信息化案例教學(xué)在高職隧道工程施工課程中的改革與實(shí)踐

繆云 嵇曉雷 袁嬌嬌

摘 要：近年，各類信息化教學(xué)手段相繼引入課堂。教師可以充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段的支持，調(diào)動(dòng)盡可能多的教學(xué)媒體、信息資源，改變傳統(tǒng)課堂單一枯燥的教學(xué)模式，構(gòu)建一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。在高職隧道工程施工課程中，“以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的信息化案例教學(xué)法有助于提高課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：隧道工程施工;信息化;案例;教學(xué)改革

隧道工程施工課程是一門重要的專業(yè)課，涉及多種施工方法原理及施工工藝的講解，內(nèi)容較枯燥且難理解。很多教授該課程的教師一直在思考如何用更好的教學(xué)方式教授學(xué)生，提升教學(xué)效果。近年，各類信息化教學(xué)手段相繼引入課堂，教師可以充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段的支持，調(diào)動(dòng)盡可能多的教學(xué)媒體、信息資源，改變傳統(tǒng)課堂單一枯燥的教學(xué)模式，構(gòu)建一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。同時(shí)，該課程是一門施工課，教師在教學(xué)過程中只有理論聯(lián)系實(shí)踐，學(xué)生才能更好地掌握知識(shí)，因此有教師嘗試將一些實(shí)際工程案例編輯、整理，以案例教學(xué)的形式開展教學(xué)活動(dòng)，增強(qiáng)學(xué)生處理實(shí)際工程問題的能力。目前，關(guān)于信息化案例教學(xué)的研究較少，筆者嘗試以隧道工程施工課程中“新奧法的開挖方法”為例，進(jìn)行信息化案例教學(xué)設(shè)計(jì)，以期充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性、創(chuàng)造性，進(jìn)一步改善教學(xué)效果。

一、信息化案例教學(xué)的理論依據(jù)

建構(gòu)主義和認(rèn)知主義是信息化案例教學(xué)的理論依據(jù)。建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)是建構(gòu)的過程，也是活動(dòng)的過程，學(xué)習(xí)過程中應(yīng)以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探索、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和對(duì)所學(xué)知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)。認(rèn)知主義認(rèn)為學(xué)習(xí)是人們通過感覺、知覺得到的，是由人腦主體的主觀組織作用而實(shí)現(xiàn)的，映象或圖像性質(zhì)的材料更有助于發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)。

在信息化案例教學(xué)模式中，教師通過整理教學(xué)資源將枯燥的施工知識(shí)轉(zhuǎn)換成工程案例，以適應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知習(xí)慣，幫助學(xué)生主動(dòng)探索、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和主動(dòng)建構(gòu)。同時(shí)，信息化的教學(xué)手段使這些案例更具直觀性，從而幫助學(xué)生更好地掌握知識(shí)。

二、基于超星平臺(tái)的隧道工程施工課程進(jìn)行信息化案例教學(xué)實(shí)踐

目前，超星爾雅學(xué)習(xí)通是國內(nèi)使用較多的輔助課堂教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。筆者利用該教學(xué)平臺(tái)完成信息化案例教學(xué)的設(shè)計(jì)，從教學(xué)分析、教學(xué)策略、教學(xué)過程等幾個(gè)方面進(jìn)行實(shí)踐探討。

（一）教學(xué)分析

教材分析?！靶聤W法的開挖方法”選自人民交通出版社出版、宋秀清主編的《隧道施工》。該教材按最新隧道設(shè)計(jì)、施工規(guī)范編寫，內(nèi)容較新，圍繞解決“教”“學(xué)”過程中的問題進(jìn)行修訂，每一章節(jié)都輔以典型案例，以學(xué)生為中心，使學(xué)生能夠聯(lián)系實(shí)際更好地理解教學(xué)內(nèi)容。

學(xué)情分析。本課程的授課對(duì)象為高職城市軌道交通工程專業(yè)三年級(jí)學(xué)生。他們已學(xué)過工程地質(zhì)、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)等專業(yè)課程，具備一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，但理論基礎(chǔ)仍較薄弱。同時(shí)，作為新時(shí)代的大學(xué)生，他們從小在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境長大，能較熟練運(yùn)用各種應(yīng)用軟件。

教學(xué)目標(biāo)。知識(shí)目標(biāo)：理解隧道圍巖分級(jí)的方法及考慮的因素，掌握新奧法施工隧道的各種開挖方法。技能目標(biāo)：能夠根據(jù)隧道圍巖分級(jí)情況大致判斷采用何種隧道開挖方法，能夠看懂新奧法隧道開挖方案。素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生工程安全意識(shí)。其中教學(xué)的重點(diǎn)是新奧法施工隧道各種開挖方法的工藝流程、適用范圍等，教學(xué)難點(diǎn)是學(xué)生如何將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際工程中。采用案例教學(xué)手段有助于學(xué)生加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，將知識(shí)內(nèi)化為能力。

信息化教學(xué)準(zhǔn)備。信息化教學(xué)需要有多媒體教室，網(wǎng)絡(luò)，電腦或手機(jī)，超星爾雅學(xué)習(xí)通軟件等。教師通過超星爾雅學(xué)習(xí)通軟件建立隧道工程施工線上課程，輔助教學(xué)。

（二）教學(xué)策略

根據(jù)學(xué)情分析、教學(xué)內(nèi)容和課程資源，本次教學(xué)共設(shè)計(jì)3學(xué)時(shí)，以線上自學(xué)與課堂講授，理論學(xué)習(xí)與案例分析相結(jié)合為原則，同時(shí)考慮學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，采取以下教學(xué)策略：首先發(fā)布教學(xué)任務(wù)書讓學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容感性認(rèn)識(shí)并做好預(yù)習(xí)，然后利用典型案例輔助理論教學(xué)，最后要求學(xué)生對(duì)實(shí)際工程案例進(jìn)行分析，幫助學(xué)生進(jìn)一步掌握知識(shí)。課程教學(xué)內(nèi)容按照以下順序進(jìn)行遞進(jìn)式教學(xué)：圍巖分級(jí)判定方法介紹，圍巖級(jí)別與新奧法各開挖方法的關(guān)系，新奧法各開挖方法講解，如何根據(jù)圍巖級(jí)別選擇合適的隧道開挖方法。

（三）教學(xué)過程設(shè)計(jì)

結(jié)合四部分教學(xué)內(nèi)容，整個(gè)教學(xué)過程做如下教學(xué)設(shè)計(jì)。第一部分圍巖分級(jí)判定方法，對(duì)于高職的學(xué)生，并不需要掌握圍巖分級(jí)的具體計(jì)算方法，但需要理解圍巖的概念以及圍巖分級(jí)判斷的依據(jù)和影響因素，因此教師針對(duì)此部分內(nèi)容拍攝了微課視頻，用形象生動(dòng)且通俗易懂的方式給學(xué)生進(jìn)行介紹，并要求學(xué)生課前自學(xué)，同時(shí)完成課前自測(cè)。教師對(duì)學(xué)生自測(cè)結(jié)果進(jìn)行整理，對(duì)存在的問題進(jìn)行課堂解答。課堂過程中對(duì)余下三部分內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)，課后再加以鞏固。其中理論教學(xué)環(huán)節(jié)采用視頻教學(xué)，并結(jié)合實(shí)際工程案例進(jìn)行講解，有助于學(xué)生理解。以下對(duì)該教學(xué)過程進(jìn)行具體闡述。

1.課前準(zhǔn)備

安排學(xué)習(xí)任務(wù)。教師通過超星爾雅學(xué)習(xí)通軟件向班級(jí)成員發(fā)布本次教學(xué)任務(wù)單，闡述本次教學(xué)活動(dòng)的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)，幫助學(xué)生了解教學(xué)過程，以便其更好地學(xué)習(xí)。

觀看預(yù)習(xí)微課。教師通知學(xué)生在學(xué)習(xí)通軟件上觀看教師自己拍攝的微課“隧道圍巖分級(jí)判定方法”。該微課用淺顯易懂的方式闡述了圍巖的定義，圍巖分級(jí)的目的以及常用的圍巖分級(jí)的方法。

課前測(cè)試，反饋問題。在觀看微課的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生完成課前測(cè)試，教師根據(jù)測(cè)試結(jié)果的反饋，了解學(xué)生對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，并在后續(xù)課堂教學(xué)中針對(duì)問題重點(diǎn)講解。

2.課中探究

簽到。教師利用學(xué)習(xí)通軟件對(duì)學(xué)生進(jìn)行課堂簽到。

問題解答。教師整理學(xué)生課前測(cè)試結(jié)果，對(duì)反饋的問題進(jìn)行解答，并就圍巖分級(jí)方法進(jìn)一步闡述。

問題導(dǎo)入。教師提出問題：圍巖分級(jí)有什么用？并給出解答：因不同等級(jí)的圍巖穩(wěn)定性不同，需要有針對(duì)性地采取不同的隧道開挖方式，施工方式選擇不當(dāng)，將有可能導(dǎo)致工程事故。

工程事故圖片警示。教師展示隧道施工過程中的坍塌事故圖片，講解事故原因及隧道開挖方法選擇不當(dāng)?shù)奈：?，培養(yǎng)學(xué)生的工程安全意識(shí)，并強(qiáng)調(diào)新奧法“少擾動(dòng)，早噴錨，勤量測(cè)，早封閉”施工原則的重要性。

觀看教學(xué)視頻。教師播放新奧法施工動(dòng)畫，介紹全斷面法、臺(tái)階法、弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法等新奧法不同開挖方法的施工步驟，幫助學(xué)生對(duì)各種開挖方法建立直觀感性認(rèn)知，了解各種施工方法的區(qū)別。

典型案例輔助理論教學(xué)。在學(xué)生觀看教學(xué)視頻的基礎(chǔ)上，教師利用典型工程案例對(duì)新奧法各個(gè)開挖方法進(jìn)行系統(tǒng)教學(xué)，分析各施工方法之間的差別。教師組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，讓學(xué)生結(jié)合新奧法施工原則以及不同開挖方法的特點(diǎn)，分析各施工方法的適用范圍以及優(yōu)缺點(diǎn)。教師對(duì)討論結(jié)果進(jìn)行總結(jié)。

案例分析，跟帖討論。教師通過學(xué)習(xí)通軟件發(fā)布五個(gè)利用新奧法開挖隧道的實(shí)際工程案例，僅給出工程背景，要求學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)給出較合適的一種或多種開挖方式，并在超星教學(xué)平臺(tái)討論組跟帖回復(fù)。最后教師再發(fā)布這5個(gè)隧道案例的實(shí)際開挖方法，以便學(xué)生對(duì)比學(xué)習(xí)。

3.課后鞏固

課后教師通過學(xué)習(xí)通軟件發(fā)布本次教學(xué)的課后作業(yè)，要求學(xué)生收集關(guān)于新奧法開挖方式不當(dāng)引起的工程事故，并分析事故原因，在線提交。

4.評(píng)價(jià)考核

課程考核實(shí)行過程化考核評(píng)價(jià)方法，利用學(xué)習(xí)通軟件統(tǒng)計(jì)功能，結(jié)合學(xué)生的課堂出勤、回答問題、小組協(xié)作、作業(yè)完成質(zhì)量等方面進(jìn)行考核。

三、信息化案例教學(xué)的效果分析

此次教學(xué)改革實(shí)踐利用信息化的教學(xué)手段，采用案例教學(xué)的方式，將線上自學(xué)與課堂講授相結(jié)合，理論學(xué)習(xí)與案例分析相結(jié)合。教學(xué)過程采用遞進(jìn)化的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生從認(rèn)識(shí)問題、分析問題到最終解決問題的能力，取得了良好的教學(xué)效果。教師采用信息化案例教學(xué)可以不受時(shí)間和空間的限制，讓學(xué)生自由討論，討論內(nèi)容也能保留在平臺(tái)上，供學(xué)生課后反復(fù)觀摩。同時(shí)，利用教學(xué)平臺(tái)，教師能及時(shí)獲得教學(xué)效果的反饋，不斷改進(jìn)教學(xué)方法。綜上，這種“以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的信息化案例教學(xué)法有助于提高課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]王迎超，靖洪文，耿凡.“隧道工程”課堂教學(xué)改革思路探討[J].煤炭高等教育，2013，（6）.

[2]段偉偉.“教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃”背景下高校教師網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間應(yīng)用研究[J].河南教育（高教），2019，（7）.

[3]安素平，安曉光.信息化學(xué)習(xí)方式與案例教學(xué)[J].漳州師范學(xué)院學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2012，（1）.

[4]萊斯利·P.斯特弗，杰里·蓋爾.教育中的建構(gòu)主義[M].高文，徐斌燕，程可拉，等，譯.上海：華東師范大學(xué)出版社，2002.

責(zé)編：月 輝