基于實際工程的土建類專業體驗式教學實踐

曾 磊，黃文雄，顏學俊，劉 熠

(長江大學 城市建設學院，湖北 荊州 434023)

基于實際工程的土建類專業體驗式教學實踐

曾 磊，黃文雄，顏學俊，劉 熠

(長江大學 城市建設學院，湖北 荊州 434023)

針對土木工程師職業所需的自主學習技能、創新思維、溝通技巧、團隊合作以及社會知識在現有的課程體系中體現較少的現狀，對基于問題的學習方法應用于土木工程教學中的可行性及教學程序進行了介紹，并通過一個實際教學案例探討了基于問題的學習方法的應用效果。

基于問題的學習方法；土木工程；教學實踐

中國的基本建設發展迅速，其數量和規模日益增加，新型城鎮化建設亦對土建類從業人員的知識結構、應用能力和創新能力提出了更高的要求。目前土建類專業人才培養存在諸多問題：實踐能力、自我提升能力、交流技巧、創新理念、合作互助以及社會知識與理論教學缺乏足夠的關聯；傳統的課堂講授、課堂討論、自學指導等教學方法注重理論知識的教學，缺乏實際應用能力的培養。

為加強土建類專業人才綜合工程素質的培養，應積極引入體驗式教學模式，在設定學習目標的前提下，將學生置于真實的工程環境中，進行切實的實踐或體驗，然后通過反思、感悟分享實現專業知識、實踐能力以及工程素養的提升與重構。體驗式教學模式以學習者為中心，實現了從知識本位向能力本位的轉變，能夠較好地適應市場對專業人才素質的要求。

本文介紹了PBL方法應用于土木工程教學中的可行性，并通過實際教學案例探討了PBL方法的應用效果。

一、體驗式教學模式

體驗式教學模式的建立可以追溯到20世紀初，與源于杜威的進步教育運動享有共同的哲學基礎，但目前國內的應用研究主要局限于體育教學、外語情境教學等方面，在工程教育方面的應用探索甚少。相比之下，國外土建類工程教育則更加面向真實工程項目，為學生創造真實的工程體驗環境，構建實用的教育實踐性教學體系。例如歐美發達國家在土建類專業本科階段注重實踐技能訓練，提出了“回歸工程實踐”的教育理念，部分高校還將體驗式教學納入必修課程體系中，鼓勵學生靈活運用書本理論、發揮批判思考、處理陌生狀況及擴展國際化視野。

體驗式教學是一種比較理想的教學模式，學生作為該教學方式中的主體，以工程師的角度和思維解決實際問題，著重于發揮主觀能動性和培養學習能力，以此提高教學效率和有效性。將傳統教學模式改革，建立符合土建類專業教學需求的培養模式，通過體驗式教學可以有效地提升教學質量。

本文以土建類專業的人才培養目標為方向，堅持以體驗式教學模式改革為核心，以知識傳授、能力培養、素質提高為核心，將實踐教學從以教師為中心轉為以學生為中心，改革實踐教學內容和方法，構建層次遞進的實踐教學模式，促進理論學習與實踐活動的融合，強化學生動手能力、創新能力培養。其次還要通過體驗式教學模式提升學生參與市場競爭和自主擇業的能力，學生在真實工程環境中的體驗學習將融知識傳授、能力培養、素質提高為一體，極大地縮短學校與社會、理論與現實的差距。

二、基于實際工程的體驗式教學實踐

基于體驗式教學模式，依托長江大學設計研究院等實訓基地，通過實際工程聯系理論知識，使學生在實踐與體驗的過程中深化知識，提高動手能力、發揮創新理念并在城市建設學院學生中產生良好輻射作用。

以2013年底開工建設的“長江大學農科實驗實訓中心”、“長江大學人文社科實驗實訓中心”、“武德路教師周轉房”3個實際項目為依托，通過學生有機組合形成團隊，在教師的指導下參與工程實踐，現場了解建筑設計理念、施工工藝技術、工程項目管理等方面的實踐過程；利用展板、網絡，采用文字、圖像等手段記錄并展示學習過程，最后作總結報告，相互分享學習心得與經驗，使學生做到學有所思，學有所得。

實施細則：以3個實際項目為基礎組建6個“體驗建造”團隊(每個項目2個團隊)，每個團隊含城市規劃、建筑學、土木工程、給水排水工程、工程管理專業學生各1名，每個項目配備一名指導教師。

隊員申請條件：二年級以上(含二年級)各專業學生，熱愛學校，具有良好團隊協作精神，工作踏實。

指導教師條件：直接參與上述3個實際項目實施的教師，熱愛學生，熱愛教育事業，具有良好的奉獻精神，愿意與學生交流，善于引導學生。

實踐內容：在指導教師的引導下，全程參與見證項目實施過程，在建筑設計、項目管理等方面承擔力所能及的工作，了解學習工程各參與方的工作流程及重點，培養思維、交流與動手能力。通過文字、影像的方式記錄項目實施過程，定期記錄工作內容，建立專題網站和討論組直播項目進展，在全體學生中開展學習討論。定期舉辦活動研討，聘請教師開展基于項目的講座，各團隊展示學習成果并作匯報。團隊隊員定期撰寫學習體會，并定期為城市建設學院本科生舉辦“體驗建造”沙龍，分享實踐活動中的反思和感悟，在全體土建類專業學生中起到示范作用。

三、體驗式教學師資隊伍建設

教師在人才培養過程中扮演著實踐者和執行者的角色，特別是承擔土建類體驗式教學的專業教師更發揮著舉足輕重的作用。從事專業領域的工作經驗、相應的資質證書、指導教學能力等素質對于專業教師都是不可或缺的。

建設一支具有豐富實踐經驗的教師隊伍是構建土建類專業體驗式實踐教學體系改革的重點。教師的教學觀念、能力和素質均關乎最終的教學質量，這要求教師有足夠的技術知識與實踐能力。一方面吸收高等院校、企業和科研機構等高素質人才；另一方面安排教師進修以提高專業素養。因此，充足的人才資源是實施PBL方法的重要基礎。

四、土建類專業體驗式教學成效

近幾年來，通過對教師和學生進行跟蹤調查的數據研究發現，PBL方法在土木工程教學中切實可行，優點突出。

1.充分發揮學生的主觀能動性

儒家文化所倡導的“師道尊嚴”的觀點經過數千年的發展，如今已經根深蒂固于人們的思想之中。學生對老師必須百依百順的文化傳承最終催生了灌輸式教學方法。灌輸式教學方法容易讓學生在認識上陷入教師就是權威的誤區。學生在教學過程中失去認知主體的地位，缺乏對問題的獨立思考和自我分析，對教師講授內容聽之任之，最終成為所謂權威的馴服者。導致課堂教學對學生來說只不過是對書本理論知識進行呆板、機械的記憶過程罷了，不利于學生發散性思維和創造性思維的培養，降低了學生學習的積極性、主動性和獨立性。PBL方法注重學生實際能力與自主學習能力的培養，其在土木工程教學中的應用使得學生在面臨問題時能夠通過各種方式，積極主動地尋求答案，真正實現“放權于學生”和“讓學生當家做主”的口號要求。例如：學生可以進行文獻檢索，深入圖書館查閱資料，分小組交流討論，咨詢社會相關專業人士，請教任課教師等。在發現問題與解決問題的過程中，學生需要學會相互尊重以及相互傾聽，交流能力、表達能力、團結協作能力都會提升，這無疑為學生畢業后從事相關工作奠定了良好的基礎。學生也因為自主解決了問題而獲得滿足感和成就感，這更加激發了他們繼續探索的欲望，從而達到永續學習的目的。

2.綜合考察學生的分析、判斷和應變能力

土木工程作為一個多學科交叉的領域，融合了從地質勘探、圖紙設計至現場施工等一系列復雜程序，從業人員在這些過程中會遇到各種各樣的問題，要求他們具有獨立分析、判斷、應對和解決實際問題的能力。PBL教學方法的應用，使得土木工程專業的學生在參與問題的探索與研究后，實踐經驗、問題處理能力、思維方式和團隊合作能力均得到較大提升。在參與調查的學生中，有4位學生獲批國家級大學生創新性實驗訓練計劃項目；另有多名學生在各類國家級、省級、校級競賽中獲得了優異的成績，包括湖北省大學生優秀科研成果獎、湖北省“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽二等獎、華中地區大學生數學建模競賽一等獎，并有多篇學術論文發表。

3.提高教師素質

PBL方法加強了師生在教學活動中的交流與互動，這不僅能夠增強學生對教師的理解和信任，而且還能夠促進教師對學生學習能力，個人特質，世界觀的深入了解，進而使教師能夠對學生進行正確的引導，做到因材施教。“師者，所以傳道授業解惑也”，但是教師在與學生交流的過程中也會不可避免的遇到一些自己在本專業領域暫時無法解決的問題，例如比較前沿的學科知識，新的制造工藝，制造方法以及行業規范等等。這些問題必然會帶給教師許多壓力和挑戰，從而激發教師積極關注本專業的最新研究成果，及時更新知識儲備，不斷提高自身學術涵養，做到在學生面前“隨問隨答”。調查中發現，PBL方法在教學中推廣應用后，指導教師自身的素質得到了較大幅度的提高。我院土木工程專業也因此打造了一支教學科研水平高、實踐經驗豐富的教師隊伍。現在我院土木工程專業的“雙師型”專業教師已經達到50%以上，為PBL方法的持續實施提供了堅實的人才基礎。

4.理論聯系實際

土木工程相關專業具有很強的實踐性。課堂教學知識單純地傳授書面理論，不能使學生很牢固的掌握相關的知識。必須讓學生回歸工程，回到作業現場，使課堂教學和現場實踐教學有效地結合起來，讓學生對知識的理解從“懂”變成“會”，縮小理論與現實的差距，最終達到用于工程實際的目的。PBL教學模式就是體驗式實踐教學模式，我們通過采用以校企深度合作為基礎的體驗式教學實踐模式——工學交替，來達到充分利用學校、企業這兩種教育環境和教育資源的目的。我院積極擴大對外交流， “走出去”和“引進來”相結合，先后與各大型設計企業、施工單位、科研院所合作，共同開創了一種創辦實踐教學的新天地，開辟出了一套企圖通過高校與企業間的合作，搭建創新平臺，實現優勢互補，使得雙方長期共同發展。因為企業的實際工程能夠為學生創造真實的體驗學習環境，所以我們在這些單位中聘請校外兼職實驗指導教師，他們憑借著自己多年的工作經驗和豐富的理論知識，借助典型的實際工程，能夠向學生進行相關問題的深入解答；或者讓學院教師以工程師的身份頂崗學習，為土建類專業學生的綜合工程能力的培養給予一定的保障。在土木工程實踐教學的全過程之中融入“工學交替合作教育”培養模式，把課堂教學與現場實驗教學相結合的做法，很好的培養了學生對理論知識的認識。在工學交替實行后，學生在課堂中表現出的反應能力，思維深度，提問方式，參與互動的積極性都得到了一定提高，無疑為課堂教學有序高效的進行提供了更加可靠的保障。同時，學生通過積極參與解決工地現場的實際問題，拓寬了視野與思路，使各課程之間融會貫通，綜合運用所學知識來解決問題。

五、結語

基于問題的體驗式實踐教學模式在土木工程教學中的應用能夠滿足社會主義市場經濟對人才的培養要求，呼吁國家教委提出的“厚基礎，寬口徑，高素質，強能力”的高校跨世紀人才培養模式，塑造一批具有扎實基礎、學識豐富、獨立思考分析和解決問題的應用型人才。通過對教學實踐的實驗研究發現，基于實際工程的土建類專業的體驗式教學模式值得在高校推廣應用。

[1] 劉儒德. 問題式學習：一條集中體現建構主義思想的教學改革思路[J] . 教育理論與實踐, 2001 ,21(5) :53.

[2] Dochy F, Seger M. Effects of problem based learning: a meta-analysis [J]. Learning and Instruction, 2003，(13): 533～568.

[3] Kerry A. Quinn1 and Leonard D. Albano，Problem-Based Learning in Structural Engineering Education [J]. Journal Of Professional Issues In Engineering Education and Practice, 2008, 134(4): 329～334.

[4]Johnson, P. A. Problem-based,cooperative learning in the engineering classroom [J]. J. Profl. Issues Eng. Educ. Pract. , 1999,125(1):8～11.

2095-4654(2016)12-0133-03

2016-10-31 基金項目：湖北省高校省級教學改革研究項目(2013251)

G642.423

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