土木工程專業考查課發散式教學方法探討與實踐

汪建群　舒小娟　聶憶華等

摘要：土木工程專業考查課為專業人才培養不可或缺的環節之一，但在教學中并未得到足夠重視。對國內具有代表性的10所高校土木工程專業考查課進行了調查，針對其教學弊端，提出發散式教學方法，并以橋涵水文課程為例對該教學方法進行了探討。實踐表明，該方法改變了專業考查課教學方法單一、學生學習被動和課程考核單一的現狀，有效實現了教學互動。

關鍵詞：專業考查課；發散式教學；多元化考核；教學測評

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2015）03-0098-05

土木工程專業是實踐性和應用性極強的學科之一。該專業本科生課程設置具有學分高、課程門類廣和考核形式多樣等特點[1]。就筆者調查的國內10所代表性高校而言，土木工程專業本科生在4年制的學習期間內，平均需修滿177.2個學分，完成76門課程的學習。所修課程按照學分獲取方式可分為考試課和考查課、試驗課、實習和設計課等。考試課教學課時量多，一般需閉卷考試，難度較大。考查課教學課時量少，一般由任課教師根據課堂考勤及課后作業情況給定成績，考核容易通過[2]。試驗操作、實習和設計注重實踐和應用，尤其是后兩者需完成一定的工作量并通過答辯。因此，考查課相對“簡單”，在教與學兩方面均容易被忽視。其實，專業考查課亦是專業人才培養的重要環節，其設置具有較強的目的性，其教學內容一般為專業知識的應用與提高，或涉及交叉學科[3]。專業考查課對拓寬學生專業基礎知識、開闊專業視野、培養專業素養大有裨益。專業考查課教學效果的提高依賴于合理的教學方法[4]。

文章對國內具有代表性的10所高校土木工程專業考查課進行了調查，明確其教學現狀及其弊病，并對土木工程專業考查課的教學模式進行了剖析。借助湖南科技大學“地方高校土木工程專業高素質應用人才培養模式創新實驗區建設”的改革實踐，對專業考查課的教學方法進行了大膽探索和嘗試，提出了土木工程專業本科生考查課發散式教學方法，并取得了良好的教學效果。

一、土木工程專業考查課的教學現狀

筆者對10所高校土木工程專業考查課的課程設置進行了調查，并對其40門專業考查課學分設置、學時設置以及考核方式進行了統計。具體結果如圖1所示。

由圖1可知土木工程專業考查課具有以下特點：學分少，僅占總學分的6.4%，甚至略低于非專業考查課；學分低，就統計的40門課程而言，低于2學分（包括2學分）的專業考查課占87.5%，而其他專業課一般為2～5學分；課時量少，少于25課時（含25課時）的專業考查課占77.5%，其他專業課一般為30課時以上；考核方式簡單，常用的考核方式包括閉卷考試、開卷考試、課程設計、論文、隨堂作業等，其中隨堂作業占37.5%，而考試（包括閉卷和開卷）僅占25.0%，其他專業課一般為閉卷考試。因此，學分低、課時少、考核簡單是目前土木工程專業本科生專業考查課的主要特點。由此直接導致了專業考查課不受重視，在教、學、考環節均存在弊端。

（1）教學方法單一。專業考查課涉及專業應用和前沿知識，知識面寬，知識點多。然而專業考查課課時少，傳統的滿堂灌式教學只會導致教師“唱獨角戲”。如筆者所授的橋涵水文課程，其內容包括水文統計、橋梁水文勘測與設計、橋梁沖刷與防護等，該部分知識在其他專業基礎課程中尚未涉及。尤其是水文資料的統計、橋梁沖刷計算等內容較難理解，數據和公式較多，僅采用傳統的課堂教學方式難以達到較好成效。

（2）學生被動學習。部分學生在學習方面存在功利主義思想和無所謂的態度。有學生以為專業考查課學分低、課時少，學不到專業知識；另有學生認為專業考查課容易通過，可以少花時間。因此，在專業考查課的學習中，一方面學生缺勤、不聽講等現象較為普遍；另一方面，參與課堂教學的學生主觀能動性較差，處于被動學習狀態。因此，專業考查課上，師生教學互動較差，教學效果欠佳。

（3）課程考核簡單。如前所述，考查課成績的評定主要方式為考查，成績評定者為任課教師。一元評價主體的主觀性，有可能導致該考核流于形式。筆者所調查的40門專業考查課一次性通過率高達96.8%，遠高于必修課。課程考核過于簡單，直接導致專業考查課得不到應有的重視。

正是因為土木工程專業考查課有其特殊性，其教、學、考過程中存在上述問題，導致考查課逐漸淪為“雞肋課”。為改變這一局面，其教學改革勢在必行。

二、土木工程專業考查課發散式教學方法探討及實踐

要改變專業考查課的教學現狀，必須從教師的“教”與學生的“學”入手，并對考核制度進行改革完善，多措并舉，方可有效提高專業考查課教學質量。在教、學、考三方面，教師作為專業知識的引導者，應做好“導演”角色。從課程設置特點來看，專業考查課授課內容主要涉及專業知識應用和專業前沿，授課內容可適當發散，但其課時少，因此授課方法可機動靈活；從學習方法來看，

教師可根據發散的授課內容，引導學生產生發散思維，采用簡單、實用的方法解決較難的專業問題；從考核方式來看，存在一元主觀性，應建立更為客觀的多元評價機制。發散式授課、發散式學習和多元評價機制為土木工程專業考查課發散式教學方法的三個模塊。

下面以筆者所授的橋涵水文課程為例對發散式教學方法進行闡述。該門課程是湖南科技大學道路與橋梁工程專業的專業考查課，設置24課時，1.5學分，采用高冬光編著的普通高等教育“十一五”國家級規劃系列經典教材[5]。

（一）發散式授課

發散式授課方法不與教材脫節，緊扣主題，又不局限于教材，讓學生感受到新鮮的教學方式和教學內容，使其思維活躍。發散式授課主要表現為以下3方面。

（1）打散原有的教材內容。在有限的24課時內，無法將教材11章內容全部講完。原教材分11章，內容編排如圖2所示。在橋涵水文授課時，根據教材內容，將授課順序適當調整，并加以發散。調整后的授課內容編排如圖3所示。參考教學大綱及教學內容，將教材內容分為七個專題，各專題所分配的課時量如圖3所示。將第五章《海洋水文》、第八章《調治構造物》、第九章《小橋和涵洞孔徑計算》及第十一章《橋梁水工模型試驗》設為課外閱讀內容。在完成相關專題講解后，即可布置課外閱讀內容。

（2）授課內容發散。授課內容貫徹大綱要求，以教材內容為主，但不局限于教材。總體而言，橋涵水文課程知識點難度不大，但在水文統計部分數據較多，在設計計算時公式繁雜。如果按部就班講解，學生會感覺枯燥無味。引入Access數據統計功能、Excel數理統計和分析功能。VB可視化界面編制功能，在課程設計中引導學生使用這些常用軟件進行嘗試，培養學生的動手能力和發散思維。

（3）授課方法多樣。教學過程以項目導向式教學為主線。項目導向式教學就是由教師主導并與學生共同實施一個完整的項目過程而進行的教學活動[6]。教學過程中布置一個橋涵水文設計項目，課程教學與該項目同時完成。課堂理論教學圍繞該項目展開，學生在任務完成的過程中， 積極、自主地進行知識的建構[7]。主要的授課方式為多媒體授課，輔以案例教學、討論教學、軟件操作演示和課堂競賽，使授課風格多樣，激發學生學習興趣。例如：在講到“橋位勘測和橋位選擇”時，以武漢長江公路大橋為工程案例，課堂討論其規劃、勘測的建橋前期工作。學生既饒有興趣地學到專業知識，又能感受橋涵水文的重要性。在講述水文統計原理時，涉及大量的統計數據和計算公式，學生難以接受。通過課堂演示，教授學生如何利用常用的Office軟件、Access數據庫及Excel電子表格進行數據統計分析。由于課程設計中有對應的任務，學生自然而然地利用這些工具進行摸索和嘗試。

（二）發散式學習

發散式學習以課堂學習為主，輔以課外閱讀、課程設計，并成立科研興趣小組。課堂講授以項目導向為主線，專題式展開，學生學習目的明確，效率高，效果好。實時安排課外閱讀，并布置讀書報告，培養學生的自學能力和文獻閱讀習慣。成立科研興趣小組，對課程設計難點展開團體協作“攻關”，一方面初步培養學生的科研能力，另一方面鍛煉其團隊意識。在課程設計中，利用Access建立水文資料數據庫，Excel繪圖，VB的可視化界面設計等內容都是較難的專題。挑選一部分通過計算機二級，數學成績較好，電腦操作較熟練的學生組成興趣小組，發揮集體智慧，相互協作完成這些設計難點。這一部分學生既能順利完成設計任務，又能在班上起帶頭作用，極大地提高了學生的學習興趣。實踐表明，采用該模式的課程設計效果非常好，學生自主能動性強，設計成果整體水平較往屆有明顯提高。此外，利用湖南省大學生研究性學習和創新性實驗計劃申報的契機，以上述橋涵水文設計難點為主要內容，組織學生成功申報省級課題一項。

（三）多元化考核

摒棄原來的一元評價模式，采用包括自我評價、課堂考勤、課堂競賽、讀書報告和課程設計在內的多元評價機制。具體評分標準如表1所示。該考核方法操作靈活，可實現較為公正客觀的考核效果[8]。值得提出的是，項目導向式教學實施過程中，學生邊學習邊設計，教師邊授課邊答疑，課程結課即展開考核，此舉既可加強教師與學生之間的互動，又可提高學生的積極性，強化學習效果。實踐表明，該種多元評價機制考核方法，得到的考核成績與學生平時綜合排名基本一致，表明該考核方式較為合理。

學生成績=5[]i=1WiSi，Wi和Si分別表示各考核項目的權重和分數。各考核項目均為百分制。最終成績分優、良、中、及格和不及格5個等級。優[90， 100]，良[80， 90），中[70， 80），及格[60， 70），不及格[0， 60）。

三、發散式教學實踐成果

橋涵水文課程采用上述發散式教學方法后，教學效果有明顯改觀。

（1）教學效果學生測評良好。筆者所在學校每學期期末組織學生對所有任課教師進行教學測評。教學測評為教師教學方法和教學效果的綜合評價。筆者講授的橋涵水文課程，屢次評為院系第一。這表明所采用的發散式教學方法得到了學生的好評，改變了專業考查課不受重視、測評落后的狀況。

（2）學生學習效果良好。學生對專業考查課的學習態度有明顯改觀，主觀能動性和發散思維顯著加強。學生能夠將所學的橋涵水文知識用到橋梁設計中去，并且在課程設計及畢業設計中，靈活運用所學的Excel、VB等軟件。例如，近幾屆學生在畢業設計中利用VB編程，熟練使用Excel做數據分析并繪圖。

（3）初步培養了學生的科研能力。基于橋涵水文課程的學習，組織學生申報湖南省大學生研究性學習和創新性實驗計劃省級課題（湘江湘潭段水文調查及基于VB語言的橋涵水文設計可視化軟件開發）。項目主要對湘江湘潭段進行水文資料調查，建立湘江湘潭段水文資料數據庫，該數據庫收集了1996—2013年湘潭河段的水文資料。利用VB語言實現橋涵水文設計計算的可視化界面編制。該可視化界面可實現大中橋孔徑、橋面高程計算和一般沖刷、局部沖刷計算。基于研究成果發表論文一篇。圖4和圖5為部分研究成果展示。

四、結語

文章結合土木工程專業考查課的課程設置特點提出了發散式教學方法，體現為發散式授課、發散式學習和多元化考核三個方面。采用該教學方法有效實現了教學互動，達到教學相長的目的。發散式教學方法應用于土木工程專業考查課，學生教學測評良好，學習效果有明顯改觀，并初步培養了本科生的科研能力。實踐證明，采用該方法進行專業考查課的教學取得了一系列的成果。發散式教學方法對于高校其他專業考查課的教學亦具有借鑒意義。參考文獻：

[1] 楊鳳，劉軍，高金賀，等.土木工程專業實驗教學改革與實踐研究[J].高等建筑教育，2014，23（5）：110-114.

[2] 曹黎俠， 馮孝周. 考查課成績評定的模糊綜合評價模型[J].西南民族大學學報：自然科學版， 2010， 36（3）： 325-329.

[3] 吉淑嬌， 牟敦海. 基于BP神經網絡考查課評分系統[J].長春大學學報， 2011， 21（4）： 21-24.

[4] 張楚廷. 高校教師教育教學技能[M].長沙：湖南人民出版社， 2010.

[5] 高冬光. 橋涵水文[M].北京：人民交通出版社， 2008.

[6] 侯俊軍， 凌艷萍. 項目式教學法在國際經濟與貿易課程中的應用[J].湖南師范大學教育科學學報， 2008（11）： 104-106.

[7] 鄧鐵軍，陳穎，賀志軍. 基于PMBOK原理的“項目式”教學法研究[J]. 高等工程教育研究，2010（1）：159-163

[8] 郭瑞. 高等農林院校體育課程多元化考核評價的研究[J].山西農業大學學報：社會科學版， 2013， 12（5）： 494-497.

（編輯 周 沫）