工程類專業(yè)概論課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

李敏　李雨潤　王麗娟　韓非

摘要：專業(yè)概論課程是專業(yè)課程學(xué)習(xí)的“導(dǎo)航標(biāo)”，然而，工程類專業(yè)概論課程往往具有口徑大、內(nèi)容廣、跳躍快、綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)，且受課時壓縮的限制，實(shí)現(xiàn)其科學(xué)合理教學(xué)至關(guān)重要。本文以城市水工程概論課程為例，結(jié)合“知識傳授”和“定向提問—學(xué)生探究—案例展現(xiàn)”的教學(xué)模式，探索專業(yè)概論課程的適宜教學(xué)模式。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：“知識傳授”和“定向提問—學(xué)生探究—案例展現(xiàn)”相結(jié)合的模式注重師生之間的“自我建構(gòu)”和“團(tuán)隊(duì)構(gòu)建”，這不僅有利于幫助學(xué)生掌握專業(yè)知識，提升學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的能力，而且能促進(jìn)專業(yè)知識結(jié)構(gòu)的不斷更新和完善；該模式是讓學(xué)生在掌握基本概念的基礎(chǔ)上發(fā)揮其主觀能動性，使得學(xué)生在師生間討論氛圍中吸收和深化專業(yè)知識；該模式更有利于激發(fā)學(xué)生的專業(yè)興趣，反映和吸收本學(xué)科領(lǐng)域的最新研究成果，體現(xiàn)學(xué)科交叉的特點(diǎn)，適宜于工程類專業(yè)概論課程的學(xué)習(xí)。相結(jié)合的教學(xué)模式有利于完善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量提高與人才培養(yǎng)模式相適應(yīng)的需求。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；工程類專業(yè)概論課程；教學(xué)模式

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）38-0146-04

一、引言

工程類專業(yè)概論課程是高校學(xué)生的專業(yè)先導(dǎo)課程，具有較強(qiáng)的理論性與實(shí)踐性，對于激發(fā)學(xué)生專業(yè)興趣和開拓專業(yè)視野具有積極意義。然而，伴隨著知識信息化、多面化及手機(jī)使用的普遍化，學(xué)生在課堂上的專注力日趨下降，知識的獲取缺少了符合科學(xué)心理學(xué)的學(xué)習(xí)模式[1]。探索適合于工程類專業(yè)概論課程的教學(xué)教法，對于提高課堂效率、改善專業(yè)課教學(xué)效果至關(guān)重要。

傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合是目前廣泛采用的教學(xué)方式[2]，傳統(tǒng)教學(xué)方法可以使學(xué)生有充分的思考時間，但提供的信息量較少，如城市水工程概論這門課程涉及水文學(xué)、環(huán)境工程學(xué)、水力學(xué)、建筑學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)、土壤學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等方面知識，概念性的知識較多，要在較短時間內(nèi)講授并使學(xué)生掌握或理解這些內(nèi)容的難度較大。通過編制多媒體課件，采用圖片、視頻、音頻、動畫等教學(xué)手段，適時地為同學(xué)們形象、生動、直觀地講解從取水、水處理、供水、污廢水的收集處理及排放的整個工藝流程；設(shè)置進(jìn)入建筑物內(nèi)部，觀測詳細(xì)管路布置及管中水流情況；模擬火災(zāi)發(fā)生，展示高層建筑報警啟動直至全面噴水實(shí)施的全過程，通過視覺、聽覺，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)熱情。

然而，“教師講，學(xué)生錄”，這種灌輸式教學(xué)依舊是目前概論課程的主要教學(xué)方式，在教學(xué)中往往忽視了學(xué)生的主觀能動性及其發(fā)言的豐富性與多樣性[3]。課堂教學(xué)活動應(yīng)是教與學(xué)的統(tǒng)一，是一種以學(xué)生主體為基礎(chǔ)，培養(yǎng)能力、養(yǎng)成品格和訓(xùn)練方法的過程。及時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并給予有效地反饋，建立師生之間的互動模式，才是良好的教學(xué)模式。本文針對工程類專業(yè)概論課程的特殊性，依據(jù)學(xué)習(xí)共同體理念，提出“知識傳授”和“定向提問—學(xué)生探究—案例展現(xiàn)”相結(jié)合的教學(xué)模式，并以城市水工程概論課程為例進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)探索及完善。

二、“學(xué)習(xí)共同體”的發(fā)展現(xiàn)狀及其融入專業(yè)概論課程學(xué)習(xí)的必要性

“學(xué)習(xí)共同體”是以維果茨基心理發(fā)展理論、社會建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)提出的教學(xué)模式，指出“人所特有的心理技能不是從內(nèi)部自發(fā)產(chǎn)生的，他們只能產(chǎn)生于人們的協(xié)同活動和人與人的交往之中，人所特有的新的心理過程必須在人的外部活動中形成，隨后才可能轉(zhuǎn)移到內(nèi)部，成為人的內(nèi)部心理過程的結(jié)構(gòu)”。即學(xué)習(xí)是在學(xué)習(xí)者參與外部活動的過程中獲得的，對于大學(xué)的課堂教學(xué)，需要通過學(xué)生間、師生間的外部學(xué)習(xí)活動實(shí)現(xiàn)所授內(nèi)容的理解和深化[4，5]。

近年來，伴隨著高等教育的大眾化、知識信息化及多面化，特別是手機(jī)使用的普及化，大學(xué)生的基礎(chǔ)知識水平明顯下降，學(xué)生在課堂上的專注力日趨下降，傳統(tǒng)課堂教學(xué)特定的組織形式未能調(diào)動學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性和主動性，師生間、生生間的溝通嚴(yán)重不足，教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的“學(xué)習(xí)共同體”被慢慢解體，知識的獲取缺少了符合科學(xué)心理學(xué)的學(xué)習(xí)模式[6，7]。蔡元培指出，大學(xué)是“共同研究學(xué)術(shù)之機(jī)關(guān)”，“在校學(xué)者當(dāng)有研究學(xué)問之興趣，尤當(dāng)養(yǎng)成學(xué)問家之人格。”，教師應(yīng)利用各種教學(xué)環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性[8]。交互性對話是實(shí)現(xiàn)課堂學(xué)習(xí)共同體的構(gòu)建、激發(fā)和維持學(xué)習(xí)共同體活力的有效措施[9]，交互性對話已改傳統(tǒng)教學(xué)的單向灌輸模式，提倡每個人都是學(xué)習(xí)的主體參與者，倡導(dǎo)激發(fā)成員的歸屬感及責(zé)任感，要求彼此間圍繞共同的任務(wù)，積極參與，相互交流，分享知識、經(jīng)驗(yàn)、智慧。它能夠有效改善溝通不足的現(xiàn)狀，有利于建立良好的學(xué)習(xí)氛圍，共同促進(jìn)有意義地學(xué)習(xí)。

專業(yè)概論課程的范圍往往涵蓋本專業(yè)的全貌，具有綜合性強(qiáng)、口徑大、內(nèi)容廣、跳躍快等特點(diǎn)[10]，如城市水工程概論包括有取水工程、給水排水管網(wǎng)、給水污水廠（水質(zhì)及水處理工藝）、建筑給水排水及消防系統(tǒng)、水工藝設(shè)備、水工程施工及經(jīng)濟(jì)等方向，要求學(xué)生必須站在學(xué)科全局的高度，充分認(rèn)識與把握學(xué)科全貌，以期做到理論基礎(chǔ)扎實(shí)、專業(yè)知識面廣、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高。該課程的任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識給排水工程的專業(yè)范疇，掌握相關(guān)基本概念、理論和方法，初步建立解決問題的工程方法，能對一些簡單的工程實(shí)際問題進(jìn)行定性分析，為學(xué)習(xí)后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程打好必要的基礎(chǔ)。因此，在課時有限且面臨壓縮的形式下，對于理論與實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)概論課程的學(xué)習(xí)，更需要調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，建立有效的師生及生生之間的學(xué)習(xí)共同體的課堂教學(xué)模式。

三、城市水工程概論教學(xué)的改革實(shí)踐

1.教學(xué)模式的改革。（1）將教材改編為以定向問題為核心的學(xué)習(xí)體系。提出定向問題后，學(xué)生組建各種討論小組，設(shè)計“學(xué)習(xí)情景”，討論“定向問題”的內(nèi)容，教師圍繞“定向問題”，設(shè)計“學(xué)習(xí)資源”、“學(xué)習(xí)策略”、“認(rèn)知途徑”。結(jié)束部分通過“生生討論—教師點(diǎn)評—師生討論—?dú)w納總結(jié)”的模式使學(xué)生糾正誤解或曲解，使更多的學(xué)習(xí)問題得到有效科學(xué)的解決。如在《城市水工程概論》講解過程中，針對水的處理方法，建立討論小組，以課后作業(yè)的形式，給學(xué)生留出足夠的時間去查閱相關(guān)資料并了解現(xiàn)狀，然后在課堂上設(shè)定10—15min的時間由小組代表對討論結(jié)果進(jìn)行報告，老師圍繞所述內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評，接著師生針對重點(diǎn)題進(jìn)行討論，給出更科學(xué)、更專業(yè)的闡釋，最后完成歸納總結(jié)。整個過程鼓勵同學(xué)們摒棄課本知識點(diǎn)的約束，發(fā)表自己的觀點(diǎn)，暢所欲言。實(shí)踐證明：這樣不僅調(diào)動了同學(xué)們學(xué)習(xí)的主動性，加深了專業(yè)知識的理解，使得學(xué)生能在有限的90分鐘課堂時間下將所授知識理解、消化并吸收，而且有利于將最近的研究進(jìn)展納入教學(xué)內(nèi)容，促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的完善化和教學(xué)設(shè)計的合理化。（2）教學(xué)過程中有效結(jié)合“知識傳授”及“三注重”。“三注重”，即注重學(xué)生的發(fā)展、注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、注重學(xué)生的學(xué)下效果。已改傳統(tǒng)單一的教學(xué)模式及沉悶的課堂教學(xué)氣氛，注重學(xué)生的發(fā)展，讓學(xué)生先學(xué)習(xí)，提出問題，然后教師與學(xué)生一起學(xué)習(xí)，通過討論式、問答式、演講式等共同學(xué)習(xí)的方式去解決疑惑。在共同解惑過程中，教師啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識點(diǎn)的連接及新知識的理解，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中實(shí)現(xiàn)實(shí)踐；培養(yǎng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，幫助學(xué)生掌握好的學(xué)習(xí)方法，努力提升學(xué)生學(xué)習(xí)的效率；扭轉(zhuǎn)學(xué)生學(xué)習(xí)的態(tài)度，注重學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，積極開展學(xué)生與學(xué)生之間的熱烈討論，讓學(xué)生都積極投入到學(xué)習(xí)過程中。endprint

正確有效的討論需建立在對專業(yè)知識科學(xué)正確理解的基礎(chǔ)上，專業(yè)概論教學(xué)對象往往是大一或者大二的學(xué)生，他們的專業(yè)知識還非常有限，因此，需要借助知識傳授掌握專業(yè)基本理論。如在城市水工程概論課程教學(xué)中，教師首先對每部分內(nèi)容的專業(yè)術(shù)語和基礎(chǔ)理論采用“知識傳授”的教學(xué)模式，如水源、給水排水管道系統(tǒng)作用、設(shè)計流量、暴雨強(qiáng)度的計算、各水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、建筑給排水系統(tǒng)、水工藝設(shè)備的類型等基本概念，采取知識傳授模式直接向?qū)W生介紹，以啟發(fā)學(xué)生在具體的案例教學(xué)及小組討論中逐步進(jìn)行消化。對于具體的污染處理設(shè)備及其原理、城區(qū)給排水管網(wǎng)的科學(xué)布置及注意事項(xiàng)、建筑給排水管道的布置及其給排水方式等內(nèi)容，采用學(xué)生自主學(xué)習(xí)、小組討論及教師輔導(dǎo)相結(jié)合模式，留出時間由學(xué)生自己通過自學(xué)闡釋所學(xué)構(gòu)筑物、管道、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、適用范圍、注意事項(xiàng)及不足之處，并提出完善的具體想法和理由，教師針對相關(guān)想法與學(xué)生們進(jìn)行討論，引導(dǎo)大家思考。實(shí)踐證明：兩者相結(jié)合的教學(xué)方式，可有效解決學(xué)生查閱資料過程及對問題思考的盲目性，以更快更有效的方式更好地了解相關(guān)構(gòu)筑物、技術(shù)及系統(tǒng)運(yùn)行的發(fā)展歷程、應(yīng)用現(xiàn)狀和研究趨勢。

2.教學(xué)方法的改革。（1）利用創(chuàng)新教育，培養(yǎng)學(xué)生的研究能力。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是實(shí)施“科教興國”和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要途徑。當(dāng)前教育改革不斷深化，素質(zhì)教育已深入人心。創(chuàng)造精神、創(chuàng)新能力是人才素質(zhì)的核心。開發(fā)人的創(chuàng)造力，培養(yǎng)人的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，已成為實(shí)施素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。配合大學(xué)專業(yè)課堂教學(xué)內(nèi)容，積極帶領(lǐng)學(xué)生參加各項(xiàng)課外科技活動競賽，幫助學(xué)生積極主動地去了解專業(yè)課程在工程實(shí)際、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的具體應(yīng)用和需解決的工程技術(shù)問題，使學(xué)生在低年級的學(xué)習(xí)中就能樹立研究思想，培養(yǎng)研究興趣，從而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)好該專業(yè)的信心。實(shí)踐證明：創(chuàng)新教學(xué)是實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識升華的有效措施，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，鼓勵學(xué)生多渠道獲取信息與資料，增強(qiáng)了學(xué)生查找、分析與交流信息的能力，能夠有效解決學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)過程中普遍存在的“廣”和“深”的矛盾問題。（2）利用案例教學(xué)，實(shí)現(xiàn)知識的“溫故而知新”。案例教學(xué)法由前西德教育家瓦·根舍因提出，是基于情景學(xué)習(xí)論、認(rèn)知彈性論，以學(xué)生為主體，憑借具有多元表征的潛在價值的“案例”，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)入科學(xué)探索和反思的學(xué)習(xí)過程[11]。案例教學(xué)，注重學(xué)生利用理論知識解決實(shí)際問題的能力，可幫助學(xué)生鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題的能力。如城市水工程概論專業(yè)課的教學(xué)過程，案例教學(xué)從兩個方面來實(shí)現(xiàn)：一方面，利用實(shí)習(xí)時間帶領(lǐng)學(xué)生深入凈水廠、污水處理廠、施工建筑等場所進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)踐，對各種工程的工藝參數(shù)、運(yùn)行效果進(jìn)行詳細(xì)介紹，強(qiáng)調(diào)點(diǎn)睛之處及注意事項(xiàng)，同時要求學(xué)生收集相關(guān)資料，并對所得到的資料進(jìn)行整理、提煉、歸納及總結(jié)，幫助學(xué)生解課堂之惑；另一方面，利用典型工程案例，引導(dǎo)學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)，要求學(xué)生針對具體案例進(jìn)行分析討論，如對于某一具體建筑的給水方式、管道的布置、采取的理由和依據(jù)等進(jìn)行分析。實(shí)踐教學(xué)證明，案例教學(xué)是落實(shí)專業(yè)課程教學(xué)的有效方法，廣泛收集國內(nèi)外給排水領(lǐng)域具有代表性的成功及失敗案例及現(xiàn)場的實(shí)習(xí)參觀，不僅能夠加深學(xué)生對內(nèi)容的理解，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的主動性，開闊學(xué)生的知識面，激發(fā)學(xué)生的求知欲，提高教學(xué)效果；而且有利于促進(jìn)理性思考與感性認(rèn)識相結(jié)合，啟迪學(xué)生對自己將來的專業(yè)前景和發(fā)展規(guī)劃有所思考，從而有意識地培養(yǎng)自己的工程素質(zhì)。（3）建立微平臺，注重效果跟蹤，及時改進(jìn)。建立微平臺，注重利用課后時間與同學(xué)們交流，詢問對課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解程度、難點(diǎn)及疑問，并以問卷調(diào)查的形式征求同學(xué)們對教學(xué)方法、內(nèi)容及進(jìn)度等的意見與建議，以便及時對后續(xù)的上課內(nèi)容與方式進(jìn)行改進(jìn)。

3.考核方式改革。專業(yè)概論課程往往涉及多方面的知識，如城市水工程概論課程，涉及水文學(xué)、水力學(xué)、環(huán)境學(xué)、建筑學(xué)、電化學(xué)、生物學(xué)、施工、經(jīng)濟(jì)學(xué)等多方面的知識，完全掌握難度較大，而且也沒必要完全掌握，因?yàn)樵诤罄m(xù)的專業(yè)課中會詳細(xì)地去學(xué)習(xí)。專業(yè)概論課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)應(yīng)是讓學(xué)生形成專業(yè)系統(tǒng)框架，掌握一些基本概念，樹立專業(yè)思想，然后在后期的專業(yè)學(xué)習(xí)中慢慢體會。因此，對于專業(yè)概論課程的考核，應(yīng)注重學(xué)生獨(dú)立思考能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，應(yīng)以知識、能力、素質(zhì)來綜合評價學(xué)生。實(shí)踐證明，結(jié)合筆試（閉卷，評價基本概念的掌握情況，30%）、課堂討論（30%）、課程論文（20%）及實(shí)習(xí)總結(jié)報告（10%）的考核方式綜合考察學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，有利于實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效果的真實(shí)性評價。

四、結(jié)束語

“學(xué)習(xí)共同體”的課堂教學(xué)模式注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，適用于專業(yè)概論課程的學(xué)習(xí)。工程類專業(yè)概論課程具有較強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，其最大的特點(diǎn)是信息量大、學(xué)科交叉多、知識點(diǎn)互相滲透，與工程密切相關(guān)。采用“知識傳授”和“定向提問—學(xué)生探究—案例展現(xiàn)”相結(jié)合的教學(xué)模式，學(xué)習(xí)過程中對于重要的概念、理論、推導(dǎo)應(yīng)采用知識傳授的方法，而對于處理工藝流程、設(shè)備、構(gòu)筑物及系統(tǒng)運(yùn)行等內(nèi)容采用“定向提問—學(xué)生探究—案例展現(xiàn)”的方法，從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律著手，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性、學(xué)習(xí)積極性、主動性和創(chuàng)造性，在授課過程中采用“啟發(fā)式”、“引導(dǎo)式”、“互動式”的教學(xué)方式，鼓勵學(xué)生提出問題、討論問題，以提高其學(xué)習(xí)興趣，最大程度地改善教學(xué)的時效性。相結(jié)合的教學(xué)模式有利于反映和吸收本學(xué)科領(lǐng)域的最新研究成果，體現(xiàn)學(xué)科交叉的特點(diǎn)，完善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量提高與人才培養(yǎng)模式相適應(yīng)的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮建軍.教育現(xiàn)代性的反思與批判[J].南京師大學(xué)報（社會科學(xué)版），2004，（4）：69-74.

[2]M.B.Tinzmann，L.Friedman，S.Jewell-Kelly，P.Mootry，P.Nachtigal，and C.Fine NCREL.Why Should Schools Be Learning communities？ Oak Brook 1990.

[3]沈德立.高效率學(xué)習(xí)的心理學(xué)研究[M].北京：教育科學(xué)出版社，2006：23.

[4]朱熠，霍涌泉.基于學(xué)習(xí)共同體的課堂文化重建[J].中國教育學(xué)刊，2011，（5）：46-49.

[5]佐藤學(xué).學(xué)校的挑戰(zhàn)：創(chuàng)建學(xué)習(xí)共同體[M].鐘啟泉，譯.上海：華東師范大學(xué)出版社，2011：24.

[6]周光禮，黃容霞.教學(xué)改革如何制度化——“以學(xué)生為中心”的教育改革與創(chuàng)新人才培養(yǎng)特區(qū)在中國的興起.高等工程教育研究，2015，（5）：47-56.

[7]John Retallick，Barry Cocklin. Learning Community In Education：Issues，Strategies and Co ntexts[M].Routledge，1966：6.

[8][日]佐藤學(xué).學(xué)習(xí)的快樂——走向?qū)υ抂M].鐘啟泉，譯.北京：教育科學(xué)出版社，2004：340-341，384.

[9]熊匡漢.論師生互動與教學(xué)價值實(shí)現(xiàn)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2009，（4）：21-23.：

[10][美]羅伯特·B·巴爾，約翰·塔格.從“教”到“學(xué)”的轉(zhuǎn)變[J].院校決策參考，2012，（4）：14.

[11]譚甲文.案例教學(xué)法與新升本科院校學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)[J].宿州學(xué)院學(xué)報，2011，（10）：114-118.endprint