基于微课模式下《土力学》实验教学效果研究

基于微课模式下《土力学》实验教学效果研究

基于微课模式下《土力学》实验教学效果研究

摘要:《土力学》是一门理论性与实践性均相对较强的基础课程,也是土木工程专业学生必修的一门专业课,由于该课程涉及范围广、内容复杂,因此学生的学习难度较高,尤其是在实验教学方面,传统实验教学模式已经不再适应现代化教育需求,不利于学生更好的掌握与理解土力学方面的专业知识。基于此,《土力学》开展实验教学的过程之中应用微课模式具有十分重要的现实意义与实际价值,该种教学模式不但可以满足不同学生的学习需求,同时与传统课堂相辅相成,便于学生掌握各类专业知识,能够妥善处理《土力学》实验教学过程中所存在的一系列问题。

关键词:微课模式;土力学;实验教学;研究

1 前言

《土力学》是土木工程专业本科教学中一门非常重要的专业基础课,是一门理论性和实践性都很强的课程。土的物理性质及工程特性非常复杂,需要通过室内和现场实验来对土体进行研究,《土力学》中的很多理论也是通过大量实验数据建立的。土力学实验课程的学习是非常重要的实践教学环节,是学生理解土力学基本概念,检验土力学基本原理,探讨土力学工程应用,熟悉土工实验各种仪器设备,学会整理和分析测试数据,出具土工检测报告的主要途径。在培养学生的创新意识,实践动手能力,综合分析和解决问题的能力等方面有着理论课教学无法替代的作用。本文从不同层面、不同维度对基于微课模式下《土力学》实验教学效果展开剖析,指出微课模式在《土力学》实验教学中的影响,然后在此基础之上不断优化微课教学模式、提高《土力学》实验教学效果,着力培养学生解决实际问题的能力。

2 微课的基本概念

微课主要是将视频作为重要载体,对教师针对某个知识点或者教学环节所开展的各种形式的教学活动进行详细记录。其中胡铁生对“微课”的概念进行了定义,即将微型教学视频作为重要载体,围绕某个知识点或者教学环节所开展的一种具备情景化、高效化、多元化等一系列特点的网络视频课程。但是随着社会发展与时代进步,微课的实质性内容、展现方式等各个方面也产生了较大变化,因此笔者主张认为,微课是指将视频作为重要传播载体,围绕某个知识点、教学难点重点或者实验操作环节等内容而设计的一种在线课程资源,与传统教学视频相比较而言,微课具备十分突出的优势,可总结为“短、小、精”三个字。微课是一种结构相对比较完整的学习资源,适用人群范围十分广泛,如教师、学生、社会人员等,不但可以以片段化的形式进行学习,同时还可以直接作为远程教学资料进行运用,进而形成较为典型的微课应用模式,例如如基于微裸的翻转课堂教学模式、基于微课的自主探究型教学模式等。

3 微课模式下《土力学》实验教学的实施

基于微課模式下《土力学》实验教学过程主要包括三个方面,具体为以下几点。

3.1 注重教学设计

微课的核心在于“微”,由于课程资源十分短小,因此具备较高的灵活性以及可扩充性,但是也正是由于“微”,其并不能覆盖所学内容,因此将会导致不同知识点之间的联系过于松散,导致学生学习难度较高,因此必须要注重微课教学设计,使学生充满激情的参与到微课教学之中。

3.2 丰富课程资源

在微课学习的过程之中,课程资源是重要基础,其包括多方面内容,如微课件、微习题等,其中微视频主要是将知识点作为基本单元,录制不同内容的短视频,然后将其传播至网络教学平台之上,供学生进行学习。结合《土力学》课程的基本特点,微视频可以通过PPT讲解、手写讲解、动画演示等一系列形式进行展现。

3.3 依托网络学习平台

根据实际要求,把课程资源直接上传于在线学习平台之中, 然后根据教学进度发布教学内容,使其与授课进度保持一致,作为课程教学的一种补充,同时依托网络平台开展微测试、微习题等活动,督促学生加强学习。

4 《土力学》实验教学现状分析

4.1 理论课、实验课未深度融合,模块化教学不明显

现阶段,国内各大高校在开展《土力学》课程实验教学过程之中,均存在模块化教学不明显的问题,主要原因包括两个方面,具体为以下几个方面。

其一是土力学理论课、土力学实验课未得到深度融合,这两方面课程教学采取分开教学模式不但会导致实验课教学与理论课教学不同步,学生在具体学习过程之中无法达到用所学理论知识指导实践的目的,不能实现连贯性教学的效果,对学生了理论联系实践的基本能力造成了重大影响,同时,理论课教学、实验课教学是由两个不同的教师进行授课,学生不能快速适应不同教学的教学风格,在土力学实验知识点方面的讲解思路存在较大差异,从而导致学生在理解层面上存在一定的困惑,学生的实践能力相对较差。

其二是在课程规划方面,未对有关实验内容进行高效整合,学生一直是学习一部分理论知识,然后学习一部分实践教学内容,始终不能把一些琐碎的知识点进行高效整合。比如在进行剪切实验的过程之中,可以把直接剪切、三轴剪切这两个不同的实验同时开展,如此一来,学生将会在实验过程之中充分体现这两个实验的异同点以及不同应用领域等,使学生可以更加深入、全面的对理论知识进行理解,更加深刻的理解土体抗剪强度概念。

另外,直接剪切实验又包括三种,分别为慢剪、快剪、固结快剪,在开展实验课程时,通常选取快剪方面,将砂土直接作为土样,该点与土力学教材、土工实验规程中存在较大差异,导致学生产生错乱,并且学生在粘土样制备过程之中仍存在一定的困惑。

4.2 严重缺乏综合素质高、专业技能强的实验教学团队

实验室是教师、学生开展实验教学的场所,无论是从环境方面,还是从仪器维护与保养方面,均必须由专业人员进行操作。现阶段,由于各方面因素的影响,国内各大高校实验室均存在实验人员严重匮乏的问题,一般是一人身兼多职,但是由于每个人的精力非常有限,无法对每一件事情进行综合性考虑,时常产生意外状况,难免会对实验教学进度造成不利影响。同时,实验教学人员还存在综合素质相对较低的问题,具体体现于三个不同的方面,其一是实验教学人员均不是专业性人员,未参加过专业的实验教学培训工作,无法按照详细、合理的流程对相关样品进行处理;其二是在仪器维修与保养方面缺乏专业技能,一般情况下,仪器的维护与保养均需要由专业的厂商进行指导,当维护过程中还会对正常的实验教学产生一定影响;其三是缺乏责任感,实验教学中、实验教学后未对实验教学仪器进行全面检查,有关清洁措施也相对比价缺乏,导致实验器皿产生损坏的状况。另外,国内高校实验教学人员待遇水平相对较低也是一个重要问题,而该点也正是缺乏专业的实验人员的主要原因,薪资待遇低、学校不重视等均导致实验教学人员的工作积极性相对较低,缺乏责任意识。 4.3 授课方式落后,未充分应用多媒体教学技术

目前,《土力学》课程开展实验教学的过程之中,仍然沿用“教师讲、学生听”的传统模式,有时教师进行演示,然后学生进行围观,该种听或者看的教学模式导致课堂气氛相对较差,学生缺乏积极性,教学效果相对较差。在知识点教学过程之中,土力学实验课一般运用黑板板书的模式,此种模式存在效率相对较低、学生严重缺乏学习积极性等问题。同时,由于教师怕麻烦,并未在实验教学过程之中应用现代化多媒体教学技术,造成学生对实验教学缺乏新鲜感与积极性。对于教师而言,其可以在开展实验教学的过程之中积极应用多媒体技术,设将一些图片、动画等插入到多媒体课件之中,辅之一些音乐,一方面可以充分激发学生的学习兴趣、调节学习氛围,同时还可以更加清晰、明了的展示实验原理等。在授课模式方面,可以运用一些深受学生喜爱的新型模式,比如利用“微课”充分展现实验操作过程,开展线上线下教学等,这一系列新型教学模式均可以激发学生的学习动力,并且学生还可以充分利用碎片化时间进行学习,提高学习效率。

5 微课模式对《土力学》实验教学的作用

5.1 拓宽学生的知识面,增强课堂趣味性

相对传统的课堂教学安排,微课的制作是在教师的精心准备下,教学设计和教学内容也都是经过教师的仔细斟酌的,所以微课的时间虽短,但教师前期的投入很大,目标就是为了让微课能够有别与传统课堂教学不断重复的乏味和理论实验教学的枯燥,高校大学生对于网络媒体的授课也是比较接受和认可的。在每个视频中把知识点讲解透彻,从而帮助学生了解和掌握实验原理和实验操作等内容,激发了学生的学习兴趣。

5.2 进一步优化教学模式,有效提升教育教学质量

通过微课平台,学生可以随时随地查阅各种学习资料,如图片、视频、音频等,同时还可以提前预习实验目的、实验步骤、实验过程等内容,对于不同的学生,其还可以根据自己的理解,创造一些与之相关的实验。对于一些较为特殊的实验,其可以通过微课的形式使学生自主完成,在具体上课的过程中,针对学生所存在的一系列问题进行集中答疑,然后根据学生的实际学习情况及时调整教学方式、教学目标,提高实验指导性,从而顺利完成教学目标。

5.3 加快推动实验教学模式改革,促进教师发展

微课不但能够提高学生的自主学习能力,同时还有助于加强教师的教学能力,制作微课的过程之中,教师扮演多种角色,例如演员、编剧等,而在微课视频之中,其也包含了教师的基本教学理念,因此教师需要不断学习、不断创新,进而提高自己的教学能力、丰富教学内容。教师可以根据不同教学内容拍摄不同教学视频,然后将其上传至网站之中,以供学生随时查阅、学习,此种模式不同使学习方式变的更加多元化,同时还大大提升了学生的学习效率,有助于掌握课程实验的重点与难点。

6 基于微课模式下进一步提高《土力学》实验教学水平的策略

针对上述多列出的《土力学》实验教学过程之中所存在的一系列基本问题,《土力学》实验教学必须要进行改革才能彻底解决这些问题。首先,明确改革涉及到的3个主体,即学生、教师、校方;其次要理清这3者之间的关系。校方是课程改革的统筹者与策划者,负责课改的大方向以及提供必要的人员、物资等方面的支持;教师是课程改革的践行者与实施者,负责课改的具体操作与细节上的完善;学生是课程改革的接受者与评价者,负责积极配合课改的实施并以恰当的方式进行教学反馈。任何改革只有由上至下才能顺利地进行,只有广泛采纳改革受众的意见才能长久留存。土力学实验教学改革也是如此,顺利的改革必须从院校两级的教学负责人和领导开始,成功的改革必须根据具体的实施情况和反馈意见积极调整。

第一,校方必须要扭转传统教學观念。在对《土力学》实验课程进行规划的过程之中,应该适当增加实验课程占比,从而培养学生的动手操作能力,同时增加实验项目还可以使学生提前接触并学习一些其它的土工实验,找出各种实验所存在的异同点,丰富学生的专业知识。

第二,教师要丰富教学方式,对各类教学资源进行高效整合。根据实际教学内容,以传统实验教学模式为重要基础,引入一些现代化多媒体技术,同时还要逐步提升个人专业素养,给学生进行指导与演示,并且确保自身深刻了解整个实验流程,以便为学生进行讲解。

第三,学生必须要摆正心态,积极配合有关措施,与任课教师做好沟通,及时向教师请教一些不理解的问题,并积极适应教学的新型教学模式。只有从校方、校时、学生这三个不同的层面切入,才可以确保《土力学》课程实验教学效果得到进一步改善,充分激发学习活力,从而实现培养学生实践能力的目的。

7 结论

土力学实验课与理论课之间属于相辅相成的关系,可以帮助学生更好的理解并掌握土力学方面的理论知识,提高自身的动手实践能力,对学生未来的成长发展具有十分重要的意义,因此在《土力学》实验教学过程中引入微课教学模式具有重要作用,其不但能够充分展现出教师的教学思维,同时更能展现教师的教学知识,将互联网互联互通的精神完美体现,所以要充分发挥微课模式在《土力学》实验教学中的实际作用,激发学生的学习兴趣、培养学生勤动手的实践能力,从而推动实验教学质量迈向新高。

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项目来源:

湖北工程学院新技术学院教学研究项目,项目编号:2018JY03。

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