郭 华
问题驱动教学法在隧道与地下工程教学中的应用
郭 华
(湖南科技学院 土木与环境工程学院,湖南 永州 425199)
隧道与地下工程作为应用型本科院校土木工程专业桥梁与隧道方向新开设的一门专业课,具有知识面广、实践性强、难度大的特点,论文结合教学经历和几年的教学探索,应用问题驱动教学法,围绕隧道与地下工程进行教学课堂的构建,从创设问题情境、确定问题任务、自主学习与合作学习、学习效果评价四个环节出发,结合矿山法隧道施工这个知识点为例进行实施。通过教学实践,教学效果好,有利于学生创新性思维和社会适应能力的培养,使学生认知问题、分析问题、解决问题的能力也有很大的提升。
问题驱动教学法;隧道与地下工程;教学课堂构建;创新性思维
21世纪是隧道与地下工程大发展的年代,随着城市化步伐的加快,越来越多的人将会生活、工作在地下空间[1],地下工程的开发离不开具有土木工程背景并掌握隧道与地下工程有关勘察、设计、施工、管理的应用型人才。[2]针对这一情况,湖南科技学院土木与环境工程学院依据土木学科的基础与特点,以社会需求为导向,在满足其它课程培养目标和培养要求的基础上,重新修订了土木工程专业本科人才培养方案,在其中增设了隧道与地下工程这门课程,由此可见,这门课程在整个培养体系中的重要作用。该课程牵涉的知识面广,教学内容与土力学与地基基础、理论力学、岩石力学、建筑材料、工程施工组织与管理、道路与桥梁工程等技术领域相关,想要取得较好的教学效果,具有一定的难度。为了解决这一问题,笔者根据该课程教学内容的特点,提出在隧道与地下工程课程中采用问题驱动教学模式。
所谓“问题驱动法教学”就是教师根据课程大纲的要求、教学计划、教学内容、教学重点和难点,结合学生对知识的认知过程,设置一系列的实际问题,在上课时首先提出来,引导学生根据问题阅读思考,再通过提问对话交流的方式,使学生对同一问题达成共识。[3]对于学生百思不解的问题,教师进行必要的点播,使学生理解并掌握教师提出的问题为原则。这样学生在设问和释问的反复过程中萌生了自主学习的动机和兴趣,进而逐步养成自主学习的习惯获得知识,并在实践中不断优化自主学习方法提高自主学习能力和探究能力的一种教学模式。
隧道与地下工程是一门新开设的课程,如果采用传统的授课模式,即理论讲授为主,轻实验和实践教学,课堂上只有老师的“一言堂”,学生被动的接受“填鸭式”的知识,知识不易理解,加上这门课程本身存在一定的难度,这样,更容易滋长学生的厌学情绪。长此以往,学生学习的积极性和主动性会被扼杀,影响了学生应用能力的提高,创新性思维的发挥,进而影响教学质量。基于以上原因,笔者探索出以实际工程案例为主线,提出问题,分析问题,解决问题的问题驱动教学模式,并将此应用于教学中,得到了学生及同行的一致认可,教学效果有了很大的提升。
没有目标的努力,犹如在黑暗中远征。目标是在大海中航行船只的灯塔,而课堂中的目标就是我们要解决的问题,有了问题才能引起学生学习知识的渴望,探索知识的求知欲,学生也会慢慢跟着老师的思路去学习,加之老师在课堂上来回辅导,驱动了学生集中精力去思考。通过学生带着问题去学习、去思考,与大学推行的自主性学习相适应,培养了学生独立思考问题、善于捕捉有效信息的能力。
总的来说问题驱动教学法具有以下显著特点,一是目标明确,目标问题化。以目标为导向,目标都是以问题的形式给出,给课堂教学指明了方向,避免眉毛胡子一把抓。二是“二元主体”,自由对话。老师提出问题,学生思考问题,师生共同探讨问题,老师和学生都是主体,通过师生对话交流互动,不仅发挥了学生作为主体表达问题的能力,又给学生提供了交流思想、展示自我的平台。三是拓展思维,开拓视野。思维的拓展是在不断思考过程中形成的,当人在集中精力去思考问题时,思维也就在无形中拓展了。通过师生互动,学生的视野能得到开拓,另外学生通过思考,在课后也会去查找相应的资料,去了解相应的问题,在这样的学习氛围下,视野也就慢慢开拓了。所以,“问题驱动教学”具有驱动性,调控性、导向性和展示性的作用。[4]
问题驱动式教学课堂的构建可以分为创设问题情境、确定问题任务、自主学习与合作学习、学习效果评价四个环节,并以矿山法隧道施工这个知识点为例进行实施。
创设问题情境是问题驱动教学的出发点,教师通过创设教学情境,使学生对知识的学习更加直观和形象化,从而激发学生的学习积极性,唤起学生原有知识结构体系中的知识,从而使学生利用原有的相关知识去“同化”或“顺应”所学的新知识。例如,在讲解矿山法进行隧道施工这个知识点时,可以先通过相关的一些图片或者影像资料放映给同学们看,让他们对矿山法进行隧道施工有个直观和表象的认识。
在创设问题情境的基础上,设计与当前知识点密切相关的问题作为学生学习的中心内容,让学生身临其境,面临着一个个需要被解决的现实问题。以某大跨度过山隧道工程为例,让大家思考进行隧道工程施工的方法有哪些?它们的适用条件如何,优缺点在哪里?如果你作为工程师你会采取什么样的开挖方法?
带着这些问题,结合自己的教材和老师提供的相应参考资料,去寻找解决这些问题的答案,经过一段时间的自主学习之后,在授课教师的主导下,再进行小组合作讨论与探究,小组形成意见后,由老师点评,进行问题的归纳,而在解决问题的基础上,由教师或学生小组提出新的问题,以上环节重复多次,螺旋上升,不断地提出问题、分析问题、解决问题。在这个过程中学生之间相互质疑、交锋、修改、合作加深了对问题的理解与认识,有如此层层递进、环环相扣的教学过程,不仅培养学生善于发现事物联系、抓住事物本质的能力,进而,培养了学生运用“已知”认识,研究、解决“未知”的能力。[5]
问题驱动教学模式的最终目的并不是解决某一个具体问题,而是通过问题驱动的过程启迪学生思维,改善学生认知结构,提高学生学习能力,重视的是学生从认识问题到解决问题的过程,是一种高效和发展性的教学模式,是培养复合应用型人才的重要手段。[6]具体说来在隧道与地下工程这门课采用问题驱动式教学模式主要培养了学生以下几个方面的能力,一是在掌握扎实理论知识的基础上,认知问题、分析问题、解决问题的能力,二是课堂上学生的主体地位有利于锻炼学生的交流能力,三是在合作学习与探讨过程中学生的团队协作能力进一步增强,四是学生在学习过程中的独立思考有利于创新性思维能力的提升。
本文分析了在隧道与地下工程中课堂教学中采用了问题驱动式教学模式,从隧道与地下工程课程特点出发,结合问题驱动教学模式,从四个环节阐述了在隧道与地下工程课程中构建问题驱动教学模式。通过教学实践,不仅激发了学生的学习积极性和主动性,培养了学生创新性思维和适应社会的能力,更重要的是提升了学生认知问题、分析问题、解决问题的能力。
[1]王梦恕.中国铁路、隧道与地下空间发展概况[J].隧道建设,2010,(4):351-364.
[2]王成.隧道工程[M].北京:人民交通出版社,2009.
[3]孙绍荣.高等教育方法概论(修订版)[M].上海:华东师范大学出版社,2010.
[4]王嘉毅.课程与教学设计[M].北京:高等教育出版社,2006.
[5]马万里,周玲玲,余晓,等.问题驱动式的“运营管理”课程教学方法设计与实践[J].教育教学论坛,2013,(17):235-236.
[6]李月华,张彦云,金臣.新课改背景下高师教育学“问题驱动”教学模式研究[J].河北师范大学学报,2010,(8):88-91.
(责任编校:何俊华)
G424.1
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1673-2219(2017)08-0117-02
2017-03-06
郭华(1989-),男,湖南永州人,在读博士,湖南科技学院土木与环境工程学院教师,研究方向为矿山环境控制、地下工程施工技术。