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方法教輔對巖土工程學科的作用范文

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方法教輔對巖土工程學科的作用

本科生中會有部分學生會繼續碩士乃至博士研究生階段的學習,研究生階段主要是在導師的指導下完成一項課題,其主要目的是科研能力的培養,即通過嚴格的學術訓練使學生學會正規的科研方法。因為,在完成課題的過程中,需要解決各種層次的問題,并且有創新的要求,部分學生此時就會感到無從著手,誤打誤撞,雖然通過長期的努力也能取得一些成果,但可能會走很多彎路,最終仍然沒有認識到科研的規律、學到正規的科研方法,這對以后的科研工作十分不利。而對于創新來說,如果沒有一定的科研積累是不可能有創新的,新的想法不是從天上掉下來的,是在前人的基礎上通過獨立思考才能有新的想法產生。如果沒有基礎、天馬行空的“獨立思考”是胡思亂想。因此,在本科階段就開展科研方法的教學能夠為學生以后從事科研工作打下堅實基礎。

然而,從事科研工作的畢竟是少數,大部分學生本科或者研究生畢業后會從事非科研工作,即使如此,方法傳授仍然對非科研性工作大有裨益。因為,一方面學術、科研方法有些可以直接應用于非科研性工作,而更重要的是,在課堂教學中重點講授方法會使學生意識到方法的重要性,使其在日常工作中能夠有意識的總結方法,發現所從事工作的規律性,從而能夠迅速進入角色。

方法傳授的具體實施

1)提問題以啟發學生思考。傳授方法的最終目的并非僅僅記住各種方法的名字,而是讓學生能夠熟練運用所學到的方法,并且能夠主動發掘和總結方法,這就要求學生能夠積極主動思考,否則,學生在學習時仍然會回到機械學習的老路上去。在課堂教學中,我們采用了提問題的方法來啟發學生思考,即在講授某一內容之前,給學生充足時間去思考如果自己遇到此類問題應該如何去做。即使最終思考結果與教材中的內容相去甚遠,但是通過與教材對照,分析自己思考問題的不足之處,學生對問題的理解會更深刻,經過長期積累就會逐漸走上正軌。

2)方法傳授的實施。方法的重要性已不需贅言,為此單獨開設一門課程專門講授方法也不為過,但是專門進行方法論研究的教師并不多見,因此很有必要將方法教學融入日常課堂教學之中,以教材中的內容為載體,發掘其中的各層次方法,并作為重點講解。下面將選取巖土工程學科的基礎課程—《土力學》和《巖石力學》中的幾個例子來詳細闡述。達西定律是土力學中的一個重要定律,在講解時,除了要將其基本內容、適用條件及其應用講清楚之外,達西定律建立的過程則是方法傳授的重點。該定律的建立過程采用了試驗的方法,總結得到了關鍵因素之間的關系,所以試驗的方法就可以提煉出來作為一種方法介紹給學生,如果再深入的話則可以將試驗的方法作為歸納法的一種。

借鑒相近學科中已建立的成熟理論,用于本領域某一問題的求解,是科研創新中常用的一種方法。在求解土及巖石地基中某一點的應力時,就基于彈性力學中的布辛涅斯克解,求得了矩形基礎、條形基礎下某一點所受應力大小。由于這部分內容比較難,不少老師在講課的過程中會重點講述如何應用公式求解地基中的某一點應力,但卻忽視了公式的來源。所以,在方法教學時,雖然不需要將公式的推導過程詳細介紹,但應強調是借鑒彈性力學的結果得到土力學的具體公式,即將借鑒的方法突出出來。莫爾-庫侖定律是研究土和巖石強度的基礎,其形式雖然簡單,但卻是巖土力學中的重要定理之一。該定律首先借鑒摩擦定律假設了表達式的形式,再通過試驗對定律進行了確定。因此,該定律的建立應用了借鑒和試驗兩種方法。

結語

當然,解決問題并非只有以上兩種方法,這就需要教師在備課的過程中,深入挖掘教材中蘊含的各種方法,將其總結歸類,并深入淺出的介紹給學生。學習方法的目的是為了更好地解決問題,但不能被各種方法所束縛,必要時還需跳出已有方法的框架,創造新的方法,做出更高層次的創新,這才是學習方法的最終目的。

作者:賈景超齊彥欣單位:華北水利水電學院河南省信息中心

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