土木工程學科前沿講座課程教學模式研究

雷學文　許成祥　廖宜順

［摘 要］項目組針對研究生課程土木工程學科前沿講座的特點和研究生的個性特征，基于多元智能理論、建構主義學習理論和以學生為中心的原則構建了“多元一體”課程教學模式，將土木工程學科前沿講座課程中的多學科基本理論、研究前沿和研究方法以及工程實踐等各部分內容看作一個整體，堅持“理論實踐一體化”教學；采用多維互動式、多向拓展式、基于“多元智能”的教學團隊式、討論式Seminar教學法和情境教學法等多元教學模式，充分激發研究生的學習熱情和興趣。同時，采取多元立體化評價考核模式，系統客觀地評價研究生的學習情況，這樣不僅有效地提高了教學效率，還強化了研究生的自主學習能力。在總結回顧土木工程學科前沿講座課程教學模式實踐過程的基礎上，項目組對進一步完善該教學模式進行了幾點思考：一是要加強教師團隊成員之間的交流；二是充分搜集更多更好的素材，豐富案例庫和完善多媒體課件；三是加強“仿真”實驗室建設。

［關鍵詞］研究生教學；土木工程學科前沿講座；土木工程；“多元一體”教學模式；教學改革

［中圖分類號］ G643.2 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）05-0047-03

研究生教育是培養高層次人才的主要途徑，是國家創新體系的重要組成部分。研究生教學具有傳授知識和培養能力的雙重任務，有效的教學目標應以后者為重點。所謂能力，主要是獨立獲取知識的能力和運用知識解決實際問題的能力，作為研究生，最重要的還有提出問題的能力[1]。

土木工程學科前沿講座作為武漢科技大學土木工程學術型碩士研究生、建筑與土木工程領域工程碩士研究生和土木水利專業型碩士研究生的專業必修課程，具有基礎理論知識豐富、與工程實際結合緊密的特點，其內容涵蓋巖土工程、結構工程、道路工程、橋梁工程、隧道及地下工程、土木工程材料、建筑施工技術、海綿城市、太陽能熱發電技術、土木工程防災減災、土木工程信息技術等土木工程主要學科的發展現狀及前沿發展方向[2]，土木工程學科前沿課程教學內容與模式如圖1所示。

探索土木工程學科前沿講座課程的新型教學模式并將其應用于實踐，對培養研究生擁有深厚的專業知識和具備一定的研究與創造能力有重要意義。教學模式是促進教學理論和教學實踐相互聯系與相互作用的媒介，是構成教學系統諸要素的組合方式[3]，亦是在相應的理論基礎上為實現一定教學目標而構建的教學結構或程序，其形成標志包括特定的教學目標和教學價值觀念、相應的教學理論基礎、體系化的方法群及其實現條件、教學效果評價和其所具有的推廣價值等。當前，研究生教學理念已發生了從傳授知識到開拓思維和培養能力的轉變，具體包括研究生教學思維的轉變、從知識到能力的培養、科學前沿的啟迪以及以學促研的轉變等[3]。目前，關于研究生課程教學模式及其課程質量提升策略的研究已取得了較多的成果[4-5]，本文在學習總結前人研究成果的基礎上，探索出了“多元一體”的教學模式，并將其實踐于土木工程學科前沿講座課程教學中，以期達到培養高素質創新型人才的目的。

一、“多元一體”教學模式的內涵及其實施意義

（一）“多元一體”教學模式的內涵及其理論基礎

項目組按照以研究生為中心的建構主義的學習環境來設計“多元一體”教學模式。其中，“一體”是將土木工程學科前沿講座課程中的多學科基本理論、研究前沿和研究方法以及工程實踐等各部分內容看作一個有機聯系的整體，堅持“理論實踐一體化”教學，以期更好地解決理論教學和實踐教學脫節問題。所謂“多元”，即注重師生的多元智能特點，采用多類型的教學策略和多式樣的教學方法，實施多維互動和多向拓展的教學等。“多元化”教學在實現培養高素質創新型人才整體目標的前提下，注重將各種教學方法與教學環節和課程內容相對應，按照具體的教學目標與要求進行優化組合和綜合運用，發揮出教學最大效能。

“多元一體”教學模式具有以下理論基礎：（1）心理學，如多元智能理論、建構主義學習理論；（2）教育學，如終身學習理論、主體性教育理論。加德納的多元智能理論指出人類共有8種智能[6]，即數理邏輯智能、語言智能、空間智能、身體動覺智能、音樂智能、人際智能、自我認知智能以及博學家智能，認為幾乎每個人都是聰明的，只是聰明的范疇和性質呈現出差異而已，這就要求學生樹立“天生我材必有用”的學生觀。在教學方法上，教師應針對研究生的智能類型和教學內容采取基于多元智能理論的多種教學方法和手段，如文獻閱讀及述評、師生互動問答、課程論文撰寫、分組匯報交流等；在教學效果評價上，教師應采用多元化及立體化的評價考核模式。

建構主義學習理論認為，知識是由認知主體主動建構的結果，學習是認知主體的一個意義建構過程，教學是培養學生具備開展主體性創造活動能力，并引導學生在原有的知識經驗中“生長”出新的知識經驗的過程，該理論的核心內容是以“學生為中心”[4]。因此，“多元一體”教學模式要求教師在教學過程中突出研究生的主體地位，始終使研究生成為教學活動的中心，強調研究生對知識的主動發現、主動探索和主動構建。建構主義教學理論在學習觀、教學觀、師生關系以及學習方式等方面表現出獨特特征[7]，如學習是質疑、探求、構建和協商的過程，教學是創設有助于交流協商、意義建構和知識協作的學習環境和學習共同體的活動，師生關系應為雙主體的和諧協作、平等對話關系，提倡采用創新性學習的方式。基于建構主義教學理論的“多元一體”教學模式，其目標傾向是培養研究生具備高階能力，能運用高階思維和獲取高階知識，具體來講，就是要著力增強研究生發現問題、分析問題和解決問題的能力。

（二）實施“多元一體”教學模式的積極意義

創建和實施“多元一體”教學模式，實現了教育觀念的更新。一是牢固樹立了“以人為本，促進研究生全面發展和高等教育可持續發展”的教育價值觀，著力提升了研究生服務國家、服務人民的社會責任感和勇于探索的創新精神；二是樹立了“具有綜合素質”的人才觀，著力增強了研究生的學習能力、實踐能力和創新能力；三是樹立了大工程觀與大實踐觀以及多維度的全面質量觀，注重研究生個性特征，全面實施“因材施教”。通過該教學模式的實施，有助于實現培養具備良好品格的高素質創新型人才的教育教學目標。

二、“多元一體”教學模式的實踐探索

針對土木工程學科前沿講座課程特點，項目組構建了集理論教學、實踐教學和自主查閱文獻及調研實驗等課外科研實踐于一體的教學模式，針對各教學環節的特點，采用相應的多式樣教學方法，如多維互動式、多向拓展式、基于“多元智能”的教學團隊式、討論式Seminar教學法和情境教學法等多元教學模式，充分激發研究生的學習熱情和興趣。另外，還采用多元立體化的評價考核模式，系統客觀地評價研究生的學習情況。

（一）多維互動式與多向拓展式

以多邊活動論為基礎，把教學置于師師之間、師生之間、生生之間乃至生企之間的多維活動背景之上，突出動態因素間的多維互動，還應注重教學主體之間的多邊交流。由于研究生對課程知識的建構過程是一個思維發散的過程，故在課堂教學中應加強師生多維互動，以提高研究生的思維能力和對課程知識的建構能力。充分利用各種移動互聯網，及時有效地將學習信息提供給研究生，有力支持師生課下互動，針對個別問題進行“一對一”教學，針對普適問題進行“一對多”教學，并開展“多對多”的討論，讓學生之間相互學習，共同進步。

在教學過程中采用多向拓展式教學方法，即在專業理論知識建構的同時，緊密結合工程實踐，深化專業理論知識，面向工程應用、科研與創新項目、社會實踐等多方面拓展教學，強調從理論學習到實踐應用的轉化，多角度、全方位地促進理論與實踐相結合，有效增強研究生理論聯系實際的能力。

（二）基于“多元智能”的教學團隊式

由15位各有專長的教授、副教授（他們均已獲得土木工程及相關專業博士學位）組成土木工程學科前沿講座課程教學團隊，每位教師分別主講其中相關章節，指導研究生開展相關文獻閱讀及課外科技活動，教師之間既各有側重又加強交流協作，注重課程內容的系統性和理論實踐一體化。這種方式不僅注重師生的多元智能特點，還培養了師生的團隊協作精神，教師之間、師生之間均可取長補短，共同提高。

（三）討論式Seminar 教學法

Seminar 教學法始于19世紀初期的柏林大學，其精髓是教師與研究生針對某一特定問題展開共同討論，通過充分挖掘研究生的學習潛能，進行多角度、多層次的認知互動，從而深化對某一主題的認識，達到學術交流的最佳效果。在土木工程學科前沿講座課程教學中，采用Seminar 教學法可實現三個“有利于”：一是有利于創設交流協商、意義建構和知識協作的學習環境和學習共同體，全方位調動研究生參與的積極性；二是有利于構建雙主體的新型師生關系，加強師生互動；三是有利于增強研究生文獻查閱整理的能力和語言文字表達的能力，即有效提升研究生的數理邏輯智能和語言智能。

（四）情境教學法

引入情境教學法，鼓勵研究生參加學術交流或現場考察在建工程項目，在情境實踐中增強研究生的認知體驗，深化其對所學專業知識的認識。近幾年來，歷屆學習了土木工程學科前沿講座課程的研究生基本都參加了全國研究生學術論壇、智能建造與智慧城市建設“雙智”論壇、丁烈云與董石麟院士學術報告等學術交流活動，前往武漢綠地中心、武漢楊泗港長江大橋、武漢地鐵7號線等工程現場考察學習，研究生對這些活動普遍反映收效頗豐，在實際情境中的耳聞目見使他們對土木工程學科的發展現狀和未來發展方向具有了深刻認識。

（五）多元立體化評價考核模式

創新教學評價體系和方法，充分調動師生教與學的積極性。基于建構主義學習觀，土木工程學科前沿講座課程采取形式多元化和過程立體化的教學評價考核模式，引入學生自我評價、同學間互評和教師評價的主體多元化評價形式。實施評價過程立體化，即通過對研究生課堂筆記、文獻閱讀整理情況、小組討論和課程論文（要求研究生根據課堂授課內容及課外專業實踐活動主題進行自由選題，撰寫一篇不少于3000字的課程論文，交由相關授課教師組織答辯和評價打分）及答辯情況等內容進行量化考查，實現在不同時間和空間上對研究生的全方位評價。

三、完善“多元一體”教學模式的思考

總結回顧近幾年土木工程學科前沿講座課程“多元一體”教學模式的教學經驗發現，這門課程獲得了土木工程學術型碩士研究生、建筑與土木工程領域工程碩士研究生、土木水利專業型碩士研究生的好評；通過這門課程的學習實踐，研究生自主學習和參與科研工作的積極性得到了提高，研究生的綜合素質也得以有效提升，高水平的研究成果也明顯增多，如筆者團隊所帶領的研究生實現了在核心期刊發表科研論文，且均達到1篇以上（其中SCI收錄5篇，EI收錄10篇）。然而，課程教學仍存在需進一步探索與完善之處，具體如下：

第一，要進一步加強教學團隊成員之間的交流溝通，使課程整體更具系統性，使各部分內容能更好地交叉融合。同時，進一步加強師生互動，以教促研，充分激發研究生的學習主動性與創造性。

第二，充分搜集更多更好的素材，豐富案例庫和完善多媒體課件。及時更新調整教學內容，使研究生及時了解學科前沿和工程實踐中的熱點難點問題，以便他們更好地選擇研究課題。

第三，加強“仿真”實驗室建設，充分利用虛擬現實技術，借助師生教學工作QQ群、微信群等網絡平臺開展教學。加強研究生在教師指導下的自主閱讀、專題研討和獨立研究環節，注重培養研究生的獨立思考和批判性思維能力，以期提升研究生的創新能力。

總之，需要不斷地在實踐中總結和完善，為實現培養高素質創新型人才這一教學目標而構建的土木工程學科前沿講座課程“多元一體”教學模式，只有這樣才能增強此課程的教學模式對教學實踐的指導性，并使其在提高人才培養質量中發揮更大作用。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 劉林，韓冰，張楠，等.基于以學促研理念的工科研究生專業核心課程教學改革與實踐[J].高等建筑教育， 2019，28（2）： 48-52.

[2] 許成祥，郄恩田，李成玉.土木工程學科發展與前沿[M].北京：中國建筑工業出版社，2020.

[3] 高坤華，余江明，段安平，等.研究生課程教學模式研究與改革實踐[J].學位與研究生教育，2014（5）：20-23.

[4] 劉芳，姚莉，劉斌，等.建構主義視角下的研究生課堂教學策略研究[J].高等教育研究學報，2020，43（4）：103-106.

[5] 楊東曉.課程主體激勵視角下的研究生課程質量提升策略研究[J].學位與研究生教育，2020（1）：43-47.

[6] 呂晨，楊堃.基于多元智能理論的“移動式”教學模式研究[J].天津電大學報，2020，24（1）：28-32.

[7] 司顯柱，趙海燕.建構主義教學模式視閾中的大學英語課程設計[J].外語電化教學，2013（3）：70-74.

［責任編輯：蘇祎穎］