曹永紅，張乃元

(1.重慶大學(xué) 土木工程學(xué)院，重慶 400045；2.同濟大學(xué) 土木工程學(xué)院，上海 200092)

高校土木工程專業(yè)教學(xué)模式對課堂教學(xué)效果有著重要的影響，因此，應(yīng)圍繞服務(wù)學(xué)生的成長成才和知識能力的提高，著力推進高校教學(xué)模式改革，以有效提升教學(xué)效果，培養(yǎng)更多土木工程領(lǐng)域卓越的專業(yè)人才。然而，目前高校教學(xué)改革研究很少基于學(xué)生學(xué)習的體驗與效果來開展，更多的是從教師的角度自上而下地進行。這樣的研究往往會偏于理論性的探索，使得所預(yù)定的改革目標與學(xué)生的實際體驗和收獲之間存在一定的距離。本文將從學(xué)生所獲得的實際感受與效果出發(fā)，對土木工程專業(yè)課堂教學(xué)模式改革進行思考和探索。

一、土木工程專業(yè)傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的弊端

目前土木工程專業(yè)課堂教學(xué)模式主要是單純的“教師臺上講、學(xué)生臺下聽”，即所謂的“滿堂灌”“一言堂”，教師借助板書與PPT講授教材中的知識點，學(xué)生全程被動聽講接受。學(xué)生課下只需完成教師布置的習題即可。這種傳統(tǒng)教學(xué)模式雖然節(jié)省了教師在課堂教學(xué)方面所投入的精力和時間，也能順利推進課程教學(xué)進度，然而，從學(xué)生所獲得的實際感受與效果來說，傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式存在許多弊端。

(一)難以控制和保證學(xué)生課堂接受知識的程度和質(zhì)量

傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，由于缺乏師生之間的互動，學(xué)生很少有機會及時向教師和同學(xué)展示自己接受課堂知識的情況，表達對課堂知識的理解，或反饋對教學(xué)內(nèi)容的疑問。教師也僅單純地根據(jù)自己所安排的知識內(nèi)容進行按部就班的教授，對學(xué)生課堂實際接受知識的情況缺少了解，也無法控制。學(xué)生普遍采取考前突擊復(fù)習和課下自學(xué)教材來應(yīng)對課程考核，這樣一來學(xué)生對課堂學(xué)習更不重視?？傊瑐鹘y(tǒng)課堂教學(xué)模式難以控制和保證學(xué)生接受知識的程度和質(zhì)量，無法通過課堂教學(xué)的有效設(shè)計和安排提高教學(xué)效果。

(二)學(xué)生學(xué)習缺乏主動性，學(xué)習興趣、創(chuàng)新思維無法得到激發(fā)

華中科技大學(xué)的一項調(diào)查結(jié)果顯示，在“最能增強學(xué)生課程學(xué)習興趣”的選項中，位列第一的是“在學(xué)習中不斷體驗到的快樂和收獲”；“最希望的專業(yè)學(xué)習方式”位列第一的選項是自主學(xué)習[1]。然而，在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中教師只注重講授教學(xué)內(nèi)容，而不注重引導(dǎo)學(xué)生主動思考，課堂上師生缺乏互動，學(xué)生只能被動接受教師安排的教學(xué)內(nèi)容及節(jié)奏，完成課堂聽講任務(wù)。課下學(xué)生也只需復(fù)習相應(yīng)知識點即可完成教師布置的作業(yè)。整個學(xué)習過程中學(xué)生缺乏自主探究和思維創(chuàng)新，以及主動同他人合作交流、討論的意識。這種缺乏主動性和興趣激發(fā)的教學(xué)模式，難以使學(xué)生體驗學(xué)習的快樂，當然也不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

(三)學(xué)生對知識理解不到位，缺乏實踐應(yīng)用

實踐出真知，理論知識只有經(jīng)過實踐應(yīng)用，才能被真正理解和牢固掌握。學(xué)生在課堂上被動接受知識，基本缺乏主動理解、探究和實踐應(yīng)用的過程，課下又僅僅依靠自己復(fù)習教材進行知識的吸收，所以常常不能透徹、牢固地掌握所學(xué)習的知識。學(xué)習效率低，對知識掌握不到位，以致普遍存在考前突擊復(fù)習、死記硬背知識點的現(xiàn)象。而這種僅靠短期記憶而非實踐應(yīng)用獲得的知識，考試后便會很快遺忘，根本無法保障教學(xué)效果。

顯然，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式已不能滿足當代高校學(xué)生對課堂學(xué)習的需求，亟待推進深層次的改革。本文正是基于土木工程專業(yè)學(xué)生的學(xué)習需求和課堂體驗，對土木工程專業(yè)課堂教學(xué)模式的改革進行探索。

二、土木工程專業(yè)課堂教學(xué)改革的現(xiàn)狀

(一)課堂教學(xué)改革的總體趨勢

針對傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端，目前課堂教學(xué)改革大多遵循以學(xué)生為主體、個性化因材施教、以培養(yǎng)學(xué)生能力為主等原則[2]，重塑新型的知識觀、課程觀和教學(xué)觀，強調(diào)有效的學(xué)習是學(xué)習者個人的探究活動，要求打破以教師為中心的課堂格局，采取探究式教學(xué)方式組織課堂并傳授知識，引導(dǎo)學(xué)生通過自主學(xué)習或合作討論的方式獲取知識甚至進行創(chuàng)新探究[3]?？傊?，這些教學(xué)理念相比傳統(tǒng)觀念更加關(guān)注學(xué)生在課堂學(xué)習中的主體地位，注重調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習的積極性，著力培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和解決問題的創(chuàng)新能力。

(二)課堂教學(xué)改革的探索

土木工程專業(yè)對學(xué)生的綜合素質(zhì)和技能要求較高。土木工程學(xué)科知識體系構(gòu)成復(fù)雜多樣，包含許多不同的課程類型，從教學(xué)內(nèi)容進行分類，主要包括以結(jié)構(gòu)力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理等為代表的力學(xué)基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)設(shè)計理論課程，以工程經(jīng)濟學(xué)、建設(shè)項目管理等為代表的工程經(jīng)濟與管理類課程，以土木工程施工為代表的施工技術(shù)與管理課程，以及以各類課程設(shè)計、工程實驗和生產(chǎn)實習為代表的實踐應(yīng)用課程。

目前，相關(guān)學(xué)者積極開展土木工程專業(yè)課程教學(xué)改革的探索。例如，華中科技大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院龍曉鴻等對結(jié)構(gòu)力學(xué)課程自主學(xué)習模式進行了探討，提出以案例問題引導(dǎo)學(xué)習、學(xué)生分組上臺授課、引進企業(yè)工程師講課等課堂教學(xué)方式[4]；西安工業(yè)大學(xué)建筑工程系郭慶軍等對工程項目管理課程教學(xué)改革理念與實踐進行了總結(jié)，提出了課堂教學(xué)中各方面內(nèi)容的主次原則，構(gòu)建了“課堂教學(xué)(含案例分析)+多媒體錄像教學(xué)+課程設(shè)計+現(xiàn)場參觀”的多元教學(xué)模式[5]。這些有效的探索，為土木工程專業(yè)不同類型課程課堂教學(xué)改革提供了寶貴的經(jīng)驗。

三、基于學(xué)生需求的PBL教學(xué)模式在土木工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

(一)基于學(xué)生需求的PBL教學(xué)模式的作用

大學(xué)階段的學(xué)習需要較強的主動性，一種好的課堂教學(xué)模式應(yīng)能調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習知識的興趣和熱情，保障學(xué)習的質(zhì)量和效果。從高校土木工程專業(yè)學(xué)生的學(xué)習狀況來看，經(jīng)過中小學(xué)的學(xué)習階段后，許多本科生對被動接受的學(xué)習方式和功利性的應(yīng)試學(xué)習目標較為適應(yīng)甚至非常依賴，期望以最少的時間精力和成本獲得“最好的”考核成績，自主探究新知、解決實際問題的意識和興趣不足，最終表現(xiàn)為對專業(yè)知識缺乏好奇，對學(xué)習缺少耐心和動力。從學(xué)生心理角度來看，造成上述問題的重要原因在于許多學(xué)生未能充分認識所學(xué)知識的重要性，認為“大學(xué)的知識在以后的工作中真正用到的很少”，學(xué)習只是為了通過考試、滿足畢業(yè)要求而迫不得已的行為。此外，學(xué)習知識的最終目的是要解決實際問題，如果只空談理論而對真正需要解決的實際問題缺少關(guān)注，學(xué)生探求知識、創(chuàng)新求索的興趣和熱情也難以得到激發(fā)。如果采取一種符合學(xué)生內(nèi)在學(xué)習需求的教學(xué)模式，創(chuàng)設(shè)由實際問題驅(qū)動學(xué)生求知的情境和氛圍，就能有效提高學(xué)生自主學(xué)習的興趣和動力，而PBL教學(xué)模式恰好具有這樣的特點。

PBL(Problem-Based Learning，以問題為導(dǎo)向)教學(xué)模式是以真實情境問題的提出和解決為主要過程的教學(xué)方式。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，它以學(xué)生為中心，將解決某一實際問題的需要作為學(xué)生學(xué)習的動力，促使學(xué)生為了解決問題而主動學(xué)習相關(guān)的知識，進行創(chuàng)造性的思考，由此提高學(xué)生的學(xué)習興趣，強化學(xué)生思維的開放性和學(xué)習的主動性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習、團隊協(xié)作溝通、解決實際問題的綜合能力。在解決問題的過程中，自然加深了學(xué)生對知識的理解與掌握程度。

總之，從學(xué)生的學(xué)習體驗、內(nèi)在需求和心理特點出發(fā)，采用PBL教學(xué)模式提高土木工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習的主動性與積極性，將學(xué)生的學(xué)習從被動轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?，提高學(xué)生自主思考和解決問題的能力，最終培養(yǎng)創(chuàng)新型土木工程專業(yè)人才。

(二)基于土木工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習需求的PBL問題設(shè)計

在PBL教學(xué)模式中，“問題”是貫穿學(xué)習過程的核心和關(guān)鍵。需要注意的，一是“問題”的設(shè)定要符合教學(xué)大綱的要求，并圍繞課程的教學(xué)目標、學(xué)生已有的知識或即將獲得的知識來確定[6]。二是“問題”必須符合現(xiàn)實情境，具有開放性，沒有標準答案和固定的解決步驟，需要學(xué)生自己思考和分析才能解決。三是“問題”應(yīng)引起學(xué)生探究的興趣，如果學(xué)生對教學(xué)中提出的“問題”沒有興趣，缺乏學(xué)習的積極性和主動性，不愿付出更多的時間和精力，PBL教學(xué)模式就難以收到預(yù)期的效果。因此，在PBL教學(xué)模式中，教師應(yīng)了解學(xué)生想要通過學(xué)習滿足自身什么需求，將所提出的“問題”與學(xué)生內(nèi)在的需要相關(guān)聯(lián)，通過基于學(xué)生實際需要的“問題”設(shè)計，激發(fā)其內(nèi)心解決問題的學(xué)習動力。

調(diào)查表明，許多學(xué)生專業(yè)學(xué)習的主要動機是為了滿足未來專業(yè)工作和職業(yè)發(fā)展的需要，并希望在畢業(yè)后進一步深造。教師可利用這一心理，將土木工程行業(yè)實際工程中的各種項目、案例、情境設(shè)置為教學(xué)中的“問題”，讓學(xué)生感到課堂學(xué)習的知識以及要求解決的問題，與未來自己從事的工作相關(guān)，以此吸引學(xué)生注意力，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習興趣，將課堂上學(xué)生的角色由被動接受的記憶機器轉(zhuǎn)化為主動獲取知識的土木工程行業(yè)未來的從業(yè)者，引導(dǎo)學(xué)生了解所學(xué)專業(yè)知識對未來職業(yè)的意義，提前鍛煉學(xué)生解決實際問題的能力。

例如：在建設(shè)項目管理課程“施工安全管理”這部分，可以針對施工管理者的崗位職責，向?qū)W生拋出“為何施工現(xiàn)場傷亡事故時有發(fā)生”的問題，引導(dǎo)學(xué)生作為一名項目經(jīng)理來思考解決方法，促使學(xué)生查閱現(xiàn)有施工安全防護措施，了解傷亡事故發(fā)生原因，進而深入思考安全規(guī)范存在缺陷的問題、規(guī)范落實不力的問題、工程施工質(zhì)量缺陷的問題、工人自身缺乏防護意識的問題等，并進一步梳理這些問題背后的各層次原因和作為項目經(jīng)理可實施的解決方法。在混凝土結(jié)構(gòu)課程“高層建筑結(jié)構(gòu)的類型與布置”部分，可以將學(xué)生帶入設(shè)計人員的角色，給出某工程的所在位置、地質(zhì)條件、建筑平面圖、設(shè)計要求等，要求學(xué)生自行選擇建筑的結(jié)構(gòu)體系、設(shè)計承重結(jié)構(gòu)的布置圖，從中評選最佳設(shè)計。為此，學(xué)生必須仔細研究不同建筑結(jié)構(gòu)體系的異同和優(yōu)劣，掌握各類承重結(jié)構(gòu)布置的基本要求、適用性、注意事項等，了解結(jié)構(gòu)選型需要考慮的各種因素，在此過程中切實體驗設(shè)計人員的工作。在土木工程施工課程中，可以通過“某工程施工中，混凝土結(jié)構(gòu)在拆模時出現(xiàn)坍塌”的真實案例，引導(dǎo)學(xué)生從各個角度自行分析造成事故的原因，在此過程中主動學(xué)習混凝土結(jié)構(gòu)施工對運輸、澆筑、振搗、養(yǎng)護等的要求。諸如此類，基于不同的課程和章節(jié)知識要點，教師可設(shè)計不同的“問題”。當學(xué)生直接面對未來實際工作中需要解決的問題，就能有目的地學(xué)習課程。當學(xué)生發(fā)現(xiàn)所學(xué)知識除了應(yīng)對考試還有更重要的應(yīng)用價值，也會更主動更有興趣地學(xué)習。

(三)PBL教學(xué)模式促進學(xué)生學(xué)習的策略

PBL教學(xué)模式不僅可以幫助學(xué)生較好地理解和掌握相關(guān)知識，更重要的是能促使學(xué)生對問題主動思考、自我探索乃至創(chuàng)造性地尋求解決辦法，培養(yǎng)學(xué)生解決問題和終身學(xué)習的能力。當代大學(xué)生普遍具有多元的價值追求，有較多的自由時間和豐富的課外活動，但也缺乏獨立思考學(xué)習的主動性。以問題為導(dǎo)向的PBL教學(xué)模式正是通過設(shè)計問題來引導(dǎo)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生的專業(yè)學(xué)習興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，使課堂成為學(xué)生消除思維惰性、集中思考問題、推動問題解決、引發(fā)更多討論互動、激發(fā)求知興趣的重要場所。

值得注意的是，所設(shè)計的“問題”本身必須內(nèi)含一定的復(fù)雜性，沒有現(xiàn)成或明顯的答案，需要并能夠引起學(xué)生內(nèi)在積極主動的思考、分析、探索，而非僅僅通過查閱資料就能順理成章地“回答或解決”問題。只有這樣才能創(chuàng)造學(xué)生積極思考的課堂教學(xué)情境，而非只是變相的課堂或課后答疑。

此外，基于學(xué)生的個性和心理特點，教師可采用與PBL教學(xué)模式相適應(yīng)的多種教學(xué)手段或技巧，促使學(xué)生對所提出的問題進行思考和探究。

(1)在提出“問題”的同時，教師應(yīng)及時在課堂上說明此問題對職業(yè)發(fā)展和實際生活的意義，并和學(xué)生就問題進行完全開放式的互動，營造思維碰撞和自由探討的氛圍，讓學(xué)生充分表達各種看法，使學(xué)生對此問題產(chǎn)生濃厚的興趣，便于學(xué)生進一步積極開展課后自學(xué)。

(2)在學(xué)生查閱資料并進行獨立思考后，組織課堂討論，教師可充分介入每個小組的討論，以平等的身份傾聽學(xué)生提出的任何意見或方案，并幫助學(xué)生梳理自己的思路，引導(dǎo)學(xué)生進行更深入的思考。

(3)小組匯報階段，改變各組自行推選代表匯報的方式，由教師隨機抽取組內(nèi)成員代表小組上臺發(fā)言，使每一位學(xué)生都進行思考、參與討論，為發(fā)言做好準備。

(4)利用學(xué)生競爭求勝的心理，可形成小組間相互競爭的機制，如引入積分制度，對組內(nèi)成員課堂主動發(fā)言、高質(zhì)量提問、糾正他人知識性錯誤等表現(xiàn)記入小組積分，最后公布積分榜，并給予相應(yīng)的獎懲。

(5)取消各組匯報成果后立即對其打分的評價方式，調(diào)整為由教師記錄并最終列出各小組解決問題的方案，師生共同進行評比并最終推選優(yōu)勝方案。

上述課堂教學(xué)策略，可以更好地引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注“問題”，參與“問題”的思考和討論，激發(fā)學(xué)生主動解決問題的欲望。當學(xué)生從被動獲取知識進入自主思考、探索，主動參與討論的狀態(tài)時，學(xué)習效果自然會提高，教學(xué)目的也就達到了。

四、結(jié)語

針對土木工程專業(yè)傳統(tǒng)教學(xué)模式在學(xué)生對課堂時間的有效利用、課程知識的吸收掌握、自主學(xué)習能力和興趣的培養(yǎng)、創(chuàng)新思維的激發(fā)和解決實際問題能力的訓(xùn)練等方面存在的不足，從學(xué)生學(xué)習的實際感受和效果出發(fā)，基于土木工程專業(yè)學(xué)生的學(xué)習體驗、內(nèi)在需求和心理特點，將PBL教學(xué)模式應(yīng)用于土木工程專業(yè)課程教學(xué)中，通過基于學(xué)生發(fā)展需要的“問題”設(shè)計，激發(fā)其內(nèi)在解決問題的學(xué)習動力，切實調(diào)動學(xué)生的學(xué)習興趣與主動性，獲得最佳的教學(xué)效果。