主体参与式教学在《结构抗震设计》课程教学中的实践.pdf

203教育智库主体参与式教学在 结构抗震设计课程教学中的实践近年来，施工/设计单位对土木工程毕业生提出了更高的要求：既要有扎实的理论基础，较强的实践能力，又要有创新和快速有效的学习能力。但传统的的教学方式难以培养出满足社会需求的高素质土建人才。主要是传统的教学主要以老师教授为主，强硬的灌输式”和机械的告知式”，使学生成了接受知识的大容器”和考试的机器。因为考试分数的高低是学生掌握知识的效果如何的唯一评估依据，所以很多学生平时囫囵吞枣，依靠老师考前点题、划重点，临时抱佛脚，考后学到的东西被抛到脑后。在这种教育模式下，一批模式化的人才”应运而生。在这种教学方式下绝大多数学生缺乏再学习的能力，缺乏鲜明的个性，更缺乏创新精神和实践能力，难以适应当今社会的需要，毕业生面对复杂的设计和棘手的工程问题时总是不知道从哪里入手去解决，无法及时胜任工作。因此，培养能够适应社会发展需要的具有自主创新能力的大学生，是高校教育的紧迫任务1-2。本文针对结构抗震设计3教学中理论课时不足的问题，在详细介绍主体参与式教学特点的基础上，分析了在结构抗震设计教学中应用主体参与式教学的可行性。主体参与教学的概念和运行机理这里的主体是指课堂中的学生，参与式教学是指在课堂上作为主体的学生可以随时承担起作为教师角色所做的事情。也就是说，教师和学生在课堂教学过程中同时谢向东李振杜国锋（长江大学城市建设学院湖北荆州434023）摘要：近年来，施工/设计单位对土木工程毕业生提出了越来越高的要求，特别是学生的创新能力和自主学习能力，而传统的教学模式恰恰存在这两个方面培养不足的现象。鉴于此，本文以 结构抗震设计为例，探索了以自主学习和自主创新为培养目标的学生主体参与式教学的具体实践过程，并讨论了如何在现有教学方法的基础上平稳的过渡到主体参与式教学，为主体参与这一新型教学模式在其它课程和学科的应用与实践积累经验。关键词：主体参与式；教学模式；结构抗震设计教学通讯作者：谢向东（1975-）男，博士，副教授，研究方向：主要从事土木工程方面的教学和科研工作。基金项目：2020年湖北省高等学校省级教学研究项目：“新工科”视角下土木工程专业课程体系与教学内容改革的研究与实践（项目编号2020402）。作为主体，但是以学生发展为中心，师生共同参与教学活动，从而实现课堂教学效率最大化。主体参与式教学模式的显著特征是教师和学生两者都是课堂教学的主体，共同参与和完成课堂中的教和学，学生的主体角色使学生的学习和老师的授课都面对着巨大的挑战和压力，从而促使二者共同进步。这种课堂是由相互作用、相互影响、互为一体的教学内容、教师和学生共同构成的有机生态系统。这种模式使学生学习的积极性得到了充分的调动，学习兴趣得到了激发，创新精神得到了培养，人格培养得到了重视。通过主体参与使得每一位学生的课堂表现得到最多限度的关注，问题得到最好的解决，使课堂整体效率提高。第一，课堂环境是模式实施的基础。布置环境必须保证其民主性要求与和谐性要求，最大限度地保证课堂气氛的融洽。要想主体参与取得好的效果就必须对学生进行合理分组，而且保证每个组里面都合理的包含不同层次的学生。我在这一门课堂的具体做法是，首先将全班学生平均分为几个小组，每小组至少配一名学习成绩相对较好、组织能力和参与能力较强的学生，确保学生之间能够有效互助以期达到学习效率最大化。第二，教学内容是模式实施的内容。每一节课的教学内容的确定，要充分了解班级学习情况同时兼顾教学大纲的要求，在任课教师写教案备课之前就确定的，当然教学内容根据情况是可以随时调整的。实际上，在主体参与式教学中，会出现204 教育智库大量的事前没有准备意想不到的新问题需要老师和同学随时应对。根据学校教学条件，教学内容可以呈现在黑板上、教案上、学案上或用多媒体课件来演示。第三，教师是模式实施的引导者。教师的教学行为通常有：参与和设计课堂教学、引导和激发学生的潜力、梳理学生的思路、点拨和启发学生、质疑和释疑学生的问题、督促和检查学生对知识的掌握、评价学生的综合能力等。但是教师最关键的作用是引导，引导学生参与教学，引出学生没有形成体系的答案，引导如何将复杂的理论讲清楚等等。此外，教师还要组织好课堂教学，激发学生的学习兴趣，创设好问题情景，激发和发现课堂生成问题并有效的解决这些问题，启发学生主体的思维。学生主体参与教学模式的优势在过去的教学模式下，都是教师整节课的满灌，学生整节课的接收。这种做法过分强调了教师的作用，而压抑了学生的积极主动性，创造性和自我发挥自我表达的能力。正如苏联教育家苏霍姆林基在其著作怎样培养真正的人一书中所说：“我们的工作对象是正在形成的个性最细腻的精神生活领域，即智慧、情感、意志、信念和自我意识。”4-5所以要想达到好的教学效果，学生必须积极的全程参与课堂教学过程。主体参与式教学模式与传统教学的最大区别就在于学习主体要最大限度地全程参与教学，在教学过程中有一个良好的师生互动和学生互动的教学氛围，而且在这个过程中学生的参与意识、竞争意识、合作意识和责任意识也在不断增强。在这种教学模式下，课堂教学的各种因素必然在学生主体的积极参与向优化整合的方向发展并充分的激发学生的潜力。学生主体参与式教学模式的具体实施怎样才能让学生更好地担任教学活动的主体角色呢？主体参与原则应考虑全员性、全面性、全程性、深刻性这几个方面6。如果在教学过程中，只有少数几个人在少数几个环节，象征性的对教育要求的一部分进行参与是达不到学生主体参与的要求和目的。所以首先想到的问题是，如何才能让所有学生都参与到教学活动中来，体验到参与成功的满足。首先，在前两周的课堂上对学生进行了初步情况调查，将班上的学生根据基础、理解能力首先分为三个层次。然后将全班同学大致平均分为8个学习小组，每组有2到3名不同水平的学生。这样分成小组后，学生主体参与的具体实施被分散到各小组。由此，保证主体参与中所有学生不漏，并在小组学习时兼顾各层次学生。具体方法如下：（1）学生参与教案设计。结构抗震设计课程教学所学讲授内容多，知识量大，但是安排的课时通常很少，所以让学生在课前投入一定的时间对所学内容进行一个预习非常有必要，在预习过程中找出重难点，提出疑问，这样才能保证课堂的良好教学效果。然而，大多数学生很难做到课前预习。但是，如果学生转换为教师角色，学生会更积极主动地去发现问题、提出问题、解决问题。考虑到学生的实际情况和课程的难度，我选择了结构抗震设计3的第3章第2节地基抗震验算这一节来让学生参与教案设计。这门课的任务很早就被通知布置好了。如果学生们知道，在后面第三章的内容，他们将以老师的身份站在讲台上，将内容讲给其他学生听，为了在全班同学面前有一个好的表现，他们会投入更多的精力去学好每一节课，以防自己讲课时候卡壳。具体操作过程是让八个小组的所有成员都要参加教案的讨论和编写，每组推荐出一篇优秀教案的撰写者，并将该优秀教案作为该小组的平时作业。这一节课的内容由各组自行寻找课外时间，小组中每一个同学完成教案若干部分并寻找空余教室依次上台完成本节内容的学习过程。当然这个过程必须由老师参与完成，并在试讲结束后在老师的指导下，由小组成员对这次学习进行总结。经过一段时间的实践，90%以上的学生肯定了这种学习形式，大家觉得这种形式的学习对自己有很大的帮助，克服了平时等着老师说，不主动思考，浮于表面不深入理解的习惯，当然这样做的弊端是时间消耗比较长。但如果能坚持这种形式，就可以把小组学习扩大到班级学习，在教案设计上以多媒体为中心，课堂教学整体教学效率大大提高。通过这次教学的经验，我在抗震结构设计上也开始采用这种方法，把教学形式从小组分散学习，把每节课从其中一个小组对班上所有的学生完成讲课，一些小组在教师的指导下，交替备课每次都取得了较好的效果，而且课程的整体学习效果也比采用传统教学方式的高年级学生好得多。经过上述方法的实践，学生的学习效果确实有了很大的提高，学生们的课堂参与积极性得到了提高。很多学生开始重视以前容易放弃的难题，决心不弄清楚就不放弃。（2）设计实验模型进行案例分析。以分组形式进行抗震实验模型实例分析，实践结构抗震设计课程所学知识。这个案例研究可以训练学生理论联系实际能力和团队合作精神。205教育智库每组学生可以设计自己的抗震试验模型，一组多个模型，每个模型具有不同的自振频率，多组模型在不同幅值正弦或余弦波激励下进行扫频试验，让同学们真实看到从低频到高频的扫频试验过程中，首先低频的建筑模型产生剧烈振动（共振点），然后随着建筑模型自振频率的增加，逐个开始产生共振。通过这个试验让同学们明白在地震过程中某些建筑物倒塌破坏是大部分是因为这些建筑物发生了共振，那么避开共振的办法就是在建筑结构设计的时候使建筑结构的第一自振频率远高于当地常遇地震的频率范围。基于此，让同学们设计各自的建筑模型，使其自振频率远高于汶川地震波的频率/玉树地震波的频率，然后在两条模拟地震波的激励下观察所设计建筑结构的地震动力反应，加深对地震工程设计的理解和认识。结合512汶川大地震震后现场考察级相关资料，选择断裂带附近的桥梁和建筑物，详细了解桥梁和建筑物位置、结构及震害情况，分析和讨论桥梁及建筑物倒塌或损伤的原因。最后，对震区桥梁及建筑物的一般破坏形式进行总结，从抗震设防标准、结构的易损性、构造细节及设计理念等方面，讨论汶川地震对桥梁及建筑结构设计的启示。学生主体参与式教学和传统教学模式的结合学生主体参与式是一种探索性的教学模式，其实施工程不可能完全脱离现有模式，必须通过现有教学模式的转换与融合，改革现有教学体系而形成一种新的教学体系7。如课程内容整合、教学手段改革、考试制度改革等，为学生主体参与式教学的实施创造条件。学生主体参与的教学方法精髓是充分激发和发挥学生的创造性和主动性，所以老师要给学生留出足够的思维空间和时间，而目前的做法是为了完成教学大纲和教学时数，让学生大部分时间坐在课堂上被动地听老师讲课，这种做法抑制了学生的自主探索和自主思考。因此，优化整合课程的内容给学生腾出自主学习和发挥的时间和空间是顺利实施主体参与式教学的必要条件8。同样需要改革现有的考核评价标准，如果用以前的考试形式做标准，那样一定会使一些学生无法改变突击复习、应付考试的习惯，而且在这种情况下可能会出现一种不能客观评价学生的现象。有些平时在实践中投入较多，学习能力高的学生，反而不能取得较好的成绩，平时不积累，临时抱佛脚的学生意外的会得到高分9。这样必然会打击学生的积极性，并且造成一定的误区，最终导致主体参与式教学的失败。特别是土木专业的学生，对动手能力、创新能力有着更高的要求。当然，为了克服不利影响，在学生的考核评价中就必须提高学生的平时成绩，尽量在课程设计中加入实验部分的比重，记录在平时的考核中，最后参加整个课程的成绩考核。经过对主体参与式教学的实践与探索发现学生作为课堂主体参与教学模式培养的土木工程专业人才更符合当今社会发展的需要。学生在主体参与中积极吸取并建构自己的知识体系，在丰富自己的理论知识的同时，实践动手能力、解决问题能力等综合能力也同步得到了很大提高，这种主体参与的教学模式激发了学生自主学习的积极性和自主学习的能力，教学效果也相应地不断提高。当然，主体参与式教学作为一种新的教学方式在实施的过程中会遇到一系列的困难，比如专业教师的知识面、理论水平高度以及随机应变的能力要大幅度提高以保证教学的顺利进行，主体参与式教学与现有教学模式要做好衔接和融合使学生能够平稳的过渡。此外，虽然本文将主体参与学习模式应用于结构抗震设计课程的教学并取得了良好的教学效果，但是将其用于土木工程专业其他课程的整体教学，是否能够更大程度地提高土木工程的教学效率还有待进一步尝试和研究。参考文献1朱芹.如何使主体参与式教学法在中职数学教学中更有效J.数学学习与研究，2017，(23)，54-56.2杜建军.主体参与式教学在中学化学课堂中的应用研究J.教学管理与教育研究，2020，(13)，95-96.3段旻.结构抗震设计M.武汉大学出版社，2015年8月第一版.4B.A.苏霍姆林斯基著，蔡汀译.怎样培养真正的人M.教育科学出版社，1992年5月.5刘守旗，丁勇，俞润生.教育的艺术苏霍姆林斯基100教育案例评析M中山大学出版社，2003年1月.6刘艳丰，李子明，张玉峰.主体参与课堂教学的策略及案例分析J.教育实践与研究，2021，7，35-39.7刘治国.大学体育教学主体参与模式的研究J.教育实践与研究，2022，4，10-12.8王静.物理教学实施“主体参与”的实践与研究J.教育实践与研究，2022，1，74-76.9王建旭，彭河银.“主体参与式”大学生社会主义核心价值观培育探究J.学校党建与思想教育，2021，1，85-87.