工程類專業(yè)課互動(dòng)式教學(xué)模式的研究與實(shí)踐

譚金華　龔曉燕

摘要 本文以素質(zhì)教育教學(xué)改革需求為背景，研究了高校工程類專業(yè)課互動(dòng)式教學(xué)模式的改革目標(biāo)、教改內(nèi)容和具體實(shí)踐過(guò)程。研究結(jié)果表明視頻短片、題庫(kù)測(cè)試、課堂討論與小演講能有效激發(fā)學(xué)生的專業(yè)熱情和學(xué)習(xí)興趣，以完整結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為背景的各章習(xí)題拆分、結(jié)構(gòu)建模和實(shí)地參觀教學(xué)等措施能有效增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)技能。

關(guān)鍵詞 工程專業(yè) 互動(dòng)式教學(xué) 教學(xué)模式 課改

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 緒論

“加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)、強(qiáng)化實(shí)踐、培養(yǎng)素質(zhì)”已成為2l世紀(jì)高等教育改革的重要目標(biāo)。新一輪教育課程改革明確要求讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)生存、學(xué)會(huì)做人，提倡“以人為本”，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)際運(yùn)用能力。高校教學(xué)正由傳統(tǒng)的教師重 “教”重“講”向?qū)W生的重“學(xué)”重“練”轉(zhuǎn)變。學(xué)生應(yīng)成為學(xué)習(xí)的主人，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、促進(jìn)者、輔助者。“互動(dòng)式”課堂教學(xué)模式充分體現(xiàn)了現(xiàn)代教育理念，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，從教師的“一言堂”向指導(dǎo)下的“自主學(xué)習(xí)”模式轉(zhuǎn)化，尊重學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，激活學(xué)生的主體意識(shí)，通過(guò)實(shí)踐、參與、合作與交流的互動(dòng)學(xué)習(xí)方式，挖掘和發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，樹(shù)立學(xué)生學(xué)習(xí)自信心，促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)與發(fā)展。

工程類專業(yè)課是以計(jì)算為主的課程，多含大學(xué)生進(jìn)入專業(yè)學(xué)習(xí)的專業(yè)技能訓(xùn)練，具有重要的理論貫通、綜合歸納性能，同時(shí)兼具提高學(xué)生綜合素質(zhì)和適應(yīng)社會(huì)需求的作用。目前我國(guó)此類專業(yè)課程教學(xué)的現(xiàn)狀尚未能達(dá)到上述目標(biāo)，亟待改革。在實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革目標(biāo)進(jìn)程中，正確認(rèn)識(shí)專業(yè)課的性質(zhì)，進(jìn)行有針對(duì)性的特色教學(xué)，提高教與學(xué)的互動(dòng)性，對(duì)深化教育與教學(xué)改革，培養(yǎng)2l世紀(jì)集知識(shí)、能力于一體的高素質(zhì)應(yīng)用型人才具有重要意義。

1 研究意義

本研究要在教學(xué)模式上獲得突破，最終起到激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)高質(zhì)量人才的作用，其主要研究意義有：（1）改善專業(yè)課局限于專業(yè)知識(shí)傳授的現(xiàn)狀：做事先做人，新的教學(xué)模式要首先注重人才基本素質(zhì)的培養(yǎng)。通過(guò)教學(xué)方法的改進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)專業(yè)，主動(dòng)參與，積極思考，富于進(jìn)取，勇于創(chuàng)新的精神。（2）提高課堂效率，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)式教學(xué)：借助題庫(kù)開(kāi)發(fā)、課堂測(cè)試、視頻教學(xué)、課堂討論、小演講以及模型設(shè)計(jì)等方式輔助教學(xué)提高自主學(xué)習(xí)效率。（3）增強(qiáng)教學(xué)學(xué)術(shù)性，增加專業(yè)技能訓(xùn)練：理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，研究工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)方案，使學(xué)生具有進(jìn)行一般工程設(shè)計(jì)計(jì)算能力的同時(shí)，具有能應(yīng)用工程的基本原理和方法解決實(shí)際工程中出現(xiàn)的一般問(wèn)題的能力。

2 具體研究對(duì)象和內(nèi)容

2.1 建立有效的互動(dòng)教學(xué)模式

主要教改內(nèi)容如下：實(shí)現(xiàn)交流互動(dòng)式模式教學(xué)，課堂以學(xué)生為主：教師授課內(nèi)容主要是簡(jiǎn)短歸納重要理論和計(jì)算方法，時(shí)間控制在10～20分鐘內(nèi)，而課堂測(cè)試、動(dòng)手實(shí)踐、自主探索與合作交流成為學(xué)生學(xué)習(xí)的重要方式。

在教學(xué)中主要注重以下幾大情感的培養(yǎng)：（1）培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)專業(yè)，具有專業(yè)自豪感與責(zé)任感（專業(yè)相關(guān)視頻教學(xué)、與效果研究）；（2）培養(yǎng)學(xué)生喜歡學(xué)習(xí)，具有參與精神與成就感（題庫(kù)測(cè)試與工程模型設(shè)計(jì)的引入與效果測(cè)試）；（3）老師、班級(jí)同學(xué)間的討論、交流與合作。

2.2 全面研究在互動(dòng)式教學(xué)模式中如何確保提高課堂效率和教學(xué)質(zhì)量

（1）教師引導(dǎo)的有效性研究：教師須以最短時(shí)間完成重要計(jì)算理論的歸納和敘述；（2）教案改革和題庫(kù)的開(kāi)發(fā)，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的針對(duì)性和學(xué)習(xí)效率；（3）進(jìn)行互動(dòng)式課堂教學(xué)有效性的調(diào)查研究，試驗(yàn)討論、測(cè)試、提問(wèn)等方式，提高課堂教學(xué)的效益，喚醒學(xué)生沉睡的潛能，激發(fā)學(xué)生自主鉆研與創(chuàng)新。

2.3 專業(yè)技能的加強(qiáng)：培養(yǎng)工程性和研究性并進(jìn)的專業(yè)人才

為培養(yǎng)學(xué)生的工程全局觀和整體設(shè)計(jì)意識(shí)，將理論教學(xué)與工程設(shè)計(jì)實(shí)踐相結(jié)合，主要有以下內(nèi)容待研究改進(jìn)：（1）在教學(xué)中合理地安排典型工程設(shè)計(jì)施工等相關(guān)視頻，使學(xué)生在進(jìn)行理論學(xué)習(xí)時(shí)，全面了解工程結(jié)構(gòu)的有效實(shí)現(xiàn)；（2）改革習(xí)題模式，以工程設(shè)計(jì)為大背景，分項(xiàng)分點(diǎn)攻克；方便學(xué)生了解知識(shí)點(diǎn)的全局定位，同時(shí)激發(fā)他們的研究興趣；（3）課程設(shè)計(jì)內(nèi)容改革：不限定具體結(jié)構(gòu)或條件，最大限度地保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路自由，使學(xué)生充分感受到設(shè)計(jì)的內(nèi)容不僅僅是完成老師布置的任務(wù)和純理論上的計(jì)算，而是真正地為自己心中的理想工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)實(shí)踐，從而既可培養(yǎng)學(xué)生的全局意識(shí)和邏輯思維能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力，又可鍛煉學(xué)生的獨(dú)立工作能力。

2.4 考核方式的改革

作為設(shè)計(jì)計(jì)算理論為主的工程類課程，鋼結(jié)構(gòu)課程考試采取開(kāi)卷方式，考試題目多為設(shè)計(jì)型題目，無(wú)標(biāo)準(zhǔn)答案、一題多解、強(qiáng)調(diào)工程背景，這在很大程度上改變了傳統(tǒng)的考試模式，鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課時(shí)不能靠死記、硬背，著意考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題和創(chuàng)新思維的能力。

2.5 建立適應(yīng)寬口徑工程專業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量保障與評(píng)價(jià)體系

專業(yè)課是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的一個(gè)重要的組成部分，同時(shí)也是關(guān)系到學(xué)生是否能取得學(xué)位的重要依據(jù)。為了確保上述教改工作的落實(shí)，以下各項(xiàng)方面可能需要相應(yīng)改革：（1）增強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量意識(shí)，更新質(zhì)量教育觀念，不拘泥傳統(tǒng)教學(xué)模式。要根據(jù)學(xué)校自身的培養(yǎng)模式和辦學(xué)條件，努力探索一條科學(xué)、有效、實(shí)際的教學(xué)途徑，提高專業(yè)課的教學(xué)質(zhì)量。（2）教學(xué)的過(guò)程控制，是保證一門(mén)課質(zhì)量的重要手段，學(xué)校已經(jīng)建立了過(guò)程控制措施，包括對(duì)教師的聽(tīng)課、學(xué)生評(píng)教、課程設(shè)計(jì)選題審查、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)過(guò)程檢查、試卷抽查、成績(jī)?cè)u(píng)定等，并充分發(fā)揮了校內(nèi)教學(xué)督導(dǎo)組的作用，共同探討最佳的教學(xué)模式，并使這些措施落實(shí)到位。（3）加強(qiáng)多導(dǎo)師教學(xué)工作的聯(lián)合?？梢詫?shí)行跨專業(yè)、跨學(xué)科的課程設(shè)計(jì)教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)校在不同領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性，使他們盡快獲得綜合素質(zhì)的提高。（4）重視各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的總結(jié)的監(jiān)督與反饋，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工作中的不足，制定修正策略并反饋到下一年課程質(zhì)量保證和管理工作中，使該系統(tǒng)運(yùn)行趨于順暢，做到更優(yōu)。

綜上所述，專業(yè)課質(zhì)量保證體系的設(shè)計(jì)不能僅僅孤立地研究該過(guò)程中的一個(gè)環(huán)節(jié)，它是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，必須從系統(tǒng)范疇全面考慮問(wèn)題、分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)科學(xué)合理的考核指標(biāo)體系。

3 鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)研究的實(shí)踐過(guò)程

本研究以鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)為例，在課堂和課外嚴(yán)格按照上文內(nèi)容進(jìn)行了部分實(shí)踐，并獲得了較好的效果和評(píng)價(jià)。其中較具體的實(shí)踐內(nèi)容如下：

3.1 建立有效的互動(dòng)教學(xué)模式

有效的互動(dòng)模式的實(shí)現(xiàn)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是教師的簡(jiǎn)短摘要性的講解，每次課不超過(guò)二十分鐘完成該次課程主要的專業(yè)知識(shí)點(diǎn)講解，主要是構(gòu)建知識(shí)框架，梳理邏輯關(guān)系，解析理論要點(diǎn)；二是學(xué)生有效的參與。這里教師的引導(dǎo)和互動(dòng)模式的設(shè)計(jì)很關(guān)鍵。高效學(xué)習(xí)的前提是能激發(fā)學(xué)生的興趣。研究中就預(yù)定 的課程內(nèi)容設(shè)計(jì)每次課程的學(xué)的環(huán)節(jié)，主要包括二十分鐘以內(nèi)的快速自習(xí)和五分鐘的小討論，自習(xí)目標(biāo)是進(jìn)一步熟悉理論和例題等課本內(nèi)容，期間教師列出部分引導(dǎo)性思考題，在自習(xí)完成后進(jìn)行簡(jiǎn)短討論，消除疑問(wèn)。其后是關(guān)鍵的互動(dòng)環(huán)節(jié)，主要是富有挑戰(zhàn)性的小測(cè)驗(yàn)。教師預(yù)先設(shè)計(jì)小型的計(jì)算題，當(dāng)堂測(cè)驗(yàn)并在取得學(xué)生測(cè)試結(jié)果后立即解答。事實(shí)證明這比冗長(zhǎng)的例題講解更有效。

3.2 通過(guò)習(xí)題與課程設(shè)計(jì)等相關(guān)改革提高專業(yè)技能

這里習(xí)題的改革主要是建立以大工程為背景的各章習(xí)題大串聯(lián)。課程開(kāi)始就布置一個(gè)完整鋼結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)任務(wù)作為各章習(xí)題背景，該工程是可以挑選學(xué)生自己感興趣的理想化的結(jié)構(gòu)。一共擬定不少于三種類型的典型鋼結(jié)構(gòu)，包括：“我的別墅”，“輕鋼廠房”和“鋼橋設(shè)計(jì)”。第一章概論學(xué)習(xí)完后每人選擇一工程，簡(jiǎn)單了解其構(gòu)造，進(jìn)行初步尺寸設(shè)計(jì)并繪制草圖；第二章“鋼結(jié)構(gòu)的材料”學(xué)習(xí)完成后他們要給這個(gè)龐大的工程完成選材；第三章“鋼結(jié)構(gòu)的連接”學(xué)習(xí)后他們要完成結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計(jì)，要求包括各個(gè)連接方式的各種不同工況，其中受力可按常規(guī)結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)調(diào)查結(jié)果取代表值；第四章“軸心受力桿件”學(xué)習(xí)后要完成工程中典型受壓構(gòu)件的設(shè)計(jì)和驗(yàn)算，包括柱子、柱頭和柱腳的設(shè)計(jì)；第五章完成后完成結(jié)構(gòu)中梁的截面設(shè)計(jì)和計(jì)算……以此類推，全課程關(guān)鍵內(nèi)容都在設(shè)計(jì)師那里得到展現(xiàn)與應(yīng)用。期間對(duì)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的理解可以輔于結(jié)構(gòu)模型或工地實(shí)地參觀來(lái)加深印象。

3.3 專業(yè)感情和工程責(zé)任感等人才素質(zhì)的培養(yǎng)

這主要通過(guò)相關(guān)工程實(shí)例、視頻、資料討論、設(shè)計(jì)大師名人名事等方式實(shí)現(xiàn)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)一些宏偉建筑的建造過(guò)程和名人名事視頻能激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣和熱情，而關(guān)于結(jié)構(gòu)工程中一些病害和不足造成的典型倒塌事故的深入調(diào)查和討論則能有效激發(fā)他們的專業(yè)責(zé)任感和鉆研精神。

3.4 工程專業(yè)課質(zhì)量保障與評(píng)價(jià)體系的改革方案

課程結(jié)業(yè)考核突破傳統(tǒng)的閉卷方式，改為開(kāi)卷，一題多選，能有效突出課程的計(jì)算特性，跟實(shí)際的工程設(shè)計(jì)狀況一致。課程設(shè)計(jì)考核方式除了提交設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)以外，還有嚴(yán)格的一對(duì)一的課程答辯。答辯要求學(xué)生闡述主要課程內(nèi)容，并能現(xiàn)場(chǎng)回答教師的隨機(jī)提問(wèn)。事實(shí)證明，這些措施保證了更好的學(xué)習(xí)效果。

4 研究結(jié)論

通過(guò)上述多方面研究建立工程類專業(yè)課程新型互動(dòng)教學(xué)模式與評(píng)價(jià)體系，達(dá)到提高課堂效率、培養(yǎng)專業(yè)技能與人文素質(zhì)兼優(yōu)人才的目標(biāo)。本研究的主要成果有：（1）立足于本科院校教學(xué)，系統(tǒng)地研究我國(guó)新建本科院校實(shí)踐教學(xué)建設(shè)、管理、運(yùn)行等一系列問(wèn)題，探索具有新建本科院校特色的實(shí)踐教學(xué)途徑，建立引導(dǎo)與自主學(xué)習(xí)相結(jié)合、知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。（2）建立符合建工程專業(yè)課程的有特色、有創(chuàng)新的互動(dòng)教學(xué)理念，以人為本，全面培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)熱情、學(xué)習(xí)熱情，強(qiáng)調(diào)師生交流合作，在教育理論上有所突破。（3）提出并實(shí)現(xiàn)集理論教學(xué)、訓(xùn)練和創(chuàng)新活動(dòng)為一體的教學(xué)模式，建立符合應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)、突出工程技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)體系以及相適應(yīng)的教學(xué)方法和手段，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)建立了多元化的教學(xué)環(huán)境，推動(dòng)本科教育改革。（4）建立適應(yīng)寬口徑工程專業(yè)課質(zhì)量保障與評(píng)價(jià)體系。