土木工程施工课程半自助式教学方法

针对土木工程施工课程的特点，提出半自助式三阶段教学方法。该方法以学生半自助学习为主线，将每个授课内容单元分为3个阶段完成，重视实践环节，突出自主学习，注重培养学生的创新意识，教师由原来在讲台上单纯传道授业解惑的“演员”转变为教学活动的“导演”和学生身边的“教练”，而学生则由原来讲台下被动接受的“观众”转变为教学活动中积极主动的参与者，从而显著提高教学效果。
南宋哲学家、教育家、诗人朱熹在《朱子语类》中说：“知之愈明，则行之愈笃；行之愈笃，则知之益明”。这就话充分说明了理论和实践是相互依赖、相互促进的两方面，认识是实践的前提和向导，反过来实践又会进一步促进认识的深入发展，只有将两方面结合起来才会使我们的教学活动更有效果。土木工程施工是土木工程专业本科教育中主要专业课程之一，本课程主要教学内容为土木工程施工技术和管理方面的基本理论、方法和规律，培养学生具有初步解决土木工程施工技术和施工组织设计问题的能力。改进土木工程施工课程的教学方法，提高该课程的教学效果，是培养“卓越土木工程师”的重要环节。为克服传统教学方法的诸多缺点，笔者在总结多年的教学经验，借鉴其他院校同类课程教改研究成果的基础上，结合土木工程施工课程自身的特点，提出该课程的半自助式三阶段教学法。
1土木工程施工课程传统教学方法的缺点
土木工程施工课程的内容理论面广、实践性强且技术发展迅速。理论面广是指该课程覆盖的知识面宽，有很强的综合性，要学好这门课程，还必须学好其前期各种基础理论课程；实践性强是指该课程的主要内容均来自工程实践的总结，包含各种施工工艺、施工组织方法和实际操作过程，并直接为工程实践服务；技术发展迅速是指随着科技的不断进步，土木工程施工中新技术、新工艺不断涌现，各类相关的标准、规范也在不断更新修改，教科书中的部分知识很快就变得过时[1]。正是土木工程施工课程的以上特点，决定了其教学的难度。在采用传统的“全程教”“满堂灌”的教学方法时，会存在以下缺点[1]。
1.1教师难教学生难学
目前，国内高校土木工程专业的教师中有长期在施工一线的工作经历，对施工技术和施工管理的规律和特点把握足够深刻并且能深入浅出、生动幽默地讲述土木工程施工课程的教师很少。在这种条件限制下，传统教学模式就会导致课堂气氛较为沉闷，学生也会感觉本课程比较枯燥，很难有很好的教学效果，造成“教师教得费劲、学生学得肤浅”的局面。
1.2教学和实践脱节
学生在学习土木工程施工课程之前，普遍没有施工方面的工作经历，缺乏相关知识的感性认识。在这种情况下，采用传统的教学模式，不论是采用板书还是多媒体教学，给学生呈现的都是纸面上的静态的施工技术和施工管理知识，对学生来说直接跨越了感性认识学习理性认识，教师感觉是在“纸上谈兵”，学生感觉学的知识像是“空中楼阁”，教学和实践脱节，导致学生一知半解，动手能力差，到了工地实习的时候感觉比较茫然，难以起到预期的教学效果。
1.3教学内容跟不上施工技术的发展
在现有的土木工程施工课程教材中，部分施工工艺和施工机械在实际工程中已经很少使用，甚至早已淘汰。同时在工程上已经大范围应用的新技术、新工艺却不能及时编入教材。这样学生在课堂上学到的知识相对陈旧，知识体系跟不上技术发展，影响培养质量，也难以达到用人单位的对人才的要求。
2半自助式三阶段教学方法的内容
鉴于土木工程施工课程的特点，如果彻底抛开传统教学方式，完全采用学生自主实践的自助式教学模式并不科学。所以笔者提出半自助式三阶段教学方法，目的是弥补传统教学方法的缺点，使教学环节和实践环节联系起来，发挥学生自主学习的作用，激发学生学习兴趣，提高学生实践能力和适应能力，从而达到显著提高教学效果的目的。半自助式三阶段教学方法以学生半自助学习为主线，将每个授课内容单元(按照课程具体课时数和对各章节内容的教学要求来划分)分为3个阶段，共用2～4个学时完成。
2.1第一阶段
第一阶段分为两个方案，由教师根据具体情况可选择其中一种方案实施，也可两个方案同时实施以取得最佳效果。第一方案为推荐方案，需占用2个学时的时间，主要目的是让学生提前接触工程实际。授课前由教师带领学生到施工现场参观学习，施工内容应与教学内容相关。在工地参观的同时，教师为学生详细讲解有关的施工技术和施工工艺，引导学生学习施工各阶段质量控制和进度控制方法以及如何协调搭配好人、材、机的现场管理，并启发学生思考其中的理论依据，培养其分析和解决问题的能力。这样学生能接受充足的感性知识，为学习理论知识打下良好的基础，学习起来也会更轻松。为使该方案能充分实施，教学单位应在充分利用学校基建工地的基础上，积极开辟校外稳定的实习基地。如果实习基地紧张，可以把学生分散在校外不同实习基地，这种方式也有助于培养学生的综合能力。第二方案为候补方案，在不具备工地实习条件的情况下或者两者方案同时实施时采用，该方案主要为学生自助学习，不占用正式课时。正式授课前，教师应将本次授课的教学课件、施工图像资料、名师讲座视频、重点难点、知识脉络图以及思考题等资料放在公共电子邮箱内，供学生下载学习。目前网络上哈尔滨工业大学、同济大学等名校教授讲解土木工程施工课程的课堂录像已经可以下载，应向学生提供这些视频资源或者网站链接。以上资料中，施工视频扮演的角色尤为重要，它可以使课程的主要难点以及复杂的建筑施工场面和工艺过程均能形象地向学生展示，使学生得到最直接、最生动的知识，有助于学生对理论知识的理解，也有助于提高学生的学习兴趣。视频设计应以微课形式设计为佳，即以知识点为单位设计视频，一个知识点的长度以小于10分钟为宜，提高学生学习效率[2]。
2.2第二阶段
第二阶段主要通过教师讲解加深学生对知识的理解和掌握，并帮助学生构建完整的知识体系，本阶段需要1个学时左右的时间。有了第一个阶段的学习基础，学生已对所学知识有了一定程度的理解，所以在第二阶段的教学内容上，要求进行全面取舍，哪些内容可以让学生在课外学习，哪些内容需要在课内适当讲解，哪些内容需要在课堂上重点关注。本文建议具体讲解内容主要针对课程难点来展开，一些重点内容如果学生自学起来比较轻松，教师只需要理一下知识脉络就可以。此外，教师还应介绍土木工程施工领域前沿发展的内容、长期存在却未得到彻底解决的问题以及工程建设的发展对施工领域在技术上的新要求和新期待。在本阶段，教师还应利用板书、框图、多媒体等教学手段帮助学生更好的学习，并采取学生提问和教师提问二种途径相结合的方式加强教学互动，进一步培养学生观察问题、发现问题、思考并解决问题的能力，激发学生的创新欲望，培养学生的创新意识，调动学生创新的积极性，为学生开展创新实践活动提供素材和参考借鉴，起到总结深化理论教学的目的[3]。
2.3第三阶段
第三阶段内容主要为学生间的讨论、互动，约占用1个学时的时间。本阶段可以采用以下两种形式实现。(1)小组讨论。让学生自由组合形成4～6人的兴趣小组，小组内推选小组长进行组织协调，实现学生的自我管理。小组成员通过分工协作，对本次课程所学的施工技术或者施工工艺内容，进行交流互动和全面的总结，并提出本小组对该技术或工艺的学习心得或者今后的应用前景和发展趋势所持有的观点看法，成果以小论文的形式提交。之后，每组学生利用5分钟左右的时间，推选1名组员以论文报告的形式介绍本小组的讨论结果。学生讨论的成果和课堂具体表现应计入学生的平时成绩，从而实现同组学生分工协作，不同小组之间良性竞争[4]。(2)学生转换身份上讲台。学习一门课程最快的方式之一就是自己作为任课老师去认真备课并在课堂上进行讲解。可以让学生转换身份，自己选择一个知识点进行备课，并上讲台用5～10分钟左右的时间给大家进行讲解，并让其余同学对其教学效果进行打分。也可以让学生上讲台谈谈自己的学习心得或者讲讲有关土木工程施工的新技术、新工艺发展。在整个土木施工课程授课期间，让每个学生都能够至少有一次机会上讲台。经验证明，这样做学生为了讲好课会认真学习备课，其余同学也会比平时更专心地听课，通过这种方式可以提高学生的学习效果，并激发其学习兴趣。(3)教师在以上学生的讨论交流中，应甘当“配角”努力营造平等、轻松、愉悦的讨论氛围，引导学生树立科学、积极的认知态度，提高学生多层面纵深获知能力和从不同信息源获取、筛选、加工信息的能力，进而促使学生对知识的理解更深刻，使学习达到事半功倍的效果。
3半自助式三阶段教学方法的优势
半自助式三阶段教学方法可以让土木工程施工的课堂回归到学生能力的培养，将普通课堂中的讲授内容的相当一部分移到课外进行，这部分移到课外的内容可以为实践环节，即在工地的参观、实践，也可以为自身的主动学习。在课堂内教师可以通过自己的讲解解惑来提高学生对知识的理解和认知，并通过学生间的讨论、互动等方式让学生成为学习的主动实施者，学生的工程实践能力、沟通交流能力、团队协作能力在课堂上能直接得到很好的锻炼。教师则由原来在讲台上单纯传道授业解惑的“演员”转变为教学活动的“导演”和学生身边的“教练”，而学生则由原来讲台下被动接受的“观众”转变为教学活动中积极主动的参与者[2]，课程内容中枯燥无味的内容也能更轻松地被学生接受。在考核方式上，半自助式三阶段教学方法能够较全面地考查学生综合运用所学知识解决实际问题的能力而非单纯应试能力，更加符合当前国家对高等工程教育的要求。
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