地下工程監(jiān)測(cè)技術(shù)支架式教學(xué)的支架搭建

[摘 要] 支架搭建是支架式教學(xué)中最為關(guān)鍵的一步。論文在對(duì)支架式教學(xué)基本原理深入剖析的基礎(chǔ)上，依托“地下工程監(jiān)測(cè)技術(shù)”課程教學(xué)實(shí)例，采用范例講解、問題分析、視頻播放、圖表講解等支架形式，完成了支架式課堂教學(xué)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、營造學(xué)習(xí)情境、促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移三個(gè)方面的支架搭建工作，并繪制了教學(xué)支架搭建圖。為深入研究支架式學(xué)習(xí)提供了樣本范例支持。

[關(guān)鍵詞] 支架式教學(xué);最近發(fā)展區(qū);支架搭建;監(jiān)測(cè)技術(shù)

[作者簡介] 張自光（1980—），男，安徽蒙城人，工學(xué)博士，安徽建筑大學(xué)土木工程學(xué)院講師，研究方向?yàn)槌鞘械叵驴臻g開發(fā)。

[中圖分類號(hào)] G642 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）43-0285-03 ? ?[收稿日期] 2020-03-29

隨著教學(xué)理論的不斷發(fā)展，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，利用情境、協(xié)作、會(huì)話等學(xué)習(xí)環(huán)境要素，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動(dòng)性和獨(dú)立探索精神，達(dá)到使學(xué)生有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)意義構(gòu)建的目的的支架式教學(xué)日益受到眾多研究者的青睞[1-7]。

支架，又稱腳手架，原是建筑行業(yè)的術(shù)語，指建造樓房時(shí)施予的暫時(shí)性支持，樓房建好后即予以拆除。Wood，Bruner等人[8]最先采用了這個(gè)術(shù)語用來描述同行或有成就的人在另外一個(gè)人的學(xué)習(xí)過程中所施予的有效支持。Pressly等人將“支架”定義為根據(jù)學(xué)生的需要為他們提供幫助，并在他們能力增長時(shí)撤去幫助。張麗萍[9]對(duì)學(xué)習(xí)支架搭設(shè)時(shí)機(jī)進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述。杜軍[10]對(duì)腳手架搭建應(yīng)注意的事項(xiàng)進(jìn)行了說明。閆寒冰[11]對(duì)學(xué)習(xí)支架的作用、搭設(shè)原則及支架形式進(jìn)行了闡述。

“地下工程監(jiān)測(cè)技術(shù)”是城市地下空間工程專業(yè)一門重要的專業(yè)課，具有實(shí)踐性強(qiáng)、針對(duì)性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)的鮮明特征。本文依托地下工程監(jiān)測(cè)技術(shù)教學(xué)實(shí)例，采用范例講解、問題分析、視頻播放、圖表講解等支架形式，完成了支架式課堂教學(xué)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、營造學(xué)習(xí)情境、促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移三個(gè)方面的支架搭建工作，并繪制了教學(xué)支架搭建圖。為深入研究支架式學(xué)習(xí)提供了樣本范例支持。

一、支架式教學(xué)基本理論

支架式教學(xué)是指教師根據(jù)學(xué)生的既有知識(shí)水平，為幫助學(xué)生理解和掌握新知識(shí)提供一種圍繞關(guān)鍵概念而展開的框架結(jié)構(gòu)體系，然后圍繞該體系不斷提供相應(yīng)的線索和提示，一步一步搭建學(xué)生的學(xué)習(xí)支架，引導(dǎo)學(xué)生沿著學(xué)習(xí)支架一步一步向上攀登;學(xué)生通過對(duì)規(guī)則和假設(shè)的不斷創(chuàng)造，積極主動(dòng)地建構(gòu)富有意義的理解，不斷提高知識(shí)遷移的能力，逐步成為一名獨(dú)立的學(xué)習(xí)者。

支架式教學(xué)的理論基礎(chǔ)主要來自于前蘇聯(lián)著名心理學(xué)家Vygotsky提出的“最鄰近發(fā)展區(qū)”理論。最鄰近發(fā)展區(qū)指學(xué)生可以獨(dú)立解決問題時(shí)的實(shí)際發(fā)展水平和在教師指導(dǎo)下才能夠解決問題時(shí)的潛在發(fā)展水平之間的距離。最鄰近發(fā)展區(qū)存在于學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平處于已知與未知、能夠勝任與不能勝任之間，是學(xué)生需要學(xué)習(xí)支架的幫助才能夠得以完成的區(qū)域。學(xué)習(xí)支架的作用在于幫助學(xué)生順利穿越最鄰近發(fā)展區(qū)。通過支架的幫助，管理學(xué)習(xí)的任務(wù)逐漸由教師逐步轉(zhuǎn)移給學(xué)生本人，完成學(xué)習(xí)過程的內(nèi)化，當(dāng)學(xué)生有能力順利穿越最鄰近發(fā)展區(qū)時(shí)，支架撤離。支架式教學(xué)支架的作用如圖1所示。

二、地下工程監(jiān)測(cè)技術(shù)支架式教學(xué)的支架搭建

（一）地下工程監(jiān)測(cè)技術(shù)課程特征

“地下工程監(jiān)測(cè)技術(shù)”是城市地下空間工程專業(yè)一門重要的專業(yè)課，主要講授明挖法、蓋挖法、盾構(gòu)法及礦山法城市地下工程支護(hù)結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境及周圍巖土體監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的關(guān)鍵概念、基本程序及相關(guān)行業(yè)規(guī)范等。課程教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維和實(shí)踐能力，使學(xué)生初步具備從事地下工程監(jiān)測(cè)的從業(yè)能力。該課程具有實(shí)踐性強(qiáng)、針對(duì)性強(qiáng)、綜合性強(qiáng)的鮮明特征。

（二）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的支架搭建

大學(xué)生尤其是工科學(xué)生一般具有較強(qiáng)的好奇心和邏輯思維能力，具備一般認(rèn)識(shí)論、方法論等基本的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)和知識(shí)儲(chǔ)備。地鐵區(qū)間盾構(gòu)隧道地表沉降監(jiān)測(cè)課程課堂教學(xué)首先從“是什么—為什么—怎么做—邊界條件”等學(xué)生易于理解和接受的一般認(rèn)識(shí)論入手，通過3～5min的教學(xué)視頻播放并結(jié)合工程具體案例解析，作為一步步激發(fā)學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)興趣的支架，逐步完成對(duì)地表沉降監(jiān)測(cè)等定義、目的、方法、頻率和周期、控制值及管控措施等邏輯關(guān)系相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行講授，如圖2所示。

（三）營造學(xué)生學(xué)習(xí)情境的支架搭建

借助多媒體、網(wǎng)絡(luò)等手段，積極營造生動(dòng)形象、過程直觀的課堂學(xué)習(xí)情境，有利于充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性，啟迪學(xué)習(xí)思維，開發(fā)學(xué)習(xí)智力。在課堂教學(xué)過程中，根據(jù)講述內(nèi)容將學(xué)習(xí)積極引入特定的學(xué)習(xí)問題情境，是提高教學(xué)效果的重要途經(jīng)。

地鐵區(qū)間盾構(gòu)法隧道工程地表沉降監(jiān)測(cè)課堂教學(xué)主要內(nèi)容的講授，以地表沉降監(jiān)測(cè)程序中的邏輯關(guān)系為基礎(chǔ)，結(jié)合地鐵區(qū)間暗挖隧道地表沉降監(jiān)測(cè)具體案例，采用視頻播放、圖片講解、表格解析等手段，一步一步搭建營造學(xué)生學(xué)習(xí)情境的支架，逐步完成對(duì)地鐵區(qū)間暗挖地表沉降監(jiān)測(cè)中關(guān)鍵概念的充實(shí)和具體化，如地鐵區(qū)間盾構(gòu)法隧道工程地表沉降監(jiān)測(cè)頻率含義的講授，如圖3、表1所示。學(xué)習(xí)情境的營造，以地表沉降監(jiān)測(cè)程序中的邏輯關(guān)系作為學(xué)生新的實(shí)際發(fā)展水平，結(jié)合地鐵區(qū)間暗挖隧道地表沉降監(jiān)測(cè)具體案例，采用視頻播放、圖片講解、表格解析等手段，對(duì)地鐵區(qū)間暗挖地表沉降監(jiān)測(cè)中的關(guān)鍵概念進(jìn)行充實(shí)和具體化，如圖3所示。

現(xiàn)以地鐵區(qū)間盾構(gòu)法隧道工程地表沉降監(jiān)測(cè)頻率相關(guān)內(nèi)容的講授為例進(jìn)行說明。首先通過視頻播放使學(xué)生對(duì)盾構(gòu)隧道掘進(jìn)有直觀形象的認(rèn)識(shí)（見圖4），然后結(jié)合圖片對(duì)盾構(gòu)隧道工程地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)與開挖面之間的相對(duì)位置幾何管線進(jìn)行解析（見圖5），最后結(jié)合表格所對(duì)監(jiān)測(cè)頻率進(jìn)行詳細(xì)講授（見表1）。

（四）促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)遷移的支架搭建

地下工程監(jiān)測(cè)技術(shù)各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目具有大致相同的內(nèi)在邏輯關(guān)系進(jìn)行，基本都是圍繞“監(jiān)測(cè)定義—監(jiān)測(cè)目的—監(jiān)測(cè)方法—監(jiān)測(cè)頻率—監(jiān)測(cè)控制指標(biāo)”這一線索展開，尤其是地表沉降與建筑物沉降、管線沉降、樁（墻）頂沉降等都是豎向位移監(jiān)測(cè)，其監(jiān)測(cè)儀器和監(jiān)測(cè)方法大致相同，區(qū)別僅在于監(jiān)測(cè)頻率及相應(yīng)的控制值。因而特別適合地表沉降與建筑物沉降等其他豎向監(jiān)測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行對(duì)比分析，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)遷移能力，一步一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立學(xué)習(xí)、獨(dú)立探索（如圖6所示）。

參考文獻(xiàn)

[1]高艷.談建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的支架式教學(xué)——以化學(xué)教學(xué)為例[J].中國成人教育，2013（18）：162-164.

[2]陳繼貞，李波.“支架式”教學(xué)在生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國成人教育，2010（3）：150-151.

[3]祁光穎.現(xiàn)代教育技術(shù)下的大學(xué)英語支架式教學(xué)探索[J].中國成人教育，2009（10）：130-131.

[4]雷鋼.支架式教學(xué)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國成人教育，2007（9）：165-166.

[5]吳繼衛(wèi)，顧相伶，崔淑芹，等.以學(xué)生為中心的支架式教學(xué)在微生物學(xué)課程中的實(shí)踐與思考[J].微生物學(xué)通報(bào)2020（2）：1-8.

[6]王彩云，劉加明.基于支架式教學(xué)的案例研究——以“太陽視運(yùn)動(dòng)圖的判讀”為例[J].地理教學(xué)，2019（24）：55-58.

[7]裘奕嘉，曹梅娟.支架式教學(xué)在護(hù)理教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].護(hù)理研究，2018（24）：3831-3833.

[8]Wood，D，Bruner，J.S，Ross，G.Role of tutoring in problem solving [J].Journal of Child Psychology and Psychiatry and Allied Disciplines.1976（17），89-100.

[9]張麗萍.支架式教學(xué)模式在應(yīng)用型學(xué)校教學(xué)中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)（教育科學(xué)版），2013（12）：106-108.

[10]杜軍.“支架式”教學(xué)應(yīng)重視“腳手架”的搭建[J].教育理論與實(shí)踐，2005（14）：51-53.

[11]閆寒冰.信息化教學(xué)的學(xué)習(xí)支架研究[J].中國電化教育，2003（11）：18-21.

[12]城市軌道交通工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范（GB50911—2013）[J].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.