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注重理论与实践结合的《沥青与沥青混合料》教学改革探讨

注重理论与实践结合的《沥青与沥青混合料》教学改革探讨

程永振

摘 要

针对《沥青与沥青混合料》课程教学过程中如何理论联系实践的问题,以淮阴工学院土木工程专业为例展开了研究工作。分析该门课程的内容特点、学生的学习态度、专业体系结构、教学内容安排对授课效果的影响。提出了应增加工程实践环节以增进学生对基本概念和理论的理解。通过设计合理的教学案例,对学生主动学习引导,激发学生学习基本概念和理论的兴趣;引入工程实践关节,改变试验方法和材料设计内容课堂讲解的枯燥无趣。理论与实践结合的教学模式激发了学生的学习兴趣,提升了学生利用课程内容解决工程实践问题的能力。

关键词

教学改革;主动引导;工程实践;沥青与沥青混合料

中图分类号: U414                     文献标识码: A

DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 14 . 14

Abstract

Aiming at the problem of how to combine theory with practice in the teaching process of the “Asphalt and Asphalt Mixture” course, the civil engineering specialty of Huaiyin Institute of Technology was taken as an example. The influence of the course's content characteristics, students' learning attitude, professional system structure and teaching content arrangement on the teaching effect was analyzed. It is suggested that engineering practice should be added to improve students' understanding of basic concepts and theories. Through the design of reasonable teaching cases to guide students to learn actively, stimulate students' interest in learning basic concepts and theories. Introducing engineering practices to change the drudgery of classroom lectures on test methods and material design. The teaching mode combining theory and practice stimulates students' interest in learning and improves their ability to solve practical engineering problems with the course content.

Key words

Teaching reform; Active guidance; Engineering practice; Course of “asphalt and asphalt Mixture”

2019年3月18日召開的学校思想政治理论课教师座谈会上,习近平总书记明确指出“努力培养担当民族复兴大任的时代新人,培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人”。这就要求全体高校教师认真贯彻党的教育方针[1],以“教书育人”为第一要务,培养“德才兼备”的新时代社会主义接班人。随着教育改革的不断深入,高等教育也与时俱进,其内涵与外延不断延伸。国家在高等教育领域投入不断增加,在教育理论与实践方面进行不断的探索和创新,取得了丰硕的成果[2-4]。作为实践性较强的学科,土木工程专业出现了新的机遇和挑战[5]。这就要求土木工程学科高校教师与时俱进,推进专业课程教学的理论创新与实践探索。

《沥青与沥青混合料》作为土木工程学科的专业课程,具有理论性强,实践环节多的特点。其教学涉及沥青混合料的强度理论、级配理论、黏弹塑性理论和流变学,内容涵盖沥青、碎石和沥青混合料性能的评价指标、控制标准和试验方法[6]。由于课程的知识点数量多且分散,同时与工程实践联系紧密,因此,该课程的教学难于把握。基于此,本文以基础理论联系工程实践为切入点,探索《沥青与沥青混合料》课程的教学改革路径。

1 教学现状与存在的问题

1.1 学生对理论学习兴趣不足

《沥青与沥青混合料》理论教学部分存在难度大、涉及面广的问题。学生前期学习了理论力学、材料力学等课程,但未接触弹性力学和弹塑性力学,在学习沥青混合料的黏弹塑性理论和流变学时,存在理解难度大的问题,从而减弱了学习的积极性。沥青混合料的级配理论理解难度不大,但是级配设计方法和相关理论较多,在短暂的课堂学习过程中,学生很难深入学习相关理论,从而不能正确区分不同设计方法的优缺点和使用条件。

淮阴工学院土木工程专业的《沥青与沥青混合料》课程安排在第四学年第一学期。该阶段学生本科阶段的基础课程学习即将结束,马上要进入毕业实习和毕设(论文)准备过程,同时部分同学进入研究生入学考试复习关键阶段。以上因素加重了学生对课程学习重视不足,缺乏兴趣。

1.2 课程安排缺乏实践环节

此前,由于课时有限,《沥青与沥青混合料》课程安排以讲授为主,未安排试验和工程实践环节。而教材中关于沥青、集料和沥青混合料性能评价的试验较多,且为重点授课内容。通过课堂讲授材料试验的目的、设备、方法,课程结束之后,学生不仅不具备试验的实际操作能力,而且很难与工程实践联系起来。

通过《沥青与沥青混合料》的课程学习,学生应具有沥青、集料和沥青混合料的检测、分析和评价能力,掌握沥青混合料的设计方法。仅通过课堂讲授,学生很难理解沥青、集料类型对混合料路用性能的影响,不能根据环境条件选择合适的沥青混合料类型,不具备解决工程实际问题的能力。

2 注重实践的教学改革方案与措施

2.1 案例设计注重理论阐述

传统课堂以讲授为主,高校教师采用板书、PPT演示等手段,向学生输出知识点。由于沥青与沥青混合料的基本概念和理论阐述枯燥乏味,造成学生学习兴趣不足,课堂上不认真听讲,课后又不复习授课内容,更不会去图书馆或数字平台查阅相关资料,最终不能掌握课程的基本概念和理论知识,即使后期加强了沥青与沥青混合料性能评价指标和试验方法的学习,也不能拥有完备的知识体系。

为此,在沥青与沥青混合料授课过程中,可以设计一些案例,加深学生对基本理论的理解,使学生了解沥青混合料的基本理论是如何指导工程实践的。如在讲解沥青混合料的级配理论时,可以结合沥青混合料类型部分的内容进行讲解。在讲授完沥青混合料的最大密实度理论和干涉理论后,引导学生思考如何利用级配理论设计不同类型的沥青混合料,讨论不同类型沥青混合料的路用性能和适用环境。通过案例讲解、分析和讨论,使学生认识到基本理论对工程实践的指导意义,激发学生对基本理论的学习兴趣。

2.2 课程教学引入工程实践环节

《沥青与沥青混合料》是一门实践性较强的课程,涉及沥青、集料和沥青混合料性能评价的试验较多。此外,学生若不能亲自参与沥青混合料配合比设计的全过程,将不能深入理解沥青混合料的基本设计理论,难以掌握沥青混合料的配合比设计方法。

為此,除安排课堂讲授基本概念、理论和方法外,还应安排一定课时的试验和实践环节,如安排沥青混合料的配合比设计。学生若想完成沥青混合料的配合比设计,首先要选择沥青混合料的类型,这就需要用到沥青混合料的基本理论知识;其次要选择合适的沥青和集料,开展沥青、集料的性能评价试验,有利于加深学生对材料评价指标、标准的认识和加强实际操作能力;再次要进行矿质混合料的级配设计,学生可以掌握矿质混合料级配确定的基本方法,如图解法和数解法等;最后要通过马歇尔试验和体积指标计算确定沥青混合料的最佳油石比,在此过程中,可以引导学生思考体积指标对沥青混合料性能的影响。通过配合比设计,学生可以将沥青混合料的基本理论、评价指标和试验方法联系起来,形成系统的知识体系。

2.3 理论联系实践提升学生解决问题的能力

作为一门实践性较强的课程,《沥青与沥青混合料》要培养学生解决实际工程问题的能力。学生将来离开学校,进入建设单位、设计院所和施工企业,在遇到沥青路面材料选择或病害问题时,应能结合《沥青与沥青混合料》课程中学到的知识,从材料性能方面给出准确分析和正确评价。

由于课时有限,可以以课后作业的方式,安排学生调研沥青路面的主要病害类型。我国城市道路基本以沥青路面结构为主,学生在学校周边就可以对沥青路面病害展开调研。调研结束后,引导学生对沥青路面病害进行分类,采用沥青混合料的相关理论,分析病害形成原因及与沥青、集料和混合料类型的关系,寻找解决途径,指导工程实践。

3 教学效果反馈

笔者有在淮阴工学院土木工程专业《沥青与沥青混合料》课程多年的教学经验。通过将文中所述的改革探索内容融入教学实践中,获得了良好的效果。

注重理论联系实践,引导学生学习沥青混合料的基本概念和理论,掌握沥青、集料和混合料的性能指标和试验方法。在沥青混合料基本理论授课中,通过典型实例将教学内容引入,鼓励、引导学生对案例进行思考和讨论,激发学生的学习兴趣。开展沥青混合料配合比设计周活动,让学生走进试验室,完成沥青混合料的类型选择、材料选择、矿质混合料级配设计和最佳油石比确定,在此过程中,学生认真查阅资料和相关试验规程,积极思考,不仅提高了动手操作能力,还加深了对沥青混合料基本概念和理论的理解。

4 结语

本文基于新时代对土木工程专业课程的教学要求,以淮阴工学院《沥青与沥青混合料》课程的教学现状为研究对象,从专业课程体系与本门课程的关系、授课内容安排、教学方式和学生参与等方面进行了创新改革探索。重点讨论了学生对基本概念和理论的学习兴趣不足、缺少实践环节等问题,通过案例设计积极引导学生思考、参与课堂讨论可以激发他们的学习兴趣。

作为实践性较强的一门专业课程,《沥青与沥青混合料》课程的教学除常规的讲授外,还应增加工程实践环节。工程实践中,通过方案设计、试验操作、数据整理和分析,增进学生对基本概念和理论的理解,提升学生解决实际工程问题的能力。

参考文献

[1]桑雷.思政课堂学生“假装学习”现象与教师情绪管理与应对[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2019,32(06):27-31.

[2]周秋华,洪瑶琪.课堂教学结构存在的问题及优化[J].教学与管理(理论版),2019,(12):74-76.

[3]赵锴,岳真,袁晓玲.课堂教学现状的调查、分析与未来[J].现代教育科学,2019,(12):85-90.

[4]阎敬,胡博,姜静宜,等.混合式教学法在本科生生物化学教学中的应用[J].基础医学与临床,2020,40(1)124-127.

[5]李长凤,杜文学,薛志成,等.基于大数据需求的荷载与结构设计方法课程教学改革研究[J].高等建筑教育,2016,25(05):86-89.

[6]黄晓明,吴少鹏,赵永利.沥青与沥青混合料[M].南京:东南大学出版社,2002.

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