基于深度思考的多維一體化港航專業教學模式在水工混凝土結構課程中的應用

魏東澤 顧恩凱

【摘 要】 為提高港航專業課程教學質量，以港口航道與海岸工程專業的核心課程水工混凝土結構課程為例，分析目前教學模式的現狀和存在的問題。以人本主義教學思想為理論依據，結合水工混凝土結構課程的教學實踐和實際需求，提出一套基于深度思考的多維一體化教學模式。闡述該模式的目標、內容、建立方法和具體舉措，對于改進港航專業的教學模式、提升教學質量，具有一定的參考意義。

【關鍵詞】 港航;深度思考;多維一體化;教學模式;水工混凝土結構課程

0 引 言

培養合格的大學生既是高校的主要任務，也是體現高校價值的核心競爭力。經濟社會的快速發展，對高校畢業生的能力提出了新的更高的要求，傳統的教學模式面臨較大的壓力和挑戰，高校亟需加大教學改革力度，發展與時俱進的教學模式。當前，高校畢業生人數屢創歷史新高，畢業生就業面臨巨大的壓力，企業卻面臨著用工荒，專業人才存在結構性短缺。這一鮮明的矛盾突出反映了當前高校人才培養模式存在不足，理論與實際脫節的問題亟待研究和解決。

港口航道與海岸工程專業（以下簡稱“港航專業”）是一個實踐性、技術性極強的專業，為其開設的水工混凝土結構課程對學生的實際應用能力和動手能力要求高。同時層出不窮的技術，要求學生必須具有堅實的基礎知識。近年來，在港口工程領域由于混凝土結構問題導致的安全事故時有發生，事故造成了嚴重的經濟損失及人員傷亡，提高該課程的教學質量具有十分重要的現實意義和實用價值。以多年的教學經驗來看，傳統的課堂講授方式和成績評價方式難以提高學生的學習興趣：一方面知識點多而雜，且受課堂環境限制教師難以形象立體地講解，不利于學生對課堂知識的理解和消化;另一方面理論教學脫離工程實際，加大了教師傳道授業的難度，學生也易陷入盲目的應試模式，一旦遇到實際工程問題就無從下手，導致信心受挫。

針對上述矛盾和難題，筆者根據多年教學經驗探索建立一套基于深度思考的多維一體化教學模式，以深度思考工程實際問題為專業知識觸發點，以探索解決工程實際問題的方法為授課核心內容，以優化成績評價體系為學生自主學習的源動力，通過教師主講、角色互換、體驗式學習等模式進行課上學習，以及探究式、合作式進行課下學習，激發學生的學習主動性，提高學生在教學活動中的參與度，達到“在教師的引領下，學生圍繞具有挑戰性的學習主題，全身心積極參與，獲得發展的、有意義的學習過程”的理想狀態。

1 人本主義思想在教學領域的應用現狀

人本主義教學觀是在人本主義學習觀的基礎上形成并發展起來的，該理論是根植于其自然人性論基礎之上的理論體系。該思想強調教育應將學生培養成富有靈活性、適應性和創造性的人。為了完成這個目標，教育者們不斷嘗試對教學模式進行改革：李珍等[1]將傳統教學模式與智慧教學理念下翻轉課堂教學模式進行對比后，提出將二者相結合的想法，并給出了翻轉課堂教學模式的具體實施步驟;肖建華[2]指出，想讓深度學習發生，必須讓學生學會深度思考，并且只有教師進行了深度思考，才能有效引領學生深度思考。人本主義思想對于提升教學質量具有積極的意義，將人本主義思想應用于水工混凝土結構課程教學中是一次新的探索和嘗試。

2 水工混凝土結構課程教學的現狀分析

水工混凝土結構課程學習難度大、課程內容較為枯燥，往往難以引起學生足夠的學習興趣。高校教師們也在不斷努力探索水工混凝土結構課程的教學模式改革：顧文虎[3]針對“卓越工程師教育培養計劃”的人才培養目標，從教學內容、教學方式、考核方式等3個方面進行探討，旨在促進適應應用型人才培養目標的課程建設與發展，尋求適應時代發展的新型教學方法;杜聚國[4]根據高等教育的特點，分析水工鋼筋混凝土結構課程內容改革的必要性，介紹圍繞“結構的荷載及內力計算、結構的截面設計及驗算和鋼筋圖的識讀與繪制”三大部分內容進行教學的方法，提出了加強實踐性教學內容的措施;沈璐等[5]通過對該課程特點的分析，在教學內容方面提出“三層次”知識內容體系框架，對教學方法和教學資源進行升級和深化，旨在打造以培養高層次應用型人才為導向的鋼筋混凝土結構課程教學模式。

筆者在多年的水工混凝土結構課程教學過程中曾嘗試采用角色互換等教學模式以增加學生的學習主動性，但仍未達到理想的效果，主要有以下3個原因：

（1）課堂教學未充分激發學生的求知欲，學生學習較為被動。水工混凝土結構課程的學習需要理論力學、結構力學等先導課程為基礎，這些課程的理論知識均較為復雜，學習難度大。若教師在學生對先導課程未能充分掌握的情況下采取灌輸式教學，往往會使學生感到無所適從，甚至對學習產生厭惡心理，久而久之形成恐懼心理。

（2）實驗教學在水工混凝土課程教學體系中的占比較輕，且教學形式單一。雖然目前港航專業的多門課程都設置了一定的實驗課程和實習課程，但實驗教學形式較為簡單、機械，一般都是重復著準備設備儀器、老師示范、分組學生實驗、老師指導、學生撰寫實驗報告這些流程。這種驗證性實驗仍然是灌輸式教學模式的延伸，對學生思維能力的訓練和提高效果不明顯。

（3）課本內容脫離工程實際，知識更新較慢，落后于實際工程技術。在水工混凝土結構課程的實際教學中，發現部分課本內容知識體系較為陳舊，未及時吸納新的工程技術知識。這主要是因為從事高等教育的教師普遍缺乏實際工程經驗，接觸工程一線的機會較少，導致課程教學落后于實際工程技術發展。

3 基于深度思考的多維一體化教學改革的目標和內容

筆者針對目前教學方式中存在的問題和不足，結合水工鋼筋混凝土課程的實際特點和應用需求，提出了基于深度思考的教學改革目標。

（1）建立基于深度思考的課堂教學模式。培養學生形成主動探索的學習方式，全面提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，并通過小組協同合作的形式，提高學生的溝通能力、表達能力，提升學生整體素質。

（2）完善“課堂、實驗室、施工現場”多維一體化的課程教學體系。幫助學生對工程實際形成直觀、清晰的認識，培養專業知識扎實、具備創新實踐能力、善于解決工程實際問題的應用型人才。

（3）優化水工混凝土結構課程電子教案。教案中加入實驗室和施工現場拍制的照片、視頻和科研成果，介紹最新的工程技術，激發學生興趣，轉變傳統灌輸式教育，提高學生的參與度，使學生對混凝土結構的設計和施工過程有更加直觀的認識。

（4）構建以探索性學習為主導的成績評價體系。通過提高課下學習成績在最終成績中的占比，以及實施切實可行、客觀合理的平時成績評價體系，使成績評價體系成為學生課下自主學習的重要動力。

結合基于深度思考的教學改革目標，提出了3項具體的改革內容。

（1）轉變傳統授課方法，探索基于深度思考的課堂教學模式。以實際工程問題為章節的引出點，以深度思考為主干，在解決深度思考問題的過程中系統掌握相關知識點;在教師講解難點知識及基本原理的基礎上，通過個人探究與小組協同合作的形式，探索深度思考問題的產生原因、解決方式，以及相似工程問題的技術措施等系列問題，提高學習興趣和積極性，并最終形成知識樹。

（2）形成“課堂、實驗室、施工現場”多維一體化教學體系。水工混凝土結構課程理論應緊密聯系實際，為工程實際應用奠定堅實的基礎。因此，除課堂教學外，實驗室教學和施工現場教學也同樣重要。

探索基于深度思考的啟發式實驗課教學，引導學生主動設計實驗方案，獨立探索完成實驗需要進行的工作、能夠獲得的試驗數據、能夠說明的問題等，讓學生在深度思考后進行實驗，系統地掌握實驗原理。另外，除了常規驗證性實驗外，鼓勵學生自主選擇課本以外的探索性實驗，實現從“實驗”到“試驗”的轉變，激發學生的創造思維和求知欲。

施工現場教學，不是僅限于認識實習、畢業實習等固定的幾次實習機會，而是要結合課程教學進程開展形式多樣的現場教學：帶領學生進鋼筋加工車間、預制場和施工現場，了解混凝土結構施工的主要工序;將資深工程師請進課堂，開展講座、交流會，了解水工混凝土結構前沿施工技術。

（3）重構成績評價體系，形成以課下探索性學習為主導的成績評價體系。引導和鼓勵學生開展探究式、合作式的課下學習，探索制定評價主體多元化、評價內容多樣化的新型成績評價體系。該評價體系包括組間互評、組內互評、教師評價、考評成績等4個部分內容，各模塊權重見圖1。

4 基于深度思考的多維一體化教學改革的方法和舉措

以人本主義的教學理論模型為理論依據，以提高學生學習過程的自主性、探索性及學以致用能力為目的，探索基于深度思考的多維一體化水工混凝土結構課程教學模式。該模式主要包括課程課件優化、授課模式改變和成績評價體系重構等方面的改革，具體的實施方法如下：

（1）基于深度思考的課堂教學模式實施方法。通過各章設置1～2道深度思考問題，引導學生利用各種教學資源對問題加以研究分析，加強“課上課下”兩個課堂的建設。課上采用教師主講、學生體驗、小組討論、角色互換等多種授課模式，課下通過學生探究式和協作式的學習方式支撐課上授課，并形成良性互動。

（2）多維一體化教學體系構建的實施方法。通過校外實習基地，結合課程教學進程開展形式多樣的現場教學，帶領學生進鋼筋加工車間、預制場和施工現場，將水工混凝土結構的書面知識與實際工程有機結合;將資深工程師、設計師請進課堂，用親身經歷和體會現身說法，通過講座、交流會等多種方式，發揮產學研結合優勢，確保多維一體化教學模式的順利構建。

（3）優化電子教案的實施方法。收集與水工混凝土結構相關的如典型混凝土結構型式、建造施工動畫、經典工程建設應用案例、水工混凝土結構事故案例等工程技術資料，設置符合各個章節主干知識點的深度思考問題;通過采用在施工現場及實驗室拍攝的視頻和圖片，使電子教案更加生動具體;結合工程經驗和科研成果，本著產學研用相結合的宗旨，實施電子教案的優化工作。

（4）重構成績評價體系的實施方法。采用組內互評、組間互評、教師評價、考評成績等多個評價主體，使成績評定體系更加客觀、精準、公平，并且全面覆蓋學生課上、課下的學習狀態及學習效果，使成績評定體系由考試主導型向應用創新主導型轉變。

水工混凝土結構課程教學改革技術路線見圖2。

5 總結和展望

基于深度思考的多維一體化教學改革的目的在于提高學生自主性和探索性學習能力，改變以往被動的、灌輸式的課堂教學方式，激發學生的學習興趣;其主要內容包括基于深度思考的課堂授課模式改革、多維一體化課程教學體系改革、成績評價體系改革等內容，形成較為完善的教學改革新方案。

這種新的教學模式借鑒了翻轉課堂、實驗教學等教學改革經驗，突出“課上課下”兩個課堂的建設，初步構建了“課堂、實驗室、施工現場”多維一體化的教學體系。

參考文獻：

[1] 李珍. 基于智慧教學理念的翻轉課堂教學模式在工程數學課程中的應用探究[J]. 現代農村科技，2019（11）：78.

[2] 肖建華. 深度思考，讓深度學習真正發生[J]. 湖南中學物理，2019（10）：26-28.

[3] 顧文虎. 基于“卓越工程師教育培養計劃”下混凝土結構設計原理課程改革探索[J]. 赤峰學院學報（自然科學版），2013（11）：55-56.

[4] 杜聚國. 《水工鋼筋混凝土結構》教學內容改革探討[J]. 長江工程職業技術學院學報，2004（2）：8-9.

[5] 胡娟，陸鳳池，楊勃. 基于工程應用的《鋼筋混凝土結構計算》課程改革與實踐[J]. 石家莊鐵路職業技術學院學報，2015（1）：116-120.