土木工程專業(yè)考查課發(fā)散式教學(xué)方法探討與實(shí)踐

汪建群　舒小娟　聶憶華等

摘要：土木工程專業(yè)考查課為專業(yè)人才培養(yǎng)不可或缺的環(huán)節(jié)之一，但在教學(xué)中并未得到足夠重視。對國內(nèi)具有代表性的10所高校土木工程專業(yè)考查課進(jìn)行了調(diào)查，針對其教學(xué)弊端，提出發(fā)散式教學(xué)方法，并以橋涵水文課程為例對該教學(xué)方法進(jìn)行了探討。實(shí)踐表明，該方法改變了專業(yè)考查課教學(xué)方法單一、學(xué)生學(xué)習(xí)被動和課程考核單一的現(xiàn)狀，有效實(shí)現(xiàn)了教學(xué)互動。

關(guān)鍵詞：專業(yè)考查課；發(fā)散式教學(xué)；多元化考核；教學(xué)測評

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1005-2909（2015）03-0098-05

土木工程專業(yè)是實(shí)踐性和應(yīng)用性極強(qiáng)的學(xué)科之一。該專業(yè)本科生課程設(shè)置具有學(xué)分高、課程門類廣和考核形式多樣等特點(diǎn)[1]。就筆者調(diào)查的國內(nèi)10所代表性高校而言，土木工程專業(yè)本科生在4年制的學(xué)習(xí)期間內(nèi)，平均需修滿177.2個(gè)學(xué)分，完成76門課程的學(xué)習(xí)。所修課程按照學(xué)分獲取方式可分為考試課和考查課、試驗(yàn)課、實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)課等?？荚囌n教學(xué)課時(shí)量多，一般需閉卷考試，難度較大。考查課教學(xué)課時(shí)量少，一般由任課教師根據(jù)課堂考勤及課后作業(yè)情況給定成績，考核容易通過[2]。試驗(yàn)操作、實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)注重實(shí)踐和應(yīng)用，尤其是后兩者需完成一定的工作量并通過答辯。因此，考查課相對“簡單”，在教與學(xué)兩方面均容易被忽視。其實(shí)，專業(yè)考查課亦是專業(yè)人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，其設(shè)置具有較強(qiáng)的目的性，其教學(xué)內(nèi)容一般為專業(yè)知識的應(yīng)用與提高，或涉及交叉學(xué)科[3]。專業(yè)考查課對拓寬學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識、開闊專業(yè)視野、培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng)大有裨益。專業(yè)考查課教學(xué)效果的提高依賴于合理的教學(xué)方法[4]。

文章對國內(nèi)具有代表性的10所高校土木工程專業(yè)考查課進(jìn)行了調(diào)查，明確其教學(xué)現(xiàn)狀及其弊病，并對土木工程專業(yè)考查課的教學(xué)模式進(jìn)行了剖析。借助湖南科技大學(xué)“地方高校土木工程專業(yè)高素質(zhì)應(yīng)用人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)建設(shè)”的改革實(shí)踐，對專業(yè)考查課的教學(xué)方法進(jìn)行了大膽探索和嘗試，提出了土木工程專業(yè)本科生考查課發(fā)散式教學(xué)方法，并取得了良好的教學(xué)效果。

一、土木工程專業(yè)考查課的教學(xué)現(xiàn)狀

筆者對10所高校土木工程專業(yè)考查課的課程設(shè)置進(jìn)行了調(diào)查，并對其40門專業(yè)考查課學(xué)分設(shè)置、學(xué)時(shí)設(shè)置以及考核方式進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。具體結(jié)果如圖1所示。

由圖1可知土木工程專業(yè)考查課具有以下特點(diǎn)：學(xué)分少，僅占總學(xué)分的6.4%，甚至略低于非專業(yè)考查課；學(xué)分低，就統(tǒng)計(jì)的40門課程而言，低于2學(xué)分（包括2學(xué)分）的專業(yè)考查課占87.5%，而其他專業(yè)課一般為2～5學(xué)分；課時(shí)量少，少于25課時(shí)（含25課時(shí)）的專業(yè)考查課占77.5%，其他專業(yè)課一般為30課時(shí)以上；考核方式簡單，常用的考核方式包括閉卷考試、開卷考試、課程設(shè)計(jì)、論文、隨堂作業(yè)等，其中隨堂作業(yè)占37.5%，而考試（包括閉卷和開卷）僅占25.0%，其他專業(yè)課一般為閉卷考試。因此，學(xué)分低、課時(shí)少、考核簡單是目前土木工程專業(yè)本科生專業(yè)考查課的主要特點(diǎn)。由此直接導(dǎo)致了專業(yè)考查課不受重視，在教、學(xué)、考環(huán)節(jié)均存在弊端。

（1）教學(xué)方法單一。專業(yè)考查課涉及專業(yè)應(yīng)用和前沿知識，知識面寬，知識點(diǎn)多。然而專業(yè)考查課課時(shí)少，傳統(tǒng)的滿堂灌式教學(xué)只會導(dǎo)致教師“唱獨(dú)角戲”。如筆者所授的橋涵水文課程，其內(nèi)容包括水文統(tǒng)計(jì)、橋梁水文勘測與設(shè)計(jì)、橋梁沖刷與防護(hù)等，該部分知識在其他專業(yè)基礎(chǔ)課程中尚未涉及。尤其是水文資料的統(tǒng)計(jì)、橋梁沖刷計(jì)算等內(nèi)容較難理解，數(shù)據(jù)和公式較多，僅采用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式難以達(dá)到較好成效。

（2）學(xué)生被動學(xué)習(xí)。部分學(xué)生在學(xué)習(xí)方面存在功利主義思想和無所謂的態(tài)度。有學(xué)生以為專業(yè)考查課學(xué)分低、課時(shí)少，學(xué)不到專業(yè)知識；另有學(xué)生認(rèn)為專業(yè)考查課容易通過，可以少花時(shí)間。因此，在專業(yè)考查課的學(xué)習(xí)中，一方面學(xué)生缺勤、不聽講等現(xiàn)象較為普遍；另一方面，參與課堂教學(xué)的學(xué)生主觀能動性較差，處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)。因此，專業(yè)考查課上，師生教學(xué)互動較差，教學(xué)效果欠佳。

（3）課程考核簡單。如前所述，考查課成績的評定主要方式為考查，成績評定者為任課教師。一元評價(jià)主體的主觀性，有可能導(dǎo)致該考核流于形式。筆者所調(diào)查的40門專業(yè)考查課一次性通過率高達(dá)96.8%，遠(yuǎn)高于必修課。課程考核過于簡單，直接導(dǎo)致專業(yè)考查課得不到應(yīng)有的重視。

正是因?yàn)橥聊竟こ虒I(yè)考查課有其特殊性，其教、學(xué)、考過程中存在上述問題，導(dǎo)致考查課逐漸淪為“雞肋課”。為改變這一局面，其教學(xué)改革勢在必行。

二、土木工程專業(yè)考查課發(fā)散式教學(xué)方法探討及實(shí)踐

要改變專業(yè)考查課的教學(xué)現(xiàn)狀，必須從教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”入手，并對考核制度進(jìn)行改革完善，多措并舉，方可有效提高專業(yè)考查課教學(xué)質(zhì)量。在教、學(xué)、考三方面，教師作為專業(yè)知識的引導(dǎo)者，應(yīng)做好“導(dǎo)演”角色。從課程設(shè)置特點(diǎn)來看，專業(yè)考查課授課內(nèi)容主要涉及專業(yè)知識應(yīng)用和專業(yè)前沿，授課內(nèi)容可適當(dāng)發(fā)散，但其課時(shí)少，因此授課方法可機(jī)動靈活；從學(xué)習(xí)方法來看，

教師可根據(jù)發(fā)散的授課內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生發(fā)散思維，采用簡單、實(shí)用的方法解決較難的專業(yè)問題；從考核方式來看，存在一元主觀性，應(yīng)建立更為客觀的多元評價(jià)機(jī)制。發(fā)散式授課、發(fā)散式學(xué)習(xí)和多元評價(jià)機(jī)制為土木工程專業(yè)考查課發(fā)散式教學(xué)方法的三個(gè)模塊。

下面以筆者所授的橋涵水文課程為例對發(fā)散式教學(xué)方法進(jìn)行闡述。該門課程是湖南科技大學(xué)道路與橋梁工程專業(yè)的專業(yè)考查課，設(shè)置24課時(shí)，1.5學(xué)分，采用高冬光編著的普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃系列經(jīng)典教材[5]。

（一）發(fā)散式授課

發(fā)散式授課方法不與教材脫節(jié)，緊扣主題，又不局限于教材，讓學(xué)生感受到新鮮的教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容，使其思維活躍。發(fā)散式授課主要表現(xiàn)為以下3方面。

（1）打散原有的教材內(nèi)容。在有限的24課時(shí)內(nèi)，無法將教材11章內(nèi)容全部講完。原教材分11章，內(nèi)容編排如圖2所示。在橋涵水文授課時(shí)，根據(jù)教材內(nèi)容，將授課順序適當(dāng)調(diào)整，并加以發(fā)散。調(diào)整后的授課內(nèi)容編排如圖3所示。參考教學(xué)大綱及教學(xué)內(nèi)容，將教材內(nèi)容分為七個(gè)專題，各專題所分配的課時(shí)量如圖3所示。將第五章《海洋水文》、第八章《調(diào)治構(gòu)造物》、第九章《小橋和涵洞孔徑計(jì)算》及第十一章《橋梁水工模型試驗(yàn)》設(shè)為課外閱讀內(nèi)容。在完成相關(guān)專題講解后，即可布置課外閱讀內(nèi)容。

（2）授課內(nèi)容發(fā)散。授課內(nèi)容貫徹大綱要求，以教材內(nèi)容為主，但不局限于教材?？傮w而言，橋涵水文課程知識點(diǎn)難度不大，但在水文統(tǒng)計(jì)部分?jǐn)?shù)據(jù)較多，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)公式繁雜。如果按部就班講解，學(xué)生會感覺枯燥無味。引入Access數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能、Excel數(shù)理統(tǒng)計(jì)和分析功能。VB可視化界面編制功能，在課程設(shè)計(jì)中引導(dǎo)學(xué)生使用這些常用軟件進(jìn)行嘗試，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和發(fā)散思維。

（3）授課方法多樣。教學(xué)過程以項(xiàng)目導(dǎo)向式教學(xué)為主線。項(xiàng)目導(dǎo)向式教學(xué)就是由教師主導(dǎo)并與學(xué)生共同實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目過程而進(jìn)行的教學(xué)活動[6]。教學(xué)過程中布置一個(gè)橋涵水文設(shè)計(jì)項(xiàng)目，課程教學(xué)與該項(xiàng)目同時(shí)完成。課堂理論教學(xué)圍繞該項(xiàng)目展開，學(xué)生在任務(wù)完成的過程中， 積極、自主地進(jìn)行知識的建構(gòu)[7]。主要的授課方式為多媒體授課，輔以案例教學(xué)、討論教學(xué)、軟件操作演示和課堂競賽，使授課風(fēng)格多樣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。例如：在講到“橋位勘測和橋位選擇”時(shí)，以武漢長江公路大橋?yàn)楣こ贪咐?，課堂討論其規(guī)劃、勘測的建橋前期工作。學(xué)生既饒有興趣地學(xué)到專業(yè)知識，又能感受橋涵水文的重要性。在講述水文統(tǒng)計(jì)原理時(shí)，涉及大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和計(jì)算公式，學(xué)生難以接受。通過課堂演示，教授學(xué)生如何利用常用的Office軟件、Access數(shù)據(jù)庫及Excel電子表格進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。由于課程設(shè)計(jì)中有對應(yīng)的任務(wù)，學(xué)生自然而然地利用這些工具進(jìn)行摸索和嘗試。

（二）發(fā)散式學(xué)習(xí)

發(fā)散式學(xué)習(xí)以課堂學(xué)習(xí)為主，輔以課外閱讀、課程設(shè)計(jì)，并成立科研興趣小組。課堂講授以項(xiàng)目導(dǎo)向?yàn)橹骶€，專題式展開，學(xué)生學(xué)習(xí)目的明確，效率高，效果好。實(shí)時(shí)安排課外閱讀，并布置讀書報(bào)告，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和文獻(xiàn)閱讀習(xí)慣。成立科研興趣小組，對課程設(shè)計(jì)難點(diǎn)展開團(tuán)體協(xié)作“攻關(guān)”，一方面初步培養(yǎng)學(xué)生的科研能力，另一方面鍛煉其團(tuán)隊(duì)意識。在課程設(shè)計(jì)中，利用Access建立水文資料數(shù)據(jù)庫，Excel繪圖，VB的可視化界面設(shè)計(jì)等內(nèi)容都是較難的專題。挑選一部分通過計(jì)算機(jī)二級，數(shù)學(xué)成績較好，電腦操作較熟練的學(xué)生組成興趣小組，發(fā)揮集體智慧，相互協(xié)作完成這些設(shè)計(jì)難點(diǎn)。這一部分學(xué)生既能順利完成設(shè)計(jì)任務(wù)，又能在班上起帶頭作用，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)踐表明，采用該模式的課程設(shè)計(jì)效果非常好，學(xué)生自主能動性強(qiáng)，設(shè)計(jì)成果整體水平較往屆有明顯提高。此外，利用湖南省大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃申報(bào)的契機(jī)，以上述橋涵水文設(shè)計(jì)難點(diǎn)為主要內(nèi)容，組織學(xué)生成功申報(bào)省級課題一項(xiàng)。

（三）多元化考核

摒棄原來的一元評價(jià)模式，采用包括自我評價(jià)、課堂考勤、課堂競賽、讀書報(bào)告和課程設(shè)計(jì)在內(nèi)的多元評價(jià)機(jī)制。具體評分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。該考核方法操作靈活，可實(shí)現(xiàn)較為公正客觀的考核效果[8]。值得提出的是，項(xiàng)目導(dǎo)向式教學(xué)實(shí)施過程中，學(xué)生邊學(xué)習(xí)邊設(shè)計(jì)，教師邊授課邊答疑，課程結(jié)課即展開考核，此舉既可加強(qiáng)教師與學(xué)生之間的互動，又可提高學(xué)生的積極性，強(qiáng)化學(xué)習(xí)效果。實(shí)踐表明，該種多元評價(jià)機(jī)制考核方法，得到的考核成績與學(xué)生平時(shí)綜合排名基本一致，表明該考核方式較為合理。

學(xué)生成績=5[]i=1WiSi，Wi和Si分別表示各考核項(xiàng)目的權(quán)重和分?jǐn)?shù)。各考核項(xiàng)目均為百分制。最終成績分優(yōu)、良、中、及格和不及格5個(gè)等級。優(yōu)[90， 100]，良[80， 90），中[70， 80），及格[60， 70），不及格[0， 60）。

三、發(fā)散式教學(xué)實(shí)踐成果

橋涵水文課程采用上述發(fā)散式教學(xué)方法后，教學(xué)效果有明顯改觀。

（1）教學(xué)效果學(xué)生測評良好。筆者所在學(xué)校每學(xué)期期末組織學(xué)生對所有任課教師進(jìn)行教學(xué)測評。教學(xué)測評為教師教學(xué)方法和教學(xué)效果的綜合評價(jià)。筆者講授的橋涵水文課程，屢次評為院系第一。這表明所采用的發(fā)散式教學(xué)方法得到了學(xué)生的好評，改變了專業(yè)考查課不受重視、測評落后的狀況。

（2）學(xué)生學(xué)習(xí)效果良好。學(xué)生對專業(yè)考查課的學(xué)習(xí)態(tài)度有明顯改觀，主觀能動性和發(fā)散思維顯著加強(qiáng)。學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的橋涵水文知識用到橋梁設(shè)計(jì)中去，并且在課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)中，靈活運(yùn)用所學(xué)的Excel、VB等軟件。例如，近幾屆學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中利用VB編程，熟練使用Excel做數(shù)據(jù)分析并繪圖。

（3）初步培養(yǎng)了學(xué)生的科研能力?；跇蚝恼n程的學(xué)習(xí)，組織學(xué)生申報(bào)湖南省大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃省級課題（湘江湘潭段水文調(diào)查及基于VB語言的橋涵水文設(shè)計(jì)可視化軟件開發(fā)）。項(xiàng)目主要對湘江湘潭段進(jìn)行水文資料調(diào)查，建立湘江湘潭段水文資料數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫收集了1996—2013年湘潭河段的水文資料。利用VB語言實(shí)現(xiàn)橋涵水文設(shè)計(jì)計(jì)算的可視化界面編制。該可視化界面可實(shí)現(xiàn)大中橋孔徑、橋面高程計(jì)算和一般沖刷、局部沖刷計(jì)算。基于研究成果發(fā)表論文一篇。圖4和圖5為部分研究成果展示。

四、結(jié)語

文章結(jié)合土木工程專業(yè)考查課的課程設(shè)置特點(diǎn)提出了發(fā)散式教學(xué)方法，體現(xiàn)為發(fā)散式授課、發(fā)散式學(xué)習(xí)和多元化考核三個(gè)方面。采用該教學(xué)方法有效實(shí)現(xiàn)了教學(xué)互動，達(dá)到教學(xué)相長的目的。發(fā)散式教學(xué)方法應(yīng)用于土木工程專業(yè)考查課，學(xué)生教學(xué)測評良好，學(xué)習(xí)效果有明顯改觀，并初步培養(yǎng)了本科生的科研能力。實(shí)踐證明，采用該方法進(jìn)行專業(yè)考查課的教學(xué)取得了一系列的成果。發(fā)散式教學(xué)方法對于高校其他專業(yè)考查課的教學(xué)亦具有借鑒意義。參考文獻(xiàn)：

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（編輯 周 沫）