發現式教學法在測量學課程教學體系中的應用

張春勤 周雨灣 劉勇 馬美玲

摘 要：本文結合高校測量學課程的改革要求，針對測量學課程設置的特點和教學中存在的問題，以科學合理地設計教學方法與內容為指導，融入具有創新性的發現式教學方法，以充分激發學生的學習動力為目標，探討了課程的教學設計思路、實踐環節等內容。發現其教學效果有如下幾個方面：加強了學生思維能力培養;培養了學生自主學習和實踐創新能力的發展。該模式的運用為全面推進課堂教學素質化改革起到了積極的促進作用。

關鍵詞：發現式教學法;測量學;實踐教學

測量學課程是土木工程、工程管理等相關專業必修的一門專業基礎必修課，是一門理論和實踐緊密結合的課程。通過本課程教學使學生掌握在各類土木工程建設中需要的測量基本理論、方法和技能，培養學生動手、實踐和創新能力，為學生從事土木工程勘測、設計、施工、管理奠定基礎。

在該教學體系中，應用教學模式是一定的教學理論或教學思想的反映，是一定理論指導下的教學行為規范。根據教學大綱重點教授測量的基本理論、知識和技能，主要應用的是比較傳統的“以教師為中心”的傳遞─接受式與探究式教學方法，也取得了一定的成績，但是依然無法滿足學生對課程實踐知識學習的要求。

發現式教學方法在實踐中已經被一些高校作為重要的教學模式而采納，并且取得了一定的效果[1]。發現式教學方法，又稱“發現學習”或“問題法”，即在教師指導下，學生能夠獨立地利用教材和其他學習資料，通過自己的探索與研究，從而發現所要學習的基本原理，并培養專業技能的一種教學方法。因此，探究在傳統的“接受式教學法”的基礎上，融入發現式教學法的教學模式在測量學教學中的運用成為必要途徑。

一、測量學課程教學中存在的問題

為了了解測量學課程教學中存在的問題，筆者對該課程的學生進行問卷調查。調查內容著重包括學生對該課程的學習期望;對本專業課程設置的滿意度;了解學生對測量學內容的掌握程度和學習途徑;學生解決實踐問題的能力及水平等方面。通過調查，發現主要存在以下問題：

（一）教學模式和方法落后于時代發展

通過調查發現：學生對知識的渴求、對教學改革寄托了一定的希望、提出對教師和課程的理性建議。學生對該課程教授的方法的建議主要包括：希望教師不拘泥書本、教學新穎;課堂氣氛活躍、言論自由些;教學適應社會需求、教學與案例分析相結合。在測量學教學中主要應用的還是比較傳統的“以教師為中心”的傳遞―接受式與探究式教學方法，也取得了一定的成績，但是仍然無法滿足學生對課程實踐知識學習的要求，學生始終處于被動學習的狀態。因此，教師在純理論的教學中倍感吃力，難以把知識的難點和重點講透。

（二）教材內容脫離實踐。

學生對專業課程教學實踐的建議是，既教基礎也聯系實際，更注重學生的社會實踐活動等，這些反映出學生對教學計劃制定、教材內容、教學活動安排亟待改革的呼聲。測量學課程是專業學生在大二時進行學習的專業基礎課程，學生對測量學的學習還是主要局限于所選的教材，學生會對于測量學課程覺得太單一，很多具體的操作主要由教師口述來完成，學生較難真正理解，而失去學習的積極性。

二、發現式教學法應用的理論基礎與意義

（一）發現式教學法的理論依據

發現式教學法就其思想淵源而言，可以追溯到在19世紀中葉，實踐認識論思想建構包括根據“實踐―認識―再實踐―再認識”四大教學程序[2]。發現式教學模式是基于建構主義學派的建構原理與完形-頓悟學說而產生的。建構主義學派認為，知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下，借助他人的幫助獲取知識的過程，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式而獲得[3]。發現學習，是指讓學生通過自己經歷知識發現的過程來獲取知識、發展探究能力的學習和教學模式。這種意義下的學習，以學生的自主探索、合作學習為主要特征，學習過程中，學生在原有的認知基礎上，其元認知、動機、行為都能得到積極有效的參與[4]。所以，發現式教學法作為一種學習方式，其本質正是學生在原有認知基礎上的主動建構。

美國著名心理學家杰布魯納于20世紀50年代與70年代美國教育心理學家奧蘇伯爾完善了探索發現式教學法[5]，由于他的倡導，使得發現式教學法引起了從事教育工作的人們的高度關注和重視。發現式教學方法的構成體系主要反映在以下幾個方面：（1）強調學生是知識的主動積極的探索者;（2）重視邏輯思維，鼓勵猜測，強調直覺思維，倡導學生與教師、教材、學生不同的見解，培養學生求異思維與創新意識;（3）采用學生“用自己的頭腦親自獲得知識的一切形式”，但不排斥教師的引導與指導;（4）重視學生對數學知識結構的理解與掌握， 強調結構與系統，強化學生認識結構的建立、充實、調整、更新。

（二）發現式教學法的重要性與實踐意義

從傳統的傳遞─接受式與探究式教學中，筆者和學生都深刻地感受到受教材內容、學習資源的限制，學生的思想和能力受到了一定的限制。實施發現式教學策略的實質，就是指導學生自覺、主動、創造性地去學習，實現自我教育、自主管理、自求發展。發現式教學理論有利地支持了目前測量學課程課堂教學等方方面面的新發展，對教學改革項目有著較強的指導意義，值得進行實踐性地探究。它的意義在于以下幾點：

1.激發學生的學習興趣和探索精神

學習興趣是學生學習動機最現實、最活躍最強烈的心理因素，探索發現又是創新思維和創新能力成長的溫床，那么將灌輸式、填鴨式的課堂教學轉變為以學生為學習主體的方式，是推動學生積極主動地尋求知識的原始動力，發現式教學模式能滿足學生學習的好奇心和探索新知識領域的愿望。

2.促進學生深刻掌握知識要點

激勵學生參與知識形成的過程是發現式教學模式非常重要的宗旨，知識光靠教師講授還不足夠滿足學習的需求，發現式教學模式為學生主動參與學習全過程提供了良好的契機，從而達到教學的目標。

3.發展學生的創新思維

在高等教學中，一直強調培養學生的發現意識和實踐能力。教師需要不斷結合順應教學改革發展的要求，展現學生多彩的創造個性和才能，并培養創新的意識與創新的思維，探索發現式學習對于發展學生的創新思維和創新能力具有十分重要的指導意義。

因此，在測量學課程中融入“發現式教學法”是順應時代發展的必要途徑。

三、測量學相關課程的改革目標與設計思路

（一）改革目標

目前，眾多教育學者比較認可的課程目標設計，主要是根據知識和能力，過程和方法，情感態度價值觀三個維度。同時，以教育思想和教育觀念革新為先導，實踐教學體系創新為核心，管理體制和運行機制改革為基礎，以提高學生實踐能力、培養學生的創新精神和科研思維為目標，打通學科基礎課程，創建專業模塊課程，注重學科交叉融合，構建一套科學的“厚基礎、層次型、模塊化”的土木工程教學體系、創新人才培養模式和教學管理機制。筆者確立了以下的教學目標：

1.知識和技能

構建學生對測量學知識可持續增長的認知模式，使學生得到系統的實戰技能訓練，在教程的引導之下，促進學生自主學習、合作式學習和研究式學習，提高獨立思考、發現問題、分析問題和解決問題的能力，鍛煉了學生的科學思維，創新能力顯著提高，為培養復合型土木工程專業人才奠定了堅實的基礎。

2.過程與方法

通過設置“問題”情境，讓學生親歷教學過程，提供收集資料的平臺，并且進行討論學習。另外，“方法”，應是具體的，而不是抽象的，主要采用啟發式、討論式、學術交流式，及時更新教學內容，增加實戰教學中綜合性、創新性和設計性模擬實驗比例，保證實驗項目年更新率不低于5%。

3.情感、態度、價值觀

主要強調測量學課程的人文性，通過大綱“實踐性”目標豐富學生的學習過程，利用校外實習基地，緊密聯系實際，延續和深化課堂實戰教學。利用廣泛的網絡資源平臺，分析當前企業面臨的測量技術的瓶頸問題，鼓勵學生嘗試性、發散性的思考解決方案，從而鍛煉他們求實探索的精神，樂觀積極的人生態度，培養較強的社會責任感等等。

（二）設計思路

《測量學》課程教授環節可分為四個具體的實踐程序是：安排教材內容―設置問題情境―參與討論分析―理論或實踐檢驗，并且較為詳實地闡述教學內容的設計思路。

1.合理安排教材內容

發現式教學方法要求教師依托測量學實驗室和網絡資源的體驗性、操作性和創新性實訓，以測量學實驗活動為主線，使學生熟練掌握測量技術，知曉測量的基本原理、關鍵技術及應用。因此，依據發現式教學模式合理地安排教材內容是必要的，同時對基本概念、理論、結構體系等部分進行精講，達到激發學生學習的主動性和積極性，進而培養其對該課程方式方法、邏輯思路、策略途徑等學習興趣的目的。

2.設置情景與課程導入

為了培養學生的學習興趣以及建立直觀的認識，需以教學內容中每個單元來設計相應的“問題”，使用“問題解決”教學策略，在教學環節重點組織采取項目教學、任務驅動、實戰演練、案例分析、小組合作學習等靈活多樣的方法，以工作任務為出發點來激發學生的學習興趣。

3.探索發現與參與討論

課程內容安排與問題情境設置完成后，需采用引導學生獨立自主或合作探究的方式，讓學生發現和提出問題的解決方案，培養學生的創造性思維和參與解決問題的能力，這是發現式教學模式重要的方面。

4.進行理論或實踐上的假設檢驗

無論是設置問題情境，還是激勵學生積極參與討論總結，還無法滿足教學最終的目標，所以還需要對學生設計的解決方案或者結果進行判斷，檢驗假設是否符合實際，找到理論與實踐的結合點，通過選擇具有一定可操作性的方法。

四、結論

筆者認為測量學課程尤為適合采用發現式教學法教學，近幾年將該教學模式應用于測量學課堂教學過程中，發現其教學效果有如下幾個方面：首先，發現式教學加強了學生思維能力的發展，因而也帶動了學生對測量學知識的理解、掌握和運用，具有傳統講授式教學無法比擬的優勢。其次，有利于調動學生學習的積極性，鍛煉和提高學生分析問題與解決問題的能力，為創設積極的學習情境，激發課堂的活力提供了指導。最后，問題的發現僅僅是發現式學習的第一個環節，學生的好奇心被有效激發，驅動對問題的探索與解決，長期堅持使用發現式教學法組織教學，有助于培養學生團結合作、勇于探索、堅持真理的精神，嚴謹的科學態度，理論聯系實際的作風等，有效提升學生的科學素養，培養了學生自主學習和實踐創新能力的發展。該模式的運用為全面推進課堂教學素質化改革起到了積極的促進作用。

參考文獻：

[1] 顧建民，沈其娟.以教促學，推進課堂教學改革[J].中國高等教育，2013（13）：48-49，65.

[2] 秦宣云，李軍英，鄭建梅，等.融入啟發式、探究式、討論式、參與式教學方法的高等數學課程課堂教學改革的研究與實踐[J].大學教育，2015（5）： 95-96.

[3] 王佳.基于建構主義學習理論的教學方法的調查與研究[J].大學教育，2013（22）：116-117.

[4] 梁偉，王建華，胡建旺.研討式教學法在信息融合技術課程教學中的應用[J].中國電力教育，2011，（27）：194，201.

[5] 希魯納.布魯納教育論著選[M].邵瑞珍，張渭城，等譯.北京：人民教育出版社，1989.

項目基金：本文系浙江理工大學教育教學改革研究項目“發現式”教學模式在《測量學》課程教學體系中的設計與應用（編號：jgyb201815）的研究成果。

作者簡介：

張春勤，1985年-，山東濱州人，博士，講師，研究方向城市交通治理。