探究式学习教学在土木工程专业核心课程中的应用

温庆杰

摘    要： 专业主干课是在专业课程基础上要求必须掌握的专业知识，直接为学生毕业后的工作提供知识服务。但从目前教学方式上看，传统的授予式教学严重影响了教学效果，教学方法应“与时俱进”，不断整合发展，密切联系应用实践。文章结合地铁与轻轨课程的特点和教学现状，探讨了探究式学习方法引入土木工程专业课程后的教学改革方法和应用效果。

关键词： 探究式学习    职业素质    教学方式    課程改革

中国高等教育近十几年来发展迅猛，目前接受高等教育的人数已连创新高，实现了跨越式的大发展。据统计，2013年全国普通高校毕业生规模达到699万，比2012年增加19万人，是新中国成立以来，大学毕业生最多的一年。但从企业和用人单位反馈的信息来看，学生的实践能力却呈下降趋势，“高分低能”和动手能力差已成社会共识。很多学生毕业后仍然对专业知识知之甚少，或者仅仅停留在“理论水平”。大多数高等院校已充分认识到这一严重问题，对大学生的培养模式、教学方式的改革在积极探索中。很多课程开展的“项目引导、任务驱动、学做合一”的教学改革受到了企业和师生的广泛认同。随着中国城市化进程的快速推进，我国的地铁与轻轨事业发展突飞猛进，多个城市已建成地铁或者轻轨，高铁建设得到全面发展，已建成全球最大的高铁网络。地铁与轻轨作为一门相对较新的课程，越来越受到社会各界的广泛重视，因此应结合课程特点对教学方法以及课程内容进行深入改革[1]，使之尽快适应国内轨道工程建设发展需求，为社会培养输送合格的高素质人才。

一、轻轨课程特点分析

1.课程功能分析

地铁与轻轨作为一门专业主干课程，在功能上具有“专”的特点，主要是培养学生掌握地铁与轻轨等新型交通方式的设计理念、建设特点及适用情况，要求毕业生能够从事相关行业的工作，在工作岗位中能够运用所学专业知识服务于轨道交通相关部门[2]。因此，系统的理论学习对学生掌握最新操作技能并培养具有创新能力的人才非常重要，同时实践技能的培养不可轻视。

2.教学特点

地铁与轻轨课程涉及知识面广，包括线路网络规划、线路设计、轨道与路基设计、建筑设计、地下车站结构设计、高架桥和车站结构设计、工程施工方法和设备系统等，涵盖交通、土木、电气、机械等学科。学科综合性非常强，课程内容非常丰富，既要求具有较高的理论水平，也又要求具备一定的实践技能，而课程的课时分配被压缩到32个学时。大容量、少课时的特点导致课堂教学知识点跨度大，知识点密集，无法面面俱到，形成宽而广、粗而浅的知识结构，为学生学习带来一定难度。教学过程中需要对理论知识基础采取精炼的原则，在讲清概念的同时强化应用。

3.教材特点

由于地铁与轻轨在我国发展时间很短，相关教材较少。2000年以来，同济大学、西南交通大学、北京交通大学等高校的教师出版了几本教材，教材大多面很广但深度不够，有的教材中对地铁施工中具体的施工方法写得非常浅，有的教材对设计概念的剖析不够。教材内容落后比较严重，不能反映目前地铁与轻轨建设中的一些新理念、新思路和新技术，章节编排也有不尽合理之处。学生学习后总感觉没有学到具体的东西，而且有概念模糊的情况。如果不加以扩充，学生将难以在实践中应用。

4.教学考核

以往地铁与轻轨课程仍然采用期末闭卷考试的形式，虽然在一定程度上能够逼迫学生记住书本上的知识点，但不能使学生真正把地铁与轻轨的知识转化成自己的能力，具体表现为学生的实践动手能力和创新能力低下。单一的死板的课程考核方式对于强化课程教学效果不太显著，这也是我国高等教育中很多课程教学中的通病之一。

二、大学生学情分析

1.学习能力

现在的大学生，学业成绩比较好，数理逻辑智力强，语言智力的发展较好，即抽象思维能力相对较强，而形象思维能力可能会被忽视。理论性课程侧重于逻辑推理能力，学生学习问题不大。课程中不少内容涉及形象思维能力，例如实训、实践环节学习效果要比理论性课程差[3]。这会制约学生在学习中创新能力的发展与探索，因此引导学生培养创新精神和动手能力的协调发展具有重要意义。

2.学习心态

大学生既渴望开放的学习方式，却又不能全身心地投入学习，不少学生的学习心态矛盾。一方面，大学生学风不严谨，较懒散，怕吃苦，学习大多带有功利性。大多数同学不是为了学习而读书，而是为钱而读书。另一方面，大学生对于学习的轻重缓急能够客观对待，学习目标明确，这是值得肯定的。因此，引导大学生的学习态度使之趋于理性化具有重要意义。

三、探究式学习教学方式应用

1.探究式学习

探究式学习是指以学生为主体，围绕一定的问题、文本或材料，在教师的帮助或支持下，自主建构答案、意义、理解或信息的活动过程[4，5]。在探究式学习中，学习不再是知识的传输过程而是知识的建构过程。知识建构是建构主体围绕自身需要的实现而自主完成的，学习成为需要意志的、有自主意图的、自觉自主建构的积极实践[6]。以往课程学习中以传统的授予式教学为主，授受式学习是指教师主导，学生处于被动地位，学习主观能动性较差。探究式学习方式有助于激发学生自主学习的热情，将好奇心转化为持之以恒的探究行动，克服学习中的障碍，成为战胜困难的精神支柱。最终引导学生在学习、工作中不断学习、探索，形成创新精神和创新能力。

2.探究式教学方式引入课程教学

引入探究式教学方式，就需要融合实训、实践环节，开发、应用学生的形象思维能力，通过探究式教学方式实现课程的“工学结合”。结合当前设计关注的热点问题，例如大中城市的地铁与轻轨建设，以及国家高铁轨道网络的建设，对理论知识的教学方式进行改革，以此强化课程教学效果。

（1）针对地铁与轻轨课程体系庞大，涵盖多学科，重点不突出的特点，改革课程体系，删减一些科普性内容，例如轨道中扣件的形式及设计、轨道中电气设备部分，增加符合土木工程专业特点的重点内容，例如工程施工部分，对明挖法、盖挖法、浅埋暗挖法、掘进机法、新奥法、盾构法、沉管法和顶管法进行详细的讲解，结合每种施工方法开展探究式学习。课堂上学生首先对所讲重点内容进行思考，然后在教师的引导下开展师生之间的讨论，以此强化所学课堂知识，加深对理论知识的理解程度。

（2）针对地铁与轻轨课程教材落后问题，在教学实践中，采取参考多部教材的做法，根据相关的参考教材或文献，制作多媒体课件，并根据文献检索最新研究成果，不断补充更新课件内容，形成具有科技前沿的教材体系。教学期间如果学生有好的想法或者观点，可以立即提出，并在课堂上开展积极的讨论。同时在教学中布置思考题，学生除了课堂听讲，课下还要查询相关文献完成思考题，以便于下次课程开展教学。

（3）教学期间多布置课程思考题[7]。思考题需要学生自己动手查阅文献资料才能完成，完成以后在讨论课上学生自己上台作报告。具体方法为：教师拟定几个思考题的题目，将学生分组，每组一个题目，每人針对同样题目进行写作，写完后相互检查，最后由一人作总结，在最后讨论课上给全班同学作报告。教师点评并结合一定的评分标准给每个学生打分，得到课程创新内容的成绩。既可以锻炼学生的创新能力，扩大学生的视野，还可以培养学生的团队合作精神，老师从中了解到该学科的发展现状，可谓一举多得。通过两个学期的实践，效果很好。

（4）课程设计结合工程实际。地铁与轻轨课程内容中包括交通线路规划与设计、建筑设计和结构设计等内容。课程设计结合地铁与轻轨的具体设计实例开展教学，例如对我国规划和设计中的某一地铁车站的站台或区间隧道进行建筑设计。而课程实践的考察需要增加学生现场实践的环节，形成对地铁与轻轨设计和施工的感性认识，为上升到理性认识创造条件。在教学期间，结合认识实习和生产实习安排，专门组织学生针对某城市一条地铁与轻轨线路进行完整的长距离参观考察，在条件许可的条件下深入施工现场参观地铁与轻轨的施工，进行现场实习。教师根据学生在课程设计和实践中的表现给学生打分。

（5）课程论文严格要求。对于课程论文，学生大都随便抄抄应付了事，一般不可能出现不及格的情况，所以很多学生很喜欢课程以课程论文的方式考查。在教学中，需要增加课程论文的具体定量要求，必须在查阅相关文献的基础上写作，文献资料至少达到10篇以上，并要求遵照标准的论文格式，教师在评阅时检查是否存在严重抄袭情况，不符合要求的返回重做。通过两个学期的实施，课程论文基本达到了预期目的。

按以上探究式学习方法设置课程教学，考核方式由过去单一的考试，转为课程思考题、课程设计、课程实践和期末课程论文等综合性考察。对培养学生学习、消化知识能力，提升创新能力和团队合作精神，形成综合解决问题的思维方式非常有利。

四、结论

1.分析了地铁与轻轨课程在课程功能、教材、教学方式和考核方式方面的特点，概括了当前大学生的学情状态，提出了存在的问题和进行课程改革的紧迫性。

2.探索实现探究式学习教学方法在地铁与轻轨课程的体系建设、教材选用、考核形式中的应用形式，探索适合大学生思维的教学模式。形成以学生为主体，以工作应用为导向，合理安排自主探索的教学方式，激发学生的自主学习热情，培养自主探索能力。应用探究式教学方式，强化了地铁与轻轨课程的教学效果，达到了教学改革的目的。

参考文献：

[1]李胜利，姜楠.地铁与轻轨课程教学改革体会[J].甘肃科技，2010，26（24）：173-175.

[2]贾晓云，宋玉香，韩现民.“能力为本”理念下《地下铁道》课程教学模式探索与实践[J].科技信息，2011，9：171-172.

[3]史秋衡，郭建鹏.我国大学生学情状态与影响机制的实证分析[J].教育研究，2012，358（2）：109-121.

[4]赵文亚，史彬茹.探究式教学模式研究[J].教学与管理，2007，21：117-118.

[5]李福华.对高等学校学生权力的探讨——学生主体地位的政治学视角[J].教师教育研究，2004，2：15-21.

[6]何克抗.建构主义的教学模式、教学方法与教学设计[J].北京师范大学学报（社科版），1997，15（5）：74-81.

[7]莫时旭，郑艳.问题式教学法在土木工程专业毕业设计教学中的运用[J].中国电力教育，2009，141：150-151.

基金项目：中国矿业大学教改课题