主动式教学在地下工程课程教学中的实践与思考

刘陕南 石 嵘

（上海工程技术大学城市轨道交通学院，上海 200000）

主动式教学在地下工程课程教学中的实践与思考

刘陕南 石 嵘

（上海工程技术大学城市轨道交通学院，上海 200000）

《地下工程》在我校是交通工程系本科学生重要的专业课之一，课程内容多，学习难度较大，实践性强。基于教育学建构主义理论，作者在实际专业课教学中进行了主动式教学法的一些实践与探索，并在两届学生中进行了教学反馈分析，取得了较好的教学成效，但也暴露出一些问题。作者在此基础上，对教学方法进行了反思与调整。

主动式教学 建构主义理论 《地下工程》教学

引言

高等教育领域的教学改革方向越来越强调以学生为主体，“以学生发展为本”的教学理念越来越被大家认可。

笔者对教育学建构主义理论非常认同，在实际专业课教学中运用这一理论进行了实践与探索，探讨主动式教学法在《地下工程》这门实践性很强的专业课中的具体应用，并在两届学生中进行了无记名反馈分析，对教学方法进行了反思与重建，论证其教学效果的有效性和可借鉴性。

1.主动式教学

在传统的以教为主的教学模式下，学生被动接收信息，通过教师的声音、多媒体课件（板书）中的文字、图案和视频的刺激，选择性地接收某些知识，但这并不意味着学生已经全部了解并接受了信息的意义，因为还要面临选择性理解和记忆这一关。当前互联网的出现和发展大大提高了学生接受信息的能力，互联网的开放性、共享性、交互性、快捷和超地域等特征是传统传播媒介无法比拟的，对传统教学模式是很大的冲击。以教为主的教学成果的有效性不断削弱。

与传统教学模式相比，另一种以学为主的主动进行信息寻求和接受的模式在当前信息时代更有利于建立有效的教学形式——主动式教学。并且这种方式能更好地发掘学生利用互联网的能力，他们在网络上搜寻和选择信息，同时在教师的引导下将这些信息内化为自己的知识体系，并逐渐掌握运用知识解决问题的能力，从而充分调动学生的主动性和积极性，提高教学质量。

主动式教学模式很好地符合建构主义理论。根据建构主义理论［1］，学习者在学习新的知识单元时，不是通过教师的传授而获得知识的，而是通过个体对知识单元的经验解释从而将知识转变为自己的内部表述。知识的获得是学习个体与外部环境交互作用的结果。而且，学习是一种真实情境的体验，学习的目的不仅是让学生懂得某些知识，而且是让学生真正运用所学知识解决现实世界中的问题。建构主义者指出，学习不是被动地接受已定知识，而是学习者主动在内部建构知识意义的过程。学生是积极主动的学习者，是自己知识体系的建构者。因此，教学不应“由外而内”地注入，而应是“由内而外”的主动吸收。

2.地下工程课程教学简介

地下工程指深入地面以下为开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程。包括地下房屋和地下构筑物（如地下室、地下铁道、公路隧道、越江隧道、地下市政设施等）。

在我校，本课程作为交通工程重要的专业课之一，重点讲述地下工程的特点、地下工程各种施工工法 （如盾构隧道、沉管隧道、基坑工程、顶管、钻爆法隧道、沉井等）的主要设计施工要点及它们在实际工程应用中的优势与局限性、地下工程对环境的影响与控制措施、地下工程的防水。最后结合实际工程介绍地下工程在交通工程中的大量应用实例。课程内容非常多，既有理论、计算，又有大量工程实践经验总结。

笔者教授的对象是交通工程系三年级或四年级学生，他们毕业后从事的职业主要是与交通工程 （尤其是轨道交通）、土木工程等有关的设计、施工、监测、管理、监理等工作。

因此，结合学生的就业方向和知识需求，将本课程的教学目标设定为以下五个方面：

（1）学生应掌握地下工程的特点、与水土体及周围环境复杂的相互制约、相互影响的原理，确立地下工程的环境影响与工程安全同等重要的理念。

（2）学生应学会结合不同地质条件、环境条件选择不同类型地下工程的比较，选择正确方案。

（3）学生应掌握基坑工程（包括土方开挖和降水）、盾构隧道、钻爆法隧道这三类主要地下工程的设计计算和施工要点。

（4）学生应定性了解其他地下工程施工形式（顶管、沉井、沉管等）的施工流程和设计要点。

（5）学生应了解地下工程监测和地下工程防水的主要原则、施工方法和要点。

在课程的教学安排和教学方法的考虑中紧紧围绕这五个方面进行。

3.对于主动式教学与地下工程课程教学相结合的思考

从前文可以看到，地下工程这门课程主要有以下两个特点：

（1）课程涵盖范围广。不同地下工程施工工法在讲授中涉及的结构力学、机械、岩土工程等方面知识点都非常多。任何一个单独的施工工法，如基坑工程、隧道工程、沉井工程等都可以作为一门独立课程进行讲授。

（2）课程实践性强。地下室、地下商场、地铁车站、地铁隧道、公路山岭隧道、越江隧道等，在学生周围很多交通工程上都能找到这些工程的影子。互联网上的相关报道和视频很多。

这门课程涵盖范围广，需要让学生有效进行理解、记忆和应用，因此知识的条理性和结构性非常重要。这一知识结构可以先由老师构建好，再让学生机械记忆。笔者采用另一种形式——主动式教学方法，分两步走：

（1）每一章教学完毕后，让学生采用3～5页PPT自行归纳该章的知识要点，老师做一些提问和补充，加深学生记忆和归纳的准确性。

（2）在所有主要课程讲授完毕后，让学生画出整门课程的知识体系图，老师和学生一起在此基础上进行课程总复习，一面复习一面发现知识体系图中存在的问题，进行修正和补充。

此外，针对地下工程的第二个特点即实践性强的问题，在他们已经学完课程核心内容后，请学生任意挑选自己感兴趣的某地下工程，尝试用所学知识解构它，解构过程中发现的问题可以和大家一起讨论。通过这样的方式引导他们从一味地关注新闻热点转化为从专业角度认识这些工程，更有效地利用网络上的专业文献、新闻报道、视频等资源。

4.主动式教学在地下工程课程中的探索与实践

从课程安排看，整个课程教学48个学时（如下表所示），以学生讲授或学生与老师讨论为主的主动式教学课时为13课时，占总课时的27%。这个比例还没有考虑每一章请学生自行归纳知识要点的时间。

表1 地下工程课时安排

在课后作业的布置上，从激发学生兴趣、自主性和充分利用网络资源的角度出发，适当减少课后计算题的习题量，让学生更多地阅读相关专业文献、观看专业视频，学会检索专业文献，并对相关知识进行再加工，按照一定条理重新梳理和架构，从而学会怎样运用课堂知识，课后自己进行扩展并内化为自身的知识和能力。这样的大作业一共有三次，分别为自选某地区地形地貌和地质条件介绍；选取某地区代表性地下工程进行简介；学生自行构建本课程知识体系图。

在习题课上，请开放式大作业中有特色、有想法的学生上台进行介绍和展示，接受同伴质询，和老师一起讨论。通过这样的方式，提高学生对专业的兴趣，养成批判性、有选择性地获取网络知识的习惯。

5.课程教学效果反馈

该课程授课人数84人，采用无记名形式进行开放式（不设定具体选项，自由阐述对课程教学优势与不足的意见）教学反馈调查，收回有效反馈58份，反馈具体内容如图1所示。从反馈意见看，学生对主动式教学方法总体是肯定的，认为这样的教学方式注重互动，学生对教学内容易发生兴趣，教学形式生动（比例达到反馈人数的53%）。

图1 学生对地下工程教学反馈意见统计

学生对于本课程内容的认识 （实践性强、课程内容多、计算部分有一些难度）是符合本课程的特点的。基于学生的反馈意见，本课程增加了第三学期的课程设计环节，通过现场参观、设计计算实践等形式进一步巩固、加深课堂学习内容，同时课程设计环节可作为教学内容的延伸和检验。

结语

教学的主角应该是学生，是学生在这门课程中学习和收获，不断成长。老师应该为学生打开一扇窗户，和学生一起讨论、一起思考、一起成长。笔者在主动式教学方面进行了一些尝试，获得了学生的认可，同时暴露了一些问题，会在今后教学中针对这些问题不断完善和尝试，让学生喜欢上地下工程，乐于在此领域继续探索是我们的“终极”教学目标。

［1］洪显利主编.教育心理学的经典理论及其运用.北京：北京大学出版社，2011，07.