張于曄　范進(jìn)

摘要：為改進(jìn)當(dāng)前高等學(xué)校橋梁工程課程的教學(xué)方式，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高土木工程專(zhuān)業(yè)本科生的培養(yǎng)質(zhì)量，針對(duì)橋梁工程課程教學(xué)存在的主要問(wèn)題，提出橋梁工程課程的新型交互式教學(xué)模式。從提高學(xué)生主觀能動(dòng)性，理論知識(shí)形象化，教學(xué)與學(xué)科競(jìng)賽的結(jié)合和學(xué)生實(shí)時(shí)評(píng)教等方面闡述了橋梁工程課程交互式教學(xué)模式的具體實(shí)施措施，以期增加課程的師生互動(dòng)性，加深學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解程度，提升橋梁工程課程的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：交互式教學(xué)；橋梁工程；實(shí)施方案；師生互動(dòng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-2909（2016）05-0109-04

橋梁工程課程是高等學(xué)校土木工程專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)主干課程。作為一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課程，需將理論知識(shí)與不斷發(fā)展的工程實(shí)踐很好地融合，為我國(guó)橋梁工程建設(shè)培養(yǎng)合格的人才，以適應(yīng)現(xiàn)代橋梁工程科技與實(shí)踐持續(xù)發(fā)展的需要。基于此，國(guó)內(nèi)外高等學(xué)校的相關(guān)教師和學(xué)者[1-3]在總結(jié)自身教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，給出了許多有參考價(jià)值的教學(xué)改革措施及建議，為新時(shí)代改進(jìn)橋梁工程課程教學(xué)方法提供了重要思路。

為了增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提升教學(xué)活動(dòng)的預(yù)期效果，美國(guó)教育心理學(xué)者Brown和Palincsar提出交互式教學(xué)的新型教學(xué)模式[4]。交互式教學(xué)是在宏觀教學(xué)情景下，基于多元化的教學(xué)平臺(tái)，師生圍繞某一個(gè)問(wèn)題或課題進(jìn)行平等交流和自主互動(dòng)的一種教學(xué)方法[4-5]。交互式教學(xué)的特點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生特定的用以促進(jìn)理解的策略。

文章結(jié)合南京理工大學(xué)橋梁工程課程的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)交互式教學(xué)模式與橋梁工程課程的結(jié)合展開(kāi)研究，以增加學(xué)生的教學(xué)參與度，提高橋梁工程的課堂教學(xué)效率，使學(xué)生在較少的學(xué)時(shí)內(nèi)獲得相對(duì)更多的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和應(yīng)用技能。同時(shí)，交互式教學(xué)模式在橋梁工程課程的應(yīng)用探索也可為土木工程專(zhuān)業(yè)其他課程的教學(xué)改革提供參考與借鑒。

一、當(dāng)前橋梁工程課程教學(xué)存在的主要問(wèn)題

（一）教學(xué)過(guò)程師生互動(dòng)不足

目前，國(guó)內(nèi)高等學(xué)校橋梁工程課程主要采用 “教師為主體”的傳統(tǒng)單向信息灌輸式教學(xué)方式，而較少采用“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的新型教學(xué)方式[6]。

“教師為主體”的橋梁工程課程教學(xué)方式以教師課堂教學(xué)為主，學(xué)生通常較為被動(dòng)地接收專(zhuān)業(yè)知識(shí)。這種方式雖然能較好地保證課程教學(xué)工作的進(jìn)度及完整性，但是由于學(xué)生的參與度不夠，師生間缺少課內(nèi)交流互動(dòng)，使學(xué)生逐漸喪失主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，課程教學(xué)往往轉(zhuǎn)向“教師口若懸河，學(xué)生埋頭苦記”的局面，從而影響實(shí)際的教學(xué)效果[7-8]。

（二）課時(shí)較少與內(nèi)容較多的矛盾

土木工程本科專(zhuān)業(yè)一般按“大土木”方式培養(yǎng)，分配到橋梁工程課程的課時(shí)相對(duì)較少[6]。但是，橋梁工程課程所涵蓋的內(nèi)容相對(duì)較多（包括橋梁結(jié)構(gòu)的力學(xué)原理、組成材料、設(shè)計(jì)以及施工等多個(gè)方面），以往教師講解教材+學(xué)生記筆記的教學(xué)方式已很難滿(mǎn)足學(xué)生學(xué)習(xí)的要求。因此，如何調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，使其在較短的學(xué)時(shí)內(nèi)理解掌握相對(duì)較多的內(nèi)容，以及采用怎樣的方式將部分專(zhuān)業(yè)知識(shí)的課堂學(xué)習(xí)延伸到課外學(xué)習(xí)，都是本課程教學(xué)需要探討的問(wèn)題。

（三）課程考核不能有效激勵(lì)學(xué)生參與教學(xué)過(guò)程

橋梁工程課程考核主要包括學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)情況和期末考試成績(jī)兩大方面。學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)表現(xiàn)主要包括考勤和作業(yè)練習(xí)，考勤只表明學(xué)生走進(jìn)了課堂，無(wú)法體現(xiàn)其參與課堂教學(xué)的積極性，而平時(shí)作業(yè)在課后完成，可能會(huì)存在抄襲現(xiàn)象，這增大了教師把握學(xué)生學(xué)習(xí)效果的難度。期末考試成績(jī)主要強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)的考查，學(xué)生在考試前進(jìn)行短時(shí)間的“突擊”復(fù)習(xí)也可能獲得較好的卷面成績(jī)，但不能激勵(lì)學(xué)生積極參與整個(gè)教學(xué)過(guò)程，導(dǎo)致學(xué)生將課程學(xué)習(xí)的主要目的等同于獲得學(xué)分。因此，如何改進(jìn)橋梁工程課程考核方式，使其真實(shí)反映學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的參與度，并提升學(xué)生主動(dòng)參與討論或?qū)嵺`環(huán)節(jié)的積極性，還有待深入探討。

（四）學(xué)生評(píng)教缺乏客觀性和實(shí)時(shí)性

現(xiàn)行的學(xué)生評(píng)教通常采用課程結(jié)束后學(xué)生網(wǎng)上評(píng)教的模式，學(xué)生根據(jù)設(shè)定好的問(wèn)題選擇不同評(píng)價(jià)等級(jí)。這種評(píng)價(jià)模式雖然簡(jiǎn)單易行，操作方便，但存在兩方面的缺陷：一是缺乏客觀性，有些學(xué)生在網(wǎng)上評(píng)教時(shí)隨意勾選選項(xiàng)，可能導(dǎo)致最后的評(píng)價(jià)結(jié)果沒(méi)有針對(duì)性；二是缺乏實(shí)時(shí)性，課程結(jié)束后學(xué)生再評(píng)教，教師雖然可根據(jù)學(xué)生的評(píng)價(jià)在下一屆教學(xué)中進(jìn)行改進(jìn)，但針對(duì)該屆學(xué)生的教學(xué)不能進(jìn)行有效調(diào)整，而且每屆學(xué)生的整體需求不同，這可能影響課程教學(xué)改進(jìn)的效果。

二、橋梁工程交互式教學(xué)模式的構(gòu)建

針對(duì)當(dāng)前橋梁工程課程教學(xué)存在的主要問(wèn)題，對(duì)在校土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生和畢業(yè)生就業(yè)單位的需求進(jìn)行調(diào)研，獲得來(lái)自不同方面的反饋資料，進(jìn)而初步形成全方位考慮學(xué)生及用人單位需求的橋梁工程教學(xué)計(jì)劃與方案。

結(jié)合多元化教學(xué)方法，如：結(jié)合學(xué)科競(jìng)賽、將理論知識(shí)形象化、構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)平臺(tái)等，實(shí)施以學(xué)生為中心的橋梁工程交互式教學(xué)工作。在試驗(yàn)性教學(xué)工作開(kāi)展過(guò)程中及結(jié)束后，基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)反饋學(xué)生對(duì)教學(xué)的評(píng)價(jià)。若評(píng)價(jià)結(jié)果不好，則調(diào)整或重新制定教學(xué)方案，再進(jìn)行課程教學(xué)；若獲得好評(píng)，則綜合總結(jié)前期成果，形成橋梁工程課程交互式教學(xué)模式。三、橋梁工程交互式教學(xué)模式的具體措施

（一）引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)

基于《高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專(zhuān)業(yè)規(guī)范》[4]（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規(guī)范》），對(duì)橋梁工程課程知識(shí)體系進(jìn)行梳理。在滿(mǎn)足《規(guī)范》基本要求的前提下，為提高學(xué)生參與度，提高橋梁工程課程效果，引入啟發(fā)式、互動(dòng)式的教學(xué)方法。教師在授課過(guò)程中，從實(shí)際橋梁工程的相關(guān)問(wèn)題出發(fā)，以提問(wèn)的形式引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考橋梁工程理論問(wèn)題，基于學(xué)生之間相互討論及反饋，教師可掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和薄弱環(huán)節(jié)，有針對(duì)性地進(jìn)行重點(diǎn)講解。

例如，在講解梁式橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可引入橋梁實(shí)例：“2012年8月，哈爾濱陽(yáng)明灘大橋引橋發(fā)生事故，距陽(yáng)明灘大橋3.5公里的上橋分離式匝道側(cè)翻。坍塌主梁（鋼混疊合梁）長(zhǎng)約130 m，屬于整體垮塌”[5]。然后提出問(wèn)題：“哈爾濱陽(yáng)明灘大橋引橋?yàn)楹慰逅?？是主梁或橋墩設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致，還是超載車(chē)輛使結(jié)構(gòu)偏心受力過(guò)大導(dǎo)致？”引導(dǎo)學(xué)生基于課程知識(shí)自主思考，并相互討論激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。

（二）課程知識(shí)的形象化

橋梁工程實(shí)踐性較強(qiáng)的部分內(nèi)容，采用傳統(tǒng)的書(shū)本教學(xué)方式講解，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，不僅比較難以理解和接受，而且會(huì)使學(xué)習(xí)枯燥乏味，不利于教學(xué)過(guò)程中的師生交流互動(dòng)。例如，橋梁施工方法部分，對(duì)于一些施工方法（如平衡懸臂施工法、逐跨頂推施工法）專(zhuān)業(yè)名詞，采用常規(guī)的語(yǔ)言文字描述來(lái)講解不易理解。在這種情況下，可結(jié)合多媒體技術(shù)（制作相應(yīng)的施工方法教學(xué)動(dòng)畫(huà)視頻，或者收集國(guó)內(nèi)外實(shí)際橋梁建造過(guò)程動(dòng)畫(huà)視頻）來(lái)講解，使理論知識(shí)更加形象、立體，這不僅使學(xué)生更易于掌握相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)，還可提升學(xué)習(xí)興趣，大幅度提高課堂知識(shí)傳授效率，緩解少課時(shí)與多內(nèi)容的矛盾。

對(duì)于橋梁工程部分理論性較強(qiáng)的章節(jié)，如荷載橫向分布計(jì)算，可增設(shè)學(xué)生建模實(shí)踐環(huán)節(jié)。利用計(jì)算機(jī)有限元結(jié)構(gòu)分析軟件，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生自主建立感興趣的橋梁結(jié)構(gòu)形式，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型計(jì)算和結(jié)果分析。通過(guò)立體的橋梁結(jié)構(gòu)受力分析，使學(xué)生在計(jì)算機(jī)有限元模型中掌握橋梁結(jié)構(gòu)基本力學(xué)原理、理解橋梁荷載的傳力路徑等重要理論難點(diǎn)，在有條件的情況下還可以開(kāi)展學(xué)生橋梁結(jié)構(gòu)建模比賽，增加學(xué)習(xí)樂(lè)趣。

（三）教學(xué)結(jié)合學(xué)科競(jìng)賽

橋梁工程作為一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的工程學(xué)科，在教學(xué)過(guò)程中需強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力。以南京理工大學(xué)為例，我校每年均舉辦“南京理工大學(xué)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽”，并將此類(lèi)橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽與橋梁工程課程緊密結(jié)合（競(jìng)賽作為橋梁工程課程考核的一項(xiàng)指標(biāo)）。學(xué)生將學(xué)到的理論結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為實(shí)物模型，產(chǎn)生對(duì)橋梁工程課程的學(xué)習(xí)興趣，從而提高動(dòng)手實(shí)踐能力。

圖2所示為學(xué)生橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽中進(jìn)行加載測(cè)試。在競(jìng)賽中，學(xué)生分組自主設(shè)計(jì)制作感興趣的小比例橋梁結(jié)構(gòu)模型（如圖2所示的桁架式梁橋、拱橋等），然后施加荷載至結(jié)構(gòu)破壞，加載過(guò)程中測(cè)量結(jié)構(gòu)變形（剛度評(píng)價(jià)）和最終承載力（強(qiáng)度評(píng)價(jià)）。橋梁工程課程任課教師對(duì)不同的橋梁模型進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，引導(dǎo)學(xué)生分析自己設(shè)計(jì)橋梁的內(nèi)在力學(xué)原理。通過(guò)橋梁結(jié)構(gòu)制作、加載和互動(dòng)討論，學(xué)生切實(shí)感受到不同橋型的傳力途徑和失效模式，強(qiáng)度和剛度特征，以及每種橋型的優(yōu)勢(shì)和缺陷。由于此類(lèi)活動(dòng)采用競(jìng)賽激勵(lì)的方式，每組學(xué)生會(huì)努力提高本組的橋梁承載能力，使其自主加強(qiáng)橋梁工程課程學(xué)習(xí)，從而達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的。

（四）基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的師生互動(dòng)及學(xué)生在線實(shí)時(shí)評(píng)教

如前所述，目前國(guó)內(nèi)高校橋梁工程課程的課時(shí)數(shù)相對(duì)較少。若僅局限于課堂教學(xué)，學(xué)生則無(wú)法扎實(shí)掌握本課程的豐富知識(shí)。為了應(yīng)對(duì)此問(wèn)題，可建立課程網(wǎng)絡(luò)共享平臺(tái)（如基于校園網(wǎng)的在線課程），及時(shí)更新所涉及課程的延伸文獻(xiàn)和資料，供學(xué)生課外在線學(xué)習(xí)，擴(kuò)展其知識(shí)面。學(xué)生也可將橋梁工程相關(guān)的優(yōu)秀網(wǎng)站、實(shí)際橋梁工程施工動(dòng)畫(huà)等資料上傳共享，并相互交流探討。

此外，可根據(jù)需要建設(shè)網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)（如微信平臺(tái)），作為該課程師生交流互動(dòng)的重要平臺(tái)，使學(xué)生靈感或疑問(wèn)得到高效表達(dá)，并及時(shí)反饋課堂教學(xué)效果。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)能更自由、客觀評(píng)價(jià)教學(xué)效果，站在學(xué)生的角度提出課程教學(xué)的不足之處，幫助教師提高教學(xué)水平，從而真正實(shí)現(xiàn)“教學(xué)相長(zhǎng)”。

四、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)橋梁工程建設(shè)水平不斷提高，正在由橋梁工程大國(guó)向橋梁工程強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)，這要求高校培養(yǎng)具有主觀能動(dòng)性且全面發(fā)展的高級(jí)工程技術(shù)人才。為適應(yīng)這種需要，改進(jìn)、完善橋梁工程課程的教學(xué)模式顯得尤為必要?；诖?，文章首先論述了當(dāng)前橋梁工程課程教學(xué)存在的主要問(wèn)題，然后針對(duì)這些問(wèn)題，提出了橋梁工程交互式教學(xué)模式及其實(shí)施方案，并從提高學(xué)生主觀能動(dòng)性、理論知識(shí)形象化、教學(xué)與學(xué)科競(jìng)賽的結(jié)合和學(xué)生實(shí)時(shí)評(píng)教等方面闡述了該課程交互式教學(xué)模式的具體措施。交互式教學(xué)模式在橋梁工程課程中的運(yùn)用有望改變傳統(tǒng)的單向信息灌輸式教學(xué)模式，提升學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生的學(xué)生實(shí)效和工程實(shí)用技能，為橋梁工程建設(shè)輸送合格的工程技術(shù)人才。

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