馬宏巖 祁皚

摘要：作為土木工程專業(yè)的必修課，《基礎(chǔ)工程》對(duì)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(duì)于本科教學(xué)而言，切實(shí)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(dòng)機(jī)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(jìn)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(dòng)機(jī)

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2019）19-0121-03

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(jì)兩部分組成，在本科生的培養(yǎng)計(jì)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(shí)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Debbie Silver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(jì)諸多可令學(xué)生獲得主動(dòng)性、責(zé)任感和成就感的環(huán)節(jié)。自我動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)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(dòng)性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

《基礎(chǔ)工程》有著較為成熟的知識(shí)體系和課程內(nèi)容[3]，那么，如何從主觀層面調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、如何激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)機(jī)，讓學(xué)生帶著強(qiáng)烈的好奇心和極大的興趣去學(xué)習(xí)《基礎(chǔ)工程》，變被動(dòng)為主動(dòng)，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(shí)現(xiàn)培養(yǎng)計(jì)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(rèn)知主義的初級(jí)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(jí)學(xué)習(xí)方法進(jìn)行“灌輸式”教學(xué)[4]。為了將專業(yè)知識(shí)的個(gè)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(jí)教學(xué)法中穿插采用基于建構(gòu)主義的高級(jí)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(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)主體的主觀能動(dòng)性的知識(shí)學(xué)習(xí)理論。Piaget認(rèn)為，學(xué)習(xí)主體是基于原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)完成新知識(shí)的學(xué)習(xí)過程的。因此，在新知識(shí)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(jī)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(qiáng)調(diào)通過創(chuàng)建真實(shí)的情境傳播授課內(nèi)容，主張以實(shí)際的示例為背景，有針對(duì)性地講授知識(shí)。拋錨式教學(xué)大致分為五個(gè)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(píng)價(jià)[6]。

以《基礎(chǔ)工程》的第二章第三節(jié)剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)為例，如若采用拋錨式教學(xué)法，則具體的授課計(jì)劃應(yīng)該分為以下五個(gè)部分。首先，以剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和計(jì)算為背景創(chuàng)建情境，讓學(xué)生以設(shè)計(jì)師的身份參與到基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和計(jì)算中去。然后，針對(duì)具體的剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)設(shè)計(jì)案例，提出需要設(shè)計(jì)、驗(yàn)算和修改的內(nèi)容。其次，讓學(xué)生獨(dú)自針對(duì)上述問題進(jìn)行思考。進(jìn)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(gè)小組的討論意見。最后，教師針對(duì)各組的討論意見進(jìn)行針對(duì)性的點(diǎn)評(píng)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(shí)儲(chǔ)備的基礎(chǔ)上，通過自主性的知識(shí)構(gòu)建和完善，在“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)實(shí)現(xiàn)新知識(shí)的構(gòu)建。支架式教學(xué)法包括如下五個(gè)環(huán)節(jié)：搭建支架、進(jìn)入支架、獨(dú)立探索、協(xié)作學(xué)習(xí)和效果評(píng)價(jià)[7]。

以《基礎(chǔ)工程》的第四章第五節(jié)樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)為例，如若采用支架式教學(xué)法，則具體的授課計(jì)劃應(yīng)該包括以下五個(gè)部分。第一部分，以前序課堂講授的剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)的計(jì)算和設(shè)計(jì)為背景，將淺基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)過程和驗(yàn)算內(nèi)容作為計(jì)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(jì)流程的深基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程的猜想與思考，完成進(jìn)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(kuò)展內(nèi)容，安排10—15分鐘的獨(dú)立思考時(shí)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(dú)立探索能力和交流互動(dòng)熱情，完成獨(dú)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(píng)價(jià)類似于拋錨式教學(xué)法，此處不做贅述。

（三）隨機(jī)訪問式教學(xué)

隨機(jī)訪問式教學(xué)是基于認(rèn)知彈性理論建立的。認(rèn)知彈性理論認(rèn)為，同一主體在不同情境中會(huì)對(duì)同一對(duì)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(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式將概念理論等知識(shí)點(diǎn)融入到實(shí)際的工程情境中，避免學(xué)生因?yàn)閷?duì)工程現(xiàn)場(chǎng)情況的生疏而產(chǎn)生理解的偏差，以期在課堂教學(xué)中達(dá)到全方位的概念剖析和理論指導(dǎo)。隨機(jī)訪問式教學(xué)法包括五個(gè)環(huán)節(jié)：呈現(xiàn)情境、隨機(jī)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(píng)價(jià)[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(jī)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(jì)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(jìn)行概念的講解和計(jì)算方法的詮釋，使學(xué)生在切實(shí)的工程實(shí)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(jì)、驗(yàn)算的內(nèi)容，均安排隨機(jī)式的提問或復(fù)述，通過反復(fù)的、隨機(jī)的重復(fù)學(xué)習(xí)，讓學(xué)生們不斷加深對(duì)作用效應(yīng)組合的理解。進(jìn)而，基于上述兩步展開的隨機(jī)式的、擴(kuò)展式的、重復(fù)式的教學(xué)，使學(xué)生在深入理解知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)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(píng)價(jià)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(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)手段多樣化，可以將初級(jí)教學(xué)法與高級(jí)教學(xué)法有效結(jié)合，有針對(duì)性地完成課程內(nèi)容的講授。同時(shí)，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(jìn)行常規(guī)式授課。對(duì)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(jì)和驗(yàn)算，都離不開具體的工程背景和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例。而教材中大多以概念和理論的介紹為主，缺少工程實(shí)例的枚舉和現(xiàn)場(chǎng)工況的追蹤，使得以單純知識(shí)點(diǎn)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(shí)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(dòng)式的教學(xué)方式，并非是指教師單純的進(jìn)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(jìn)行“灌輸式”的講授，期間穿插相關(guān)的施工圖片和現(xiàn)場(chǎng)照片。實(shí)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(jìn)行第三章內(nèi)容的講授，則應(yīng)按照如下環(huán)節(jié)進(jìn)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(jì)，使其既可以與實(shí)際工況和工程實(shí)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(jì)中做好各項(xiàng)參數(shù)的擬定和完善，同時(shí)為案例配備合適且恰當(dāng)?shù)墓こ瘫尘?，確保案例中各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確性和可執(zhí)行性。進(jìn)而，在課堂教學(xué)中引入設(shè)計(jì)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(píng)價(jià)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(shì)和不足，并進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和完善。

案例式教學(xué)以實(shí)際工程為載體，將理論知識(shí)與工程案例緊密連接，通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)案例的理解、分析、推導(dǎo)、演繹和歸納，完成理論知識(shí)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(shí)融入到生動(dòng)具體的工程實(shí)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(dòng)性和好奇心，增加課堂教學(xué)的開放性和互動(dòng)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(duì)案例式教學(xué)法的需求極為顯著，授課教師對(duì)課堂教學(xué)方式和授課形式的創(chuàng)新意識(shí)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(dòng)機(jī)為目的，結(jié)合教育學(xué)和心理學(xué)基本理論進(jìn)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(jī)訪問式教學(xué)促進(jìn)教學(xué)手段多樣化的有效措施，可將初級(jí)教學(xué)法與高級(jí)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(shí)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(jìn)行深入的理解分析和推導(dǎo)歸納，同時(shí)實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)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(dòng)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。

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