发现式教学法在测量学课程教学体系中的应用

张春勤 周雨湾 刘勇 马美玲

摘 要：本文结合高校测量学课程的改革要求，针对测量学课程设置的特点和教学中存在的问题，以科学合理地设计教学方法与内容为指导，融入具有创新性的发现式教学方法，以充分激发学生的学习动力为目标，探讨了课程的教学设计思路、实践环节等内容。发现其教学效果有如下几个方面：加强了学生思维能力培养;培养了学生自主学习和实践创新能力的发展。该模式的运用为全面推进课堂教学素质化改革起到了积极的促进作用。

关键词：发现式教学法;测量学;实践教学

测量学课程是土木工程、工程管理等相关专业必修的一门专业基础必修课，是一门理论和实践紧密结合的课程。通过本课程教学使学生掌握在各类土木工程建设中需要的测量基本理论、方法和技能，培养学生动手、实践和创新能力，为学生从事土木工程勘测、设计、施工、管理奠定基础。

在该教学体系中，应用教学模式是一定的教学理论或教学思想的反映，是一定理论指导下的教学行为规范。根据教学大纲重点教授测量的基本理论、知识和技能，主要应用的是比较传统的“以教师为中心”的传递─接受式与探究式教学方法，也取得了一定的成绩，但是依然无法满足学生对课程实践知识学习的要求。

发现式教学方法在实践中已经被一些高校作为重要的教学模式而采纳，并且取得了一定的效果[1]。发现式教学方法，又称“发现学习”或“问题法”，即在教师指导下，学生能够独立地利用教材和其他学习资料，通过自己的探索与研究，从而发现所要学习的基本原理，并培养专业技能的一种教学方法。因此，探究在传统的“接受式教学法”的基础上，融入发现式教学法的教学模式在测量学教学中的运用成为必要途径。

一、测量学课程教学中存在的问题

为了了解测量学课程教学中存在的问题，笔者对该课程的学生进行问卷调查。调查内容着重包括学生对该课程的学习期望;对本专业课程设置的满意度;了解学生对测量学内容的掌握程度和学习途径;学生解决实践问题的能力及水平等方面。通过调查，发现主要存在以下问题：

（一）教学模式和方法落后于时代发展

通过调查发现：学生对知识的渴求、对教学改革寄托了一定的希望、提出对教师和课程的理性建议。学生对该课程教授的方法的建议主要包括：希望教师不拘泥书本、教学新颖;课堂气氛活跃、言论自由些;教学适应社会需求、教学与案例分析相结合。在测量学教学中主要应用的还是比较传统的“以教师为中心”的传递―接受式与探究式教学方法，也取得了一定的成绩，但是仍然无法满足学生对课程实践知识学习的要求，学生始终处于被动学习的状态。因此，教师在纯理论的教学中倍感吃力，难以把知识的难点和重点讲透。

（二）教材内容脱离实践。

学生对专业课程教学实践的建议是，既教基础也联系实际，更注重学生的社会实践活动等，这些反映出学生对教学计划制定、教材内容、教学活动安排亟待改革的呼声。测量学课程是专业学生在大二时进行学习的专业基础课程，学生对测量学的学习还是主要局限于所选的教材，学生会对于测量学课程觉得太单一，很多具体的操作主要由教师口述来完成，学生较难真正理解，而失去学习的积极性。

二、发现式教学法应用的理论基础与意义

（一）发现式教学法的理论依据

发现式教学法就其思想渊源而言，可以追溯到在19世纪中叶，实践认识论思想建构包括根据“实践―认识―再实践―再认识”四大教学程序[2]。发现式教学模式是基于建构主义学派的建构原理与完形-顿悟学说而产生的。建构主义学派认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助他人的帮助获取知识的过程，利用必要的学習资料，通过意义建构的方式而获得[3]。发现学习，是指让学生通过自己经历知识发现的过程来获取知识、发展探究能力的学习和教学模式。这种意义下的学习，以学生的自主探索、合作学习为主要特征，学习过程中，学生在原有的认知基础上，其元认知、动机、行为都能得到积极有效的参与[4]。所以，发现式教学法作为一种学习方式，其本质正是学生在原有认知基础上的主动建构。

美国著名心理学家杰布鲁纳于20世纪50年代与70年代美国教育心理学家奥苏伯尔完善了探索发现式教学法[5]，由于他的倡导，使得发现式教学法引起了从事教育工作的人们的高度关注和重视。发现式教学方法的构成体系主要反映在以下几个方面：（1）强调学生是知识的主动积极的探索者;（2）重视逻辑思维，鼓励猜测，强调直觉思维，倡导学生与教师、教材、学生不同的见解，培养学生求异思维与创新意识;（3）采用学生“用自己的头脑亲自获得知识的一切形式”，但不排斥教师的引导与指导;（4）重视学生对数学知识结构的理解与掌握， 强调结构与系统，强化学生认识结构的建立、充实、调整、更新。

（二）发现式教学法的重要性与实践意义

从传统的传递─接受式与探究式教学中，笔者和学生都深刻地感受到受教材内容、学习资源的限制，学生的思想和能力受到了一定的限制。实施发现式教学策略的实质，就是指导学生自觉、主动、创造性地去学习，实现自我教育、自主管理、自求发展。发现式教学理论有利地支持了目前测量学课程课堂教学等方方面面的新发展，对教学改革项目有着较强的指导意义，值得进行实践性地探究。它的意义在于以下几点：

1.激发学生的学习兴趣和探索精神

学习兴趣是学生学习动机最现实、最活跃最强烈的心理因素，探索发现又是创新思维和创新能力成长的温床，那么将灌输式、填鸭式的课堂教学转变为以学生为学习主体的方式，是推动学生积极主动地寻求知识的原始动力，发现式教学模式能满足学生学习的好奇心和探索新知识领域的愿望。

2.促进学生深刻掌握知识要点

激励学生参与知识形成的过程是发现式教学模式非常重要的宗旨，知识光靠教师讲授还不足够满足学习的需求，发现式教学模式为学生主动参与学习全过程提供了良好的契机，从而达到教学的目标。

3.发展学生的创新思维

在高等教学中，一直强调培养学生的发现意识和实践能力。教师需要不断结合顺应教学改革发展的要求，展现学生多彩的创造个性和才能，并培养创新的意识与创新的思维，探索发现式学习对于发展学生的创新思维和创新能力具有十分重要的指导意义。

因此，在测量学课程中融入“发现式教学法”是顺应时代发展的必要途径。

三、测量学相关课程的改革目标与设计思路

（一）改革目标

目前，众多教育学者比较认可的课程目标设计，主要是根据知识和能力，过程和方法，情感态度价值观三个维度。同时，以教育思想和教育观念革新为先导，实践教学体系创新为核心，管理体制和运行机制改革为基础，以提高学生实践能力、培养学生的创新精神和科研思维为目标，打通学科基础课程，创建专业模块课程，注重学科交叉融合，构建一套科学的“厚基础、层次型、模块化”的土木工程教学体系、创新人才培养模式和教学管理机制。笔者确立了以下的教学目标：

1.知识和技能

构建学生对测量学知识可持续增长的认知模式，使学生得到系统的实战技能训练，在教程的引导之下，促进学生自主学习、合作式学习和研究式学习，提高独立思考、发现问题、分析问题和解决问题的能力，锻炼了学生的科学思维，创新能力显著提高，为培养复合型土木工程专业人才奠定了坚实的基础。

2.过程与方法

通过设置“问题”情境，让学生亲历教学过程，提供收集资料的平台，并且进行讨论学习。另外，“方法”，应是具体的，而不是抽象的，主要采用启发式、讨论式、学术交流式，及时更新教学内容，增加实战教学中综合性、创新性和设计性模拟实验比例，保证实验项目年更新率不低于5%。

3.情感、态度、价值观

主要强调测量学课程的人文性，通过大纲“实践性”目标丰富学生的学习过程，利用校外实习基地，紧密联系实际，延续和深化课堂实战教学。利用广泛的网络资源平台，分析当前企业面临的测量技术的瓶颈问题，鼓励学生尝试性、发散性的思考解决方案，从而锻炼他们求实探索的精神，乐观积极的人生态度，培养较强的社会责任感等等。

（二）设计思路

《测量学》课程教授环节可分为四个具体的实践程序是：安排教材内容―设置问题情境―参与讨论分析―理论或实践检验，并且较为详实地阐述教学内容的设计思路。

1.合理安排教材内容

发现式教学方法要求教师依托测量学实验室和网络资源的体验性、操作性和创新性实训，以测量学实验活动为主线，使学生熟练掌握测量技术，知晓测量的基本原理、关键技术及应用。因此，依据发现式教学模式合理地安排教材内容是必要的，同时对基本概念、理论、结构体系等部分进行精讲，达到激发学生学习的主动性和积极性，进而培养其对该课程方式方法、逻辑思路、策略途径等学习兴趣的目的。

2.设置情景与课程导入

为了培养学生的学习兴趣以及建立直观的认识，需以教学内容中每个单元来设计相应的“问题”，使用“问题解决”教学策略，在教学环节重点组织采取项目教学、任务驱动、实战演练、案例分析、小组合作学习等灵活多样的方法，以工作任务为出发点来激发学生的学习兴趣。

3.探索发现与参与讨论

课程内容安排与问题情境设置完成后，需采用引导学生独立自主或合作探究的方式，让学生发现和提出问题的解决方案，培养学生的创造性思维和参与解决问题的能力，这是发现式教学模式重要的方面。

4.进行理论或实践上的假设检验

无论是设置问题情境，还是激励学生积极参与讨论总结，还无法满足教学最终的目标，所以还需要对学生设计的解决方案或者结果进行判断，检验假设是否符合实际，找到理论与实践的结合点，通过选择具有一定可操作性的方法。

四、结论

笔者认为测量学课程尤为适合采用发现式教学法教学，近几年将该教学模式应用于测量学课堂教学过程中，发现其教学效果有如下几个方面：首先，发现式教学加强了学生思维能力的发展，因而也带动了学生对测量学知识的理解、掌握和运用，具有传统讲授式教学无法比拟的优势。其次，有利于调动学生学习的积极性，锻炼和提高学生分析问题与解决问题的能力，为创设积极的学习情境，激发课堂的活力提供了指导。最后，问题的发现仅仅是发现式学习的第一个环节，学生的好奇心被有效激发，驱动对问题的探索与解决，长期坚持使用发现式教学法组织教学，有助于培养学生团结合作、勇于探索、坚持真理的精神，严谨的科学态度，理论联系实际的作风等，有效提升学生的科学素养，培养了学生自主学习和实践创新能力的发展。该模式的运用为全面推进课堂教学素质化改革起到了积极的促进作用。

参考文献：

[1] 顾建民，沈其娟.以教促学，推进课堂教学改革[J].中国高等教育，2013（13）：48-49，65.

[2] 秦宣云，李军英，郑建梅，等.融入启发式、探究式、讨论式、参与式教学方法的高等数学课程课堂教学改革的研究与实践[J].大学教育，2015（5）： 95-96.

[3] 王佳.基于建构主义学习理论的教学方法的调查与研究[J].大学教育，2013（22）：116-117.

[4] 梁伟，王建华，胡建旺.研讨式教学法在信息融合技术课程教学中的应用[J].中国电力教育，2011，（27）：194，201.

[5] 希鲁纳.布鲁纳教育论著选[M].邵瑞珍，张渭城，等译.北京：人民教育出版社，1989.

项目基金：本文系浙江理工大学教育教学改革研究项目“发现式”教学模式在《测量学》课程教学体系中的设计与应用（编号：jgyb201815）的研究成果。

作者簡介：

张春勤，1985年-，山东滨州人，博士，讲师，研究方向城市交通治理。