摘 要:信息技术与“土力学”课程的整合是信息时代教学发展的必然选择,文章结合土力学教学的特点,对信息技术与“土力学”课程整合的若干问题进行了探讨。
关键词:信息技术 土力学课程 课程整合 教学改革
中图分类号:G642 文献标识码:A
随着多媒体信息技术和计算机网络技术突飞猛进的发展,人类已迈人知识爆炸的时代。各种信息技术、数字技术日新月异,现代教育理论迅猛发展,现代教育观念不断更新,教育改革不断引向深入,信息技术与学科课程整合就显得越来越迫切,已成为面向信息时代教学改革的最强音。…广东工业大学坚定地走“强势本科”的发展道路,学校上下非常重视教学改革,为顺应高等教育改革的潮流,加快土力学教学改革的步伐,信息技术与“土力学”课程整合成为最佳选择。本文结合个人多年的教学实践和对高等教育改革的思考,对信息技术与“土力学”课程整合的若干问题进行探讨。
一、与信息技术整合是“土力学”课程教学改革的必然选择
“土力学”是大土木工程专业课程体系的重要组成部分,属专业基础课。随着世界经济的发展,城市化进程加快,土木工程方兴未艾,在土木工程中遇到的岩土力学问题也越来越多,据统计资料显示,国内外所发生的土木工程事故绝大部分与地基岩土问题相关,因此,要想成为一名合格的土木工程师必须具备坚实的土力学知识。但是,由于土力学的研究对象——土是经过长期地质作用形成的,具有与一般材料不同的许多特殊性,是一种最复杂的介质,因此,土力学被公认为最复杂的力学。在教学过程中,同学们普遍感到土力学理论繁多,对于基础较薄弱的同学学习起来感到头绪多,较难以掌握。随着科学技术的发展,人类进入了信息时代,多媒体技术已全方位地渗入到社会的各个领域,信息化、数字化已是当今乃至未来社会的显著特征。随着“土力学”教学改革不断推进,与信息技术整合是“土力学”课程教学改革的必然发展趋势。
二、信息技术与“土力学”课程整合的若干思考
1 激发学习兴趣
众所周知,兴趣是最好的老师。在如何激发学生的兴趣问题上我们下了不少功夫。我们制作了岩土工程系列课程的多媒体课件(CAI),收集了近年来许多重大工程的影视资料,尽量给同学展示更多的典型工程实例,让学生们从具体工程实例中受到启发,提高认识。正在建立和完善中的土力学课程网站,极大地丰富教学资源,给学生建立良好的学习平台。在教学过程中尽量深入浅出,理论联系实际,让深奥理论变得生动有趣。譬如,在给学生上第一堂课——土力学绪论时,必须讲到的几个问题,如“土力学的研究对象与内容”,“土力学在土木工程中的作用与地位”,“为什么要学土力学?”,“如何学?”。为了加深学生对这上述问题的理解,并激发学习兴趣,老师们引用大量图片资料,如从墨西哥城的不均沉降、意大利比萨斜塔的倾斜、苏州市虎丘塔塔身的开裂变形、再到居民住宅楼板的开裂,引出土力学的第一大问题“土体的变形问题”。又从加拿大特朗斯康谷仓的地基破坏、边坡失稳、5.12四川汶川地震,引出土力学的第二大问题“土体的强度问题”。从1998年洪水长江大堤九江决口、基坑突涌等引出第三大问题“土的渗流问题”。
土力学中有的概念是较难理解的,如“土”的形成过程,土的微观结构、土体的变形破坏机理,三维的理论模型,教学经验再丰富的教师对这些内容均无法用粉笔在黑板上画出来,然而采用多媒体的情况就不同了,信息量丰富,图片形象直观,让学生们一目了然,达到事半功倍的效果。通过色彩丰富的图片和循循善诱的讲解,有助于激发学生们对这本课程的兴趣,同时也给个别不重视学习的人在上第一堂课时就敲响警钟,起到未雨绸缪,防范于未然的作用。
2 教学方式
信息技术与“土力学”课程整合,就是将信息技术有机地融合在各学科教学过程中,使信息技术与本学科结构、课程内容、课程资源以及课程实施融合为一体,以便更好地完成课程目标。信息技术的发展为土力学教学提供了广泛的空间,有力地推动了土力学课教学方式的改革,常用的教学方式有如下两种。
启发式教学。把信息技术作为辅助教学的手段,改变传统的学习方式,发挥信息技术在学生自主学习、自主探究、合作交流等方面的优势,建构在网络环境下的自主学习方式,培养学生的自主学习能力、实践能力、解决问题的能力和创新能力,让学生在课程的学习过程中使用信息技术,通过信息的收集、分析、处理实现学科内容的有效学习。同时,通过丰富课程的学习内容、优化教学过程,培养学生的创新能力。
实例式教学。运用多媒体结合工程实例进行教学的一种教学模式。具体地说,运用多媒体通过对某一土力学理论的描述,引导学生对某种现象的关注,提出问题,分析原因,引导应用什么原理去解决问题。实例式教学使教师与学生共同直接参与,共同对工程案例或疑难问题进行讨论的教学方法。教学实践表明,对于工科院校的应用性强的学科课程,实例式教学往往能取得非常好的效果。
3 教学模式
结合土力学学科特点,整合现代教育技术和信息技术,可将土力学教学模式分为以下四种:多媒体辅助下的课堂教学模式,网络化课堂教学模式,自学型教学多媒体网络模式及实验教学。
多媒体辅助下的课堂教学模式,即“黑板+多媒体”模型,是通过对传统教学手段、多媒体计算机技术的综合应用,这是当前土力学主要模式。网络化课堂教学模式,利用网络环境进行课堂教学,可以拓展土力学教学的时间和空间,是当代土力学教学改革发展重要方向。自学型教学多媒体网络模式,部分学校开始尝试这种教学模式,以互联网作平台,在网络上汇集了大量的数据、资料、程序、软件等学习资源,学习者可以随时随地在网上自主学习,并进行网上答疑、网上讨论、网上练习与测试等。通过师生交互,完成教学及自学过程。实验教学是土力学教学中重要环节,与理论教学同等重要。土力学理论均建立在土力学试验基础之上,实验教学帮助学生们加深对基本理论理解的同时,能培养动手能力,分析问题和解决问题的能力,特别近年来增设的综合型设计型实验对学生能力的培养十分有益。
4 整合过程中易出现的问题
近年来,“土力学”教学改革取得了一些可喜成果,但在对“信息技术”与“土力学”教学整合过程中还存在一些问题。
某些教师对课程“整合”理解不正确、目标不明确。认为只要在课程教学中使用计算机就是整合。在整合中还没有构建一个真正有效的学习环境,教学方式没有根本性的改变,仍然停留在用课件、文字来“播放”或“呈现内容”的层次上,或者过分依赖网络资源,认为信息技术就是网络技术,只有网络资源才是唯一的和最好的资源。
教学模式的单一。教师在实际教学中没有考虑学科的特点、教学内容的特点、学生的水平及教学活
动诸要素和各教学环节的相互作用,在教学过程中没有运用多种方式优化教学过程的各个环节,激发学生积极参与。在教学过程不能实现良性双向交流互动,达不到预期效果。
过分强调信息技术在整合中的作用。课程整合的立足点应当是课程,而不是信息技术。形成对多媒体的过度依赖。目前唯多媒体技术现象还存在,某些教师在课堂上一旦计算机出现故障时,便感到无所适从,甚至无法组织正常的课堂教学。
5 教师面临的挑战
随着科学技术的发展,信息技术对教师提出了更高的要求。任课教师将面临新的挑战,主要表现在:知识更新的速度加快,教师需要不间断地对教学内容进行整理、组织和上网发布以适应其较快的更新频率,这就要求教师会使用与网络教学有关的各种技术。网络教学过程中的主体是学生,教师不再是教学的唯一指导者,学生可通过网络学到丰富的知识,有可能使教师的权威地位受到挑战,应及时调整心态。教师作用的调整,教师在教学过程中的作用由传统方式下的传授知识、答疑解惑,转为教会学生如何学习,如何获取知识,重视培养学生的创新能力,关注和开发学生的个性。这就要求教师本身要具有较强知识更新能力,对学科研究具有一定的深度和广度,对学科的把握具有前瞻性。
三、结语
在信息技术高速发展的今天,为顺应高等教育改革的潮流,信息技术与课程整合成为已成为教学改革的发展趋势。本文分析了“土力学”课程的特点,与信息技术整合的必然性,整合方式和教学模式,整合过程中存在的问题和面临的挑战。我们不难发现,基于信息技术的学习方式必须与传统教学方式相结合,不要为了用信息技术而用信息技术,更不能简化必要的教学环节。在进行信息技术与课程整合时,要注意立足于学生的认知过程,发挥信息技术的优越性,避免信息技术可能带来的问题,优化组合和调动教学系统中各个方面的因素,达到最佳的教学效果。
参考文献
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(文字编辑、责任校对:王香丽)
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