能，“鋼結(jié)構(gòu)”和“材料力學”課程都涉及截面幾何性質(zhì)部分，“基礎(chǔ)力學”課程中連接件計算、壓桿穩(wěn)定計算等專業(yè)內(nèi)容“鋼結(jié)構(gòu)”課程仍有涉及，結(jié)構(gòu)動力計算部分是后續(xù)“工程結(jié)構(gòu)抗震”課程教學的重要鋪墊。教學上應(yīng)避免內(nèi)容重復(fù)講授或知識點的缺位，更應(yīng)基于積件思想注重知識再現(xiàn)、重組和深化。現(xiàn)在諸如三峽大學求索學堂等網(wǎng)絡(luò)學習平臺都是以知識點為中心來組織網(wǎng)絡(luò)課程素材的。一個知識點除呈現(xiàn)其文字材料外，還能呈現(xiàn)該知識點與前驅(qū)和后繼知識點鏈接，學生可快速查看相關(guān)知識點以及其重要程度、要求掌握程度、幫助理解該知識點的例題和多媒體課件（可包含動畫、視頻、音頻等）。深入研究課程群間知識點的聯(lián)系，進行課程的整合和關(guān)聯(lián)知識重組，有助于幫助學生形成完整的專業(yè)知識鏈條和知識樹結(jié)構(gòu)?；谥R點的教學資源庫建設(shè)，可為資源重復(fù)利用和擴展帶來極大的靈活性，為不同教師從開放的積件庫中選擇資源或按積件化模式共享教學資源提供便利。但目前網(wǎng)絡(luò)課程平臺并不能幫助專業(yè)教師實現(xiàn)課程間的關(guān)聯(lián)和重組。目前一些針對建筑工程專業(yè)實訓(xùn)課程開發(fā)的商業(yè)仿真軟件，運用現(xiàn)代多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等手段多渠道多方法地創(chuàng)設(shè)出生動活潑的教學情景。基于具體建筑工程仿真，在理論課程和實習實踐、在校學習和畢業(yè)工作間搭設(shè)互通立交橋梁，更可以具體工程為背景，以建筑施工為主線，串聯(lián)土木工程材料、地基與基礎(chǔ)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計等多門主干課程的諸多知識點，為土木工程專業(yè)課程關(guān)聯(lián)與重組提供教學新思路。

4.建立以積件設(shè)計思想的專業(yè)課程集成與立體化教學體系。伴隨著教學藝術(shù)的發(fā)揮和教學理念的探索，現(xiàn)代教學媒體的應(yīng)用為教學手段改革提供了突破口。教學媒體從視聽教育、計算機輔助教學到多媒體計算機輔助教學課件的演變過程，標志著人們對計算機輔助教學的認識上升到一個新的階段。傳統(tǒng)課件固化了教學內(nèi)容、教學策略和知識的呈現(xiàn)方式，素材數(shù)據(jù)的重復(fù)利用率和數(shù)據(jù)共享率不高，學生的參與度也較低。以知識點的表示、管理和利用為基礎(chǔ)的課程建設(shè)是今后數(shù)字化教學的主要方向?；谥R點關(guān)聯(lián)的土木工程專業(yè)網(wǎng)絡(luò)教學平臺其實就是積件化的設(shè)計思想和網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，這需要有網(wǎng)狀的教學軟件與其相適應(yīng)。利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)推導(dǎo)出教學中的共性問題，可引導(dǎo)教師改進教學，引導(dǎo)學生自主地進行個性化學習?；诜e件設(shè)計思想的課程體系改革，可促進課程體系的融合和優(yōu)化和立體化教學體系的建立。

5.探索積件設(shè)計的微型學習策略。按照積件設(shè)計思想建設(shè)開放式教學資源平臺，符合以學生為中心的教學理論的發(fā)展，有助于學生自己選擇學習目標和學習策略?；谡n程知識點關(guān)聯(lián)和積件設(shè)計思想來設(shè)計實用、短小、微型的標準知識點進行課程內(nèi)容組塊，由簡到繁、由易到難、循序漸進、再到創(chuàng)新提高的學習資源設(shè)計符合人才培養(yǎng)規(guī)律，便于學生對專業(yè)知識體系的掌握。利用基于知識點關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)教學平臺進行學習，具有人機交互性、學習的便利性和靈活性。教學平臺導(dǎo)學功能應(yīng)體現(xiàn)在兩個方面：一是通過知識點邏輯關(guān)系和基于知識點的結(jié)構(gòu)鏈接，學生可以確定自己學習順序和掌握情況，二是對知識點關(guān)聯(lián)度密切的前驅(qū)專業(yè)知識點進行復(fù)習和鞏固。

6.核心知識點與實時實習模式?；诜e件設(shè)計思想的課程整合同樣可適用于實踐教學。實踐教學環(huán)節(jié)可按知識點進行學習和跟蹤考核，以學習的核心知識點進行歸納梳理，實施以核心知識點為主的彈性小學分制和實時實習模式。通過豐富專業(yè)教學資源，完善實習指導(dǎo)手冊，采用多媒體教學、網(wǎng)絡(luò)教學、實訓(xùn)課程、求索學堂等現(xiàn)代化教學手段，建立以工程照片、視頻資料為主的實習資料庫和實習基地建設(shè)，使學生全階段不間斷地進行實踐教學，實現(xiàn)與理論教學全過程同步的“實習”，實現(xiàn)理論課程（課本）—電子視聽和仿真資源（視頻、軟件）—工地實踐（實物）三者的有機互聯(lián)，強化理論與實踐的相互滲透和反復(fù)交替過程，使理論教學與實踐教學實現(xiàn)無縫實時銜接，學生理論學習和實踐教學系統(tǒng)化、完整化，構(gòu)建立體化教學體系。

二、結(jié)語

土木工程專業(yè)課程體系改革探索是一項龐大的系統(tǒng)工程，牽扯到方方面面的改革。結(jié)合土木工程專業(yè)課程體系特點，在保證課程體系連貫性和知識教育循序漸進基礎(chǔ)上，基于以知識點邏輯關(guān)系為基線的積件化設(shè)計思想，進行網(wǎng)絡(luò)課程教育平臺構(gòu)建和知識點庫建設(shè)的專業(yè)教學資源開發(fā)，推動課程整合和知識融合優(yōu)化，建立立體化教學體系。

作者：雷進生 劉章軍 郭永成 張京穗 單位：三峽大學