“橋涵水文”課程教學(xué)思路與教學(xué)模式創(chuàng)新分析

“橋涵水文”課程內(nèi)容主要涉及科學(xué)選址、計算水文及標(biāo)高等方面，在道橋設(shè)計過程中發(fā)揮著重要作用。由于教材含有大量的經(jīng)驗公式和理論，學(xué)生難以憑借自身的能力快速理解并掌握相關(guān)知識，因此，要想使教學(xué)活動發(fā)揮出應(yīng)有的作用，關(guān)鍵是要轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)思路，由教師結(jié)合學(xué)生情況、課程特點對教學(xué)模式和教學(xué)手段進(jìn)行創(chuàng)新。由此可見，圍繞“橋涵水文”課程的教學(xué)思路及教學(xué)模式展開討論很有必要，是提高教學(xué)效率、學(xué)習(xí)質(zhì)量的關(guān)鍵，有關(guān)人員應(yīng)對此引起重視。一、“橋涵水文”課程介紹海洋、河流和湖泊與人們的生產(chǎn)和生活息息相關(guān)。作為跨越海域、河流、峽谷的結(jié)構(gòu)，道橋和涵洞的作用主要體現(xiàn)在兩方面：一是為車輛通行提供便利，二是保證泄洪工作的高效開展［1］。在道橋和涵洞設(shè)計期間，應(yīng)重點考慮環(huán)境對工程的影響，結(jié)合橋涵水文情況，對工程結(jié)構(gòu)參數(shù)加以確定，因此開設(shè)“橋涵水文”課程的重要性有目共睹?！皹蚝摹闭n程具有涵蓋領(lǐng)域廣和知識點繁雜的特點，其涵蓋領(lǐng)域包括災(zāi)害的防治、工程水文學(xué)及概率統(tǒng)計學(xué)等，教材內(nèi)容包括河流徑流概念、水文統(tǒng)計方式、橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)計算與布設(shè)等方面［2］。作為道橋?qū)I(yè)的必修課，“橋涵水文”課程與實際工程之間聯(lián)系緊密，對培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)、開闊學(xué)生的眼界、夯實學(xué)生的理論基礎(chǔ)具有重大意義?！皹蚝摹闭n程教學(xué)所面臨的難題如下：首先，仍有部分教師將教學(xué)重心放在通識教育上，沒有意識到專業(yè)技術(shù)教育對學(xué)生的重要性，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想；其次，教材內(nèi)容以經(jīng)驗公式、概念為主，存在信息量大、邏輯性弱的問題，難以激發(fā)學(xué)生的興趣；最后，在大工科教改持續(xù)推進(jìn)的當(dāng)下，該門課程的課時被不斷壓縮，只有在先進(jìn)理念的指導(dǎo)下，靈活運用不同方法及手段展開教學(xué)，才能使教學(xué)效果達(dá)到預(yù)期。二、“橋涵水文”的教學(xué)現(xiàn)狀“橋涵水文”課程內(nèi)容以誤差分析、數(shù)理統(tǒng)計相關(guān)理論和經(jīng)驗公式為主，學(xué)生難以準(zhǔn)確理解并快速掌握課程內(nèi)容，加之學(xué)生的實踐經(jīng)驗相對有限，常規(guī)教學(xué)模式往往無法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。分析可知，制約教學(xué)活動高效開展的原因主要涉及以下方面。（一）課程設(shè)置層面將水力學(xué)知識融入“橋涵水文”課程，可使學(xué)生快速掌握搜集、整理水文資料的方法，通過分析所掌握資料的方式，獲得項目設(shè)計所需參數(shù)。目前，仍有一部分高校未將水力學(xué)與“橋涵水文”課程進(jìn)行整合，該做法與深化教學(xué)改革所提出的要求不符，教學(xué)效果自然無法達(dá)到預(yù)期。（二）課堂教學(xué)層面首先，“橋涵水文”課程存在資源短缺的問題，雖然教材版本較多，但不同版本教材的內(nèi)容大致相同，無法滿足學(xué)生的需求。其次，課堂教學(xué)使用的工具以多媒體課件為主，存在教學(xué)模式單一和內(nèi)容固定等問題，難以激發(fā)學(xué)生的興趣。最后，理論與實踐割裂，“橋涵水文”課程包含大量概念和計算，若教師照本宣科，極易導(dǎo)致學(xué)生無法將所學(xué)習(xí)知識與實際相結(jié)合，其學(xué)習(xí)效果必然會受影響。（三）教師及學(xué)生層面1.師生之間缺少溝通?！皹蚝摹闭n程的教學(xué)任務(wù)較為繁重，為完成教學(xué)計劃，多數(shù)教師均會將課堂中心放在公式、概念的講解上，忽略了答疑的重要性，導(dǎo)致教、學(xué)分離，影響教學(xué)效果［3］。2.學(xué)生處于被動地位?！皹蚝摹闭n程具有內(nèi)容多、課時少的特點，教材包含大量推導(dǎo)內(nèi)容，教師單方面講解的教學(xué)方式極易降低學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。此外，該門課程具有極強(qiáng)的實踐性，“填鴨式”教學(xué)難以做到理論結(jié)合實踐，若不盡快更改教學(xué)模式，同樣會對學(xué)生的學(xué)習(xí)效率產(chǎn)生影響。三、“橋涵水文”的教學(xué)思路及模式使“橋涵水文”教學(xué)取得良好效果的關(guān)鍵是要轉(zhuǎn)變教學(xué)思路，在全新理念的指導(dǎo)下，對既有教學(xué)模式、方法進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)學(xué)生情況和課程特點對考核機(jī)制進(jìn)行創(chuàng)新，確保學(xué)生能夠全身心投入學(xué)習(xí)活動中，準(zhǔn)確記憶教師所講授的知識點，并掌握利用所學(xué)知識解決實際問題的方法。下文將圍繞“橋涵水文”課程的教學(xué)思路及模式展開討論，供相關(guān)人員參考。（一）引入CDIO模式1.教學(xué)思路。作為道橋?qū)I(yè)的基礎(chǔ)必修課，“橋涵水文”課程在橋位環(huán)境設(shè)計中占據(jù)著極為重要的位置。由于該門課程需要大量計算，對學(xué)生理論基礎(chǔ)、計算能力所提出的要求相對較高，傳統(tǒng)教學(xué)模式取得的教學(xué)效果十分有限。在新時代背景下，若教師仍沿用傳統(tǒng)的教學(xué)模式開展教學(xué)活動，將影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，導(dǎo)致教學(xué)效果無法達(dá)到預(yù)期，由此可見，創(chuàng)新教學(xué)模式勢在必行。CDIO模式的C指代構(gòu)思，D指代設(shè)計，I指代實現(xiàn)，O指代運作［4］?，F(xiàn)將該模式用于“橋涵水文”教學(xué)的步驟總結(jié)如下：第一步，待緒論課程告一段落，教師對班級內(nèi)學(xué)生進(jìn)行分組，保證每組人數(shù)相同，要求各小組通過實地考察、上網(wǎng)搜索相關(guān)資料等方式對水文工程加以了解。第二步，課堂上，由教師為各小組布置項目，小組成員根據(jù)項目情況繪制地形圖，結(jié)合所搜集的水文資料和歷史數(shù)據(jù)，對橋梁進(jìn)行初步設(shè)計，確定橋型、橋位、具體跨徑和標(biāo)高，在此基礎(chǔ)上，匯總水文數(shù)據(jù)并制作相應(yīng)圖表。如果條件允許，學(xué)生還可以利用相關(guān)軟件進(jìn)行編程，根據(jù)自身掌握的知識，設(shè)計橋梁結(jié)構(gòu)及配筋。第三步，教學(xué)活動結(jié)束后，各小組分別派出一名組員向其他小組介紹本組的項目情況。設(shè)計期間遇到的難題和采取的解決策略，展示最終設(shè)計方案。事實證明，基于CDIO模式開展“橋涵水文”教學(xué)活動，一方面可使學(xué)生通過實操的方式，對所學(xué)習(xí)知識形成深刻的印象；另一方面能夠使學(xué)生意識到團(tuán)隊合作的重要性，這對其今后的學(xué)習(xí)及工作具有重大意義。2.實例解析。（1）構(gòu)思+設(shè)計。第一步，對教師給出河段的斷面進(jìn)行繪制。第二步，根據(jù)掌握的資料對統(tǒng)計參數(shù)進(jìn)行確定，利用不同算法計算項目設(shè)計流量，保證計算結(jié)果準(zhǔn)確且具有實際意義。第三步，結(jié)合經(jīng)驗公式、沖刷系數(shù)確定橋孔實際長度和橋面高程。第四步，綜合考慮輸沙平衡原理、沖止流速，確定計算基礎(chǔ)埋深的公式，并對基礎(chǔ)埋深進(jìn)行計算。（2）實現(xiàn)+運作。分析計算得出的結(jié)果，確定符合項目情況的數(shù)值，將相關(guān)數(shù)值標(biāo)注在橋位斷面的指定位置，隨后由組員對橋孔布置示意圖進(jìn)行繪制。（二）改進(jìn)緒論課程1.緒論課的作用。實踐證明，緒論課程具有以下作用：一是激發(fā)學(xué)生的興趣，二是使學(xué)生對“橋涵水文”課程形成系統(tǒng)且正確的認(rèn)知，三是將專業(yè)內(nèi)容與思想政治教育相結(jié)合。對“橋涵水文”課程而言，其開設(shè)緒論課的目的如下：首先是告知學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的目的，確保學(xué)生能夠主動對相關(guān)知識進(jìn)行深入探索；其次是介紹該門課程的特點與內(nèi)容；最后是提出相應(yīng)的要求，確保學(xué)生嚴(yán)肅對待課堂及課后作業(yè)。2.緒論課的內(nèi)容。緒論課應(yīng)涉及三個方面，分別是學(xué)習(xí)“橋涵水文”課程的原因、課程內(nèi)容及方法，具體內(nèi)容如下：首先是該門課程的地位和作用，其次是課程特點與內(nèi)容，最后是學(xué)習(xí)方法，學(xué)習(xí)過程中學(xué)生需要達(dá)到的要求。3.相關(guān)課程改進(jìn)策略。多數(shù)學(xué)生對“橋涵水文”課程的印象和了解均源自緒論課，改進(jìn)緒論課程模式及內(nèi)容可以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和內(nèi)在動力，基于此開展教學(xué)活動，通常能夠取得事半功倍的效果。例如，教師可以提前收集橋梁水毀、河流的圖片或視頻制作課件，通過在課上播放課件的方式，使學(xué)生對橋和水的關(guān)系、河流起源及橋涵水文對橋梁建設(shè)的意義具有全方位的了解，確保學(xué)生能夠?qū)υ撻T課程引起重視［5］。隨后，再帶領(lǐng)學(xué)生對橋梁水毀原因進(jìn)行分析，在此過程中，融入橋梁設(shè)計要點及相關(guān)內(nèi)容，使學(xué)生對橋梁設(shè)計的重點和難點有所了解，為后續(xù)教學(xué)活動的高效開展奠定基礎(chǔ)。（三）線上線下相結(jié)合1.實施方案?？紤]到學(xué)生能力水平參差不齊，橋涵水文涉及的公式往往冗長且煩瑣，教師可酌情省略推導(dǎo)公式的過程，將教學(xué)重心放在介紹參數(shù)含義及應(yīng)用方面，增強(qiáng)課程的實踐性，確保學(xué)生可以直接將學(xué)習(xí)的知識用于實際項目。在具體教學(xué)過程中，可采取線上線下相結(jié)合的方式對相關(guān)知識進(jìn)行講解，營造更加活躍且和諧的課堂氛圍，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，創(chuàng)新策略如下：首先，根據(jù)線上教學(xué)特點設(shè)計相應(yīng)的課程，由教師將圖片、視頻等資源上傳到指定平臺，供學(xué)生下載閱讀；其次，教學(xué)活動開始前，教師通過線上平臺發(fā)布相應(yīng)的任務(wù)，要求學(xué)生按照要求完成預(yù)習(xí)，在預(yù)習(xí)期間，平臺會如實記錄學(xué)生的學(xué)情，確保教師能夠全面了解學(xué)生遇到的難題，調(diào)整教學(xué)側(cè)重點，為教學(xué)效果提供保障；再次，教學(xué)期間，教師可以通過線上簽到、提問和課堂測試掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況；最后，教學(xué)活動結(jié)束后，教師通過線上平臺發(fā)布作業(yè)，為學(xué)生提供相應(yīng)的拓展資料，同時對學(xué)習(xí)情況進(jìn)行統(tǒng)計。2.實施要點。教師可以借助雨課堂、超星網(wǎng)絡(luò)平臺對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計。一般來說，線上教學(xué)會涉及微課、題庫和作業(yè)等模塊，微課模塊是以教材內(nèi)容、知識點為核心錄制的視頻，視頻時長通常在10分鐘以內(nèi)；題庫模塊是教師以教材包含的知識點為依據(jù)開發(fā)的題庫；作業(yè)模塊同樣以課程核心為導(dǎo)向，其作用是確保學(xué)生能夠靈活利用所學(xué)知識設(shè)計工程方案［6］。線下部分的教學(xué)內(nèi)容可以細(xì)分為三部分，分別是課上講解、答疑及答辯。在“橋涵水文”教學(xué)期間，教師應(yīng)當(dāng)堅持以問題、任務(wù)為導(dǎo)向，通過線上線下相結(jié)合的方式展開教學(xué)，確保學(xué)生能夠形成自學(xué)習(xí)慣，并使其具備獨立發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力。另外，課上由教師帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)重要知識點，課下由學(xué)生登錄相關(guān)系統(tǒng)并自行學(xué)習(xí)其他知識的做法，還能夠解決課時數(shù)不足的問題，使學(xué)生形成系統(tǒng)且完整的知識體系。3.實例解析。課堂教學(xué)具有目標(biāo)明確和效率高的優(yōu)點，考慮到課時相對有限，僅通過課上進(jìn)行教學(xué)極易出現(xiàn)知識點遺漏的情況，影響學(xué)習(xí)效果，鑒于此，某高校教師決定對教學(xué)方式進(jìn)行調(diào)整。對河川徑流、橋位勘測等相關(guān)知識進(jìn)行教學(xué)時，教師在保留課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)的前提下，酌情引入錄播自學(xué)、線上閱讀等環(huán)節(jié)，對線下講授時長進(jìn)行壓縮，具體做法如下：其一，對埋深、洪水流量相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行講解時，重點介紹參數(shù)含義、實際應(yīng)用，酌情省略推導(dǎo)步驟。其二，要求學(xué)生利用相關(guān)軟件繪制思維導(dǎo)圖，厘清邏輯架構(gòu)并整合知識點，加深學(xué)生記憶。其三，將調(diào)治構(gòu)造物和水文水工試驗等資料上傳到指定平臺，由學(xué)生自行下載并閱讀，利用課后時間完成閱讀筆記，幫助學(xué)生養(yǎng)成自學(xué)的習(xí)慣。（四）優(yōu)化考核方式以往“橋涵水文”課程考核方式多為課堂測驗，與閉卷考試相比，課堂測驗具有形式簡單、考核難度小的特點，難以激發(fā)學(xué)生的能動性。現(xiàn)階段，多所高校均對成績評定方式進(jìn)行了改革，實踐經(jīng)驗表明，由教師聯(lián)合學(xué)生對每名學(xué)生進(jìn)行評定，可使評定結(jié)果更加客觀且公正，對人才培養(yǎng)具有重大意義。由此可見，教師應(yīng)當(dāng)對既有考核方式進(jìn)行調(diào)整，摒棄“唯成績論”的觀念，轉(zhuǎn)而根據(jù)學(xué)習(xí)成效對學(xué)生進(jìn)行考核并給出相應(yīng)的評價?？己藘?nèi)容應(yīng)集中在實踐、考試成績兩方面，二者占比均為50%，其中，實踐成績可以細(xì)分為項目參與情況、平時成績，各小組的組長負(fù)責(zé)對組員項目參與情況進(jìn)行評價及打分，此舉既能夠使各小組的氛圍更加和諧，又能夠保證評價客觀且公正。平時成績包含的要素較多，教師應(yīng)提前對學(xué)生不同行為的權(quán)重進(jìn)行設(shè)置，例如，觀看課件的時長、登錄線上學(xué)習(xí)平臺的次數(shù)等，在緒論課堂上，詳細(xì)介紹不同行為對應(yīng)的權(quán)重，待教學(xué)活動告一段落，只需導(dǎo)出相關(guān)記錄并計算得分即可。在考試成績方面，教師要想通過考試成績了解學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，應(yīng)做到以下幾點：一是對考卷結(jié)構(gòu)和內(nèi)容加以調(diào)整，加大主觀題占比；二是重點考核專題作業(yè)、課堂作業(yè)的完成情況，提高作業(yè)權(quán)重；三是鼓勵學(xué)生主動參與相關(guān)科研活動或是撰寫相應(yīng)的學(xué)術(shù)論文，根據(jù)學(xué)生表現(xiàn)給出相應(yīng)的評價。（五）重視課后反思教學(xué)活動結(jié)束后，教師可以通過發(fā)放不記名問卷等方式了解學(xué)生對當(dāng)前采取教學(xué)模式的看法，根據(jù)學(xué)生反饋調(diào)整后續(xù)教學(xué)方案，在保證教學(xué)效率的前提下，酌情引入更加新穎且富有吸引力的手段，這樣做的目的有兩個：一是強(qiáng)化學(xué)生的自學(xué)能力，二是確保學(xué)生能夠主動參與各項活動，通過實踐的方式，對所學(xué)習(xí)知識形成深刻印象并掌握使用技巧。對教師而言，課后反思的內(nèi)容主要涵蓋以下幾方面：首先，總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗、應(yīng)變措施及使用方法，形成相應(yīng)的文字資料。其次，如實記錄教學(xué)期間遇到的難題及失誤，分析問題成因，確定切實可行的解決方案。最后，總結(jié)學(xué)生表現(xiàn)，做到因材