土建类专业课程知识体系的构建与应用

金溪

摘要：本文论述了土建类专业课程知识体系构建的重要性。通过打破教材的界限构建专业知识网络，可以帮助教师理清专业知识节点之间的关系。教师通过专业知识网络的运用，可以使学生在专业知识体系的环境中学习知识点，帮助学生构筑专业知识体系。通过案例教学法与专业知识网络的有机结合形成一种更有效的专业知识教学体系。

关键词：本科教学;土建类专业;知识体系;案例教学法

中图分类号：G642.41     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2015）23-0261-02

一、构建专业知识体系的重要性

目前，理论课程内容的改进及理论教育与实践教育如何更好地结合等问题仍然是土建类本科生教育过程中需要探索的重要问题。高校的土建类本科课程所教授的内容是由多学科、多领域的知识组成的一个比较完备的知识体系。由于知识体系内容的综合性，课程的讲授一般是由多个教研室甚至多个学院的教师共同配合完成，这种情况有可能导致理论课教学内容衔接不畅、理论教学与实践教学连接不紧密等问题。而且土建类学科的理论知识与实践内容关系密切，在本科教学过程中伴随着大量的实践类教学环节，这些实践类教育对于学生工程观念的培养、知识的灵活运用很有帮助。但是由于其处于教育环节的末端，如果课堂教育不能为实践课程打下坚实的理论基础，学生的实践内容只能是形式上的重复，起不到理论指导实践、加深知识理解的效果。为此，教师需要从理论的角度对专业知识进行整理，从教学的角度将专业知识形成完整的脉络，理清教学思路、改进教学方法，使学生获得完整的专业理论知识，而不是孤立的知识点，并且从课堂教学手段及理论教学与实践教学衔接环节进行研究，真正体现理论教学与实践教学相辅相成的效果，使学生的理论指导实践的能力得到真正的提高。所以，教师应当对专业知识体系有整体的把握，深刻认识到所教课程在整个知识体系中的位置和作用。当学生认识到各门课程在专业知识体系中的作用后，其学习的主动性也会相应地增加。在专业知识体系构建方面，许多教育工作者都提出过其对于理论及实践教学的重要性[1-3]，但是这种专业知识体系的构建大多是对教师个体的一种要求，希望教师能够从专业知识体系的角度出发在课程的讲述过程中自己寻找本门课程在专业体系中的位置，从而在讲授的过程中有意识地为学生构建专业知识体系。但是，缺乏一种有形的、系统的工具对专业知识体系构建问题进行支撑。本文主要目的是讨论如何有效地构建有形的专业知识网络，使其成为专业知识体系的有形支撑。并且对其进行充分的利用，实现为学生构建专业知识体系的目的。

二、专业知识网络的构建

将本科生学习的知识分解为基础知识、专业基础知识、专业知识三个层次，对于存在依存关系的知识节点进行整理，形成有形的知识点网络图。该项工作需要多名经验丰富的、对专业知识体系比较熟悉的教师共同协作完成。知识网络图以知识节点作为网络拓扑结构中的顶点，以知识点之间的关联关系作为拓扑结构中的边。知识节点具有描述知识节点的各种属性，连接知识节点的边表示知识节点之间的上下游关系。知识节点的属性包括：①课程名称;②知识点名称;③知识点编号;④所在学期;⑤教材名称及版本号;⑥知识点所在章节;⑦上游知识节点编号。

通过上述知识节点基本信息的运用可以将知识网络以表格或图形的形式保存。图1展示了以图形形式展示的知识网络示意图。

知识网络图可以帮助教师以案例教学法为手段为学生进行知识网络的构建，并且在教师备课的过程中可以参考专业知识网络图组织教学内容，在上游知识讲解中对下游知识进行铺垫性讲解，在下游知识讲解中对上游知识进行复习和提示，提高专业知识之间的连贯性，使学生在学习过程中可以达到融会贯通的效果，实现对知识的牢固掌握和灵活运用。

三、专业知识网络的应用

对专业基础课与专业课的知识点进行分析总结，研究如何在课堂教学上做到有意识地进行知识点之间的铺垫与关联。使学生获得的知识能够形成一个专业知识网络，从而对知识的理解更加透彻，应用更加灵活。在知识网络结构形成后，通过合适的案例对教材中的知识进行综合应用，在备课过程中根据知识脉络的情况，选取有针对性的案例作为课堂素材。引导学生主动学习、主动思考，在接受知识的同时，也掌握了知识之间的相互关系。下面分别以两个案例对专业知识网络在“课程间纵向知识节点案例教学方法”以及“案例分解教学方法”中的典型应用进行说明。

1.课程间纵向知识节点案例教学方法。《泵与泵站》是市政工程专业的重要专业课，其中涉及到许多《水力学》这门专业基础课中的知识点，例如在讲解“离心泵的允许吸上真空高度”的概念及计算方法时，需要利用到水力学中非常重要的总流伯努利方程（总流能量方程）的应用。因此，根据“水泵的允许吸上真空高度”与“总流伯努利方程”这两个知识点的上下游关系，在水力学教学课程中可以利用“求解离心泵的最大安装高度”为案例进行总流伯努利方程知识点的讲解，在讲解过程中，既可以形象地讲解流体总能量中的“压势能”、“重力势能”、“动能”的组成部分，使得学生深刻理解总流伯努利方程，而且也可以使学生对离心泵这种通用流体机械的原理、特性、使用过程中的注意事项等下游知识点有所了解，进行适当的铺垫。因此，通过该案例教学，达到了三个教学目的：①使学生掌握及灵活运用总流能量方程;②了解离心泵运行的基本原理;③了解离心泵最大安装高度的要求及计算方法。这使学生将上下游知识点有机地连接成知识网络。并且在《泵与泵站》的相关章节讲解的过程中，学生也会比较容易掌握离心泵最大安装高度的计算方法，以及其中涉及到的水力学原理。

2.案例分解教学方法。许多专业课程的实践教学内容实际上是一个比较综合的案例。可以以该案例为依托，将其内容细分为几个子教学案例，从而在教学过程中利用子案例作为理论教学的基础，在讲解理论部分知识点的同时，对实践课的内容进行铺垫。这样可以利用子案例进行知识点的讲解，利用综合案例将各个知识点之间的关系进行形象、系统的展示。这样学生在学习一门课程的时候可以通过案例理解不同知识点之间的关系，而且在进行实践教学内容的操作时，可以更熟练地利用理论教学部分学习到的知识。比如市政工程专业的《给水管网系统》课程的实践内容是对该门课程各主要知识点的综合应用。因此可以将该课程的课程设计内容分解为：供水量计算、管道定线、节点流量计算、水力平差计算等几个子案例，在理论课讲授过程中加以应用。通过上面对于基础案例的分解，将其改为可以适用于不同知识点、不同授课阶段的子案例。实现课程内容的连贯性，同时在案例讲解的过程中紧贴实践课程内容，使得学生在学习理论知识的同时，掌握工程实践中的工作步骤及计算方法，为接下来的实践课程打下良好的基础。同时在案例教学方法的讲授过程中针对工程建设、科学研究的严肃性进行适当渗透，使学生形成职业道德观念与责任心。案例教学方法的目的是以下游知识节点的内容作为案例设计的基础，利用该案例作为上游知识的载体，从而可以在专业的环境中让学生学习当前知识，并且在讲解上游知识内容的同时，为下游知识做铺垫，从专业角度讲解上下游知识内容的原理与应用，同时让学生对于下游知识有一个大概的了解。

理清知识脉络，做到理论课内容前后呼应十分重要。通过专业知识网络的应用，教师可以在备课过程中有的放矢地选择与专业知识点相关的案例进行教学，并且在理论教学中有针对性地带领学生进行知识的复习和预习。作为学生，可以在学习知识的同时在教师的带领下将知识点串联成专业知识体系，这样才能更牢固地掌握知识，更灵活地运用知识。因此通过专业课程知识体系的构建与应用解决了专业课知识点关联关系模糊的问题，使得课程与课程之间的衔接关系不明确、知识点讲解侧重有偏差等现象得到了较好的解决。专业知识网络图作为备课的参考资料，可以成为专业教师之间交流的桥梁。在实践教学中，通过对基础案例的运用，使其可以作为载体将课程的多个关键节点串联起来，在教学过程中相当于带领学生完成了一次工程实践。使得教学环节更连贯，学生对于实践的内容更加清晰，拉近了理论教学与实践教学的距离。另外，借助专业知识网络，可以更有目的地选取合适的上、下游知识节点内容作为下、上游知识节点的教学案例，从而更有效地实现知识点的重现，加深学生对知识的理解及知识点之间的相互联系的印象，达到“知其然，也知其所以然”的效果。通过案例教学法的应用，提高学生对知识点的感性认识，以有形的案例承载无形的知识，提高学生的学习兴趣与参与意识，并且在案例教学中能够更加明确地对规范、标准的条文进行阐释，降低学生理解的难度，并且加深学生对条文的印象。教师结合专业知识网络的运用，改变学生不能将所学知识形成有机整体的问题。

参考文献：

[1]刘运林，丁克伟，方高倪，等.土木工程应用型人才专业规范教学内容和知识体系探讨[J].高等建筑教育，2009，（5）：61-65.

[2]万玉琼，梁俊有.理论联系实际，构建专业知识体系[J].洛阳理工学院学报（自然科学版），2009，19（1）：95-96.

[3]周亚平，李金轩，余巍巍，等.从规范知识体系入手，探讨课程体系的合理构建[J].东华理工大学学报（社会科学版），2009，28（3）：259-261.endprint