主動式教學在地下工程課程教學中的實踐與思考

劉陜南 石 嶸

（上海工程技術大學城市軌道交通學院，上海 200000）

主動式教學在地下工程課程教學中的實踐與思考

劉陜南 石 嶸

（上海工程技術大學城市軌道交通學院，上海 200000）

《地下工程》在我校是交通工程系本科學生重要的專業課之一，課程內容多，學習難度較大，實踐性強。基于教育學建構主義理論，作者在實際專業課教學中進行了主動式教學法的一些實踐與探索，并在兩屆學生中進行了教學反饋分析，取得了較好的教學成效，但也暴露出一些問題。作者在此基礎上，對教學方法進行了反思與調整。

主動式教學 建構主義理論 《地下工程》教學

引言

高等教育領域的教學改革方向越來越強調以學生為主體，“以學生發展為本”的教學理念越來越被大家認可。

筆者對教育學建構主義理論非常認同，在實際專業課教學中運用這一理論進行了實踐與探索，探討主動式教學法在《地下工程》這門實踐性很強的專業課中的具體應用，并在兩屆學生中進行了無記名反饋分析，對教學方法進行了反思與重建，論證其教學效果的有效性和可借鑒性。

1.主動式教學

在傳統的以教為主的教學模式下，學生被動接收信息，通過教師的聲音、多媒體課件（板書）中的文字、圖案和視頻的刺激，選擇性地接收某些知識，但這并不意味著學生已經全部了解并接受了信息的意義，因為還要面臨選擇性理解和記憶這一關。當前互聯網的出現和發展大大提高了學生接受信息的能力，互聯網的開放性、共享性、交互性、快捷和超地域等特征是傳統傳播媒介無法比擬的，對傳統教學模式是很大的沖擊。以教為主的教學成果的有效性不斷削弱。

與傳統教學模式相比，另一種以學為主的主動進行信息尋求和接受的模式在當前信息時代更有利于建立有效的教學形式——主動式教學。并且這種方式能更好地發掘學生利用互聯網的能力，他們在網絡上搜尋和選擇信息，同時在教師的引導下將這些信息內化為自己的知識體系，并逐漸掌握運用知識解決問題的能力，從而充分調動學生的主動性和積極性，提高教學質量。

主動式教學模式很好地符合建構主義理論。根據建構主義理論［1］，學習者在學習新的知識單元時，不是通過教師的傳授而獲得知識的，而是通過個體對知識單元的經驗解釋從而將知識轉變為自己的內部表述。知識的獲得是學習個體與外部環境交互作用的結果。而且，學習是一種真實情境的體驗，學習的目的不僅是讓學生懂得某些知識，而且是讓學生真正運用所學知識解決現實世界中的問題。建構主義者指出，學習不是被動地接受已定知識，而是學習者主動在內部建構知識意義的過程。學生是積極主動的學習者，是自己知識體系的建構者。因此，教學不應“由外而內”地注入，而應是“由內而外”的主動吸收。

2.地下工程課程教學簡介

地下工程指深入地面以下為開發利用地下空間資源所建造的地下土木工程。包括地下房屋和地下構筑物（如地下室、地下鐵道、公路隧道、越江隧道、地下市政設施等）。

在我校，本課程作為交通工程重要的專業課之一，重點講述地下工程的特點、地下工程各種施工工法 （如盾構隧道、沉管隧道、基坑工程、頂管、鉆爆法隧道、沉井等）的主要設計施工要點及它們在實際工程應用中的優勢與局限性、地下工程對環境的影響與控制措施、地下工程的防水。最后結合實際工程介紹地下工程在交通工程中的大量應用實例。課程內容非常多，既有理論、計算，又有大量工程實踐經驗總結。

筆者教授的對象是交通工程系三年級或四年級學生，他們畢業后從事的職業主要是與交通工程 （尤其是軌道交通）、土木工程等有關的設計、施工、監測、管理、監理等工作。

因此，結合學生的就業方向和知識需求，將本課程的教學目標設定為以下五個方面：

（1）學生應掌握地下工程的特點、與水土體及周圍環境復雜的相互制約、相互影響的原理，確立地下工程的環境影響與工程安全同等重要的理念。

（2）學生應學會結合不同地質條件、環境條件選擇不同類型地下工程的比較，選擇正確方案。

（3）學生應掌握基坑工程（包括土方開挖和降水）、盾構隧道、鉆爆法隧道這三類主要地下工程的設計計算和施工要點。

（4）學生應定性了解其他地下工程施工形式（頂管、沉井、沉管等）的施工流程和設計要點。

（5）學生應了解地下工程監測和地下工程防水的主要原則、施工方法和要點。

在課程的教學安排和教學方法的考慮中緊緊圍繞這五個方面進行。

3.對于主動式教學與地下工程課程教學相結合的思考

從前文可以看到，地下工程這門課程主要有以下兩個特點：

（1）課程涵蓋范圍廣。不同地下工程施工工法在講授中涉及的結構力學、機械、巖土工程等方面知識點都非常多。任何一個單獨的施工工法，如基坑工程、隧道工程、沉井工程等都可以作為一門獨立課程進行講授。

（2）課程實踐性強。地下室、地下商場、地鐵車站、地鐵隧道、公路山嶺隧道、越江隧道等，在學生周圍很多交通工程上都能找到這些工程的影子。互聯網上的相關報道和視頻很多。

這門課程涵蓋范圍廣，需要讓學生有效進行理解、記憶和應用，因此知識的條理性和結構性非常重要。這一知識結構可以先由老師構建好，再讓學生機械記憶。筆者采用另一種形式——主動式教學方法，分兩步走：

（1）每一章教學完畢后，讓學生采用3～5頁PPT自行歸納該章的知識要點，老師做一些提問和補充，加深學生記憶和歸納的準確性。

（2）在所有主要課程講授完畢后，讓學生畫出整門課程的知識體系圖，老師和學生一起在此基礎上進行課程總復習，一面復習一面發現知識體系圖中存在的問題，進行修正和補充。

此外，針對地下工程的第二個特點即實踐性強的問題，在他們已經學完課程核心內容后，請學生任意挑選自己感興趣的某地下工程，嘗試用所學知識解構它，解構過程中發現的問題可以和大家一起討論。通過這樣的方式引導他們從一味地關注新聞熱點轉化為從專業角度認識這些工程，更有效地利用網絡上的專業文獻、新聞報道、視頻等資源。

4.主動式教學在地下工程課程中的探索與實踐

從課程安排看，整個課程教學48個學時（如下表所示），以學生講授或學生與老師討論為主的主動式教學課時為13課時，占總課時的27%。這個比例還沒有考慮每一章請學生自行歸納知識要點的時間。

表1 地下工程課時安排

在課后作業的布置上，從激發學生興趣、自主性和充分利用網絡資源的角度出發，適當減少課后計算題的習題量，讓學生更多地閱讀相關專業文獻、觀看專業視頻，學會檢索專業文獻，并對相關知識進行再加工，按照一定條理重新梳理和架構，從而學會怎樣運用課堂知識，課后自己進行擴展并內化為自身的知識和能力。這樣的大作業一共有三次，分別為自選某地區地形地貌和地質條件介紹；選取某地區代表性地下工程進行簡介；學生自行構建本課程知識體系圖。

在習題課上，請開放式大作業中有特色、有想法的學生上臺進行介紹和展示，接受同伴質詢，和老師一起討論。通過這樣的方式，提高學生對專業的興趣，養成批判性、有選擇性地獲取網絡知識的習慣。

5.課程教學效果反饋

該課程授課人數84人，采用無記名形式進行開放式（不設定具體選項，自由闡述對課程教學優勢與不足的意見）教學反饋調查，收回有效反饋58份，反饋具體內容如圖1所示。從反饋意見看，學生對主動式教學方法總體是肯定的，認為這樣的教學方式注重互動，學生對教學內容易發生興趣，教學形式生動（比例達到反饋人數的53%）。

圖1 學生對地下工程教學反饋意見統計

學生對于本課程內容的認識 （實踐性強、課程內容多、計算部分有一些難度）是符合本課程的特點的。基于學生的反饋意見，本課程增加了第三學期的課程設計環節，通過現場參觀、設計計算實踐等形式進一步鞏固、加深課堂學習內容，同時課程設計環節可作為教學內容的延伸和檢驗。

結語

教學的主角應該是學生，是學生在這門課程中學習和收獲，不斷成長。老師應該為學生打開一扇窗戶，和學生一起討論、一起思考、一起成長。筆者在主動式教學方面進行了一些嘗試，獲得了學生的認可，同時暴露了一些問題，會在今后教學中針對這些問題不斷完善和嘗試，讓學生喜歡上地下工程，樂于在此領域繼續探索是我們的“終極”教學目標。

［1］洪顯利主編.教育心理學的經典理論及其運用.北京：北京大學出版社，2011，07.