研究生课程“相似理论与模拟试验”教学改革研究

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1、研究生课程“相似理论与模拟试验教学改革研究 摘要“相似理论与模拟试验课程在土木工程专业研究生教学过程中具有非常重要的地位，尤其是在研究生开展科研课题探究时具有重要的指导价值。针对前期学生反映的学习积极性不高、教学效果不佳等问题，通过创新教学方法、完善考核方式、加强才能培养、建立课程团队等一系列教学改革措施，使得学生成为课程教学中的主体，进步了学生在教学过程中的参与度，学生的才能素质得到多方面培养，教学效果显著进步。关键词研究生课程参与度才能素质教学改革2021ResearchontheTeachingReformofSimilarityTheoryandSimulationExperiment

2、forPostgraduateCourseYAOZhishu，XUEWeipei，WANGXiaojianSchoolofCivilEngineeringandArchitecture，AnhuiUniversityofScienceandTechnology，Huainan，Anhui232021AbstractThecourseofsimilaritytheoryandsimulationtestplaysaveryimportantroleintheteachingprocessofgraduatestudentsmajoringincivilengineering，especially

3、ithasimportantguidingvalueforgraduatestudentstocarryoutscientificresearch.Inviewoftheproblemsreflectedbythestudents，suchaslowlearningenthusiasmandpoorteachingeffect，throughaseriesofteachingreformmeasures，suchasinnovatingteachingmethods，improvingassessmentmethods，strengtheningabilitytraining，building

4、courseteam，etc.，makestudentsbeethemainbodyofcourseteaching，improvestudentsparticipationintheteachingprocess，cultivatestudentsabilityandqualityinallaspects，andsignificantlyimprovetheteachingeffect.Keywordsgraduatecourses;participation;abilityandquality;teachingreform0引言人类在探究自然界规律时通常以数学为工具，建立数学解析式進行研究

5、。然而，自然界中的现象错综复杂，有许多实际问题单纯地靠数学仍难以解析清楚，迫使人们不得不采用试验的方法进展分析。但是试验也存在一定的局限性，只能得到个别量之间的规律性关系。【1】此时，相似理论的提出有效地将数学解析法和试验法的优点结合起来，成为科学研究的主要方法之一。以相似理论为指导，形成研究自然界和工程中各种相似现象的新方法称为相似方法，模拟试验就是相似方法中的重要内容，在近代科学研究设计工作中起到至关重要的作用。因此，“相似理论与模拟试验课程自始至终是我校土木工程专业学硕型研究生和专硕型研究生的一门重要专业必修课。通过本课程的学习，学生将掌握现象相似与物理量相似的关系，以及相似理论的三大定

6、理，可以运用相似理论进展模拟试验设计，这对学生的理论创新才能和科研才能培养起到至关重要的作用。然而，以往教学过程中均是以老师为主体，师生互动偏少。2-3学生普遍反映该门课程枯燥、难学，并且课堂上给出的教学案例与学生拟开展的科研课题存在一定区别，进一步导致学生的学习热情降低，从而使得教学效果大打折扣。4-5因此，有必要针对该门课程当前存在的问题进展认真梳理，有针对性地采取相应的教学改革措施，以聚焦学生才能素质培养为目的，优化课堂教学方式、创新教学方法。1存在的问题近年来，随着研究生招生规模不断扩大，生源质量参差不齐，主要表如今根底理论知识方面掌握不牢。【6】课程讲授过程中涉及相似准那么导出时，学

7、生普遍反映难以理解，觉得纯数学公式推导较为枯燥无味，从而渐渐失去了兴趣。此外，课程面临的工程对象很广，涉及隧道工程、桥梁工程、海洋工程、井壁工程等，其中部分工程学生在本科阶段甚至没有接触过，对其理解甚少，故在量纲确定时无从下手，久而久之也就对课程失去了兴趣。同时，课程给出的典型案例较为陈旧，对当前复杂工程问题的解决借鉴价值非常有限，又由于学生根底较弱，故无法独立地根据所学知识去解决新的问题，进而产生错觉误以为学习该门课程的实用价值不高，学习主动性大幅下降。此外，教学过程采用的是大班教学，学硕型研究生和专硕型研究生一同上课，课程纪律难以管控，学生很容易产生从众心理，久而久之即使个别成绩好的同学也

8、开场马虎对待该门课程。该门课程的考核方式由平时成绩和考试成绩两部分组成，其中平时成绩占30%、考试成绩占70%，而平时成绩那么是以学生出勤率为打分根据，仅在上课前五分钟进展点名，很难保证整个课堂讲授过程中学生的专注性，并且由于该门课程缺乏教材，很少有学生主要找资料提早进展预习，课堂讲授又采用填鸭式的教学方法，不可防止地使得一部分学生开小差去玩 或做其他事情，甚至科研任务重的学生在签到后出现早退现象。【7】考试题型设置也未必合理，其中判断题、简答题、阐述题这三大类题型的分值占卷面总分值的70%以上，从而使得学生为了应对考试，在最后时刻临时抱佛脚通过死记硬背也可以获得较好的成绩，学生对知识掌握的真

9、实程度没有测验出来。最重要的是该种考核方式仅针对学生的应试才能进展考核，显然该种考核方式还有待改进。方法不更新该门课程具有课时量少、知识点多的特点，因此授课老师在上课过程中不得不追求速度以完成教学大纲规定的教学任务量，根本上采用的是PPT翻页方式进展授课。这对学生的才能要求就很高，大部分学生很难在课堂上立马消化掉授课老师讲解的内容，从而使得教学过程没有发挥出学生的主观才能性，学生处于一种被动地承受知识状态。此外，授课老师除了正常上课外，还要完成各类课题规定的考核指标，因此投入到教学中的时间也较为有限，没有精力去理解学生各自的科研课题和其自身特点，教学案例分析无法面面俱到囊括所有学生的研究方向，

10、很难做到因材施教。8同时本门课程不仅要注重理论教学，试验教学也非常重要，但是这一点却被忽略掉了，教学方案中没有预留试验教学课时。学生在学习理论知识的时候更多的是纸上谈兵，涉及详细运用相似理论知识去设计并开展模拟试验时，往往因为理论才能差，会遇到各种各样的问题。该门课程开设的初衷是培养土木工程专业研究生独立运用所学知识解决实际科研过程中遇到的问题，但对于学生而言更多地是为了修满学分到达毕业要求而已，学生在课堂学习过程中才能素质的培养得不到全面进步。主要原因还是在于考核方式和教学方法，以往教学对学生科研探究精神和理论创新才能的要求极低，但是这一点对于硕士研究生而言非常不适用，国家高等教育学位授予中

11、明确规定研究生不仅需要掌握坚实宽广的根底理论和深化系统的专业知识，而且还应具备从事科学研究和独立担负专门技术工作的才能，因此科研探究精神和理论创新才能的培养在研究生从事科学研究时就显得格外重要。9然而目前仅需要学生总评成绩到达60分以上这是远远不够的，甚至有些时候授课老师碍于情面等原因，往往还对学生网开一面存在放水现象。2教学改革措施为了有效进步学生的学习积极性，实在掌握该门课程所学理论知识并在科研过程中灵敏应用。故针对当前教学过程中存在的问题，确立了以学生为中心，强调人才培养过程中理论学习与理论创新相耦合、案例教学与科研课题相衔接、考核方式与素质培养相挂钩，10详细教学改革措施如下。方法为了

12、有效打通课堂内外互动教学，基于腾讯QQ等交流平台建立该门课程的群，课后授课老师那么在群内发布相关讨论话题或者学生针对课堂内未弄清的问题和同学及授课老师展开进一步交流。课堂教学那么以小组为单位，以调动学生科学探究激情为目的开展情景式教学。以学生为主体进展模拟试验设计，授课老师那么在此过程中以引导为主;同时增设模拟试验课，试验内容尽量与学生的科研课题接近，指导学生如何在现场开展模拟试验，锻炼学生理论联络实际的才能。此外，授课老师还通过搜集最新的文献资料，向学生介绍前沿的模拟试验技术和开展动态，以及与学生自身科研课题亲密相关的模拟试验介绍与分析;同时也要求学生查阅相关方向文献，小组讨论时进展综述。上

13、述教学方法如图1所示，不仅丰富了课程教学内容，而且讲授的知识学生更乐意承受。进步平时成绩所占比例至总评成绩的50%，并且对平时成绩组成进展重新划分，详细由上课签到、课堂互动、小组呈现、课后作业四大部分组成，调整后的考核方式指标组成及各项指标所占比例如表1所示。首先，大幅減少上课签到这项考核指标所占的比例，教诲学生学习是自己的事，最终受益人也是自己，故一定要摆正心态为自己去学习。其次，通过新增课堂互动和小组呈现这两项考核指标，且将其比例进步到35%，这一举措可以有效进步学生的学习参与度，调动学生的学习积极性，实在让学生在课堂中成为主体。课后作业形式那么是多样化，既可以是给定案例进展模拟试验设计，

14、也可以要求学生查阅文献，总结与学生所研究的科研课题相关前沿模拟试验内容等。同时笔试考核将闭卷考试改为开卷考试，使学生的主要精力从应付考试向对知识的灵敏应用出发，不再是考前死记硬背知识点，而是注意平时学生对自身才能素质的培养，对解决实际问题才能锻炼。将该门课程才能培养详细落实到知识获取才能、理论创新才能、团队协作才能、文献阅读与综述才能、实际动手才能这五大方面，以期培养出综合型高素质人才。这五大方面才能的培养并不是独立的，而是互相之间存在一定联络的，这与教学方法和考核方式的改革息息相关。例如课堂教学过程中以小组为单位那么是注重培养学生之间团队协作才能，情景式教学那么是针对学生的知识获取才能和理论

15、创新才能的一种进步锻炼。学习最新文献资料那么是对学生文献阅读才能与综述才能的培养，同时增设试验教学那么是重点培养学生的实际动力才能。只有打破传统的应试才能培养，这样培养出来的学生才更具有竞争力。同时在学生才能培养过程中最重要的一点就是融入思政元素，教诲学生科技强国，将来利用所学专业知识为祖国的建立奉献出一份力量。建立一支以学术带头人为负责人的课程教学团队，团队成员均具有高级职称或博士学位，均主持过省部级以上科研工程或教研工程，拥有丰富的科研理论经历以及研究生培养经历。该门课程的理论教学由一名二级教授负责讲授，该教授在土木工程领域尤其是矿井建立领域具有很高的学术影响力，讲授了近十年的“相似理论与

16、模拟试验理论课时，可以纯熟地运用理论知识解决实际科研中遇到的问题。试验教学那么由二名副教授负责，在实验室现场针对详细的模拟试验进展讲解并引导学生动手去设计，去处理试验过程中的各个细节;同时这二名副教授也负责QQ群日常答疑工作以及搜集最新的文献资料供学生阅读。此外，课后作业评阅也由二名副教授负责，便于就课后作业遇到的问题及时在QQ群与学生进展讨论交流。同时课程教学团队也可以发挥出很好的“传、帮、带作用，对学科开展和建立来说，人才队伍的可持续尤为重要，同样对于一门课程更是如此。11上述四項教学改革措施互相之间存在着亲密联络，只有建立出一支层次构造合理的课程教学团队，这样才能更好地进展教学方法创新，

17、而考核方式那么是根据创新的教学方法重新进展制定，可以进一步催促学生去自主学习探究知识，并且在这个过程中学生多方面才能自然而然地得到了锻炼，学生对该门课程的学习热情也随之大幅进步，对授课老师的知识储藏量和教学技能要求也在增加，使得授课老师也在不断充电更新最前沿的知识，最终形成了一个良性循环。如上所述，各项教学改革措施之间的逻辑关系如图2所示。3结语“相似理论与模拟试验该门课程采用上述教学改革措施后，学生的上课积极性大增，由被动学习转为主动学习，并最终成为课堂上的主角，这是因为学生可以实在地感受到该课程对今后科研活动以及学术才能培养的重要性。同时授课老师在教学改革过程中也在不断与时俱进，业务才能程

18、度以及知识储藏量也在不断进步，从而形成了一种良性循环。由课程改革后的考核结果来看，学生综合成绩得到大幅进步，才能素质也在不断增加，在科研过程中相遇到类似问题可以独立解决，显然该门课程的教学改革获得了预期效果。2021HX004参考文献【1】杨豪杰.相似理论与构造模型试验M.武汉：武汉理工大学出版社，2021.【2】赵小燕.研究生教学质量监视评价与鼓励体系探究J.工业和信息化教育，20217：39-42.【3】王诺.基于课程体系建立的硕士研究生培养质量提升探究研究J.现代交际，202111：103-104.【4】徐晓飞，丁效华.面向可持续竞争力的新工科人才培养形式改革探究J.中国大学教学，202

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