土木工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容課題化研究
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土木工程專業(yè)課程研究性教學(xué)模式及課題化策略研究
針對土木工程專業(yè)課程特點，從“激發(fā)學(xué)生主動參與，啟發(fā)學(xué)生積極思考、培養(yǎng)綜合能力”的研究性教學(xué)思路出發(fā)，在近些年的研究性教學(xué)實踐基礎(chǔ)上，文章提出教學(xué)內(nèi)容課題化、系統(tǒng)化的研究性教學(xué)模式，即對教學(xué)內(nèi)容以課題化為導(dǎo)向，對每個研究性教學(xué)課題提出“課題的知識準(zhǔn)備—課題主體內(nèi)容的研究學(xué)習(xí)及實踐—課題對后續(xù)內(nèi)容及其他專業(yè)課程的價值”三位一體的課題化、系統(tǒng)化相結(jié)合的研究性教學(xué)模式。在研究性教學(xué)過程中，課題化策略以兩種形式展開研究。
(一)由點到面式
土木工程專業(yè)每一門課程的教學(xué)內(nèi)容無論是章節(jié)編排次序，還是各知識單元的基本概念、原理、方法或步驟，既相對獨立性，又相互關(guān)聯(lián)。研究性教學(xué)過程中，針對課程知識單元的相對獨立性，每章節(jié)設(shè)立研究性教學(xué)課題。在課題教學(xué)中，著重強調(diào)三個環(huán)節(jié):環(huán)節(jié)一，學(xué)生根據(jù)知識單元內(nèi)容的邏輯性和系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性，尋找課題的相關(guān)知識基礎(chǔ)，即尋找課題和已學(xué)知識的關(guān)聯(lián)，以獲得探究新知識、新領(lǐng)域的知識體系支撐;環(huán)節(jié)二，學(xué)生根據(jù)課題研究學(xué)習(xí)課題的核心知識，其間，可借助教材、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、網(wǎng)絡(luò)、模型、實物(實際工程)等多種學(xué)習(xí)途徑和工具，這一環(huán)節(jié)要圍繞課題的中心展開，不能偏題，但可以豐富課題的內(nèi)涵，拓展課題的外延;環(huán)節(jié)三，學(xué)生探尋課題研究的價值，要求能舉出實例，這也是一個必備的環(huán)節(jié)，即找出該課題與后續(xù)課程知識、后續(xù)專業(yè)課程及專業(yè)的關(guān)聯(lián)，增強學(xué)生對后續(xù)課程及專業(yè)學(xué)習(xí)的期待心理，使整個土木工程專業(yè)課程系統(tǒng)有機聯(lián)結(jié)，激發(fā)學(xué)生求知的熱情與欲望，提高學(xué)生對課題內(nèi)容深入學(xué)習(xí)的主動性。將教學(xué)內(nèi)容課題化的同時，不能忽略教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性。在以上三個環(huán)節(jié)中，環(huán)節(jié)二是課題的主體部分，是一個個獨立的知識點;環(huán)節(jié)一、環(huán)節(jié)三確保在研究學(xué)習(xí)課題的同時，將課題化內(nèi)容與已學(xué)知識和后面待學(xué)知識聯(lián)系起來，確保課題化的知識單元在課程中的系統(tǒng)節(jié)點地位，保證課程體系的系統(tǒng)性，從而實現(xiàn)由點到面的課題化策略。為了清晰、準(zhǔn)確理清知識單元的內(nèi)容及其在課程中的地位，便于學(xué)生真正理解與掌握課程的教學(xué)內(nèi)容，在課題討論交流及未入選課題內(nèi)容教學(xué)過程中要充分發(fā)揮主導(dǎo)作用，強化三個環(huán)節(jié)的重要性，引導(dǎo)學(xué)生在三個環(huán)節(jié)中研究學(xué)習(xí)到位，使課題內(nèi)容精準(zhǔn)化、系統(tǒng)化。學(xué)生學(xué)習(xí)的一般程序為“個人自主、探究學(xué)習(xí)為主—發(fā)現(xiàn)問題后小組討論—小組總結(jié)學(xué)習(xí)過程—課堂討論交流—提交課題總結(jié)小論文”，學(xué)生通過學(xué)習(xí)、分析、實踐、交流和總結(jié)，不僅學(xué)會了應(yīng)對疑難的方式、方法，而且在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)了學(xué)習(xí)能力，提升了自主學(xué)習(xí)管理能力。同時，學(xué)習(xí)內(nèi)容更具開放性，學(xué)習(xí)過程更具靈動性，拓寬了學(xué)生的視野，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)［7］。
(二)由面及點式
土木工程專業(yè)每一門課程都與工程實踐有著密切聯(lián)系，每一門課程學(xué)習(xí)完成后，都培養(yǎng)學(xué)生的某項專業(yè)技能，都能有相應(yīng)的實踐成果。在研究性教學(xué)過程中，先給定關(guān)系整門課程(或者課程大部分內(nèi)容)的實際課題項目，即課題牽涉的是課程面上的知識，但在研究課題時需要涉及到課程各部分的知識點，由課題統(tǒng)領(lǐng)或鞏固課程內(nèi)容，在課程的考核或者課程設(shè)計中使用效果較好。文章采用由點到面式的課題化策略，研究土木工程專業(yè)研究性教學(xué)模式的實踐過程，此方式適用于課程的學(xué)習(xí)過程。
土木工程專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容課題化的實踐過程
(一)教學(xué)內(nèi)容課題化學(xué)習(xí)實踐動員
1．讓學(xué)生了解課程的教學(xué)方法
學(xué)生只有了解課程的特點和掌握相應(yīng)的學(xué)習(xí)方法，才能更好地學(xué)習(xí)課程內(nèi)容。該課程采用研究性教學(xué)方法，注重自主學(xué)習(xí)法、發(fā)現(xiàn)教學(xué)法、探究教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、問題教學(xué)法、討論法、啟發(fā)式教學(xué)法等與研究性教學(xué)模式相匹配的教學(xué)方法的運用，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)研究性教學(xué)意識，增強學(xué)習(xí)自主性。從土木工程專業(yè)培養(yǎng)卓越工程師及創(chuàng)新人才這一培養(yǎng)目標(biāo)看，學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)比知識本身更重要。該課程圍繞“激發(fā)學(xué)生主動參與，啟發(fā)學(xué)生積極思考、培養(yǎng)綜合能力”的宗旨展開研究性教學(xué)，根據(jù)研究性教學(xué)特點，對研究性教學(xué)過程精心設(shè)計，設(shè)計了相應(yīng)的教案、研究性教學(xué)實施方案表、研究性教學(xué)案例、研究性教學(xué)學(xué)生須知、研究性學(xué)習(xí)成績評定細則等引導(dǎo)學(xué)生有效地進行研究性學(xué)習(xí)。講解研究性教學(xué)方案，做好研究性教學(xué)模式實踐動員。課程采用“教學(xué)內(nèi)容課題化”的研究性教學(xué)模式。選題時只選前后內(nèi)容影響程度不大、相對獨立、學(xué)生易于掌控、易于探索實踐的章節(jié)作為研究性教學(xué)課題。比如在土木工程制圖課程教學(xué)中，將點線面綜合題的解法(解法探討及空間模型分析)、換面法模型制作(研究投影體系變換的空間分析及其變換規(guī)律)、立體表面取點線及模型制作(加強體的意識，探索基本體的投影特性及表面取點線的本質(zhì))、相貫線的畫法、形體分析法讀圖、線面分析法讀圖、軸測圖的繪制方法、剖視圖的種類和畫法、標(biāo)高投影在實際工程中的應(yīng)用、專業(yè)圖的識讀與繪制、AutoCAD的綜合應(yīng)用等選為研究性教學(xué)課題。未選入研究性教學(xué)課題的章節(jié)，根據(jù)基本概念、基本原理、基本作圖方法和步驟在課堂教學(xué)中緊緊圍繞課程特點展開，力求在自我思考、探討、交流的氛圍中，并適當(dāng)引導(dǎo)，由學(xué)生總結(jié)出來，以此進一步將教學(xué)內(nèi)容加以完善、系統(tǒng)化。
2．做好研究性教學(xué)實踐的分組工作
研究性教學(xué)實踐性一般每組5人左右。本著志愿的原則，小組成員由組長召集，或是自由組合，組長通過自薦或小組成員選舉產(chǎn)生。小組間的成員互幫互學(xué)，組長與成員實行雙向選擇，互相協(xié)調(diào)督促做好課題，但如果個別無法協(xié)調(diào)時，就重新調(diào)整。課代表及時統(tǒng)計好分組情況，并報告給教師。組長準(zhǔn)備記錄本，做好學(xué)習(xí)過程的全記錄(包括時間、地點、活動內(nèi)容、討論的問題、分工情況、完成進度、完成效果、總結(jié))，記錄下表現(xiàn)最好的和最差的學(xué)生。
3．小組認(rèn)選課題
每組在教師設(shè)定的課題中選出一個作為重點研究課題，其余為一般研究課題。小組對照教學(xué)日歷，按教學(xué)順序?qū)Ω髡n題展開研究學(xué)習(xí)，各組必須在組長協(xié)調(diào)下學(xué)習(xí)相關(guān)知識。學(xué)習(xí)過程中，首先小組討論，擬定學(xué)習(xí)提綱，分派任務(wù)，商量課題討論交流的時間、方式、地點等，接著小組成員有序地投入研究性學(xué)習(xí)，并適時交流討論。
(二)教學(xué)內(nèi)容課題化的學(xué)習(xí)實踐過程
1．小組的研究性學(xué)習(xí)
(1)學(xué)習(xí)內(nèi)容。每個小組須按擬寫的學(xué)習(xí)提綱、學(xué)習(xí)任務(wù)，認(rèn)真組織學(xué)習(xí)，及時組織討論交流。學(xué)習(xí)內(nèi)容按照“搜集本課題的相關(guān)知識基礎(chǔ)(包括過去學(xué)習(xí)過的所有有用的知識)—學(xué)習(xí)本課題內(nèi)容(課題的研究學(xué))—了解本課題學(xué)習(xí)對課程以及本專業(yè)的作用和影響(課題的研究價值)”三位一體的研究性學(xué)習(xí)思路展開。
(2)學(xué)習(xí)途徑。在研究性學(xué)習(xí)過程中，學(xué)會尋找解決問題的方法與途徑。教材是最基本的學(xué)習(xí)資料;各種標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊等是準(zhǔn)繩;網(wǎng)路教學(xué)平臺、歷屆研究性教學(xué)成果、網(wǎng)上有關(guān)學(xué)習(xí)資料是豐富視野、拓寬知識面的有效途徑;作業(yè)、案例分析、工程實際、模型、實驗(實踐)指導(dǎo)書等實踐性內(nèi)容，可以鞏固所學(xué)知識，提升設(shè)計、建造、管理等方面的能力;組內(nèi)交流、組間交流、師生交流使課題研究得以深化、升華，往往會碰撞出思維的火花。在研究性教學(xué)過程中，解難釋疑是非常重要的，必須有相應(yīng)的策略?；ブM員間互幫互學(xué)，互相督促;答疑———各小組在學(xué)習(xí)過程中，組內(nèi)相互討論釋疑，并及時和教師交流，以便教師做好適時互動指導(dǎo);質(zhì)疑———教師預(yù)約部分學(xué)生質(zhì)疑，以隨時檢查研究性學(xué)習(xí)的效果;課堂交流———研究性學(xué)習(xí)成果在班級匯報，以保證各小組成員的知識得到及時的鞏固和交流，并解決學(xué)習(xí)中的疑問。
(3)學(xué)習(xí)成果。重點研究課題要求有創(chuàng)新點，盡可能結(jié)合實例工程(可網(wǎng)上查找，也可與實際工程聯(lián)系)，將學(xué)習(xí)過程、課題主要內(nèi)容等要求制作成電子講稿。根據(jù)研究性學(xué)習(xí)情況，選出優(yōu)勝的一組或多組，或由小組自薦(鼓勵各小組積極自薦)，在課堂上向全班學(xué)生匯報;準(zhǔn)備一些課題的重要問題，主持全班學(xué)生交流討論;提交學(xué)習(xí)報告或論文一篇，須緊扣主題，根據(jù)課題學(xué)習(xí)情況和內(nèi)容書寫。一般研究課題要求通過研究性學(xué)習(xí)過程，熟練掌握相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容;就課題匯報組的不足補充;準(zhǔn)備一些有創(chuàng)新性的問題，在討論時質(zhì)疑、提問。
2．課堂交流
(1)匯報、補充、問題交流。匯報組匯報后，對課題進行提問，由其他組組員討論作答;接著由其他小組補充課題匯報不足處;各小組將準(zhǔn)備好的問題或即興提問，由匯報組作答，其他組員也可積極參與;指定學(xué)生提問或作答。教師在每一個問題中都可以適時地引導(dǎo)學(xué)生進一步探究及探究的方向。
(2)教師導(dǎo)問。教師的問題一般為兩種:一是教師在備課時預(yù)設(shè)的，既有教材中的基礎(chǔ)知識，也有學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生的;二是借助課堂交流適時提出突發(fā)性問題。這兩種問題對課堂交流的補充和課題的導(dǎo)向起到導(dǎo)問的作用，可以補充和深化課題的學(xué)習(xí)。例如在土木工程制圖課程形體分析法讀圖課題討論交流中，圍繞形體分析法讀圖的四個步驟“分—找—想—合”［8］，預(yù)設(shè)好問題:一問為什么用形體分析法讀圖;二問形體分析法讀圖的策略是什么;三問讀圖時“分”什么，如何分，“找”什么，如何找，“想”什么，如何想，“合”什么，如何合;四問形體分析法讀圖是否可以解決所有組合體視圖識讀問題。教師導(dǎo)問應(yīng)以學(xué)生思維培養(yǎng)為目標(biāo)，激發(fā)學(xué)生主動參與，啟發(fā)學(xué)生積極思考或提出其他相關(guān)問題，提高授課效率。
(3)鼓勵學(xué)生提出問題。學(xué)生只有主動提問，積極思考，才能真正主動學(xué)習(xí)。因此學(xué)生能提出問題本身就是研究性課堂的價值所在，教師一定要保護學(xué)生提出問題的積極性，鼓勵學(xué)生質(zhì)疑。但學(xué)生提出的問題并不一定都有實際探索意義，教師要引導(dǎo)駕馭學(xué)生提出的問題。學(xué)生在問題的探討中有效、主動地學(xué)習(xí)了課題的知識，思維也更加開闊、靈活。學(xué)生思維比較發(fā)散，對所研究內(nèi)容也把握不好，提出的問題經(jīng)常和課題無關(guān)，需要教師適當(dāng)引導(dǎo)，保證學(xué)習(xí)效果。通過引導(dǎo)，學(xué)生會在課題學(xué)習(xí)時更有針對性，能抓住學(xué)習(xí)的重點內(nèi)容，保護學(xué)習(xí)過程中的發(fā)散思維。
3．小組總結(jié)反思
在課堂匯報交流后，小組及時討論總結(jié)學(xué)習(xí)情況、存在的問題、解決的方法，完成作業(yè)后，再進一步討論交流，并互相點評，組長記錄。重點課題組最終形成一個共同的課題學(xué)習(xí)成果，提交學(xué)習(xí)報告(或論文)一篇，以供各小組進一步討論交流。
(三)研究性教學(xué)考核
對各小組的研究性教學(xué)考核，強化研究性教學(xué)過程意識，充分反映考核對研究性教學(xué)的導(dǎo)向作用，同時綜合考慮研究性教學(xué)成果與效果?？己嗽u價結(jié)果須有效地體現(xiàn)各小組研究性教學(xué)過程的各個環(huán)節(jié)以及研究性教學(xué)成果，能充分展現(xiàn)學(xué)生知識、能力和素質(zhì)的綜合水平情況。根據(jù)教學(xué)大綱的要求，期末考試和研究性教學(xué)相適應(yīng)，著重考核學(xué)生分析問題、解決問題的能力。1．研究性教學(xué)考核標(biāo)準(zhǔn)
各組均以小組形式記載考核成績，同時記載最差的(可以沒有)和最好的，對參與匯報的小組給予適當(dāng)加分。對表現(xiàn)良好的組長給予適當(dāng)加分，否則要扣分，甚至記為不及格。研究性教學(xué)成果以20%計入期末總成績中(平時作業(yè)30%、期末考試50%)。
2．研究性教學(xué)基本考核內(nèi)容
(1)組長記錄本是研究性教學(xué)過程考核的基本依據(jù)。記錄本不僅要記載課題計劃與分配及完成情況、學(xué)習(xí)內(nèi)容、交流討論情況，作業(yè)交流情況等;而且還要客觀地自評和評價小組成員，組員、組間監(jiān)督、課代表、學(xué)習(xí)委員檢查確認(rèn)，教師權(quán)衡。(2)課堂交流。據(jù)匯報材料完成及修改情況、課堂匯報情況、補充、提問、回答問題情況綜合評定。(3)總結(jié)成果。據(jù)作業(yè)、學(xué)習(xí)報告(或論文)綜合評定。(4)綜合素質(zhì)考核。在研究性教學(xué)過程中，學(xué)生的責(zé)任意識、團結(jié)協(xié)作意識、學(xué)習(xí)熱情、演講能力、創(chuàng)新能力、正確的審美意識、動手制作能力、積極進取、迎難而上的精神都得到了有意識的培養(yǎng)，對學(xué)生人格養(yǎng)成、全面發(fā)展起到了不可忽略的作用。因此，為了“激發(fā)學(xué)生主動參與，啟發(fā)學(xué)生積極思考、培養(yǎng)綜合能力”，增強考核的導(dǎo)向作用，強化過程考核意識，對學(xué)生的這些綜合素質(zhì)也納入考核內(nèi)容中。
結(jié)語
在教學(xué)內(nèi)容課題化的教學(xué)中，大多數(shù)學(xué)生都能認(rèn)真投入到課題的學(xué)習(xí)中，學(xué)到的知識比較扎實。學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情比較高，主動參與意識強，不僅在學(xué)習(xí)過程中能積極思考，而且能在學(xué)習(xí)中互幫互學(xué)，在學(xué)到知識的同時，還提高了學(xué)習(xí)能力，鍛煉了團結(jié)協(xié)作能力，增強了自信和責(zé)任意識。學(xué)生學(xué)會了主動學(xué)習(xí)，獲得了持續(xù)學(xué)習(xí)的能力和素養(yǎng)。在研究性教學(xué)過程中，以學(xué)生為主體，引導(dǎo)他們積極主動地學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了他們自主發(fā)現(xiàn)問題、獨立判斷、獨立思考、解決問題的能力，讓他們獲得了學(xué)習(xí)的方法和經(jīng)驗。（本文作者：王紅、魏海、欒蓉、竇春濤、孫霞 單位：揚州大學(xué)建筑科學(xué)與工程學(xué)院）
