基于建構主義的應用型本科鋼結構課改探討

摘 要：分析了目前應用型本科鋼結構課程教學的現狀和存在的問題，針對應用型本科人才培養目標，引入建構主義相關理論并將其運用到應用型本科鋼結構課程教學改革中，提出了課程改革的途徑，旨在為其他課程教學改革提供借鑒。

關鍵詞：建構主義；應用型本科；鋼結構；課程改革

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2013）10-0051-02

一、應用型本科鋼結構課程教學現狀及問題

進入21世紀以來，伴隨著鋼結構在土木建筑領域的應用日益廣泛，例如鋼結構廠房、大跨度橋梁、多層及高層、超高層鋼結構建筑、電視塔等高聳結構，以及體育館、影劇院、會展中心等大型公共建筑等[1]，鋼結構課程在土木工程專業中的重要性不斷增強。因此，在應用型本科階段，對鋼結構課程的教學及人才培養也提出了更高的要求。鋼結構課程作為土木工程專業一門重要的專業主干課，其涵蓋內容較廣，涉及學科較多，且綜合性、實踐性都很強。它以土木工程材料、材料力學課程為基礎，又是施工技術和工程概預算等課程的先導必修課程，其重要性不言而喻。

（一）課程內容偏重“體系化”

在目前的應用型本科教學中，多數高校在鋼結構的課程大綱和學習內容中偏重于鋼結構的理論分析和完整知識體系構建，結果造成課程信息量過于龐大，沒有突出工程應用型特色，在繁瑣的公式推導和過多的文字敘述中卻忽視了“理論夠用，針對實用”的原則，沒有突破傳統的以學術知識為取向的教學模式，不利于應用型本科人才的培養。

（二）理論教學與實踐環節“分離化”

鋼結構既有較強的理論性，又與實際工程緊密結合。然而，目前理論教學和實踐環節分離較嚴重，往往是先逐章進行理論教學，然后進行學期末課程設計，學生往往在前面理論性較強的部分不知如何運用，到了課程設計中又對前述知識遺忘過多，造成兩頭“失落”。另外，由于鋼結構課程設計中“虛擬選題”較多，較少結合實際工程項目，學生對目前鋼結構公司設計—施工—安裝一體化的運作模式沒有充分訓練準備，缺乏理論應用、綜合實踐的職業能力培養，后期必然造成就業的適應性困難。

（三）課程教學方法“僵硬化”

目前，在鋼結構課程中還是基于傳統認知理論而建立起來的教學方法，即“講授法”，即以教師為主體，教授理論和指導課程設計為主要教學環節。教學方法缺乏靈活性、多樣性，學生興趣不高。特別在理論性特強的鋼構件整體穩定、局部穩定章節內容，理解存在難度。另外，在涉及連接計算及構造設計時，空間想象難度較大，不容易熟練掌握并應用。

二、建構主義學習理論的提出

建構主義是認知心理學派中的一個重要分支。以前蘇聯心理學家維果斯基為首的維列魯學派深入地研究了“活動”和“社會交往”在人的高級心理機能發展中的重要作用，使建構主義理論得到進一步的豐富和完善，為實際應用于教學過程創造了條件。其內容非常廣泛豐富，但核心可以概括為：以學生為中心，強調學生對知識的主動探索、主動發現和對所學知識意義的主動建構（而不是像傳統教學那樣，把知識從教師頭腦中傳送到學生的筆記本上）。由于建構主義所要求的學習環境得到了當代最新信息技術成果的強有力支持，就使得建構主義理論日益與廣大教師的教學實踐普遍地結合起來，從而成為國內外學校深化教學改革的重要指導思想之一。與建構主義學習理論以及建構主義學習環境相適應的教學模式和教學方法為：“以學生為中心，在整個教學過程中教師起組織者、指導者、幫助者和促進者的作用，利用情境、協作、會話等學習環境要素充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神，最終達到使學生有效地實現對當前所學知識的意義建構的目的。”[2]

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》第七章高等教育第二十二條指出，要優化結構辦出特色，要適應國家和區域經濟社會發展需要，建立動態調整機制，不斷優化高等教育結構，重點擴大應用型、復合型、技能型人才培養規模。目前，應用型本科主要是培養具有創新精神、勤奮務實作風和良好職業道德，基礎理論寬厚，專業技能扎實，具備設計能力、實踐應用能力和職業適應能力的創新型、應用型高級專門人才[3]。因此，要優化高等教育結構，培養大批適應工程建設需要的土木工程應用型人才，就必須在相關課程教學模式和課程教學方法上改革創新。

三、基于建構主義的應用型本科鋼結構課改探索

鋼結構課程是土木工程專業一門理論豐富且實踐性很強的專業主干課，若在培養應用型人才的課程教學中依舊采取傳統的學術知識取向模式，必然使學生感覺艱深難學、抽象困難，產生畏懼心理，不利于調動學生的學習積極性，更不利于在課程教學中貫穿培養設計能力、工程實踐應用能力和職業適應能力，更談不上培養創新精神。但如果充分調動學生的積極性，將學生作為教學活動的主體，使學生變被動地聽為積極地參與，引入真實的鋼結構工程項目，教師由灌輸改為啟發引導，必將有效地提高學生的綜合能力。南京理工大學泰州科技學院在土木工程相關專業班級的教學改革中，采取了以下措施。

（一）整合優化課程內容，明確以工程應用型人才為培養目標

基于鋼結構課程章節過多，課時不多的特點，我們以鋼結構工程師所需的綜合職業能力和素質為依據，明確以培養工程應用型人才為目標，對傳統的鋼結構內容重點取舍，教學中要做到以理論夠用為度，以突出實用性為原則，重難點層次鮮明。例如略去有關鋼結構的材料章節（因為與土木工程材料課程內容多數重復）和刪去繁瑣的公式推導和過多的文字敘述，更多地從理論應用角度而非理論體系完整性的角度展開教學，集中精力引導學生學會運用基本理論解決設計和施工安裝中的問題的方法。

（二）探索以學生為中心的教學模式，以多種教學方法展開教學

傳統的講授法開場白往往是以教師為主體，以抽象概念引入，以邏輯推理為中心，以完成本節知識內容傳授為目標，學生開始就被動，后面更加興趣索然。南京理工大學泰州科技學院積極運用頭腦風暴法和問題導向法引入新的課程內容，特別是結合有關特色鋼結構工程項目中的圖片、視頻等，吸引學生注意力，激發興趣，引起討論；同時讓學生發現問題、提出問題，激發學生解決問題的求知欲。鋼結構中構件連接較復雜，需要較強的空間想象力，且繪圖較為復雜，可采取在建工程、已建工程、鋼結構廠進行現場教學法，讓學生從在建工程和鋼結構廠中能現場觀察到焊接施工、構件的現場安裝調整連接、摩擦型高強度螺栓施工、連接件的表面處理和預拉力的控制等[4]。針對鋼結構工程師設計—施工—安裝一體化的職業工作過程，可以采用項目導向法，先從簡單鋼結構構件設計入手，逐步提升發展，讓學生不斷積累，具有成就感。由簡單構件設計到復雜結構設計，最終到組合結構設計施工安裝一體化。利用真實的工程項目逐步引入教學，一方面將理論實踐密切聯系，另一方面培養了學生工程應用的綜合能力。

（三）采用“六元”綜合教學體系，解決理論教學與實踐環節分離的弊端

由于鋼結構在設計、安裝和施工中內容較多，光靠第一課堂教學和集中的一周課程設計顯然是遠遠不夠的，因此應該培養學生的主動性、積極性和首創精神，并充分發揮各方面條件和采取素質教育考核機制，構建“理論教學—單項技能訓練—綜合課程設計—校內外實訓基地—科技活動—寒暑假專業實踐”的“六元”綜合教學體系，把第一課堂和第二課堂密切結合，將理論應用于工程實踐，有利于學生的知行合一。

（四）利用現代教育信息技術拓展建構主義的“學習時空”

現代教育信息技術使世界各地的學習者突破了傳統的時空限制，在基于網絡技術、多媒體技術和移動通信技術的基礎上，各種教學資源平臺和工程信息資源空前豐富，并且寓教于樂，多姿多彩，教師可以引導學生充分利用校內外各類E-Learning教學平臺和工程圖形庫、信息資源庫和工程軟件庫。這些都是構成建構主義的情境、協作、會話等學習環境的必要要素，將更加激發學生的自主學習熱情和探索興趣。

（五）以學生為本，改革課程考評方式

考試是教學工作的重要環節，它不僅表現為對學生學業水平的檢查，而且綜合反映教學過程各環節的狀態，但是傳統考試只注重最后終結性評價——即一次筆試定高低。顯然，要提高教學質量，培養創新的應用型人才，就要以學生為本，實施個性化教育和多樣化考評。首先建立多種考評體系，建議依據鋼結構特點，學生可以根據能力差異在考評體系中選擇適當的考評方式；其次可以采取過程性和終結性考核相結合，將學生平時參與的鋼結構設計和安裝施工項目完成情況作為過程性考核；最終的筆試、論文提交和課程設計作為終結性考核加權綜合評定。多形式的考評不僅能夠測評學生對課程內容和基本能力掌握的程度，更能激發學生的獨創性、探索性和工程分析應用能力。

實踐證明，基于建構主義的應用型本科鋼結構課改已初步顯示出了特色魅力和良好的教學效果，學生的學習興趣被極大地激發了，課堂氛圍變得積極、活躍、互動，教師的教學熱情也高漲，學生的設計能力、實踐應用能力和職業適應能力也不斷得到提高。總之，南京理工大學泰州科技學院將進一步積極探索新的課程教學模式和方法，不斷改革創新，為培養適應工程建設需要的土木工程應用型人才而不懈努力。

參考文獻：

[1]萬紅霞等.鋼結構教學改革的現狀與對策[J].理工高教

研究，2006，（5）.

[2]吳亞男.土建類專業應用型本科人才培養體系的探索與

實踐——以山東建筑大學為例[J].中國成人教育，

2010，（14）.

[3]李永久.談基于建構主義理論的高校實驗教學[J].中國

成人教育，2010，（17）.

[4]付朝江.應用型本科鋼結構課程教學實踐與改革探討

[J].福建工程學院學報，2008，（5）.