建构理论下土木工程教学模式的优化

建构主义理论的内容和作用

建构主义理论核心内容是以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动构建，即学生能以已有的知识和经验为基础积极主动地进行创新学习，要着重关注学生在认知学习中的能动作用。在土木工程专业课程学习中，每一个新的知识建构都会依赖于学生当时的知识水平和实践能力，在传统教学中，只注重从学生本身的知识结构构建学习过程，未考虑学生的创新能力的发挥。为了提高教学效果，必须改进现有教学模式，本文根据土木工程专业课教学特点，在建构主义理论的指导下对现有土木工程专业课教学模式的缺陷进行分析，借以优化教学模式。专业课是高等学校根据培养目标所开设的教授专业知识和专门技能的课程，专业课程的教学系统、抽象、逻辑性强，实践经验性知识比例大，应用性强。土木工程专业课程的学习要求更丰富的实践经验，要求教师的教学必须结合土木工程实际，注重学生的参与能力。建构主义理论要求专业课教学过程中教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用课堂、实习、设计等充分发挥学生的主动性、积极性和创新性精神，最终达到使学生有效地实现对所学知识意义建构的目的。在建构主义理论中，将土木工程专业课学习视为一个系统工程，教学过程中各种土木工程专业知识，例如桥梁和建筑物方案及结构设计、建筑物基础设计等，在学生学习和教师指导中相互建构，从而认识和理解学生掌握综合性的专业知识的过程，有力地促进土木工程专业课程教学和实践环节的实施。在专业课程的实践教学环节，例如课堂试验、课外实习、课程设计、毕业设计环节，结合土木工程实际，加深专业知识的概念理解，用专业术语来提出问题、建构专业理论、讨论各种设计方案，这些过程对学生新的知识建构起着非常重要的作用。通过参与实际工程的设计，与现场技术人员协调，与各专业课老师交流，认识到理论学习与实践应用结合的重要性及学生与老师互动的重要性，这样的过程也可以使教师在专业教学中促进学生实践能力与理论知识应用能力的形成，加速学生适应社会的进程，优化实践教学环节中的各类教学安排，使学生真正学到实用的专业化知识。

土木工程专业课教学模式的建构主义优化策略

1.教学方法的改革教学方法的改革是教学改革的核心。首先，要重视专业课的授课方法，发挥学生的主体地位，培养学生的创新能力。[2]讲课内容力求少而精，突出重点、难点。根据土木工程专业课实践性、综合性强的特点，教学时应结合工程实例采取跟踪式课堂提问加现场讲解的教学方法，课堂上先提出要解决的专业问题，选取校内外有代表性的土木工程工地，适时地组织学生到施工现场边实践边学习专业理论知识；或者根据在建工程的设计图纸逐一讲解与专业课程相关问题。以“结构力学”为例，说明教学方法改革的应用。例如，在讲解“静定多跨梁的受力分析”时，可以先让学生参观已建建筑物中连续梁或者公路桥梁实物或图片，提出为什么梁有不同的形式，梁的内力如何计算，计算梁内力的作用有哪些？结合具体的实例讲解会使枯燥的课本内容变为灵活的现场应用，激发学生的学习兴趣，培养学生理论联系实际的能力。另外，要多尝试“启发式”、“讨论式”教学等教学模式。学习“结构力学”课程中桁架的部分学习时，可以让学生用图纸和白乳胶制作简单的纸质桁架力学模型，通过试验实测桁架的受力特点，分析桁架计算时的基本假定的合理性，这有助于帮助学生理解桁架结构的计算方法。

2.培养学生的创新能力随着教育教学改革的全面深入，学生创新能力的培养越来越引起重视。目前，我国每年举办各种能发挥学生创造力的竞赛，比如全国大学生机器人大赛、数学建模比赛、大学生电子设计竞赛、结构模型设计大赛等等，这些竞赛激起了很多具有想象力的学生的兴趣。这也充分说明学生更愿意将理论知识与实践结合起来，亲自动手实践，获取收获的喜悦。学生的创造力来源于知识和实践，首先要老师引导，对每一个知识点讲清来源，激起学生学习的兴趣，然后再因势利导。[3，4]“钢筋混凝土结构”是土木工程专业的重要专业课，该课程的教学内容与实际工程联系紧密，更是从事土木工程结构设计和施工工作的必备知识。教学时可以把教材中的抽象理论与实际工程联系起来。比如，讲到梁的配筋计算时，先讲理论和计算模型，然后带学生到绑扎钢筋和浇筑混凝土的现场用实物做讲解，效果将非同所想。同时也可以给学生提出一些深入的问题，让学生去想象。比如，通过什么方法可以改变传统的配筋方式又能提高梁的承载力呢？让学生充分发挥想象力，现场探讨教学，老师分析利与弊，这将是非常有效地培养学生创新能力的方法。创新思维的形成更重要的是鼓励学生自己发现问题、提出问题并解决问题，启发学生多向交流，在互动讨论中学习和提高。例如车辆等移动荷载作用在桥梁的哪些位置对桥梁受力最不利？让学生自己思考结构设计中的控制截面和控制内力，从而寻找计算内力的方法。通过引导，有助于同学们主动思考，而且记忆也深刻。教学过程中鼓励学生积极思考，激发学生好奇心，通过发散性思维形成自己的创新性思维，这样的引导可以培养出基本功扎实、再学习能力和创新能力较强的实用型人才。

3.学习评价模式的改革传统教学模式中，教师对学生的评价以应试教育为主，对所有学生的学习效果采用统一的评价标准。学生只关注开始答案是否正确，不作过多的思考，老师也不注重学生解题的全过程，对学生带有创新的思维过程不敢给予肯定。这只能遏制学生独立思考问题的积极性，抹杀具有创新能力学生的想象力。建构主义在土木工程专业课的教学中应用时，提倡学生积极主动地参与课堂学习和课外实践，主张学生独立思考问题并解决问题，所以应该改变统一的应试教育模式。对于一些专业课的学习，可以采用平时实践考核和笔试考核相结合的方式。比如教学期间，布置一些利于学生发挥创造力的作业：设计个性别墅、简化建筑物的计算模型、新建筑材料的研发等等。对平时专业思想积极活跃、表现出色、积极参与专业课科研活动的学生，要增加平时考核成绩给予鼓励。

结束语

如何改变传统的、被动的专业教学模式，真正发挥学生的主动性，需要教师在教学设计方面有创新理念。建构主义对土木工程专业课教师教学方法现状的改变、学生创新能力的培养、教学评价模式的改革都有重要意义。在教学过程中，教师要转变思想，发挥自己引导者的作用，充分调动学生学习的积极性和创造力，灵活教学评价模式，让学生有兴趣地、轻松地掌握课本理论知识，培养适应社会需要的新型人才。

作者：秦本东罗运军单位：河南理工大学土木工程学院河南理工大学基建处