基于实际工程的土建类专业体验式教学实践

曾 磊，黄文雄，颜学俊，刘 熠

(长江大学 城市建设学院，湖北 荆州 434023)

基于实际工程的土建类专业体验式教学实践

曾 磊，黄文雄，颜学俊，刘 熠

(长江大学 城市建设学院，湖北 荆州 434023)

针对土木工程师职业所需的自主学习技能、创新思维、沟通技巧、团队合作以及社会知识在现有的课程体系中体现较少的现状，对基于问题的学习方法应用于土木工程教学中的可行性及教学程序进行了介绍，并通过一个实际教学案例探讨了基于问题的学习方法的应用效果。

基于问题的学习方法；土木工程；教学实践

中国的基本建设发展迅速，其数量和规模日益增加，新型城镇化建设亦对土建类从业人员的知识结构、应用能力和创新能力提出了更高的要求。目前土建类专业人才培养存在诸多问题：实践能力、自我提升能力、交流技巧、创新理念、合作互助以及社会知识与理论教学缺乏足够的关联；传统的课堂讲授、课堂讨论、自学指导等教学方法注重理论知识的教学，缺乏实际应用能力的培养。

为加强土建类专业人才综合工程素质的培养，应积极引入体验式教学模式，在设定学习目标的前提下，将学生置于真实的工程环境中，进行切实的实践或体验，然后通过反思、感悟分享实现专业知识、实践能力以及工程素养的提升与重构。体验式教学模式以学习者为中心，实现了从知识本位向能力本位的转变，能够较好地适应市场对专业人才素质的要求。

本文介绍了PBL方法应用于土木工程教学中的可行性，并通过实际教学案例探讨了PBL方法的应用效果。

一、体验式教学模式

体验式教学模式的建立可以追溯到20世纪初，与源于杜威的进步教育运动享有共同的哲学基础，但目前国内的应用研究主要局限于体育教学、外语情境教学等方面，在工程教育方面的应用探索甚少。相比之下，国外土建类工程教育则更加面向真实工程项目，为学生创造真实的工程体验环境，构建实用的教育实践性教学体系。例如欧美发达国家在土建类专业本科阶段注重实践技能训练，提出了“回归工程实践”的教育理念，部分高校还将体验式教学纳入必修课程体系中，鼓励学生灵活运用书本理论、发挥批判思考、处理陌生状况及扩展国际化视野。

体验式教学是一种比较理想的教学模式，学生作为该教学方式中的主体，以工程师的角度和思维解决实际问题，着重于发挥主观能动性和培养学习能力，以此提高教学效率和有效性。将传统教学模式改革，建立符合土建类专业教学需求的培养模式，通过体验式教学可以有效地提升教学质量。

本文以土建类专业的人才培养目标为方向，坚持以体验式教学模式改革为核心，以知识传授、能力培养、素质提高为核心，将实践教学从以教师为中心转为以学生为中心，改革实践教学内容和方法，构建层次递进的实践教学模式，促进理论学习与实践活动的融合，强化学生动手能力、创新能力培养。其次还要通过体验式教学模式提升学生参与市场竞争和自主择业的能力，学生在真实工程环境中的体验学习将融知识传授、能力培养、素质提高为一体，极大地缩短学校与社会、理论与现实的差距。

二、基于实际工程的体验式教学实践

基于体验式教学模式，依托长江大学设计研究院等实训基地，通过实际工程联系理论知识，使学生在实践与体验的过程中深化知识，提高动手能力、发挥创新理念并在城市建设学院学生中产生良好辐射作用。

以2013年底开工建设的“长江大学农科实验实训中心”、“长江大学人文社科实验实训中心”、“武德路教师周转房”3个实际项目为依托，通过学生有机组合形成团队，在教师的指导下参与工程实践，现场了解建筑设计理念、施工工艺技术、工程项目管理等方面的实践过程；利用展板、网络，采用文字、图像等手段记录并展示学习过程，最后作总结报告，相互分享学习心得与经验，使学生做到学有所思，学有所得。

实施细则：以3个实际项目为基础组建6个“体验建造”团队(每个项目2个团队)，每个团队含城市规划、建筑学、土木工程、给水排水工程、工程管理专业学生各1名，每个项目配备一名指导教师。

队员申请条件：二年级以上(含二年级)各专业学生，热爱学校，具有良好团队协作精神，工作踏实。

指导教师条件：直接参与上述3个实际项目实施的教师，热爱学生，热爱教育事业，具有良好的奉献精神，愿意与学生交流，善于引导学生。

实践内容：在指导教师的引导下，全程参与见证项目实施过程，在建筑设计、项目管理等方面承担力所能及的工作，了解学习工程各参与方的工作流程及重点，培养思维、交流与动手能力。通过文字、影像的方式记录项目实施过程，定期记录工作内容，建立专题网站和讨论组直播项目进展，在全体学生中开展学习讨论。定期举办活动研讨，聘请教师开展基于项目的讲座，各团队展示学习成果并作汇报。团队队员定期撰写学习体会，并定期为城市建设学院本科生举办“体验建造”沙龙，分享实践活动中的反思和感悟，在全体土建类专业学生中起到示范作用。

三、体验式教学师资队伍建设

教师在人才培养过程中扮演着实践者和执行者的角色，特别是承担土建类体验式教学的专业教师更发挥着举足轻重的作用。从事专业领域的工作经验、相应的资质证书、指导教学能力等素质对于专业教师都是不可或缺的。

建设一支具有丰富实践经验的教师队伍是构建土建类专业体验式实践教学体系改革的重点。教师的教学观念、能力和素质均关乎最终的教学质量，这要求教师有足够的技术知识与实践能力。一方面吸收高等院校、企业和科研机构等高素质人才；另一方面安排教师进修以提高专业素养。因此，充足的人才资源是实施PBL方法的重要基础。

四、土建类专业体验式教学成效

近几年来，通过对教师和学生进行跟踪调查的数据研究发现，PBL方法在土木工程教学中切实可行，优点突出。

1.充分发挥学生的主观能动性

儒家文化所倡导的“师道尊严”的观点经过数千年的发展，如今已经根深蒂固于人们的思想之中。学生对老师必须百依百顺的文化传承最终催生了灌输式教学方法。灌输式教学方法容易让学生在认识上陷入教师就是权威的误区。学生在教学过程中失去认知主体的地位，缺乏对问题的独立思考和自我分析，对教师讲授内容听之任之，最终成为所谓权威的驯服者。导致课堂教学对学生来说只不过是对书本理论知识进行呆板、机械的记忆过程罢了，不利于学生发散性思维和创造性思维的培养，降低了学生学习的积极性、主动性和独立性。PBL方法注重学生实际能力与自主学习能力的培养，其在土木工程教学中的应用使得学生在面临问题时能够通过各种方式，积极主动地寻求答案，真正实现“放权于学生”和“让学生当家做主”的口号要求。例如：学生可以进行文献检索，深入图书馆查阅资料，分小组交流讨论，咨询社会相关专业人士，请教任课教师等。在发现问题与解决问题的过程中，学生需要学会相互尊重以及相互倾听，交流能力、表达能力、团结协作能力都会提升，这无疑为学生毕业后从事相关工作奠定了良好的基础。学生也因为自主解决了问题而获得满足感和成就感，这更加激发了他们继续探索的欲望，从而达到永续学习的目的。

2.综合考察学生的分析、判断和应变能力

土木工程作为一个多学科交叉的领域，融合了从地质勘探、图纸设计至现场施工等一系列复杂程序，从业人员在这些过程中会遇到各种各样的问题，要求他们具有独立分析、判断、应对和解决实际问题的能力。PBL教学方法的应用，使得土木工程专业的学生在参与问题的探索与研究后，实践经验、问题处理能力、思维方式和团队合作能力均得到较大提升。在参与调查的学生中，有4位学生获批国家级大学生创新性实验训练计划项目；另有多名学生在各类国家级、省级、校级竞赛中获得了优异的成绩，包括湖北省大学生优秀科研成果奖、湖北省“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛二等奖、华中地区大学生数学建模竞赛一等奖，并有多篇学术论文发表。

3.提高教师素质

PBL方法加强了师生在教学活动中的交流与互动，这不仅能够增强学生对教师的理解和信任，而且还能够促进教师对学生学习能力，个人特质，世界观的深入了解，进而使教师能够对学生进行正确的引导，做到因材施教。“师者，所以传道授业解惑也”，但是教师在与学生交流的过程中也会不可避免的遇到一些自己在本专业领域暂时无法解决的问题，例如比较前沿的学科知识，新的制造工艺，制造方法以及行业规范等等。这些问题必然会带给教师许多压力和挑战，从而激发教师积极关注本专业的最新研究成果，及时更新知识储备，不断提高自身学术涵养，做到在学生面前“随问随答”。调查中发现，PBL方法在教学中推广应用后，指导教师自身的素质得到了较大幅度的提高。我院土木工程专业也因此打造了一支教学科研水平高、实践经验丰富的教师队伍。现在我院土木工程专业的“双师型”专业教师已经达到50%以上，为PBL方法的持续实施提供了坚实的人才基础。

4.理论联系实际

土木工程相关专业具有很强的实践性。课堂教学知识单纯地传授书面理论，不能使学生很牢固的掌握相关的知识。必须让学生回归工程，回到作业现场，使课堂教学和现场实践教学有效地结合起来，让学生对知识的理解从“懂”变成“会”，缩小理论与现实的差距，最终达到用于工程实际的目的。PBL教学模式就是体验式实践教学模式，我们通过采用以校企深度合作为基础的体验式教学实践模式——工学交替，来达到充分利用学校、企业这两种教育环境和教育资源的目的。我院积极扩大对外交流， “走出去”和“引进来”相结合，先后与各大型设计企业、施工单位、科研院所合作，共同开创了一种创办实践教学的新天地，开辟出了一套企图通过高校与企业间的合作，搭建创新平台，实现优势互补，使得双方长期共同发展。因为企业的实际工程能够为学生创造真实的体验学习环境，所以我们在这些单位中聘请校外兼职实验指导教师，他们凭借着自己多年的工作经验和丰富的理论知识，借助典型的实际工程，能够向学生进行相关问题的深入解答；或者让学院教师以工程师的身份顶岗学习，为土建类专业学生的综合工程能力的培养给予一定的保障。在土木工程实践教学的全过程之中融入“工学交替合作教育”培养模式，把课堂教学与现场实验教学相结合的做法，很好的培养了学生对理论知识的认识。在工学交替实行后，学生在课堂中表现出的反应能力，思维深度，提问方式，参与互动的积极性都得到了一定提高，无疑为课堂教学有序高效的进行提供了更加可靠的保障。同时，学生通过积极参与解决工地现场的实际问题，拓宽了视野与思路，使各课程之间融会贯通，综合运用所学知识来解决问题。

五、结语

基于问题的体验式实践教学模式在土木工程教学中的应用能够满足社会主义市场经济对人才的培养要求，呼吁国家教委提出的“厚基础，宽口径，高素质，强能力”的高校跨世纪人才培养模式，塑造一批具有扎实基础、学识丰富、独立思考分析和解决问题的应用型人才。通过对教学实践的实验研究发现，基于实际工程的土建类专业的体验式教学模式值得在高校推广应用。

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2095-4654(2016)12-0133-03

2016-10-31 基金项目：湖北省高校省级教学改革研究项目(2013251)

G642.423

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