案例教学在土木工程专业课程教学中的应用

摘 要：教学实践证明，以工程实例为载体的案例教学是适合土木工程专业课程的教学模式。

关键词：土木工程专业；特点；案例教学

中图分类号：G642.4

文献标志码：A 文章编号：1002－0845(2007)05－0051－02

土木工程(建筑)业是我国国民经济的支柱产业，土木工程以各类建筑物或构筑物的工程设计与施工为研究对象。土木工程专业课程的主要任务是，通过课程学习，使大学生具备正确选择、设计方案和成功进行施工管理的能力，为以后从事结构工程设计、工程监理、工程合同控制等工作掌握扎实的土木工程实践知识，具备一定的解决工程实践问题的能力，进而提高本专业大学生的择业竞争力。

一、土木工程专业课程的特点

土木工程专业课程具有课程综合性强、知识跨度大、工程实践性强、案例性强等特点。

(1)课程综合性强、知识跨度大。课程所含理论知识涉及工程技术、经济与管理等多学科领域。

(2)工程实践性强。土木工程专业课程与工程生产活动密切相关，课程内容是工程实践的总结，它来之于实践，用之于实践；课程的主要内容大都是典型工程设计及其施工实践，这一特点为土木工程专业课程进行案例教学改革奠定了知识体系基础。

二、案例教学在土木工程专业课程教学中的实施

1．土木工程专业课程案例教学改革的依据

(1)土木工程专业课程案例教学改革始终是以马克思主义关于认识发展的一般规律为指导的。

土木工程专业课程案例教学符合人类对客观世界认识的一般规律，教学改革强调对专业的感性认识源于工程实践，并通过工程实践得以提升到理性知识，理性知识用来指导工程活动并在新的工程实践中得到发展；同时，在教学改革中强调学生的主观能动性对教学效果的影响。

案例教学改革的基本思路如下：

工程现场场景(感性知识)通过实际工程提出需要解决的问题(通过实践提出问题，激发学生的主观能动性)归纳、提炼、讲解课程的基本知识(理性知识)启发学生独立解决第二环节中需要解决的问题(理性知识的运用与深理解)生产实习(学生已经具备相当的理论知识和基本的实习基础，同时理性知识在指导实践的过程中得到发展)。

(2)土木工程专业课程的工程实践性强、案例性强等特点，是土木工程专业课程案例教学改革的另一依据，为案例教学改革提供了可能。

(3)土木工程专业课程案例教学是启发式教学的基本要求。

启发式教学要求采用恰当的教学方式，启发学生通过发散思维去发现问题，并独立解决问题，这恰恰满足了土木工程专业课程的要求。因为，土木工程实践中出现的问题，很可能是没有预见的，解决方案也不是唯一的，采用案例教学有利于为学生营造工程现场氛围，有利于帮助学生形成独立解决工程问题的意识。

2．土木工程专业课程案例教学改革的内容

(1)根据该课程教学大纲和土木工程实践的发展现状对课程内容进行整合。能否在教学时间有限的前提下，提高本课程的教学质量，选择讲授的基本内容和确定讲授重点至关重要。土木工程专业课程可以分为工程技术类和工程组织类两部分，要想在有限的学时内，把每一章的内容都讲述一遍，显然是不可能的。这就要求教师能针对学生的特点，选择主要的内容，突出重点和难点。另外，还要搜集、选择国内外最新工程资料，以便能及时调整讲授的内容，补充最新成果，使学生所掌握的知识能与工程实践保持同步。

(2)把选择讲授的内容整合成相对独立的模块，确定案例涉及的知识体系。土木工程项目多以分部、分项工程为单元，对于知识量小的分部和分项工程单元，可以设置一个模块；对于知识量大的单元，根据工程的内在的连续性、知识点的内在联系和知识量的大小，可以设置几个模块，每个模块对应一个案例。

(3)确定各案例所涉及的教学内容并规划教学环节。进行案例设置时，每一个案例一般都包括：针对本案例核心知识的现场录像、针对本案例核心知识的工程现状、提出针对本案例核心知识的工程问题、讲解本案例核心知识的基本原理与典型工艺过程原理的flash演示、讨论并解决上述问题。其中，现场录像、工程现状与演示典型工艺过程原理的flash素材是案例教学的重要基础，其质量直接关系到案例教学的效果，需要根据案例核心知识点认真准备。

3．土木工程专业课程案例教学的环节

以“施工技术”课程中“基坑开挖与基坑降水”为例，讲述土木工程专业课程案例教学的教学过程。

(1）形成感性知识，激发学习兴趣阶段。通过多媒体播放5～8分钟工程现场录像，录像的内容主要涉及与基坑开挖方式和基坑降水有关的工程概况、场地情况、施工机械、基坑降水设备及其工作过程等内容。

该阶段教学目的：在有限的时间内利用多媒体提供给学生大量图形信息，展示工程现状。这些具体、直观、形象的信息能有效帮助学生形成感性知识，激发学生学习兴趣，活跃课堂气氛，启发学生提出各类问题，调动学生积极主动探求此类工程问题的解决方案，为案例教学的第二环节打下良好基础。

(2)以实际工程为载体，展示工程场景和具体工程参数，提出工程要解决的问题。以文字为主，图形信息为辅，介绍正在准备进行基坑开挖(需基坑降水)的工程，包括工程概况、地质状况参数、基坑形式、拟开挖基坑的基本信息、施工平面图及参数、所需施工机械、施工任务等，注意不要在本阶段给出问题的答案。

该阶段教学目的：以浓厚的工程氛围、严谨的工程语言向学生传递实际工程信息和工程急需解决的问题，增强学生的工程意识、解决工程问题的责任心与紧迫感，集中学生的注意力。

通过以上两个阶段，学生具备一定的感性知识，并能够以浓厚的学习兴趣与求知欲、强烈的工程责任心进入下一阶段的理论知识学习。

(3)构建理论知识体系。以课堂理论教学方式概要讲解该案例涉及的知识点，同时考虑到施工过程的动态性，对一些典型的施工工艺过程采用flas演示其工艺原理，必要时引入工程图片来说明。

案例涉及的重要知识点，通过课堂讲解掌握，其他知识点指导学生通过自学去熟悉或了解。

学生带着(2)中的问题进行该阶段学习，所以，该阶段的理论学习是有的放矢的，课堂气氛是轻松的，学习效果是高效的。通过以上三个阶段，学生对基坑开挖与基坑降水理论知识能形成完整的构架，具备了解决简单工程问题的能力。

(4)理性知识的简单运用与加深。重新审视(2)中要解决的工程问题，给学生以启发和引导，通过讨论指出解决问题的思路与方向。将学生编成小组，启发各小组学生采用各种方式独立地完成针对(2)中问题的技术报告。

该阶段教学目的：通过解决案例问题，培养学生独立思考的习惯和解决工程问题的意识与能力，培养土木工程所需要的团队协作精神，增强学生的实际工程现场意识，是对课程理论知识的再认识。

案例教学的程序如图1所示。

三、土木工程专业课程案例教学的作用

土木工程专业课程案例教学的主要作用如下：

1．提升学生以下能力

第一，主动分析并掌握问题重点的能力；

第二，思考及分析个案的能力；

第三，表达个人观点的能力；

第四，通过讨论找出最合适的解决问题的方法的能力。

另外，还可以使学生更了解现实工程情况，通过互相沟通，培养及发扬团队精神。

经过对本专业两届学生的教学实践，证明该教学方式深受学生欢迎，教学效果显著。

2．提高授课教师综合业务能力

土木工程专业课程案例教学改革，要求授课教师必须具备“双师资格”(教师资格和工程师资格)。授课教师应该根据专业特点，在具备扎实的理论知识的基础上，投身土木工程实践，通过工程实践把自己锻炼成合格的工程师。

3．提升教育理念

土木工程案例教学是有利于培养土木工程应用型人才的教育教学方式，是对土木工程行业应用型人才需求的响应，最终有利于提高土木工程专业毕业生的就业竞争力。

四、结论与建议

组织土木工程专业课程案例教学时应注意以下几点：

第一，模块划分时，应该考虑模块的完整性及模块间的独立性，注重模块内录像、工程实例、工程原理的一致性；

第二，应该精心设计各案例要解决的主要原理，突出重点；所涵盖的内容不宜太多，否则，案例教学又将变成“填鸭式”的平铺直叙；

第三，进行土木工程专业课程案例教学时，所选择的工程实例应该既能反映该案例要传递的基本原理，又要尽量地反应现代土木工程实践的前沿信息；

第四，采用土木工程专业课程案例教学的同时，应该改革传统的考试方式。

考试应增加与实践相结合的内容，注重对学生综合能力和创新能力的考查；在考试形式上，要避免“考前背笔记，考完全忘记”现象的出现，注重对学生理解、掌握和运用知识能力的考查；除了传统的闭卷考试以外，还可以采用综合题开卷、讨论、答辩、科技论文写作等形式，从多个角度考查学生的综合能力。

参考文献：

[1]姜秀英．土木工程专业建筑施工课程教学改革与实践[Ｊ]．高等理科教育，2001(4)．

[2]仲景冰．土木工程施工课程教学改革及思考[Ｊ]．高等建筑教育，2002(6)．

[3]叶作楷．土木工程施工课程教学改革的探讨[Ｊ]．高等建筑教育，2000(4)．