基于建构主义的应用型本科钢结构课改探讨

摘 要：分析了目前应用型本科钢结构课程教学的现状和存在的问题，针对应用型本科人才培养目标，引入建构主义相关理论并将其运用到应用型本科钢结构课程教学改革中，提出了课程改革的途径，旨在为其他课程教学改革提供借鉴。

关键词：建构主义；应用型本科；钢结构；课程改革

中图分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2013）10-0051-02

一、应用型本科钢结构课程教学现状及问题

进入21世纪以来，伴随着钢结构在土木建筑领域的应用日益广泛，例如钢结构厂房、大跨度桥梁、多层及高层、超高层钢结构建筑、电视塔等高耸结构，以及体育馆、影剧院、会展中心等大型公共建筑等[1]，钢结构课程在土木工程专业中的重要性不断增强。因此，在应用型本科阶段，对钢结构课程的教学及人才培养也提出了更高的要求。钢结构课程作为土木工程专业一门重要的专业主干课，其涵盖内容较广，涉及学科较多，且综合性、实践性都很强。它以土木工程材料、材料力学课程为基础，又是施工技术和工程概预算等课程的先导必修课程，其重要性不言而喻。

（一）课程内容偏重“体系化”

在目前的应用型本科教学中，多数高校在钢结构的课程大纲和学习内容中偏重于钢结构的理论分析和完整知识体系构建，结果造成课程信息量过于庞大，没有突出工程应用型特色，在繁琐的公式推导和过多的文字叙述中却忽视了“理论够用，针对实用”的原则，没有突破传统的以学术知识为取向的教学模式，不利于应用型本科人才的培养。

（二）理论教学与实践环节“分离化”

钢结构既有较强的理论性，又与实际工程紧密结合。然而，目前理论教学和实践环节分离较严重，往往是先逐章进行理论教学，然后进行学期末课程设计，学生往往在前面理论性较强的部分不知如何运用，到了课程设计中又对前述知识遗忘过多，造成两头“失落”。另外，由于钢结构课程设计中“虚拟选题”较多，较少结合实际工程项目，学生对目前钢结构公司设计―施工―安装一体化的运作模式没有充分训练准备，缺乏理论应用、综合实践的职业能力培养，后期必然造成就业的适应性困难。

（三）课程教学方法“僵硬化”

目前，在钢结构课程中还是基于传统认知理论而建立起来的教学方法，即“讲授法”，即以教师为主体，教授理论和指导课程设计为主要教学环节。教学方法缺乏灵活性、多样性，学生兴趣不高。特别在理论性特强的钢构件整体稳定、局部稳定章节内容，理解存在难度。另外，在涉及连接计算及构造设计时，空间想象难度较大，不容易熟练掌握并应用。

二、建构主义学习理论的提出

建构主义是认知心理学派中的一个重要分支。以前苏联心理学家维果斯基为首的维列鲁学派深入地研究了“活动”和“社会交往”在人的高级心理机能发展中的重要作用，使建构主义理论得到进一步的丰富和完善，为实际应用于教学过程创造了条件。其内容非常广泛丰富，但核心可以概括为：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建构（而不是像传统教学那样，把知识从教师头脑中传送到学生的笔记本上）。由于建构主义所要求的学习环境得到了当代最新信息技术成果的强有力支持，就使得建构主义理论日益与广大教师的教学实践普遍地结合起来，从而成为国内外学校深化教学改革的重要指导思想之一。与建构主义学习理论以及建构主义学习环境相适应的教学模式和教学方法为：“以学生为中心，在整个教学过程中教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。”[2]

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》第七章高等教育第二十二条指出，要优化结构办出特色，要适应国家和区域经济社会发展需要，建立动态调整机制，不断优化高等教育结构，重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模。目前，应用型本科主要是培养具有创新精神、勤奋务实作风和良好职业道德，基础理论宽厚，专业技能扎实，具备设计能力、实践应用能力和职业适应能力的创新型、应用型高级专门人才[3]。因此，要优化高等教育结构，培养大批适应工程建设需要的土木工程应用型人才，就必须在相关课程教学模式和课程教学方法上改革创新。

三、基于建构主义的应用型本科钢结构课改探索

钢结构课程是土木工程专业一门理论丰富且实践性很强的专业主干课，若在培养应用型人才的课程教学中依旧采取传统的学术知识取向模式，必然使学生感觉艰深难学、抽象困难，产生畏惧心理，不利于调动学生的学习积极性，更不利于在课程教学中贯穿培养设计能力、工程实践应用能力和职业适应能力，更谈不上培养创新精神。但如果充分调动学生的积极性，将学生作为教学活动的主体，使学生变被动地听为积极地参与，引入真实的钢结构工程项目，教师由灌输改为启发引导，必将有效地提高学生的综合能力。南京理工大学泰州科技学院在土木工程相关专业班级的教学改革中，采取了以下措施。

（一）整合优化课程内容，明确以工程应用型人才为培养目标

基于钢结构课程章节过多，课时不多的特点，我们以钢结构工程师所需的综合职业能力和素质为依据，明确以培养工程应用型人才为目标，对传统的钢结构内容重点取舍，教学中要做到以理论够用为度，以突出实用性为原则，重难点层次鲜明。例如略去有关钢结构的材料章节（因为与土木工程材料课程内容多数重复）和删去繁琐的公式推导和过多的文字叙述，更多地从理论应用角度而非理论体系完整性的角度展开教学，集中精力引导学生学会运用基本理论解决设计和施工安装中的问题的方法。

（二）探索以学生为中心的教学模式，以多种教学方法展开教学

传统的讲授法开场白往往是以教师为主体，以抽象概念引入，以逻辑推理为中心，以完成本节知识内容传授为目标，学生开始就被动，后面更加兴趣索然。南京理工大学泰州科技学院积极运用头脑风暴法和问题导向法引入新的课程内容，特别是结合有关特色钢结构工程项目中的图片、视频等，吸引学生注意力，激发兴趣，引起讨论；同时让学生发现问题、提出问题，激发学生解决问题的求知欲。钢结构中构件连接较复杂，需要较强的空间想象力，且绘图较为复杂，可采取在建工程、已建工程、钢结构厂进行现场教学法，让学生从在建工程和钢结构厂中能现场观察到焊接施工、构件的现场安装调整连接、摩擦型高强度螺栓施工、连接件的表面处理和预拉力的控制等[4]。针对钢结构工程师设计―施工―安装一体化的职业工作过程，可以采用项目导向法，先从简单钢结构构件设计入手，逐步提升发展，让学生不断积累，具有成就感。由简单构件设计到复杂结构设计，最终到组合结构设计施工安装一体化。利用真实的工程项目逐步引入教学，一方面将理论实践密切联系，另一方面培养了学生工程应用的综合能力。