高等水工结构课程教学改革与实践

摘 要：课程教学是研究生教育的基础性环节,深化课程教学改革是实现研究生培养目标的有效举措.本文在分析高等水工结构课程教学现状及存在问题的基础上,对高等水工结构课程的教学内容、教学方法进行了研究与实践.

关 键 词 ：高等水工结构 课程内容 教学方法 改革与实践

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（b）-0175-01

随着社会和科学技术的进步,探究水利工程的理论、方法和手段不断更新,研究生课程的教学内容必须不断变化才能满足社会的需求.如何改革和完善高等水工结构（高等水工建筑物）的课程内容和教学方法,提高水工结构工程专业硕士研究生的课程教学质量,有待于深入探讨.本文在分析高等水工结构课程教学现状及存在问题的基础上,对高等水工结构课程的教学内容、教学方法进行了初步探讨,提出了一些建设性的意见.

1.课程教学现状及存在的问题

1.1 课程教学现状

目前全国各水工结构工程专业硕士研究生开设的高等水工结构一般在36～54学时,教学内容的组成形式主要有以下三种：一是专题讲座型,由一位或几位教师分专题授课,授课人将各自近年来的科研成果或研究进展归纳成若干专题作为授课内容.二是专业知识扩展型,以本科课程《水工建筑物》的主要内容为基础进行扩展和深化,将本学科具有前沿性的研究成果和研究进展按照水工建筑物的类型分章节,系统介绍水工建筑物的新结构、研究和设计的新理论和新方法等.三是现代知识集成型,将水工建筑物的新型结构、水工结构数值分析方法、水工建筑物的抗震设计、水工建筑物的可靠性设计等内容进行组合,作为授课内容.

在课程教学方面,许多研究生培养院校存在“重科研轻教学”的倾向,这种管理模式削弱了教师对课程教学的责任心以及对学生课程学习的要求,教师对课程教学投入的精力不够,备课不充分,课前缺乏对每堂课授课内容和授课方式构思,课堂教学以讲授为主,教学方式僵化、单一.

1.2 课程教学存在的问题

通过调查和分析国内高校水工结构工程专业硕士研究生高等水工结构课程教学现状发现,高等水工结构课程的教学内容存在一些问题,主要表现在以下几个方面：一是以专题讲座形式组织教学,教学内容主要是主讲人自己近期的研究成果,教学内容随意性和局限性明显,缺乏系统性,有些内容还不成熟状态,无法全面了解水利学科的发展动态,教学计划的执行力度和教学质量难以监管.二是以专业知识扩展形式组织教学,教学内容与本科课程水工建筑物的内容雷同较多,内容相对陈旧,滞后性突出,由于课时数的限制,对水利学科的近期研究成果和研究动态介绍得比较少,课程内容没有很好反映学科发展的前沿,也没有足够的广度和深度.三是以现代知识集成形式组织教学,教学内容比较零散,与水工结构工程专业硕士研究生培养目标的要求脱节,力学及数值分析方面的内容占的比重较大,而水工建筑物方面的内容较少.四是课程教学内容所反映的学科交叉与融合性不够.

在研究生学位和教育管理制度上,侧重于研究生发表的学术论文和毕业论文的水平,只注重研究生的科研能力培养而忽视课程教学这一重要环节.教师对上研究生的课不够重视,责任心不强,课堂上对学生要求不高,随意调课,尤其是讲授专业课的教师,另外,教学方法单一,缺乏对学生学习能力和创新思维能力培养的引导.这一系列问题,严重影响研究生对专业理论知识的掌握,阻碍了研究生学术水平和科研能力的可持续提高.

2.课程教学改革

2.1 教学内容改革

课程内容是实现课程教学目标的关键因素.课程内容改革应坚持“重构基础、突出现代、反映前沿、交叉综合”的原则,正确处理好经典内容与近期研究成果的关系.高等水工结构课程教学内容改革主要由反映学科发展动态部分,专业基础内容深化与扩展部分,反映学科知识交叉与渗透的力学与计算科学在水工结构工程中的应用部分等组成,形成符合研究生培养目标与质量要求的组合型课程内容体系.课程内容的组织从水利学科特点和发展趋势出发,体现“高、精、新、宽”的特点.在构建学科发展动态部分,将水工建筑物的安全耐久性与风险管理、水利水电工程对环境与河流生态影响及评价、中国坝工技术新进展、水工建筑物的前沿科学技术问题纳入授课范围.在构建专业基础内容与扩展部分,重点介绍高混凝土拱坝、高碾压混凝土坝、混凝土面板堆石坝和坝体防渗技术.在构建学科知识交叉与渗透部分,着重介绍混凝土材料、温度、地震荷载、水荷载及其耦合对坝体应力应变及稳定性的影响,将有限元理论和仿真计算在水工结构工程中的应用纳入到授课范围.

2.2 教学方法改革

研究生培养院校应当确立教学与科研并重的研究生培养观念,激发教师和学生参与教学的热情,不断完善教学形式.研究生教学不应停留在本科生教案式的教学方法上,而应当以学术研讨为取向的教学活动,在课堂讲授的基础上,运用讨论式、问题式等多种教学形式,启发研究生的创新思维,拓宽研究生的学术视野,培养研究生独立分析问题和解决问题的能力.在教学过程中,我们将高等水工结构课程教学分三个部分：理论教学、专题讨论、案例分析.理论教学部分为24学时,简单介绍学科发展动态；精讲高混凝土拱坝、高碾压混凝土坝、混凝土面板堆石坝和坝体防渗技术；对学科交叉与渗透部分的内容作一般性的讲授,提出一些问题,让学生自学,并要求学生利用ABAQUS有限元分析软件对指定坝体进行数值分析,研究外部环境因素对坝体应力、位移及稳定性的影响.专题讨论部分为8学时,分高混凝土拱坝、高碾压混凝土坝、混凝土面板堆石坝和坝体防渗技术四个专题.案例分析部分为4学时,就每位学生利用ABAQUS有限元软件对坝体应力、位移、稳定性的计算理论、计算方法和计算结果进行讨论分析.通过实践,取得了较好的教学效果.

研究生素质教育和创新能力的培养是研究生教育的首要任务.课程教学是研究生教育的基础性环节,只有从研究生培养目标出发,端正教学思想,深化课程教学改革,才能提高教学质量,为培养出高层次专门人才奠定坚实的基础.