土木工程专业钢桥课程关联教学实践与效果分析

傅中秋，吉伯海，姚悦，谢发祥

(河海大学 土木与交通学院，江苏 南京 210098)



土木工程专业钢桥课程关联教学实践与效果分析

傅中秋，吉伯海，姚悦，谢发祥

(河海大学 土木与交通学院，江苏 南京 210098)

针对工科专业课程教学难点，结合关联记忆模式，提出工科课程关联教学的方法。以钢桥教学为例，提出了情感关联、认知关联、行动关联等方式，并对各关联的方法进行实践和对比。关联教学丰富了课堂内容、活跃了课堂气氛、拓展了课程内容，学生对知识的理解更加深入，对事物间的逻辑思考也更为深入。课堂效果和学生评价表明，钢桥课程的关联教学效果良好，也符合学生的学习需求，调动了学生的学习积极性。

关联教学；土木工程专业；情感；认知；行动

近年来，我国建造了一大批世界著名的钢桥，行业政策也在积极引导钢桥的推广，并出台了专门针对钢桥的设计规范，未来钢桥将得到广泛的应用。基于以上背景，近几年各大高校纷纷重视钢桥相关人才的培养。本校自5年前在土木工程专业桥梁方向设置钢桥课程以来，也经历了选修课到必修课的设置过程。笔者也一直作为主要成员参与钢桥教学和相关的课程建设工作。该课程比较专业，涉及到了多门基础课程的知识，且包含内容多，很多知识点理解难度大。在具体的教学中，教师要通过多样的教学方式，调动学生学习的主动性和创造性[1]。因此，寻求生动、直观、创新性的教学方法和教学手段，切实提高教学质量和教学效果是土木工程专业任课教师的奋斗目标[2]。

从2013年开始，笔者尝试采用关联教学方法，即将枯燥的钢桥专业知识与生活中的现象、试件进行关联，达到深刻记忆、形象理解的效果。关联教学的核心问题是如何找出学生学习时的兴趣激发点以及关联途径如何实现。关联教学法在钢桥课程教学中的应用将学生的情感、认知、行动与专业课程的关系建立起来，并贯彻到课程教学当中，取得了很好的成效。

1　关联教学的意义

关联教学是指将学生所学知识与原有知识结构和生活中的经历相联系, 促进知识的迁移与构建, 加深理解和记忆。关联教学法基于心理学的“学习迁移”现象, 强调一种学习对另一种学习的影响[3]。人们越能发现事物之间的关系则越能加以概括推广，迁移作用也越加普遍。原理的迁移实质在于领会事物之间的内在联系。因此，原理或基本概念掌握得越透彻，则越能实现迁移[4]。通过关联的教学方式，能够端正学生的学习态度，培养学生探索更多更深奥知识的能力。事物之间的关联核心是不同事物之间内在的联系或逻辑关系。通过关联，不仅可以达到知识学习的作用，也可以达到举一反三、自我归纳的效果。

在教学过程中，关联教学实现的路径主要是将情感、认知、行动三个方面与课程内容相关联。找到情感、认知、行动与教学内容的关联点，将深奥、繁多的钢桥专业知识以学生熟知的事物、情感传递给学生，深入浅出，将抽象的知识以简单的方式使学生牢记，激发了学生的学习兴趣，提升了学习气氛，达到主动认知学习的目的。

2　关联方法

2.1情感关联

认知与情感是相辅相成的。在学习过程中，如果学生缺乏认知，情感就难以推进，认知能力也会大打折扣。教学的目标是不仅要促进认知发展，还要实现情感发展。情感是促进更高水平认知组织能力发展的关键，忽视情感会造成学习效果显现的迟滞。

在钢桥课程的“钢桥结构特点”章节教学中，首先对各桥型进行了课题讲解，并布置了课后作业：准备PPT介绍一座自己家乡的钢桥。之所以特意强调“家乡”，就是为了激发学生的情感点，通过家乡这一情感纽带来介绍专业知识。演讲的学生需要课后查阅资料，自然会达到学习的效果，而听的学生也会更愿意倾听自己同学的声音。通过演讲，达到了情感关联的知识点学习，也锻炼了学生自我学习和自我表达的能力。学生发现，钢桥就在他们身边，也承载了他们对家乡的情感。一位来自甘肃兰州的学生讲述了他家乡的“兰州中山桥”，也称“黄河铁桥”，这座有着上百年历史的钢桁架桥经历过“辛亥革命”、解放兰州的时代变迁。这位学生讲述了关于这座钢桥的故事，学生们被深深吸引，并且对这一桥型及其结构特点有了更加深刻的记忆与更深入的了解。同时也为这座上百年的桥梁感到震惊，也激发了学生为建设质量更好、桥型更新颖的桥梁就必须认真学好专业课知识的动力。继而，通过对该桥几次维修的介绍，也拓展了该章节之外的知识点。

2.2认知关联

土木工程专业课程中的知识来源于工程实践，又应用于工程实践，它强调的是既要具备良好的专业理论知识，又要具有一定的工程实践经验[5]。在钢桥课程教学中，学生普遍反映缺少实际见识钢桥的经历，许多概念仅仅是脑中虚无的概念却因未见识过真正的钢桥而无法理解其中的一些知识点，对于所学知识也难以应用到实际中。通过采取认知关联，让学生从书本中的内容联系到生活实际，并应用于生活，将教学内容与所闻所见所感联系起来。

土木专业的认识实习是必修课，桥梁方向的学生会参观一些桥梁，通过有意识的引导和讲解进行知识点的介绍。如，学生曾经登上过南京长江大桥的桥头堡，在那里对学生进行钢桥知识的讲解，学生亲眼看到了钢桁架桥的桥型，对钢桥的理解从虚幻到现实，并且让学生近距离观察钢桥的钢结构问题。南京长江大桥是现今少有的采用“铆钉”形式进行钢结构连接的桥梁，学生通过观察并结合曾经电视上看过的内容发现，采用铆钉方式进行钢结构连接需要大量的人力物力，所以越来越少采用“铆钉”连接方式。学生通过这样的认知关联，不需要死记硬背书本上的知识就可以了解并掌握相关知识。

认知关联由于需要直接对某一事物进行认知，主要通过两个方式达到认知关联的效果。教师和学生应该充分利用社会上的基本建设工程项目增加感性认识, 学好专业[6]。有时由于受课堂限制，无法直接关联，则可采用间接认知关联的方法。如在“铆接”知识点教学中，在南京长江大桥现场认识实习后，课堂上引导学生回忆进行关联。如果无法进行现场回忆关联，则可引导学生从身边的事物入手，进行关联。如通过塑料文件夹的关闭按钮进行铆接认知，也可从曾经流行的时尚“铆钉鞋”进行认知。

2.3行动关联

目前我国高校的教育方式仍然重视教师的讲授和对学生记忆能力的考核，轻视对学生的动手能力和科研能力的培养[7]。行动过程是动手和思考的过程，有时也带有探索性质。故通过行动有助于记忆及对问题的理解更为深刻。通过自我行动增强知识点理解，在很多课堂也有实践。但由于专业课内容多，时间不充裕，故常规课堂练习较少，行动执行受限。

为了增强学生的记忆和理解，可通过简单的行动来关联。如在讲解“波纹腹板”知识点时，让学生自己动手将一张纸折出多个相互平行的楞，即小时候玩的折纸扇，其基本原理是类似的。通过同一张纸的对折再前后对比，来理解波纹腹板刚度增大特点；通过分析纸张前后的不同，来理解把材料移到质心以外可增加截面惯性矩的知识。在此基础上，学生通过对“波纹腹板”的两个方向施加力发现，力垂直于波纹时纸张容易变形，而力沿着波纹时纸张变“硬”了很多。通过不同方向力的施加对比，让学生深刻理解“波纹腹板”的受力特点。

教学中采用一些类似实验的教学方式，能够让学生对概念的理解更加清晰。行动关联的教学方法可以调动学生学习的积极性，加深理解和记忆, 这是大学教育要追求的目标。

3　实施效果评价

在折纸理解“波纹腹板”尝试上，为了验证行动认知的效果，曾分两年进行对比。一年是课堂上进行折纸演示，未要求学生动手。而另一年，要求学生自己动手。在考核时，特意将该知识点作为考虑内容，尽管回答效果均不差，但明显反映出自己动手的学生回答更全面和细致准确，且措辞大多为自己的语言。而仅仅课堂演示的那届学生，回答措辞更接近教课书标准表述。良好的教学环境能够激发学习兴趣、启发思维、沟通师生情感，也能促进学生自主性的形成[8]。这也证明了行动参与的程度决定了知识点理解的深入程度和记忆的牢靠程度。

钢桥课程结束后，将授课班级学生根据成绩分为4组，让学生对关联教学方法进行评价，如实反馈教学问题；并在考试内容中特别增加采用了关联教学方法传授的那些知识点，检验关联教学的效果。通过分析答卷发现，学生都能够正确回答问题，证明了关联教学方法能够使学生对知识有着更加深刻的记忆。通过对成绩不同层次的学生进行调查发现，学生对关联教学方法普遍持支持的态度，纷纷认为：1)将繁琐的教学知识深入浅出地进行讲解，深化了学生的理解，加深了学生对知识点的记忆；2)用幻灯片形式让学生讲述自己家乡的桥梁，使课堂氛围更加轻松，能够毫无压力地学到更多知识；3)让学生参与到课堂之中，激发了学生的学习兴趣，学生成为了教学的主人；4)将抽象的概念用身边的例子进行讲解，激发了学生探求更多知识的欲望。

自钢桥课程实施关联教学以来，学生普遍反映课堂教学良好。学生评价是直接反映教学效果的最有效方式。2013年，钢桥教学在校讲课竞赛中获奖，学生评教位于全校前15%；2014年，笔者依托钢桥教学经学院学生投票获得“我最喜爱的任课教师”第四名。

4　结语

关联教学方法将学生从单调、枯燥的课本知识中解脱出来，使学生将所学知识与所见所闻所感进行融合，深入浅出，激发了学生的学习兴趣。通过情感、认知、行动等方式将知识点与生活中熟悉的事物进行关联，真正地将所学融入生活，进行应用。通过关联，对知识点的理解更加深入，增强记忆；通过关联，探索事物之间的联系，举一反三。有关联教学的课堂，师生情感紧密，学生想象丰富、行动积极，课堂气氛活跃，有助于培养出适合于现代生活的而非停留在书本知识的人才。

[1] 夏伟.土木工程创新型人才的培养研究[J].科教文汇，2010(21):30-32.

[2] 宁宝宽,白泉,黄志强.基于生产实习的土木工程施工理论[J].高等建筑教育，2012(3):118-120.

[3] 宋治涛.关联教学模式在大学数学中的应用[J].琼州学院学报，2010(2):80-82.

[4] 竺长安.课程之间的相互联系及关联教学法[J].教育与现代化，2001(4):29-32.

[5] 王思长,黄林青.土木工程专业教学质量保障体系构建[J].重庆科技学院学报(社会科学版)，2014(3):148-149.

[6] 黄伟.土木工程专业课程体系构成与学生学习[J].安徽工业大学学报(社会科学版)，2005(3):110-111.

[7] 韩琦,彭军,裴仰军,等.大学生科研能力不足的成因以及改进的途径和方法[J].重庆科技学院学报(社会科学版)，2013(6):187-188.

[8] 居占杰,刘园园.基于大学生创新能力培养的教学模式研究[J].重庆科技学院学报(社会科学版)，2015(10):53-56.

(责任校对朱正余)

10.13582/j.cnki.1674-5884.2016.10.001

20160523

江苏省高校品牌专业建设工程一期项目(PPZY2015B142)

傅中秋(1983-)，男，江苏南京人，副教授，博士，主要从事钢桥维护及组合结构桥梁研究。

G642.0

A

1674-5884(2016)10-0052-03