摘要:作為土木工程專業(yè)的必修課,《基礎(chǔ)工程》對工程素質(zhì)的培養(yǎng)和專業(yè)技能的訓(xùn)練起到至關(guān)重要的作用。對于本科教學(xué)而言,切實提高《基礎(chǔ)工程》課堂教學(xué)的有效性和影響力,是每位教師的職責(zé)所在。本文以《基礎(chǔ)工程》課程為載體,以激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動機為目的,結(jié)合教育學(xué)和心理學(xué)理論,從教學(xué)手段和授課內(nèi)容兩方面進行深入探討,確定《基礎(chǔ)工程》的教學(xué)改革方案,以提高課堂教學(xué)效率和人才培養(yǎng)品質(zhì)。

關(guān)鍵詞:土木工程;基礎(chǔ)工程;課堂教學(xué);內(nèi)在動機

一、引言

《基礎(chǔ)工程》是土木工程專業(yè)的必修課,由課堂教學(xué)和課程設(shè)計兩部分組成,在本科生的培養(yǎng)計劃中占據(jù)至關(guān)重要的地位。土木工程學(xué)科中的建筑工程、結(jié)構(gòu)工程、橋隧工程、巖土工程、公路工程、鐵路工程、水利工程、市政工程等方向的人才培養(yǎng),均離不開《基礎(chǔ)工程》課程的學(xué)習(xí)。由此可知,在大土木學(xué)科下,人才素質(zhì)的培養(yǎng)和專業(yè)技能的訓(xùn)練都與《基礎(chǔ)工程》教學(xué)直接相關(guān)。因此,切實有效地提高《基礎(chǔ)工程》課程的課堂教學(xué)效果和影響,是土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的關(guān)鍵所在[1,2]。教育學(xué)家DebbieSilver曾總結(jié)道:若想培養(yǎng)出具有優(yōu)秀的表現(xiàn)力和創(chuàng)造力的高素質(zhì)人才,必須設(shè)計諸多可令學(xué)生獲得主動性、責(zé)任感和成就感的環(huán)節(jié)。自我動機的最佳狀態(tài)存在于學(xué)生內(nèi)心深處,需要由教師挖掘。因此,從心理學(xué)和教育學(xué)層面而言,激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動機是提高課堂教學(xué)質(zhì)量和效率的最根本途徑,也是培養(yǎng)學(xué)生自主性和能動性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)!痘A(chǔ)工程》有著較為成熟的知識體系和課程內(nèi)容[3],那么,如何從主觀層面調(diào)動學(xué)生的積極性、如何激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動機,讓學(xué)生帶著強烈的好奇心和極大的興趣去學(xué)習(xí)《基礎(chǔ)工程》,變被動為主動,是授課教師需要思考和努力的方向。據(jù)此,本文依次從教學(xué)手段和授課內(nèi)容兩方面展開探討,旨在創(chuàng)建高效的《基礎(chǔ)工程》課堂教學(xué)模式和組織方法。

二、教學(xué)手段多樣化

為了實現(xiàn)培養(yǎng)計劃和教學(xué)大綱中的教學(xué)目的,教師在授課過程中所采用的教學(xué)方法和教學(xué)手段是直接影響課堂教學(xué)有效性和影響力的關(guān)鍵因素。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中,教學(xué)手段的更新較為緩慢,特別是基于行為主義和認知主義的初級教學(xué)方法!痘A(chǔ)工程》屬于專業(yè)課,具有突出的概念復(fù)雜性和工程差異性,已然不再適合采用初級學(xué)習(xí)方法進行“灌輸式”教學(xué)[4]。為了將專業(yè)知識的個性化和情景化屬性充分融入到課堂教學(xué)中去,教師應(yīng)嘗試在初級教學(xué)法中穿插采用基于建構(gòu)主義的高級教學(xué)法完成課堂授課。建構(gòu)主義是心理學(xué)家Piaget率先提出的,是一種強調(diào)學(xué)習(xí)主體的主觀能動性的知識學(xué)習(xí)理論。Piaget認為,學(xué)習(xí)主體是基于原有的知識經(jīng)驗完成新知識的學(xué)習(xí)過程的。因此,在新知識的傳遞過程中,需要遵循“最近發(fā)展區(qū)”理論,而非一味的灌輸和導(dǎo)入。目前,基于建構(gòu)理論的教學(xué)方法層出不窮,最有代表性的是拋錨式教學(xué)、支架式教學(xué)和隨機訪問式教學(xué)。本文基于上述三種教學(xué)方法[5],展開相關(guān)探討。

(一)拋錨式教學(xué)

拋錨式教學(xué)法是基于供給理論建立的,強調(diào)通過創(chuàng)建真實的情境傳播授課內(nèi)容,主張以實際的示例為背景,有針對性地講授知識。拋錨式教學(xué)大致分為五個環(huán)節(jié),依次為:創(chuàng)立情境、提出問題、自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和效果評價[6]。以《基礎(chǔ)工程》的第二章第三節(jié)剛性擴大基礎(chǔ)的設(shè)計為例,如若采用拋錨式教學(xué)法,則具體的授課計劃應(yīng)該分為以下五個部分。首先,以剛性擴大基礎(chǔ)的設(shè)計和計算為背景創(chuàng)建情境,讓學(xué)生以設(shè)計師的身份參與到基礎(chǔ)的設(shè)計和計算中去。然后,針對具體的剛性擴大基礎(chǔ)設(shè)計案例,提出需要設(shè)計、驗算和修改的內(nèi)容。其次,讓學(xué)生獨自針對上述問題進行思考。進而,按照10人一組的形式劃分組別,展開小組討論,令各位同學(xué)各抒己見,并最終得出每個小組的討論意見。最后,教師針對各組的討論意見進行針對性的點評和指導(dǎo)。

(二)支架式教學(xué)

支架式教學(xué)法是通過提供一套合理的概念框架,讓學(xué)生在既有知識儲備的基礎(chǔ)上,通過自主性的知識構(gòu)建和完善,在“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)實現(xiàn)新知識的構(gòu)建。支架式教學(xué)法包括如下五個環(huán)節(jié):搭建支架、進入支架、獨立探索、協(xié)作學(xué)習(xí)和效果評價[7]。以《基礎(chǔ)工程》的第四章第五節(jié)樁基礎(chǔ)的設(shè)計為例,如若采用支架式教學(xué)法,則具體的授課計劃應(yīng)該包括以下五個部分。第一部分,以前序課堂講授的剛性擴大基礎(chǔ)的計算和設(shè)計為背景,將淺基礎(chǔ)的設(shè)計過程和驗算內(nèi)容作為計算框架提供給學(xué)生,完成搭建支架環(huán)節(jié)。第二部分,將搭建好的支架內(nèi)容展示給學(xué)生,并提供必要的注解和提示,安排學(xué)生自主思考和探索,以該支架為基礎(chǔ)展開基于淺基礎(chǔ)設(shè)計流程的深基礎(chǔ)設(shè)計過程的猜想與思考,完成進入支架環(huán)節(jié)。第三部分,在上述兩步的基礎(chǔ)上,布置思考內(nèi)容和擴展內(nèi)容,安排10—15分鐘的獨立思考時間,并允許同學(xué)們就自己的思考展開討論,訓(xùn)練學(xué)生們的獨立探索能力和交流互動熱情,完成獨立探索環(huán)節(jié)。第四部分的協(xié)作學(xué)習(xí)和第五的效果評價類似于拋錨式教學(xué)法,此處不做贅述。

(三)隨機訪問式教學(xué)

隨機訪問式教學(xué)是基于認知彈性理論建立的。認知彈性理論認為,同一主體在不同情境中會對同一對象產(chǎn)生完全不同的構(gòu)想和理解。因此,教師應(yīng)采用恰當?shù)慕虒W(xué)模式將概念理論等知識點融入到實際的工程情境中,避免學(xué)生因為對工程現(xiàn)場情況的生疏而產(chǎn)生理解的偏差,以期在課堂教學(xué)中達到全方位的概念剖析和理論指導(dǎo)。隨機訪問式教學(xué)法包括五個環(huán)節(jié):呈現(xiàn)情境、隨機訪問學(xué)習(xí)、思維發(fā)展訓(xùn)練、協(xié)作學(xué)習(xí)和效果評價[8]。以《基礎(chǔ)工程》中第一章的作用效應(yīng)組合概念為例,如若采用隨機訪問式教學(xué)法,則應(yīng)按如下步驟完成。首先,在第一章內(nèi)容講授過程中將基礎(chǔ)設(shè)計過程中涉及到作用效應(yīng)組合的環(huán)節(jié)設(shè)置成工程情境,基于該情境進行概念的講解和計算方法的詮釋,使學(xué)生在切實的工程實例中理解和掌握作用效應(yīng)組合概念。然后,在后續(xù)的課堂教學(xué)中,凡是涉及到設(shè)計、驗算的內(nèi)容,均安排隨機式的提問或復(fù)述,通過反復(fù)的、隨機的重復(fù)學(xué)習(xí),讓學(xué)生們不斷加深對作用效應(yīng)組合的理解。進而,基于上述兩步展開的隨機式的、擴展式的、重復(fù)式的教學(xué),使學(xué)生在深入理解知識點的同時完成以作用效應(yīng)組合概念為框架的發(fā)散式邏輯思維訓(xùn)練,逐步培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維。最后的協(xié)作學(xué)習(xí)和效果評價類似于拋錨式教學(xué)法,此處不做贅述。由上述討論可知:建構(gòu)主義的引入可以實現(xiàn)課堂教學(xué)手段多樣化,可以將初級教學(xué)法與高級教學(xué)法有效結(jié)合,有針對性地完成課程內(nèi)容的講授。同時,可以改善一成不變的授課模式和課堂氛圍,有效提升學(xué)生的積極性和好奇心,提高課堂教學(xué)的有效性和影響力。

三、授課內(nèi)容趣味化

在現(xiàn)有的課堂教學(xué)中,大多遵循教材的章節(jié)安排進行常規(guī)式授課。對于《基礎(chǔ)工程》等專業(yè)課而言,無論是概念、理論,還是設(shè)計和驗算,都離不開具體的工程背景和現(xiàn)場實例。而教材中大多以概念和理論的介紹為主,缺少工程實例的枚舉和現(xiàn)場工況的追蹤,使得以單純知識點講授為主的課堂教學(xué)更為枯燥、乏味,且難以理解。據(jù)此,有必要提高授課內(nèi)容的趣味性,通過引入案例式教學(xué)法,將課堂教學(xué)和工程實踐聯(lián)系起來,讓課堂授課活起來。案例式教學(xué)法是一種開放式、互動式的教學(xué)方式,并非是指教師單純的進行舉例說明[9]。以《基礎(chǔ)工程》中第三章樁基礎(chǔ)的施工為例,常規(guī)的教學(xué)方法是按照教材的內(nèi)容將樁基礎(chǔ)的施工工藝和流程進行“灌輸式”的講授,期間穿插相關(guān)的施工圖片和現(xiàn)場照片。實踐表明,上述教學(xué)方法的授課效果并不理想[10]。如若采用案例式教學(xué)法進行第三章內(nèi)容的講授,則應(yīng)按照如下環(huán)節(jié)進行。首先,授課教師需要在備課期間做好案例的選擇和設(shè)計,使其既可以與實際工況和工程實踐相吻合,又可以涵蓋課程內(nèi)容。然后,需要教師在案例的設(shè)計中做好各項參數(shù)的擬定和完善,同時為案例配備合適且恰當?shù)墓こ瘫尘,確保案例中各項參數(shù)的準確性和可執(zhí)行性。進而,在課堂教學(xué)中引入設(shè)計完備的案例,以案例為載體講授樁基礎(chǔ)的施工工藝和關(guān)鍵技術(shù)。最后,通過合理的考核手段評價案例式教學(xué)的課堂效果和學(xué)生的掌握程度,分析總結(jié)案例式教學(xué)的優(yōu)勢和不足,并進一步對其進行改進和完善。案例式教學(xué)以實際工程為載體,將理論知識與工程案例緊密連接,通過引導(dǎo)學(xué)生對案例的理解、分析、推導(dǎo)、演繹和歸納,完成理論知識的傳授和專業(yè)技能的訓(xùn)練。案例式教學(xué)法將枯燥繁雜的理論知識融入到生動具體的工程實例中,可以有效提高課堂教學(xué)的趣味性,顯著提升學(xué)生的主動性和好奇心,增加課堂教學(xué)的開放性和互動性,有利于邏輯思維和探索精神的培養(yǎng)。作為工科專業(yè)課,《基礎(chǔ)工程》教學(xué)中對案例式教學(xué)法的需求極為顯著,授課教師對課堂教學(xué)方式和授課形式的創(chuàng)新意識和改革魄力,是決定《基礎(chǔ)工程》課程革新的關(guān)鍵。

四、結(jié)論

本文以《基礎(chǔ)工程》課程為載體,以激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動機為目的,結(jié)合教育學(xué)和心理學(xué)基本理論進行深入探討,指出應(yīng)該從教學(xué)手段多樣化和授課內(nèi)容趣味化兩方面確定《基礎(chǔ)工程》的教學(xué)改革方案,以提高課堂教學(xué)效率和人才培養(yǎng)品質(zhì)。1.基于建構(gòu)理論的拋錨式教學(xué)、支架式教學(xué)和隨機訪問式教學(xué)促進教學(xué)手段多樣化的有效措施,可將初級教學(xué)法與高級教學(xué)法有效結(jié)合,有效提升學(xué)生的積極性和好奇心,提高課堂教學(xué)的有效性和影響力。2.以實際工程為載體的案例式教學(xué)法是提高授課內(nèi)容趣味化的重要手段,可通過引導(dǎo)學(xué)生進行深入的理解分析和推導(dǎo)歸納,同時實現(xiàn)理論知識的傳授和專業(yè)技能的訓(xùn)練,并提升課堂教學(xué)的趣味性和學(xué)生的主動性及參與度。綜上,教學(xué)手段多樣化和授課內(nèi)容趣味化是《基礎(chǔ)工程》課程改革和創(chuàng)新的重要途徑,可以有效提高課堂教學(xué)的有效性和影響力。